血红蛋白是高等生物体内负责运载氧的一种蛋白质，具有其独特的四级结构。血红蛋白的每个亚基是由一条肽链和一个血红素分子构成，血红素分子是一个由原卟啉分子与一个铁原子结合的化合物，具有卟啉环结构。卟啉是一类大π共轭结构的环状分子，具有刚性的平面结构和高度的稳定性，对可见光具有强烈的吸收能力。去氧合血红蛋白在与氧气结合的过程中，伴随着空间和静电因素的变化，铁原子向卟啉环平面靠拢，卟啉平面由圆顶状向平面状转化，卟啉环的结构发生了变化，使得血红蛋白的可见吸收光谱的吸收谱带强度和位置都发生了变化。色诊是中医学上通过观察病人颜面五官的气色变化来诊断病情的方法，是中医临床辨证论治过程中的一个重要程序，因为诊断的结果受医生经验以及语言表达能力的限制，具有主观性强的特点，一些学者引入了中医色诊客观化的概念。通过使用图像采集系统对研究对象进行颜色采集，再通过图像处理软件和数据分析软件，将颜色转化为具体的数据。本实验通过对不同氧分压下血红蛋白样品进行透射光谱采集，通过图像处理软件和数据分析软件，获得不同氧分压下血红蛋白的光谱学曲线和色度学参数，通过对数据结果进行分析，可以发现:在不同氧分压血红蛋白的吸光度曲线中，当氧分压大于100 mmHg，在435 nm附近处有一个高吸收峰，540 nm及576 nm处有两个次高吸收峰，在大约560 nm处有一个明显的吸收低谷;随着氧分压的降低，血红蛋白540 nm与576 nm处的吸收高峰逐渐降低直至消失，同时位于560 nm处的吸收低谷逐渐升高并发生了大约10nm的紫移，在550 nm处形成一个新的吸收高峰;不管血红蛋白所处氧分压水平的高低，其在波长620 nm-780 nm范围内的吸光度值保持基本不变，趋近于0。随着氧分压的降低，血红蛋白样品的CIE1964色品坐标x10y10值和CIE1976心理色度a*b*值具有相似的变化规律:在某一氧分压范围内，随着氧分压的降低，血红蛋白的CIE1964色品坐标值和CIE1976心理色度值基本稳定，超过这个范围，随着氧分压的继续降低，相应的x10y10值和a*b*值都减小。在氧分压降低的过程中，血红蛋白样品的主波长变化不大，在590-610nm的范围内波动，处于红色色域，但是血红蛋白样品的色纯度则随着氧分压的降低逐渐降低。通过对不同氧分压下血红蛋白的CIE1976心理色度a*b*值与其对应的氧分压进行非线性拟合，发现:在氧分压逐渐降低的过程中，当氧分压由大于100mmHg逐渐降低至40 mmHg时，血红蛋白的CIE1976心理色度值a*和b*基本上变化不大，而当氧分压降低至40 mmHg再继续降低的过程中，血红蛋白的CIE1976心理色度值a*和b*快速降低。实验中所获得的这些结论不仅能够解释以下临床现象:动脉血与静脉血颜色的差异，病人组织中氧分压低于40 mmHg时，就会出现明显发绀;而且能够提供一种通过血液样品颜色获得其所对应氧分压的方法，能够为临床上冠心病、冻伤性缺血等疾病所引起的组织发绀的皮肤颜色诊断提供理论依据。