1.9 Методы измерения давления крови.

В любой точке сосудистой системы давление крови зависит от:

а) атмосферного давления;

б) гидростатического давления pgh, обусловленного весом кровяного столба высотойh и плотностью р;

в) давления, обеспечиваемого насосной функцией сердца.

В соответствии с анатомо-физиологическим строением сердечно-сосудистой системы различают: внутрисердечное, артериальное, венозное и капиллярное кровяные давления.

Артериальное давление – систолическое (в период изгнания крови из правого желудочка) у взрослых людей в норме составляет 100 – 140 мм. рт. ст.; диастолическое (в конце диастолы) – 70 – 80 мм. рт. ст.

Показатели кровяного давления у детей с возрастом повышаются и зависят от многих эндогенных и экзогенных факторов (Таб. 3). У новорожденных систолическое давление 70 мм. рт. ст., затем повышается до 80 – 90 мм. рт. ст.

Таблица 3.

Артериальное давление у детей.

Дети	Систолическое давление, мм.рт.ст.	Диастолическое давление, мм.рт.ст.
от 4 до 7 лет	80 - 110	40 – 70
от 8 до 13 лет	90 - 120	50 – 80
от 14 до 17 лет	90 – 130	60 - 80

Разность давлений на внутреннюю (Р_в) и наружную (Р_н) стенки сосуда называюттрансмуральным давлением (Р_т):Р_т = Р_в - Р_н.

Можно считать, что давление на наружную стенку сосуда равно атмосферному. Трансмуральное давление является важнейшей характеристикой состояния системы кровообращения, определяя нагрузку сердца, состояние периферического сосудистого русла и ряд других физиологических показателей. Трансмуральное давление, однако, не обеспечивает движение крови от одной точки сосудистой системы к другой. Например, среднее по времени трансмуральное давление в крупной артерии руки составляет около 100 мм.рт.ст. (1,33 ^. 10⁴Па). В то же время, движение крови из восходящей дуги аорты в эту артерию обеспечиваетсяразностьютрансмуральных давлений между указанными сосудами, которое составляет 2-3 мм.рт.ст. (0,03^. 10⁴Па).

При сокращении сердца величина давления крови в аорте колеблется. Практически измеряют среднее за период давление крови. Ее величина может быть оценена по формуле:

Р_срР_д+ (Р_с+Р_д). (28)

Закон Пуазейля объясняет падение давления крови вдоль сосуда. Так, как гидравлическое сопротивление крови растет с уменьшением радиуса сосуда, то, согласно формуле 12, давление крови падает. В крупных сосудах давление падает всего на 15%, а в мелких – на 85%. Поэтому большая часть энергии сердца затрачивается на течение крови по мелким сосудам.

В настоящее время известны три способа измерения артериального давления: инвазивный (прямой), аускультативный и осциллометрический.

Инвазивный (прямой) метод измерения артериального давления.

Иглу или канюлю, соединенную трубкой с манометром, вводят непосредственно в артерию. Основная область применения – кардиохирургия. Прямая манометрия - практически единственный метод измерения давления в полостях сердца и центральных сосудах. Венозное давление надежно измеряется так же прямым методом. В клинико-физиологических экспериментах применяется суточное инвазивное мониторирование артериального давления. Игла, введенная в артерию, промывается гепаринизированным солевым раствором с помощью микроинфузатора, а сигнал датчика давления непрерывно записывается на магнитную ленту.

Рис.12. Распределение давления (превышение над атмосферным) в различных частях кровеносной системы: 1 – в аорте, 2 – в крупных артериях, 3 – в мелких артериях, 4 – в артериолах, 5 – в капиллярах.

Недостатком прямых измерений давления крови является необходимость введения измерительных устройств в полость сосуда. Без нарушения целостности сосудов и тканей осуществляется измерение давления крови с помощью инвазивных (непрямых) методов. Большинство непрямых методов являются компрессионными - они основаны на уравновешивании давления внутри сосуда внешним давлением на его стенку.

Простейшим из таких методов является пальпаторный способ определения систолического артериального давления, предложенный Рива-Роччи. При использовании данного метода на среднюю часть плеча накладывают компрессионную манжету. Давление воздуха в манжете измеряется с помощью манометра. При закачивании воздуха в манжету давление в ней быстро поднимается до значения, превышающего систолическое. Затем воздух из манжеты медленно выпускают, одновременно наблюдая за появлением пульса в лучевой артерии. Зафиксировав пальпаторно появление пульса, отмечают в этот момент давление в манжете, которое и соответствует систолическому давлению.

Из неинвазивных (непрямых) методов наибольшее распространение получили аускультативный и осциллометрический методы измерения давления.

Аускультативный метод Н. С. Короткова.

Аукультативный метод имеет наибольшее распространение и основан на установлении систолического и диастолического давления по возникновению и исчезновению в артерии особых звуковых явлений, характеризующих турбулентность потока крови, - тонов Короткова. На область плеча накладывается компрессионная манжета. В манжету накачивается воздух до установления давления больше систолического. Давление, согласно закону Паскаля, передается на мягкие ткани и сосуды в глубине их. Артерия пережимается, кровь не течет и тоны Короткова не обнаруживаются. При выходе воздуха из манжеты давление, действующее на артерию, уменьшается. При равенстве наружного давления систолическому кровь начинает прорываться сквозь сдавленный манжетой участок артерии, и возникают характерные звуки, сопровождающие турбулентное течение крови и прослушиваемые с помощью фонендоскопа. В момент возникновения тонов по манометру определяют систолическое давление. Момент исчезновения шумов соответствует равенству измеряемого наружного давления диастолическому. Необходимо отметить, что систолическое и диастолическое давления только оцениваются, так как точно определяются по этому методу полное и статическое давления в кровеносном сосуде. Приборы, используемые для измерения давления крови, называют сфигмоманометрами.

Аускультативный метод реализуется в различных вариантах. В частности, в измерителях давления тоны Короткова могут восприниматься микрофоном, преобразующим звуковые воздействия в электрические сигналы, поступающие на регистрирующее устройство. На цифровом табло регистратора указываются значения систолического и диастолического давления. В некоторых приборах изменения в движении стенок артерии при систолическом и диастолическом давлении (сопровождающиеся возникновением и исчезновением тонов Короткова) определяются с помощью ультразвуковой локации и эффекта Доплера.

Осциллометрический метод. Метод основан на том, что при прохождении крови во время систолы через сдавленный участок артерии в манжете возникают микропульсации давления воздуха, анализируя которые можно получить значения систолического, диастолического и среднего давления. Систолическому давлению обычно соответствует давление в манжете, при котором происходит наиболее резкое увеличение амплитуды осцилляций, среднему – максимальный уровень осцилляций и диастолическому – резкое ослабление осцилляций.

Физические вопросы гемодинамики

Гемодинамикой называют область биомеханики, в которой исследуется движение крови по сосудистой системе. Физи­ческой основой гемодинамики является гидродинамика Те­чение крови зависит как от свойств крови, так и от свойств кровеносных сосудов

В главе рассматриваются также физические основы работы некоторых технических устройств, используемых в связи с кровообращением.