20.13. Измерение давления, кровотока и объема крови в сердечно-сосудистой системе Измерение давления

Прямые методы. Для прямого (внутрисосудистого) измерения давления требуется ввести в сосуд канюлю или катетер. В прошлом давление измеряли в основном при помощи простых жидкостных манометров, например ртутных (для измерения артериального давления) или водных (для измерения венозного давления). Однако из-за инерционности подобных приборов быстрые колебания давления значительно искажаются, поэтому с их помощью можно определить только среднее давление.

При помощи мембранных манометров можно зарегистрировать более быстрые колебания давления. Такие манометры представляют собой жесткую камеру, одной из стенок которой служит упругая мембрана. Давление в сосуде передается через канюлю, жестко соединенную с камерой, на мембрану, и перемещение последней регистрируется при помощи либо механического (рычаг), либо оптического (зеркальце), либо электрического (датчик) устройства. Современные мембранные датчики давления обладают очень небольшой массой и крайне жесткой мембраной, перемещения которой минимальны. При помощи таких датчиков можно надежно регистрировать

Глава 20. Функции сосудистой системы 561

изменения давления, происходящие с частотой 1000 Гц и более. В так называемых тензометрических датчиках используются проволочки или кристаллы полупроводника; при смещении мембраны эти элементы растягиваются и их сопротивление меняется (для его измерения служит мостик Уитстона). В датчиках другого типа мембрана представляет собой одну из пластин конденсатора; когда под действием приложенного давления расстояние между пластинами изменяется, меняются и емкость конденсатора и, следовательно, снимаемый с него электрический сигнал. Можно также измерить изменения напряжения на катушке индуктивности при перемещении в ней железного сердечника, связанного с мембраной.

Для того чтобы при записи быстрых изменений давления не искажались их амплитуда и фазовые соотношения, собственная частота колебаний манометра должна в 10 раз превышать максимальную частоту регистрируемых колебаний. В этом случае на измерение не будут оказывать влияние инерция так называемой эффективной массы и трение, жидкости (при условии, что камера манометра и соединительная система целиком заполнены соответствующей жидкостью и не содержат пузырьков газа, обладающих сжимаемостью). Сигнал, снимаемый с выхода датчика, мал, и, для того чтобы его можно было вывести иа регистрирующие устройства, он должен быть предварительно усилен при помощи электронных усилителей.

Непрямые методы. Основным прибором для непрямого измерения артериального давления в клинике служит сфигмоманометр, сконструированный Рива-Роччи. Как правило, артериальное давление измеряется на плече исследуемого, находящегося в сидячем или лежачем положении. Одним из элементов сфигмоманометра служит надувная резиновая манжета, у наружной поверхности которой прикреплен слой нерастяжимой ткани. Для накачивания воздуха в манжету используется ручная груша, а для выпуска воздуха-клапан; таким образом, давление в манжете можно установить на любом уровне и измерить при помощи соединенного с ней ртутного или мембранного манометра.

При использовании аускультативного метода Короткова на плечевую артерию в области локтевого сгиба (дистальнее манжеты) накладывают стетоскоп, и о систолическом и диастолическом давлении судят по характерным звукам (рис. 20.44). При этом в манжете создают давление выше предполагаемого систолического давления у исследуемого; в результате плечевая артерия полностью сдавливается и кровоток в ней прекращается. Затем, открывая клапан, начинают медленно понижать давление в манжете. Когда давление в манжете становится ниже систолического, появляются короткие, четкие тоны, сопровождающие каждый пульсовый удар {тоны Короткова). Эти тоны возникают в тот момент, когда максимальное систолическое давление преодолевает давление в манжете и кровь проталкивается через сдавленную область артерии. По мере дальнейшего снижения давления в манжете тоны сначала становятся громче, а затем либо

Рис. 20.44. Измерение артериального давления у человека по способу Рива-Роччи. Приведена схема наиболее распространенных звуковых явлений (тонов Короткова) при аускультативном методе определения давления. Подробнее см. в тексте

остаются постоянными (рис. 20.44, а), либо несколько стихают (рис. 20,44, б). Иногда после начального возрастания амплитуды тонов она временно снижается (так называемый аускультативный провал (рис. 20.44, в), а затем вновь повышается. Диастолическое давление соответствует такому давлению в манжете, при котором тоны начинают резко стихать и быстро исчезают.

По-видимому, тоны Короткова связаны с турбулентным током крови, возникающим из-за повышенной скорости кровотока в суженной артерии под манжетой. Когда давление в манжете лишь несколько меньше систолического, турбулентный кровоток наблюдается в течение короткого промежутка времени, соответствующего систолическому максимуму. По мере дальнейшего снижения давления в манжете время такого кровотока возрастает, занимая весь период систолы. Когда давление в манжете становится незначительно ниже диастолического, артерия еще несколько сдавлена, и кровоток в ней постоянно турбулентный, пока давление в манжете не станет столь низким, что восстанавливается обычный ламинарный ток крови.

При повышении активности сердечно-сосудистой системы (например, при интенсивной физической нагрузке, тиреотоксикозе или недостаточности артериального клапана) тоны Короткова часто сохраняются после того, как начинают стихать; при этом они лишь постепенно ослабе-

562 ЧАСТЬ V. КРОВЬ И СИСТЕМА КРОВООБРАЩЕНИЯ

вают, но иногда не исчезают вплоть до нулевого давления в манжете. В таких случаях следует учитывать не только систолическое и диастолическое давление, но и давление, при котором тоны исчезают.

Пальпаторный метод позволяет определить только систолическое давление. В этом случае также используется сфигмоманометр Рива-Роччи и определяется давление, при котором пульс на лучевой артерии исчезает при нагнетании воздуха в манжету и снова появляется при выпуске воздуха.

Для того чтобы правильно определить артериальное давление по методу Рива-Роччи-Короткова, необходимо, чтобы манжета располагалась на уровне сердца (для исключения влияний гидростатического давления). Кроме того, ширина манжеты должна составлять примерно половину окружности плеча. Для измерения давления у взрослых применяется стандартная манжета шириной 12 см. Если окружность плеча велика или необходимо измерить давление на бедре, следует использовать более широкие манжеты; в педиатрической же практике, напротив, применяют более узкие. В том случае, если манжета мала, для сдавления артерии требуется большее давление, и результаты измерений получаются завышенными; если же манжета широка, то регистрируется заниженное давление.

При помощи пружинных манометров можно определить артериальное давление по пульсовым колебаниям, передающимся от артерии на манжету (осциялометрический метод). Когда давление в манжете выше систолического, регистрируются колебания малой амплитуды, связанные с ударами пульсовой волны о сдавленную артерию. Как только давление в манжете становится ниже систолического, просвет артерии начинает на короткое время (во время пика давления) открываться, и амплитуда колебаний возрастает. Максимальные колебания регистрируются при давлении в манжете, примерно равном диастолическому, так как при этом во время систолы просвет артерии открыт, а во время диастолы закрыт. Когда давление в манжете падает еще ниже, просвет артерии уже не закрывается, и амплитуда колебаний быстро падает до некой малой величины, которая впоследствии уже не изменяется.

Сфигмоманометрические методы не позволяют осуществлять постоянную запись давления. Тем не менее при помощи автоматических измерений и записи тонов с использованием микрофонов (или записи изменений кровотока при помощи ультразвуковых датчиков) можно производить повторные измерения через определенные промежутки времени (кратчайший возможный промежуток составляет около 30 с). Поэтому даже этот простой способ можно использовать для изучения изменений давления в течение длительного периода времени.

Измерение венозного давления. В клинике периферическое венозное давление обычно определяют в вене руки, точно на уровне правого предсердия (больной при этом должен лежать). Правое предсердие располагается в грудной клетке примерно на середине расстояния от позвоночника до грудины, т.е. на 10 см выше уровня спииы. Периферическое венозное давление в этом случае составляет от 3 до 15 см вод. ст. Что касается центрального венозного давления, то о нем можно судить при помощи следующего приема: больной ложится на бок и свешивает руку; тем самым добиваются того, что вены руки под влиянием

гидростатического давления расширяются и не происходит их гемодинамического разобщения с остальным венозным руслом. При расчете центрального венозного давления делают поправку на гидростатическое давление в исследуемой вене. Давление, измеренное таким способом, примерно на 4 см вод. ст. превышает давление в правом предсердии (это связано с гидродинамическим сопротивлением на участке между веной и сердцем). Для более точного определения центрального венозного давления в правое предсердие вводят катетер с миниатюрным датчиком давления на конце (либо соединенный с электроманометром, расположенным вне организма больного).

О венозном давлении можно приближенно судить по степени наполнения шейных вен. При нормальном венозном давлении шейные вены у сидящего человека находятся в спавшемся состоянии. Если давление превышает 15 см вод. ст., четко определяются наполненные кровью вены нижних отделов шеи; если же венозное давление выше 20 см вод. ст., шейные вены сильно набухают. Еще одним показателем венозного давления служит уровень (по отношению к сердцу), на котором вены кисти или руки спадаются при поднятии руки или наполняются при ее опускании.