История развития артериального давления

Сегодня мы предлагаем вам очередную заметку из рубрики, «как это было», в рамках которой мы уже коротко знакомили вас с историей возникновения шагомера, проблемой изучения феномена осознанных сновидений, настоящим «автором» электронной сигареты, а также большой историей изучения человеческого мозга.

На этот раз мы предлагаем историю измерения кровяного давления, благо она короткая: впервые давление измерили в 1733 году, и внутри мы расскажем о том, кто это сделал.

Кровяное давление можно измерять прямым путем или «непрямым», и к последнему относятся все неинвазивные методы, самыми распространенными из которых и наиболее «цитируемыми» являются цифровые и механические тонометры. Тем не менее, учитывая определенное увлечение этой «метрикой» среди производителей носимых гаджетов, груши и манжеты — уже не монополисты.

На страницах нашего блога вы могли читать обзор трекера W/me2, видеть подборку современных гаджетов, которые умеют или могли бы уметь делать замеры. Слухи про вторую модель Apple Watch систематически наделяют новые часы датчиком давления, а лидер рынка Fitbit еще в прошлом году заверил устами генерального директора, что добавит возможность мониторить давления в текущем году. Так или иначе, это все методы «не классические»

Что будет в будущем, конечно, никто из нас толком не знает, а вот немного заглянуть в прошлое мы посмели. Итак, впервые кровяное давление было измерено Стивеном Хейлсом. Тот самый случай, когда медицина и религия успешно «уживались» в одной голове и не мешали друг другу.

Богослов и естествоиспытатель родился в 1677 году в многодетной семье. Обучался теологии и естественным наукам, после чего отправлял должность викария в одном из графств.

Впрочем, запомнился он отнюдь не как философ или теоретик христианства, но как ученый естествоиспытатель, с чьим именем связано несколько крупных открытий в ботанике, ряд изобретений, а также первые опыты по измерению давления. Этим опытам посвящена вторая часть его книги “Statical Essays”, где приведены описания экспериментов и таблицы впервые получаемых данных.

Надо непременно уточнить, что первые опыты со вставкой трубки в сосуды для определения того, на какую высоту поднимается кровь, производились, конечно, не на людях, за что, кстати, Хейлса критиковали, в том числе и известные современники. Одним из них был поэт Александр Поуп, страстный любитель собак.

Сохранилось изображение одного из первых опытов Хейлса, который он проводил на лошадях:

Так или иначе этот «живодерский» подход наделил Хейлса званием первого человека, который измерил кровяное давление, а «Гемостатика», книга из второй части «Statical Essays» — памятник об этом и тому доказательство. Свои эксперименты Хейлс проводил примерно с 1709 года.

Кстати, в первой части автор рассуждает о роли воздуха в жизни животных и растений, обращает внимание на способности корней некоторых образцов весьма избирательно поглощать минеральные вещества из почвы, рассуждает о качестве воздуха и влиянии его на продолжительность жизни. Эти наблюдения побудили его изобрести вентилятор!

И тогда же его начали применять в тюрьмах, на заводах, в портах, что существенно (по тем меркам) повысило продолжительность жизни работников и отбывающих наказание преступников.

Прошло 100 лет…

Надо сказать, что открытые Хейлсом возможности не сразу нашли применение в клинической медицине, и прошло почти сто лет, прежде чем опыты по измерению кровяного давления были продолжены. Продолжил же их физик Жан Луи Мари Пуазёйль.

Его вклад в гемодинамику неотрывен от физических экспериментов, и одни из них подталкивали другие. Так, в результате исследований был сформулирован закон, носящий его имя, как и одно из ламинарных течений.

Его исследования в области истечения жидкости через тонкую цилиндрическую трубку получили широкое применение для определения вязкости и скорости течения в капиллярах. Впервые для определения давления воспользовался ртутным манометром, U-образным «девайсом», который помог ему зафиксировать давление в том числе и у человека. Произошло это во время ампутации бедра, и выражалось как 120 мм. рт. ст. Собственно, традиция «ртутного столба» берет свои корни именно от ртутного манометра Пуазёйля. Открытия ученого, связанные с медициной, пришлись на конец 30-х годов 19 века.

Его «U» усовершенствовал выдающийся физиолог Карл Людвиг, которому принадлежит масса важных открытий в медицине, в том числе и в области сердечно-сосудистых заболеваний, нервной системы и т. п.

Давление он предлагал измерять с помощью кимографа. Так он назвал свой «гаджет», который по сути являл собой усовершенствованный ртутный манометр и позволял графически оформлять и регистрировать результаты давления в разных условиях.

Так как в основе был ртутный манометр, использованный Пуазёйлем, то метод Людвига был также инвазивным, и одна из сторон трубки, погружаемой в артерию, закреплялась в ней с помощью катетера. Опыты на животных позволили обнаружить ряд закономерностей между дыхательными процессами и давлением крови. Позднее появился еще один прибор — “кровяные часы Людвига” для измерения регионарного кровотока и сердечного выброса. Это было около 1847 года.

Эти опыты, в отличие от чисто научных экспериментов того же Хейлса, уже могли применяться в медицине, однако клиническую практику методы измерения смогли пополнить позднее, тогда, когда появились первые возможности неинвазивного измерения. Они связаны с именем Карла Вирордта, который также работал в середине 19 века.

Он работал над методами измерения кровотока, в результате чего предложил прибор, который был назван сфигмограф и положил начало сфигмографии как методу в медицине. Ученый базирует свой метод измерения на гипотезе, что косвенно давление может быть измерено путем «противодавления» при котором прекращается пульсация. И первые записанные им показания перед вами:

Собственно, эта идея с пульсацией, или биением, в процессе измерения давления актуальна и поныне.

Над усовершенствованием устройства Вирордта работал Этьен-Жюль Марэ, который известен и как физиолог, и как кардиолог, и как фотограф, который положил начало целому направлению — хронофотографии.

Марэ ввел в клиническую медицину первый сфигмограф, который разрабатывался совместно с часовщиками «Бреге», а также методом плетизмографии попытался получить данные о давлении.

Его работа «Давление и скорость потока крови» вышла в 1876 году, где он описал принцип расслабления артериальной стенки, и добился на своем аппарате впервые двух цифр: систолического и диастолического давления.

После измерения давления методом помещения руки в стеклянную колбу, то есть методом Марэ, возник еще один, похожий, но улучшенный. Его предложил Самуэль Зигфрид Карл Риттер фон Баш. В 1881 году он заменяет колбу на резиновый мешочек с водой, который уже обматывается вокруг руки. Но при том, что этот метод уже напоминает как бы современные тонометры, показывал он только верхнее, систолическое давление.

Прибор Баша модернизирует, еще более уподобляя современным, знаменитый кардиолог Пьер Потэн, который в 1899 году меняет воду в резиновом мешочке на воздух, который также, оказывая давление на руку меняет «положение» ртути в сфигмоманометре, регистрируя верхнее давление.

Полую резиновую манжету для измерения давления использовал и Густав Гартнер, однако созданное им изобретение он впервые назвал иначе. Так он ввел в обиход термин «тонометр», и именно так по сей день мы и называем приборы с аналогичным назначением.

Несколькими годами ранее, в 1896 году появился новый метод при старом названии оборудования. Его появление связано с именем Рива-Роччи.

Суть его метода заключалась в следующем. В резиновую шину, опоясывающую руку, нагнетался воздух, и показания ртутного столба, при которых прекращалась пульсация, соответствовали систолическому давлению. Затем воздух постепенно выпускался, и возвращение пульсации фиксировалось как диастолическое давление.

Изобретение Рива-Роччи без посягательства на метод слегка модернизировал немецкий врач Генрих фон Реклингхаузен, заменив ртутную шкалу пружинной, а резиновую шину манжетой, близкой к нынешним.

Метод Короткова

Этот метод используется и сейчас в клинической практике во всем мире. Открыл его в 1905 году российский военный врач, заслышав шумы, которые возникают при накачивании грушей манжеты. Получилось это по воле случая, поэтому теоретическими обоснованиями данный метод обязан другому профессору, фамилия которого одно время стояла рядом в сочетании «Метод Коротково-Яновского».

Согласно этой механике, уровень давления в манжете, зафиксированный во время первого шума, показывает верхнее давление. Когда же постепенно кровоток выравнивается, и звуки пропадают, фиксируется давление диастолическое.

Дальнейшее развитие возможностей измерения давления связано уже скорее с созданием и совершенствований новых аппаратов, тонометров и других девайсов, и все основные фамилии практиков перечислены.

Спасибо за внимание.