Когда стали измерять артериальное давление
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.
Источник
Несмотря на то, что простое прощупывание пульса использовали еще в Древнем Египте, непосредственно измерение кровяного давления не практиковалось в медицине вплоть до 18-го века. Точкой отсчёта в истории приборов для измерения давления является 1773 год, когда английский учёный и исследователь Стефан Хейлс (Stephan Hales) опубликовал результаты своих экспериментов по измерению кровяного давления у лошади.
Во время этих экспериментов левая бедренная артерия животного (предварительно перетянутая веревкой) прокалывалась, в прокол вставлялась медная трубка, которая соединялась со стеклянной пробиркой. После развязывания веревки кровь поднималась и опускалась в пробирке с каждым ударом пульса. Конечно, пробирку Хейлса нельзя назвать первым тонометром, но она стала предвестником целого направления в медицинской диагностике. Позже один из величайших физиологов 19-го века Иоганн Мюллер скажет: «Открытие кровяного давления важнее открытия крови».
Первый значительный прорыв в измерении кровяного давления после Хейлса совершил французский врач Жан Луи Мари Пуазей (Poiseuille) практически сто лет спустя. В 1828 году он впервые в истории применил ртутный манометр для измерения давления. Манометр соединялся с канюлей, которая вводилась непосредственно в артерию.
Первым неинвазивным прибором для измерения кровяного давления стал сфигмограф (1855) Карла фон Фирордта (Vierordt), который предложил измерять силу внешнего давления, необходимого для остановки кровотока в лучевой артерии. Конструкция прибора Фирордта была в 1860 году существенно доработана Этьенном Марей. Сфигмограф Марея графически регистрировал изменения пульса и получил широкое распространение среди врачей того времени.
Интересно, что:
Первое численное измерение кровяного давления у человека произвел хирург Фавр в 1856 году. Во время операции он подсоединил артерию напрямую к ртутному манометру и таким образом получил точные данные. Давление в бедренной артерии равнялось 120 мм рт.ст., давление в бронхиальной артерии – 115-120 мм рт.ст.
Прадедушкой современных тонометров является сфигмоманометр, который изобрел в 1881 году австрийский врач Самуэль Зигфрид Карл Риттер фон Баш (Basch). Принцип его работы был прост – на место пульсации артерии помещался резиновый мешок с водой, который давил на артерию до тех пор, пока не прекращалась пульсация. Давление, создаваемое мешком, считывалось ртутным манометром, и таким образом измерялось систолическое давление.
В 1896 году Сципион Рива-Роччи (Riva-Rocci) представил метод измерения кровяного давления, актуальный по сей день. Прибор, изобретенный им, был прост в применении и безопасен для пациента. По сути, он выглядел так же, как и современные тонометры – резиновый полый мешок, помещенный в манжету из нерастяжимого материала, обхватывал плечо и накачивался резиновой грушей.
Давление в манжете, считываемое ртутным манометром, повышалось до тех пор, пока не пропадала пульсация. Когда давление слегка ослаблялось, уровень ртути в манометре падал, и то значение, в котором пульсация возобновлялась, соответствовало систолическому давлению. Единственным недостатком прибора была слишком узкая манжета (5 см), которая создавала области повышенного давления, вследствие чего результаты измерения были слегка завышены. В 1901 году данный недочет исправил Генрих фон Реклингхаузен, который увеличил ширину манжеты до 12 см.
В 1905 году в Императорской военно-медицинской академии в Санкт-Петербурге хирург Николай Сергеевич Коротков сделал свой знаменитый доклад о звуковом методе определения систолического и диастолического давления с использованием рукава Рива-Роччи.
Суть метода сводилась к прослушиванию стетоскопом звуков (тонов), которые появляются в артерии ниже рукава Рива-Роччи, сжимающего плечо. Значение манометра, при котором появляется первый тон, соответствует систолическому давлению, а значение, соотносимое с исчезновением звуков, показывает диастолическое давление. Без преувеличения можно сказать, что 280 слов доклада Короткова определили дальнейшую историю развития тонометров, поскольку предложенный им метод до сих пор лежит в основе работы приборов по измерению давления.
Больше 50 лет тонометр, работающий по принципу прослушивания «тонов Короткова», был единственным прибором для измерения кровяного давления и использовался врачами во всем мире. Лишь в 1965 году американский врач Сеймур Лондон изобрел автоматический тонометр, в котором резиновая груша была заменена компрессором, а стетоскоп – микрофоном.
Новый прибор сам нагнетал воздух в манжету и сам же «слушал» тоны, определяя давление. Для подтверждения точности измерений Сеймур и его жена провели массовое двойное измерение давления (механически и автоматически) на съезде Американской медицинской ассоциации. Более 400 измерений не выявили статистически значимых различий между измерениями с помощью механического тонометра и его автоматического аналога. В 1966 году новый прибор был запатентован в США, Франции, Германии и Италии.
Тематический словарь
Источник
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 17 января 2020;
проверки требуют 5 правок.
Кровяно́е давле́ние — давление, которое кровь оказывает на стенки кровеносных сосудов, иначе говоря, превышение давления жидкости в кровеносной системе над атмосферным. Один из показателей жизненно важных функций и биомаркеров.
Наиболее часто под кровяным давлением подразумевают артериа́льное давление. Кроме него, выделяют следующие виды кровяного давления: внутрисердечное, капиллярное, венозное. При каждом ударе сердца кровяное давление колеблется между наименьшим, диастолическим (от др.-греч. διαστολή «разрежение») и наибольшим, систолическим (от др.-греч. συστολή «сжатие»)[1].
Артериальное давление[править | править код]
Физиология измеряемых параметров[править | править код]
Артериальное давление — один из важнейших параметров, характеризующих работу кровеносной системы. Давление крови определяется объёмом крови, перекачиваемым в единицу времени сердцем, и сопротивлением сосудистого русла. Поскольку кровь движется под влиянием градиента давления в сосудах, создаваемого сердцем, то наибольшее давление крови будет на выходе крови из сердца (в левом желудочке); несколько меньшее давление будет в артериях, ещё более низкое — в капиллярах, а самое низкое — в венах и на входе сердца (в правом предсердии). Давление на выходе из сердца, в аорте и в крупных артериях отличается незначительно (на 5—10 мм рт. ст.), поскольку из-за большого диаметра этих сосудов их гидродинамическое сопротивление невелико. Точно так же незначительно отличается давление в крупных венах и в правом предсердии. Наибольшее падение давления крови происходит в мелких сосудах: артериолах, капиллярах и венулах.
Верхнее число — систолическое артериальное давление, показывает давление в артериях в момент, когда сердце сжимается и выталкивает кровь в артерии, оно зависит от силы сокращения сердца, сопротивления, которое оказывают стенки кровеносных сосудов, и числа сокращений в единицу времени.
Нижнее число — диастолическое артериальное давление, показывает давление в артериях в момент расслабления сердечной мышцы. Это минимальное давление в артериях, оно отражает сопротивление периферических сосудов. По мере продвижения крови по сосудистому руслу амплитуда колебаний давления крови спадает, венозное и капиллярное давление мало зависят от фазы сердечного цикла.
Типичное значение артериального кровяного давления здорового человека (систолическое/диастолическое) — 120 и 80 мм рт. ст., давление в крупных венах на несколько мм рт. ст. ниже нуля (ниже атмосферного). Разница между систолическим артериальным давлением и диастолическим называется пульсовое давление и в норме составляет 30—50 мм рт. ст.
Процедура измерения[править | править код]
См. также: Правила измерения артериального давления
См. также: Метод Короткова
Измерение артериального давления: 1 — манжета сфигмоманометра, 2 — фонендоскоп
Наиболее легко в измерении артериальное давление. Его можно измерить с помощью прибора сфигмоманометра (тонометра). Именно оно и подразумевается обычно под кровяным давлением. Стандартным методом измерения артериального давления является метод Короткова, осуществляемый при помощи неавтоматического сфигмоманометра и стетоскопа.
Современные цифровые полуавтоматические тонометры позволяют ограничиться только набором давления (нагнетанием воздуха в манжету посредством груши), дальнейший сброс давления, регистрацию систолического и диастолического давления, иногда — пульса и аритмии, прибор проводит сам.
Автоматические тонометры сами закачивают воздух в манжету, иногда они могут выдавать данные в цифровом виде, для передачи на компьютер или др. приборы.
Последним изобретением ученых является имплантат, по форме напоминающий бабочку, который призван в режиме реального времени измерять кровяное давление. Размер прибора примерно 1,5 см. По оценкам авторов исследования, устройство позволит уменьшить частоту госпитализации пациентов на 40 %. Имплантат постоянно замеряет кровяное давление и передает сигнал на специальный приёмник. Данные, которые зафиксированы приёмником, автоматически отправляются на веб-сайт, доступный лечащему врачу пациента[2].
Для имплантирования устройства пациенту делают небольшой разрез в области паха и вводят в артерию катетер с прибором. Проходя через сосудистую систему, устройство достигает легочной артерии и закрепляется при помощи двух металлических петель. Операция выполняется при помощи местной анастезии в течение 20 минут[2].
Влияние различных факторов[править | править код]
Артериальное давление зависит от многих факторов: времени суток, психологического состояния человека (при стрессе давление повышается), приёма различных стимулирующих веществ (кофе, чай, амфетамины) или медикаментов, которые повышают или понижают давление.
Вариация показателей в норме и при патологии[править | править код]
Стойкое повышение артериального давления выше 140/90 мм рт. ст. (артериальная гипертензия) или стойкое понижение артериального давления ниже 90/60 (артериальная гипотензия) могут быть симптомами различных заболеваний (в простейшем случае гипертензии и гипотензии соответственно).
Физиологическая зависимость артериального давления от возраста в виде формулы определялась для «практически здоровых в условиях СССР» людей в возрасте от 17 до 79 лет так:
- систолическое давление = 109 + (0,5 × возраст) + (0,1 × вес);
- диастолическое давление = 63 + (0,1 × возраст) + (0,15 × вес).
Эти данные в прошлом характеризовались как «идеальное давление» с учётом «нормального» груза возрастных заболеваний[3]. Но по современным представлениям во всех возрастных группах старше 17 лет идеальным давлением является ниже 120/80 (оптимальное), а артериальная гипертензия и предгипертензия не являются вариантом идеала в любом возрасте.
Для подростков 14—16 лет с нормальным физическим развитием верхней границей нормы следует считать уровень систолического давления 129 мм рт. ст., диастолического — 69 мм рт. ст.[3]
У людей старше 50 лет систолическое артериальное давление, превышающее 140 мм рт ст, является важным фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний.
Люди с систолическим АД 120—139 мм рт. ст. или диастолическим АД 80—89 мм рт. ст. должны рассматриваться как люди с «прегипертонией».
Начиная с АД 115/75 мм рт. ст. с возрастанием АД на каждые 20/10 мм рт. ст. риск сердечно-сосудистых заболеваний увеличивается.
Для предупреждения сердечно-сосудистых заболеваний у них необходимо изменение образа жизни, улучшающее состояние здоровья. Раньше считалось, что наиболее опасно в плане развития сердечно-сосудистых катастроф повышение диастолического давления, но оказалось, что эта опасность связана с поражением почек, а изолированная систолическая гипертензия часто считалась вариантом нормы, «идеального давления». Сейчас от этих взглядов отказались.
Быстрые, суточные и долговременные изменения[править | править код]
Кровяное давление не является постоянной величиной. Согласно современной позиции рабочих групп различных международных сообществ по гипертензии, выделяют краткосрочную (от удара к удару, от минуты к минуте, от часа к часу), среднесрочную (между измерениями в разные дни) и долгосрочную вариабельность (между посещениями клиники, проводимыми в течение недель, месяцев или лет)[4]. К долгосрочной вариабельности относится также и сезонная вариабельность. Любая вариабельность связана с адаптивными механизмами поддержания гомеостаза. Однако, устойчивое повышение вариабельности давления может также отражать и изменения в регуляции, имеющие прогностическое значение, а именно, она может прогнозировать риск сердечно-сосудистых осложнений помимо среднего уровня АД[5].
Одна из гипотез происхождения вариабельности АД связана с волнами Майера, которые были обнаружены в 1876 г. немецким физиологом Зигмундом Майером[de][6]. У человека частота волн Майера составляет около 0,1 Гц, то есть приблизительно шесть раз в минуту. У собаки и кошки частота волн Майера также приблизительно равна 0,1 Гц, у кролика — 0,3 Гц, у крысы — 0,4 Гц. Установлено, что эта частота является постоянной для человека или для животного определённого вида. Она не зависит от возраста, пола или положения тела. Экспериментальные исследования показывают, что амплитуда волн Майера возрастает при активации симпатической нервной системы. Причина возникновения волн Майера на данный момент не установлена[7].
Также известна суточная ритмика артериального давления. Наиболее низкое давление у людей при нормальном образе жизни (бодрствование днём и сон в ночное время) наблюдается в интервале 2:00—4:00, относительно высокое — в первые 2—4 часа после пробуждения и самое высокое — чаще в вечерние часы[8].
Гипертензия белых халатов[править | править код]
Точность измерения кровяного давления может быть снижена под воздействием психологического феномена, называемого «гипертензией белых халатов» или «синдромом белого халата». Подъём давления в момент измерения происходит вследствие стресса, иногда возникающего при обращении к врачу или при появлении медсестры. В результате, при суточном автоматическом мониторинге давление таких людей оказывается существенно ниже, чем в присутствии медицинского персонала[9][10].
См. также[править | править код]
- Вазоконстрикция
- Измерение давления
- Артериальная гипотензия
- Гипертония
- Тоны Короткова
Примечания[править | править код]
- ↑ «Normal Blood Pressure Range Adults». «Health and Life». Архивировано 4 февраля 2012 года.
- ↑ 1 2 Разработан имплантат для постоянного контроля кровяного давления — МедНовости — MedPortal.ru
- ↑ 1 2 Нормативы артериального давления и пограничная артериальная гипертензия (недоступная ссылка). Дата обращения 27 сентября 2011. Архивировано 13 марта 2012 года.
- ↑ Stergiou GS, Parati G, Vlachopoulos C, et all. Methodology and technology for peripheral and central blood pressure and blood pressure variability measurement: current status and future directions – Position statement of the European Society of Hypertension Working Group on blood pressure monitoring and cardiovascular variability // J Hypertens.. — 2016. — Сентябрь (вып. 34, № 9). — С. 1665—1677. — PMID 27214089.
- ↑ Вариабельность артериального давления (2019). Дата обращения 22 января 2019.
- ↑ С.А. Котельников, А.Д. Ноздрачев, М.М. Одинак, Е.Б. Шустов, И.Ю. Коваленко, В.Ю. Давыденко. Вариабельность ритма сердца: представления о механизмах (2002). Дата обращения 23 марта 2013.
- ↑ Claude Julien. The enigma of Mayer waves: Facts and models (2005). Дата обращения 23 марта 2013. Архивировано 27 марта 2013 года.
- ↑ Цфасман А. З., Алпаев Д. В. Циркардная ритмика артериального давления при изменённом суточном ритме жизни — Издание 2-е — М., Издательство «Репроцентр М», 2011. — 144 с. — С. 26, 28—30. — ISBN 978-5-94939-059-7
- ↑ Hypertension: Overview – eMedicine. Архивировано 27 марта 2013 года.
- ↑ Swan, Norman. Health Minutes – Hypertension. Проверено 27 августа 2010.
Ссылки[править | править код]
- Артериальное давление / В. Б. Кошелев // Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов. — М. : Большая российская энциклопедия, 2004—2017.
- Методы измерения АД и возрастные нормы у детей
- Седьмой доклад Объединённого национального комитета по предупреждению, распознаванию, оценке и лечению повышенного артериального давления (США)
Источник