血中酸素の測定方法とその意味

03/18 2022
血中酸素を記録している画像
(画像:©Getty Images)

新しいウェアラブルの血中酸素トラッカーに興味がありますか? この小さな機能により、赤血球内の酸素の量を監視できます。運動しているとき、または高地にいるときは、血中酸素濃度がわずかに低下することがあります。ただし、安静時に測定値が 95% 以上を維持している限り、正常範囲内にあります。

警告として、最高のフィットネス トラッカーであっても、ここでは完全な正確性を保証することはできません。時計のストラップの締め具合など、小さな動きによって測定値が変化する可能性があります。ただし、測定値を使用して血中酸素濃度の一般的な傾向を監視し、特定の活動中に血中酸素濃度が増加するか減少するかを観察することができます。

私たちは、 Oxfit (新しいタブで開きます)のコーチの一人である運動生理学者のブライアン・バーン氏に、血中酸素濃度があなたの健康状態についてどのようなことを教えてくれるのかを正確に分析してもらいました。 

血中酸素とは何ですか?

血中酸素飽和度は、体中に酸素を運ぶ赤血球内の酸素の量です。 

「酸素はエネルギー生成に使用されます。酸素は体の燃料であり、すべてを適切に機能させるために体が実行するあらゆる機能にとって不可欠です」とバーン氏は言います。「血中酸素濃度、つまり飽和度が十分であることは、体がどれだけうまく機能しているかを示すため重要です。

「正常な血中酸素濃度は 95% ~ 100% です。レベルは、スマートウォッチから専用の SPO2 トラッカーまで、さまざまなデバイスを通じて測定でき、これらは血液が体中に酸素をいかに効率的に運んでいるかを示します。」

血中酸素濃度を記録している画像

血中酸素濃度が低下する原因は何ですか?

「血中酸素濃度が低下する理由はさまざまです。喘息などの肺疾患や新型コロナウイルス感染症(Covid-19)などの呼吸器疾患、肺炎などの感染症、活動レベル、さらには標高さえも、最も必要な場所に酸素を供給する身体の能力に影響を与える可能性があります。」バーンは言う。

「通常、安静時に血中酸素濃度の低下が測定される場合、それは呼吸器系の問題の兆候であり、慢性疾患または急性感染症を意味する可能性があります。これは慢性閉塞性肺疾患(COPD)と診断された人、または肺に影響を与える感染症を患っている人によく見られます。」

そして、高地にいると血中酸素濃度が低下する可能性があるとバーン氏は言います。「これは気圧の変化と、呼吸するたびに含まれる酸素の減少によるものです。呼吸数が増加し、血中酸素濃度が低下します。その結果、頭痛、めまい、錯乱、息切れなどの症状が現れることがあります。

めまいを感じている男性の画像

「酸素レベルの低下は実際にスポーツのパフォーマンスにプラスの影響を与える可能性があり、そのためアスリートは競技やスポーツイベントに備えて何年も高地トレーニングを利用してきました。血中酸素濃度が低下すると、体は余分な赤血球を生成するようになり、より多くの酸素がアスリートの筋肉に到達し、エネルギーを供給できるようになります。これは身体に生理学的変化を引き起こし、スタミナとパフォーマンスを向上させることができます。」

しかしバーン氏は、この高地トレーニングにはリスクがないわけではないと警告する。「赤血球の増加は血液の厚さの増加を意味するため、心拍数が増加し、血流が遅くなり筋肉内で利用できる酸素が減少するという逆効果が生じる可能性があります。」

運動中に血中酸素はどうなるのでしょうか?

運動すると、体は血中酸素濃度を維持するためにより懸命に働かなければなりません。 

バーン博士は次のように説明します。「運動中は、ヘモグロビン(赤血球)への酸素の結合が減少するため、血中酸素レベルは一般に低下します」と述べています。「筋肉でのエネルギー生成を促進するために、体は酸素の需要も増加します。そのため、呼吸数の供給と需要のバランスをとるために、より多くの酸素が確実に吸収されるように呼吸頻度が増加します。」 

「酸素は、特に持久力運動中に体内でエネルギーを生成する主な供給源の 1 つです。強度と持続時間が十分であれば、身体の需要が供給を上回り、他のエネルギーシステムが作動し始めますが、これは長時間持続可能ではありません。」

運動中にストレッチをする女性の画像

血中酸素濃度はどのように測定できますか?

「血中酸素は、パルスオキシメトリーを使用して測定できます。これには、赤外線と赤色光、および光学センサーが使用されます」とバーン氏は説明します。

「酸素を多く含んだ血液はより多くの赤外線を吸収し、より多くの赤色光を通過させます。酸素レベルが低い血液にはその逆が当てはまります。より多くの赤外線が通過します。これにより、パルスオキシメーター (または SPO2 センサー) が血液を通過する光のレベルを検出し、血中酸素レベルを推定できるようになります。」

最高のフィットネス トラッカーや最高のスマートウォッチを使用して血中酸素濃度を測定することもできます。パルスオキシメーターが組み込まれており、光を使って脈拍を測定し、血液の酸素飽和度を推定します。 

「血液飽和度はパーセンテージで示され、95 パーセントを超える測定値は正常で健康であると考えられます」とバーン氏は言います。

フィットネストラッカーによる血中酸素測定値はどの程度正確ですか?

ある人が別の人のフィットネストラッカーをチェックしている画像

バーン氏によると、フィットネストラッカーとスマートウォッチ、そして血中酸素濃度の測定値の精度には大きな差があるという。

「どの程度正確かは、光学センサーの品質、身体への配置、ソフトウェアによって実行される計算、さらにはトラッカーの固さ、緩さによって決まります。」

「これはブランドや価格によって異なりますが、一般的に、より高価なフィットネス トラッカーやスマートウォッチには、高品質の SPO2 センサーが搭載されている傾向があります。とはいえ、その差のレベルは天文学的なものではなく、数パーセントを超える差は見られないはずです。 

「消費者レベルのフィットネストラッカーについては、常にトレンドトラッカーとして使用することをアドバイスします。測定値は 100% 正確ではないかもしれませんが、配置と締め付けが一定であると仮定すると、同じように測定され、長期にわたる傾向を追跡するために使用できます。 

「たとえば、ウェアラブルで 96% を測定するとします。これが時間の経過とともに変化する場合は、一般に運動関連の適応により呼吸機能が改善したか、あるいはコンディション低下(体調不良)や呼吸器疾患により呼吸機能が低下したことが確認できます。」