Методы определения артериального давления
Работа сердца и передвижение крови по сосудам сопровождаются ритмическими изменениями объема артериальных сосудов и уровня кровяного давления. Поэтому знание уровня давления крови, его пульсовых колебаний весьма существенно для оценки функционального состояния аппарата кровообращения. Впервые измерение кровяного давления у животных было осуществлено Галесом в 1733 г. Для этой цели он ввязывал в артерию латунную трубку, соединенную резиновым шлангом с вертикально установленной стеклянной трубкой. У лошади кровь поднималась на 8—9 футов, у собаки на 4 фута. Пуазейль, предположив, что данные Талеса неверны, использовал для измерения кровяного давления U-образный ртутный манометр, соединенный с артерией резиновым шлангом. С тех пор артериальное давление принято выражать в миллиметрах ртутного столба.
Для давления в 1 мм рт. ст./см2 в честь Торричелли принят символ “торр”. Пуазейль установил, что артериальное давление у лошади равно 159 торр, у собаки 151 торр (или мм рт.ст./см2).
Рис.1. Схема установки Марея для осциллографии (по Н. Н. Савицкому)
С помощью манометра Пуазейля Февр в 1856 г. впервые измерил кровяное давление у человека во время ампутации бедра и нашел его равным 120 торр (мм рт. ст./см2).
В 1876 г. Мареем (Маrеу) был предложен косвенный метод определения давления крови у человека. Он помещал предплечье исследуемого в плетизмограф, заполненный теплой водой (рис. 1). Плетизмограф О соединялся с резервуаром Р, подвешенным на блоке Б и заполненным водой, и с ртутным манометром М с поплавком и писчиком, при помощи которого на закопченной ленте кимографа К записывалось изменение давления в плетизмографе.
Когда давление в онкометре достигает величины, соответствующей минимальному давлению, амплитуда осцилляции увеличивается и продолжает нарастать. При так называемом среднем динамическом давлении осцилляции достигают максимума. Затем они начинают постепенно снижаться до момента, соответствующего величине систолического. В этот момент амплитуда уменьшается скачкообразно (рис. 2а).
Рис. 2 (а и б). Осциллограмма по Марею (по Н. Н. Савицкому)
Обозначения: Мн — минимальное, Ср — среднее, Кс—конечное систолическое давление; цифрами обозначено давление в торрах, остальные обозначения в тексте
Метод Марея требовал сложной и хрупкой аппаратуры, но все же вначале казался перспективным, т. к. позволял определять величину среднего динамического давления. Однако несовершенства методики ограничивали возможности использования этого метода, и вскоре интерес к нему значительно ослабел. Причина заключалась в том, что методика чтения, или расшифровки, осциллограмм, предложенная Мареем, давала неудовлетворительные результаты. На рис. 2а представлена типичная (по Марею) форма осциллограммы, которая, по данным G1еу и Gomez (1931), получалась лишь в 25% всех случаев, а на рис. 2б — наиболее часто получаемая осциллограмма, встречающаяся в 75% случаев. Расшифровать последнюю кривую не представлялось возможным.
Принципиально новый прием для определения артериального давления был предложен Рива-Роччи (Riva-Rossi, 1896). Он заключался в сжатии плечевой артерии при помощи специальной резиновой манжеты шириной 4—5 см и длиной 40 см, заключенной в футляр из шелковой ткани. Манжета соединялась с ртутным манометром оригинальной конструкции и воздух в нее нагнетался с помощью баллона. О величине артериального давления судили по моменту исчезновения к затем появления пульса на лучевой артерии соответственно при подъеме и спуске давления в манжете, беря из этих показаний среднее. Как показали многочисленные исследования, величины артериального давления по Рива-Роччи существенно превышали истинную его величину. По данным Реклингхаузен (Recklinghausen, 1901), ошибки в определении давления уменьшаются при увеличении ширины манжеты, и наилучшие результаты можно получить при ширине манжеты не менее 12 см. По Рива-Роччи определялось только систолическое давление. В 1905г. Н.С. Коротковым на межкафедральном заседании Военно-медицинской академии было сделано сообщение об открытом им звуковом феномене, возникающем при сдавливании манжетой плечевой артерии. М.В. Яновский правильно оценил практическое значение открытия Н.С. Короткова и подверг его всестороннему изучению.
Благодаря трудам М.В. Яновского метод Н.С. Короткова получил всеобщее признание и прочно вошел в клиническую практику во всем мире. Достоинством звукового метода являются его простота и доступность, он позволяет определять величину не только максимального, но и минимального давления.
Работами М.В. Яновского с соавторами было установлено, что если поднять давление в манжете выше систолического, а затем постепенно снижать его, то в момент падения до величины, примерно равной или немного меньшей систолического, в дистальном отрезке артерии появятся тоны — первая фаза феномена Короткова. При дальнейшем снижении давления в манжете тоны сменяются шумами — вторая фаза «коротковских» звуков. В дальнейшем снова появляются громкие тоны — третья фаза феномена, затем интенсивность их уменьшается — четвертая фаза, и, наконец, звуки исчезают — пятая фаза.
Типичное чередование звуковых явлений наблюдается не всегда. Фаза шумов часто отсутствует. При повышенном кровяном давлении нередко можно наблюдать появление тонов первой фазы, которые затем исчезают и появляются снова, когда давление в манжете снизится еще на 10—20 мм рт. ст. — феномен «провала». В дальнейшем звуки изменяются обычным образом.
Звуковой феномен особенно атипичен, если плавно поднимать давление в манжете. Нередко звук, иногда очень слабый, появляется только в тот момент, когда давление в манжете достигнет систолического. Если же поднять давление выше и затем его снижать, то все фазы феномена Н.С. Короткова могут отчетливо выступить, т. е. у одного и того же исследуемого звуковой феномен может отсутствовать при компрессии и быть хорошо выраженным при декомпрессии.
Время, в течение которого производится измерение давления по Н.С. Короткову, не должно быть продолжительным— не более одной минуты.
Большое число экспериментальных и клинических работ посвящено выяснению вопроса: в какой мере давление, определяемое по Н.С. Короткову, соответствует истинным величинам кровяного давления (Frank, 1930; Bonsdorff и Wolf, 1933; Г. И. Косицкий, 1958; Кеnner и Gauer, 1962). Эти исследования заключались в сопоставлении данных, получаемых методом непосредственного прямого измерения давления крови (артериопункция), с данными, полученными измерением артериального давления звуковым методом. Следует считать, что при определении артериального давления в покое появление «коротковского» звука при декомпрессии довольно точно совпадает с величиной конечного систолического давления, превышая величину бокового систолического давления на 10—15 мм рт. ст. (торр). В отношении диастолического давления до настоящего времени дискутируется вопрос — соответствует ли истинная величина диастолического давления четвертой фазе «коротковских» звуков, т.е. моменту перехода громких звуков в более тихие или пятой фазе, т.е. исчезновению звуков. Американская ассоциация кардиологов считает, что при определении диастолического давления в покое по моменту перехода громких звуков в тихие получаются величины, на 7—10 торр (мм рт. ст.) превышающие диастолическое давление. При определении по моменту исчезновения «коротковских» звуков показания совпадают с получаемыми прямым методом.
Определение артериального давления по Короткову—Яновскому требует строгого соблюдения определенных условий. Его следует проводить в покое, в удобном для исследуемого положении (лежа или сидя). Рука должна быть слегка согнута и располагаться на уровне сердца. С 1925 г. снова возрастает внимание исследователей, особенно во Франции и Германии, к методу осциллографии, предложенной Мареем (Frank, 1930; Bromser, 1928; А.И. Яроцкий, 1932). Однако несовершенство методики ограничивало возможность использования осциллографии. В дальнейшем все осциллографы, предназначенные для определения артериального давления, строились с использованием принципа дифференциального манометра, но отличались невысокой собственной частотой регистрирующей системы и низкой чувствительностью. Добротность регистрирующей системы удалось значительно повысить, используя оптическую регистрацию механических движений. Оптический метод позволял значительно повысить чувствительность прибора.
В 1935 г. Н.Н. Савицким, совместно с сотрудниками Ленинградского института точной механики и оптики, разработан новый тип очень чувствительного оптического дифференциального манометра. Заслуга Н. Н. Савицкого состоит в том, что он детально разработал и научно обосновал совершенно новый метод чтения осциллограмм. Полученную с помощью созданного им прибора дифференциальную осциллограмму он назвал тахоосциллограммой (tасhus — быстрый, скорый; oscillum — качание, колебание; gramma — запись), чтобы подчеркнуть, что она представляет собой первую производную по времени от объемной. Тахоосциллографический метод определения кровяного давления отличается от других осциллографических методов тем, что оптически регистрируются не изменения объема сосуда, расположенного под манжетой, а скорость этих объемных изменений. Кроме того, использованная оптическая регистрация значительно превосходит по чувствительности имеющиеся другие приборы.
Метод тахоосциллографии прочно вошел в клиническую практику. Стало доступным определение не только диастолического, среднего динамического давления, но и истинного систолического (или бокового) давления.