Кровяное давление

Прибор для измерения давления.

Ещё один пост, родившийся из заданного самому себе вопроса. Что такое «кровяное давление», зачем оно нужно, почему его измеряют именно таким образом, и какова связь между давлением крови и всякими интересными заболеваниями типа инфарктов и острой сердечной недостаточности?

Давление крови определяется, в полном соответствии с гидродинамикой, как давление, которое кровь оказывает на стенки сосудов. Но этим дело не заканчивается. Это давление зависит от множества факторов: тонуса стенок сосудов, частоты и силы сердцебиения, времени суток, состояния человека (активность или покой) и даже от положения тела. Более того, как оказалось, отдельного термина «кровяное давление» нет. Есть артериальное кровяное давление, венозное кровяное давление, капиллярное кровяное давление, внутрисердечное кровяное давление и ещё несколько давлений, и все они разные.

Итак, что же за виды кровяного давления есть, что они означают, как их измеряют, и почему при измерении давления мы слышим пульс?

В принципе, интуитивно понятно, что все давления разные: никто не ожидает, что из ранки в пальце, сделанной нежным кошачьим коготком, начнёт хлестать фонтан кровищи на десяток метров, как при разрыве аорты. Но раз кровь течёт даже из порезанного пальца, следовательно, давление крови внутри капилляров выше атмосферного, и польза от этого тоже очевидна: вытекая, кровь вымывает из ранки грязь, предотвращает попадание в сосуды атмосферного воздуха (газовую эмболию), сворачивается, образуя твёрдую защитную плёнку (тромб), а из повреждённых стенок сосуда выделяются вещества, привлекающие лимфоцитов, которые расправляются с бактериальным заражением.

Венозное кровяное давление

Начнём с наименее интересного: с венозного кровяного давления. Их тоже есть несколько, и реальное значение имеет только центральное венозное давление (ЦВД, не путать с КВД!) Измеряют ЦВД — сюрприз! — в правом предсердии, вставляя в сердце катетер. Если надо измерить давление именно внутри вены, то поступают примерно так же: втыкают в вену иглу, соединённую с манометром. По результатам измерения можно судить, к примеру, об объёме крови: если центральное венозное давление на нуле, а под телом растекается красная лужа, то, видимо, у пациента открылось кровотечение. А если лужи нет, то, возможно, кровотечение внутреннее. Либо так, либо имеет смысл натереться чесноком и приготовить осиновые колья.

Венозное давление в устье полых вен становится даже ниже атмосферного. Это связано с работой сердца, постоянно забирающего кровь из вены.

В горизонтальном положении при нулевой отметке манометра в центре подмышечной впадины ЦВД при нормальных условиях должно находиться в пределах от 5 до 8 см. водяного столба. В миллиметры ртутного столба можете перевести сами, воспользовавшись значением плотности ртути.

Кровеносные сосуды человека.

Капиллярное кровяное давление

Капиллярное кровяное давление существует, но не измеряется. Однако, чтобы понять, почему оно не измеряется, сначала придётся кратко пробежаться по системе капилляров как таковой:

Капилляры пролегают в межклеточных пространствах, тесно примыкая к клеткам органов и тканей организма. Общее количество капилляров огромно. Суммарная длина всех капилляров человека составляет около 100 000 км, то есть их хватило бы, чтобы почти 3 раза опоясать земной шар по экватору. Но скорость кровотока в капиллярах невелика и составляет 0,5-1 мм/с. Таким образом, каждая частица крови находится в капилляре примерно одну секунду. Небольшая толщина капилляра и тесный контакт его с клетками органов и тканей, а также непрерывная смена крови в капиллярах обеспечивают возможность обмена веществ между кровью и межклеточной жидкостью.

Существует два вида функционирующих капилляров. Одни из них образуют кратчайший путь между артериолами и венулами, и называются магистральные капилляры. Другие представляют собой боковые ответвления от первых; они отходят от артериального конца магистральных капилляров и впадают в их венозный конец. Эти боковые ответвления образуют капиллярные сети. Магистральные капилляры играют важную роль в распределении крови в капиллярных сетях, они представляют собой естественные шлюзы, регулирующие кровопоток, которые могут открываться и закрываться в зависимости от необходимости.

В каждом органе кровь течет лишь в «дежурных» капиллярах. Часть же капилляров выключена из кровообращения. В период интенсивной деятельности органов (например, при сокращении мышц или секреторной активности желез), когда обмен веществ в них усиливается, количество функционирующих капилляров значительно возрастает. С этим связан интересный эффект кажущегося «раздутия» мышц после даже кратковременной нагрузки, скажем, в спортзале: интенсивная нагрузка требует интенсивного обмена веществ, это заставляет организм подключать дополнительные капилляры, они наполняются кровью и раздуваются, а через некоторое время после окончания нагрузки будут отключены, и мышца «сдуется» снова.

Величина давления в капиллярах тесно связана с состоянием органа (покой или активность) и теми функциями, которые он выполняет. Что означает — не существует какого-то определённого капиллярного давления. Понятно, что капиллярное давление в работающем капилляре ограничено сверху артериальным давлением, а снизу — венозным, но в пределах этого промежутка может гулять, как ему заблагорассудится. В среднем (в очень среднем, что называется, «в среднем по больнице, включая морг»), в капиллярах кровяное давление равно 10-15 миллиметров ртутного столба. В артериолах давление чуть выше, около 40 мм. рт. ст., в венулах — чуть ниже. В венах, как уже было сказано, — ещё ниже, вплоть до отрицательного давления.

Артериальное кровяное давление

Артериальных давлений тоже есть несколько. Фактически, в каждой артерии оно своё. Дело в том, что удара сердца, каким бы сильным он ни был, не хватает для того, чтобы протолкнуть всю кровь в организме через те самые 100 000 километров капилляров. Поэтому к делу подключаеются артерии и артериолы, которые, получив гидравлический удар, сами начинают сокращаться и выдавливать из себя кровь в капилляры, как зубную пасту из тюбика. Всего в теле человека больше тысячи сосудов, которые сами сокращаются и гоняют кровь. Сердце — лишь один из них, не самый мускулистый и вовсе не самый большой.

Раз артерии и артериолы сокращаются, сжимая кровь внутри, значит, и давление в них прыгает. Разница довольно значительна. Максимум давления достигается во время сокращения артерии, а оно происходит синхронно с ударом сердца. На латыни этот момент называется систола, что расшифровывается как «момент сокращения обоих желудочков сердца», а давление, соответственно, называется систолическим. Самое низкое давление в артерии бывает в момент наибольшей расслабленности стенок артерии, непосредственно перед систолой. Этот момент называется диастолой, а давление — диастолическим. Разница между систолическим и диастолическим давлениями может доходить до ста миллиметров ртутного столба, а иногда — и больше.

Измерение артериального давления

Тонометр — прибор для измерения артериального давления.

Зачем его вообще измерять? Затем, что проблемы с давлением могут сигнализировать о других проблемах в организме. К примеру, высокое давление может означать засорённость стенок артерий холестериновыми бляшками, снижающими пропускную способность и в конце концов приводящими к инфаркту. Повышенное артериальное давление может свидетельствовать об артериальной гипертонии, что, в свою очередь, является возможным симптомом заболеваний центральной нервной системы, проблем с наследственностью, нарушений функций эндокринной системы, болезней почек, порока сердца и т. д..

Однако, как уже было указано выше, в каждой артерии давление крови своё. Чтобы говорить о симптомах и средних значениях, надо было сначала установить единую систему измерения артериального давления. Эта система была изобретена российским доктором Николаем Сергеевичем Коротковым в 1905 году и опубликована в короткой статье (всего 281 слово, меньше страницы) в газете «Вестник императорской военномедицинской академии». (Заслуживает упоминания тот факт, что метод был предложен им за пять лет до получения учёной степени доктора медицины).

Ртутный электронный сфигмоманометр.

Согласно этой системе, измерение проводится на левом плече человека, на уровне сердца, после пятиминутного отдыха пациента. При этом за 1 час до измерения следует исключить прием пищи, за 1,5-2 часа — курение, прием тонизирующих напитков, алкоголя. Во время измерения пациент сидит, откинувшись на спинку стула, с поставленными ровно, не скрещенными ногами. На руку, на середину плеча, одевается манжета Рива-Рокки, после чего в неё быстро закачивается воздух до тех пор, пока кровообращение в руке не будет полностью остановлено. При этом тот, кто измеряет давление, прижимает мембрану стетоскопа к коже непосредственно над артерией чуть ниже манжеты. Затем давлению в манжете Рива-Рокки позволяют медленно падать, пока не появится звук пульса (иначе называемый тоном Короткова — понятно, в чью честь): это значение соответствует систолическому давлению. Давление продолжает падать. Как только звук пульса пропадает, замеряется диастолическое давление. Для точности, измерение проводится трижды, с перерывами в несколько минут между измерениями, и за конечное значение берётся самый низкий результат. Для ещё большей точности, давление может быть измерено и на второй руке, и даже на ногах (пациент при этом должен лежать горизонтально).

Но почему это измерение и правда точное? Почему наличие или отсутствие звука сигнализирует о значении давления?

О, тут замешана физика! Точнее, гидродинамика вязкой жидкости, текущей по трубе переменного сечения. После того, как манжета заполняется сжатым воздухом, кровоток в артерии полностью останавливается. Потом давление начинает потихоньку падать. В какой-то момент давление в манжете падает настолько, что артерия умудряется протолкнуть немного крови вниз по руке. Но количество проталкиваемой крови небольшое, манжета всё ещё мешает нормальному кровотоку, поэтому кровь, резко выпрямляющая артерию, создаёт гидравлический удар, распространяющийся по стенкам артерии в виде ощутимой волны. Это и называется «тоном Короткова». Тоны продолжаются до тех пор, пока манжета мешает кровотоку; когда давление в манжете близко к систолическому — за счёт уже упомянутого резкого расширения артерии, а когда давление близко к диастолическому — за счёт турбулентности крови. Различают пять типов тонов Короткова, каждый из которых соответствует своей области давлений между систолическим и диастолическим. Когда давление в манжете падает ниже диастолического, манжета перестаёт мешать кровотоку, и тоны Короткова прекращаются.

Конвенциональный механический сфигмоманометр.

Приборы для измерения артериального давления

Приборы для измерения артериального давления называются сфигмоманометрами, от греческого слова sphygmos, означающего «пульс», греческого же слова manos, означающего «редкий, неплотный, разрежённый», и окончания «-метр», означающего «как-то связано с измерениями». Сфигмоманометры предназначены только для измерения артериального давления, никакое другое давление крови измерить с их помощью нельзя! Аппараты для измерения кровяного давления других типов называются иначе.

Механический сфигмоманометр состоит из манжеты Рива-Рокки, оснащённой грушей подкачки, выпускным клапаном и манометром, и детского стетоскопа («детский» — это определение из статьи самого Короткова). Метод определения давления заключается в прослушивании тонов Короткова с помощью стетоскопа. Поскольку речь идёт о прослушивании, метод этот называется аускультативным.

Автоматические сфигмоманометры умеют накачивать воздух и освобождать его из манжеты автоматически. Некоторые даже определяют давление сами. Их метод основывается на том, что в то время, когда давление в манжете оказывается между систолическим и диастолическим, артерия пульсирует, то есть наполняется кровью, — следовательно, рука становится толще, и давление в манжете немного увеличивается. Если давление в манжете выше систолического или ниже диастолического, этот эффект не наблюдается. Значит, если следить за показаниями манометра, по подрагиванию стрелки можно заметить систолическое и диастолическое давления. Если речь идёт об электронном приборе, то можно программно сравнивать текущие показания давления с расчётными, и засекать всплески давления воздуха в манжете в момент распрямления артерии. Такой метод измерения называется осциллографическим.

Некоторые автоматические сфигмоманометры одеваются, как часы, на запястье, и измеряют давление на лучевой артерии в области лучезапястного сустава. (Существуют даже сфигмоманометры, встроенные в наручные часы). Такие приборы намного менее точные — разница между их показаниями и реальным давлением может достигать 10-15%, — поэтому во время их использования надо либо лежать, либо держать прибор на высоте сердца.

Наименее точные средства измерения давления представляют собой колпачки, одеваемые на кончики пальцев. Они используются в основном в больницах, где пациент лежит, и, следовательно, кончики его пальцев находятся примерно на высоте сердца. Это единственный способ обеспечить приемлимую точность измерения такими сфигмоманометрами.

Другое название сфигмоманометра — тонометр — возникло от названия звуков, слышимих в стетоскопе во время измерения давления. Они, как мы помним, называются тонами Короткова. Измерение тонов → тонометр.

Сфигмоманометр был изобретён австрияком еврейского происхождения Самуэлем Зигфридом Карлом Риттером фон Басхом. Более простую в использовании версию предложил итальянский педиатр Сципионе Рива-Рокки в 1896 году. Его инструмент был настолько известен, что в течение какого-то времени врачи вместо «артериальное кровяное давление» писали «RR» — от Riva-Rocci. Популярность сфигмоманометру принесло его использование американским нейрохирургом Харви Кушингом — начиная с 1901-го года, Харви Кушинг использовал сфигмоманометры для слежения за состоянием пациентов во время операций. Он же заменил ртутный столб в стеклянной трубке более привычным нам сегодня круглым манометром со стрелкой.

Статья «Кровяное давление» выпущена под лицензией Creative Commons Attribution-Noncommercial-Share Alike 2.5 Israel License.
Автор и правообладатель — Alex Hitech.

Источники:

• Словарь медицинских терминов.
• Реферат «Давление крови в различных отделах сосудистого русла. Движение крови по сосудам», Белорусский Государственный Университет Информатики и Радиоэлектроники, Минск, 2008.
• Статья на сайте "Градусник.ру".
• Википедия.