Лекция № 11 (2 части), часть I (28 октября 2008 г.)

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Лекция № 11 (2 части), часть I (28 октября 2008 г.)

Гемодинамика

[1]

План лекции

1. Понятие «гемодинамика». 2

2. Функциональная классификация кровеносных сосудов 2

Амортизирующие сосуды.. 2

Резистивные сосуды.. 2

Сосуды-сфинктеры.. 2

Обменные сосуды.. 2

Ёмкостные сосуды.. 3

Шунтирующие сосуды.. 4

3. Основные законы гемодинамики. 4

Закон Бернулли 5

Режимы течения крови. 6

Сопротивление кровотоку. 7

4. Сосудистый тонус. 7

Соотношение между давлением и скоростью кровотока в сосудах разного типа (Пассивное растяжение и ауторегуляция сосудистого тонуса) 9

Релаксация напряжения, обратная релаксация напряжения 9

5. Скорость движения крови. 10

6. Время кругооборота крови. 10

7. Кровяное давление, его виды. 10

Артериальное давление. 10

Факторы, определяющие значение кровяного давления 11

8. Методики измерения кровяного давления 11

Прямые методы.. 12

Прямое измерение артериального давления. 13

Прямое измерение капиллярного давления. 13

Прямое измерение венозного давления. 13

Непрямые методы.. 13

Пальпаторный метод измерения АД по Рива-Роччи 13

Определение максимального уровня нагнетания воздуха в манжету (пальпаторный метод оценки уровня САД) 14

Аускультативный, метод измерения АД по Н.С.Короткову 14

Правила измерения АД.. 17

Факторы, обуславливающие появление ошибок при измерении АД 18

Суточное мониторирование уровня АД.. 18

Интерпретация результатов измерения артериального давления 18

Измерение капиллярного давления неинвазивным способом 19

Измерение венозного давления неинвазивным способом 20

9. Артериальный пульс, сфигмография. 20

Изменения артериального пульса и пульсового давления 21

10. Венозный пульс, флебография. 21

Допплеросонография периферических сосудов 22

Рекомендуемая литература. 22

Основная. 22

Дополнительная. 22

Методические указания. 24

Понятие «гемодинамика»

[2]

Гемодинамика — раздел физиологии кровообращения, использующий законы гидродинамики (физические явления движения жидкости в замкнутых сосудах) для исследования причин, условий и механизмов движения крови в сердечно-сосудистой системе.

Подробнее Учебник, I том C.363.

Под термином «гемодинамика» можно понимать • как раздел физиологии • так и в узком смысле «движение крови».

2. Функциональная классификация кровеносных сосудов[Мф1]

[3]

С позиций функциональной значимости для системы кровообращения сосуды подразделяются на следующие функциональные типы[НД2] :

1. амортизирующие

2. резистивные

3. сосуды-сфинктеры

4. обменные

5. ёмкостные

6. шунтирующие

Амортизирующие сосуды[Мф3] Синонимы: упруго-растяжимые[Мф4] . К амортизирующим сосудам относят аорту, легочную артерию и прилежащие к ним участки крупных сосудов.

Амортизирующие сосуды относятся к артериям эластического типа (рис. 4111402271). В их средней оболочке преобладают эластические элементы. Благодаря такому приспособлению сглаживаются возникающие во время регулярных систол подъемы артериального давления.

Рис. 4111402271. Структура артерий эластического типа. 1 – интима (эндотелий и базальная мембрана); 2 – медиа (большое количество эластических волокон и немного мышечных волокон); 3 – адвентиция.

Резистивные сосуды[Мф5] Синонимы: Сосуды сопротивления[Мф6] Резистивные сосуды — концевые артерии и артериолы (рис. 810291524) — характеризуются толстыми гладкомышечными стенками, способными при сокращении изменять величину просвета, что является основным механизмом регуляции кровоснабжения различных органов.

Рис. 810291524. Резистивные сосуды.

Сосуды-сфинктеры[Мф7] являются последними участками прекапиллярных артериол. как и резистивные сосуды, также способны изменить свои внутренний диаметр, определяя тем самым число функционирующих капилляров и соответственно значение площади обменной поверхности.

Обменные сосуды[Мф8] К обменным сосудам относят капилляры (рис. 411161517), в которых происходит обмен различных веществ и газов между кровью и тканевой жидкостью.

Рис. 411161517. Соотношение размеров капилляра и эритроцита.

[4]

[A9]

Различают три типа капилляров (рис. 810191528):

соматические со сплошной эндотелиальной выстилкой и базальной мембраной

фенестрированные с порами в эндотелиоцитах,

а. диафрагмированные

б. недиафрагмированные

перфорированного типа со сквозными отверстиями в эндотелии и базальной мембране.

Рис. 810191528. Типы капилляров.

[5]

Приведем другую схему разделения капилляров на типы, с которой Вы знакомились на занятиях по гистологии (рис. 710290646).

Рис. 710290646. Три типа капилляров (схема Ю.И.Афанасьева).

I — гемокапилляр с непрерывной эндотелиальной выстилкой и базальной мембраной; II — гемокапилляр с фенестрированным эндотелием и непрерывной базальной мембраной; III — гемокапилляр с щелевидными отверстиями в эндотелии и прерывистой базальной мембраной;

Рис. 810300855. Эффект Д.Бернулли. Объяснение в тексте.

[9]

С помощью уравнения Д.Бернулли в клинике при допплерографическом исследовании оценивают градиент давления в сердечно‑сосудистой системе.

Даниил Бернулли (Daniel Bernoulli, 1700–1782). Швейцарский математик, физик и физиолог. Первоначально получил медицинское образование, и в 1725 году принял приглашение Петербургской академии наук и занял пост профессора кафедры физиологии.

Обнаружив в этой области множество нерешенных задач из области теоретической физики и, в частности, динамики движения жидкости (крови) в сосудах, вернулся к математическому описанию физических процессов и в 1730 году возглавил кафедру чистой математики Петербургской академии. В 1733 году вернулся на родину в Базель, где возглавил кафедру анатомии и ботаники местного университета, а с 1750 года — кафедру экспериментальной физики, которой и руководил до своей смерти.

[A16]

[A17] Режимы течения крови

[10]

Режимы течения жидкости разделяют на ламинарное и турбулентное.

Хорошая иллюстрация ламинарного течения воды – тихие равнинные реки (рис. 810301247), а турбулентного течения воды – шумящие горные реки (рис. 810301250).

Рис. 810301247. Ламинарного течения воды в тихой равнинной реке.

Рис. 810301250. Турбулентное течение воды в шумящей горной реке.

Ламинарное течение - это упорядоченное течение жидкости, при котором она перемещается как бы слоями, параллельными направлению течения (рис. 810301235).

Рис. 810301235. Профиль скоростей при ламинарном течении.

Для ламинарного течения характерны гладкие квазипараллельные траектории. При ламинарном течении скорость в сечении трубы изменяется по параболическому закону:

где R - радиус трубы, Z - расстояние от оси, V_o - осевая (максимальная) скорость течения.

С увеличением скорости движения жидкости, например, за счет сужения потока (трубки) ламинарное течение переходит в турбулентное течение (рис. 810311346), при котором происходит интенсивное перемешивание между слоями жидкости, в потоке возникают многочисленные вихри различных размеров.

Рис. 810311346. Переход ламинарного течения реки в турбулентное при сужении русла.

Для турбулентного течения характерно чрезвычайно нерегулярное, беспорядочное изменение скорости со временем в каждой точке потока.

Можно ввести понятие об осредненной скорости движения, получающейся в результате усреднения по большим промежуткам времени истинной скорости в каждой точке пространства. При этом существенно изменяются свойства течения, в частности, структура потока, профиль скоростей, закон сопротивления.

Профиль осредненной скорости турбулентного течения в трубах отличается от параболического профиля ламинарного течения более быстрым возрастанием скорости у стенок и меньшей кривизной в центральной части течения (рис. 9.2, б).

Рис. 810301301. Профиль осредненных скоростей при турбулентном течении.

За исключением тонкого слоя около стенки, профиль скорости описывается логарифмическим законом. Режим течения жидкости характеризуется числом Рейнольдса Re. Для течения жидкости в круглой трубе:

где V - скорость течения, средняя по поперечному сечению, R -радиус трубы.

Когда значение Re меньше критического Re_Kp ~ 2300, имеет место ламинарное течение жидкости, если Re > Re_Kp, то течение становится турбулентным.

[A18] Reynolds (Osborne) : (Belfast, 1842- Watchet/Somerset, 1912) ingénieur-physicien irlandais.

Как правило, движение крови по сосудам является ламинарным. Однако в ряде случаев возможно возникновение турбулентности. Турбулентное движение крови в аорте может быть вызвано прежде всего турбулентностью кровотока у входа в нее: вихри потока уже изначально существуют, когда кровь выталкивается из желудочка в аорту, что хорошо наблюдается при доплерокардиографии.

У мест разветвления сосудов, а также при возрастании скорости кровотока (например, при мышечной работе) течение может стать турбулентным и в артериях.

Турбулентное течение может возникнуть в сосуде в области его локального сужения, например, при образовании тромба.

Турбулентное течение связано с допонительной затратой энергии при движении жидкости, поэтому в кровеносной системе это может привести к дополнительной нагрузке на сердце.

Шум, возникающий при турбулентном течении крови, может быть использован для диагностики заболеваний. При поражении клапанов сердца возникают так называемые сердечные шумы, вызванные турбулентным движением крови.

[A19] Сопротивление кровотоку

Реология крови (от греческого слова rheos – течение, поток) – текучесть крови, определяемая совокупностью функционального состояния форменных элементов крови (подвижность, деформируемость, агрегационная активность эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов), вязкости крови (концентрация белков и липидов), осмолярности крови (концентрация глюкозы).

Ключевая роль в формировании реологических параметров крови принадлежит форменным элементам крови, прежде всего эритроцитам, которые составляют 98% от общего объема форменных элементов крови[A20] .

Сопротивление потоку жидкости (гидравлическое сопротивление) зависит от размеров трубки (сосуда) и характеристик жидкости (крови):

R = 8Lh/ pr⁴

где R – гидравлическое сопротивление, h - вязкость жидкости, l – длина трубки, r – радиус трубки.

Общее сопротивление последовательно соединённых трубок:

R _общ. = R₁ + R₂ + R₃+ … + R_n

Общее сопротивление параллельно соединённых трубок:

1/R _общ. = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃+ … + 1/R_n

ОПСС = АД_ср / МОК

Подробнее Учебник, I том C.363-364.

4. Сосудистый тонус[Б21]

Сосудистый тонус — некоторое постоянное напряжение сосудистых стенок Тонус от греч. Tonos – натяжение, напряжение. А о каком напряжении идет речь? Характеристикой напряжения, испытываемою структурами сосудистой стенки могут быть две величины – тангенциальное напряжение стенки сосуда и трансмуральное давление (рис. 411251631).

Рис. 411251631. Схема соотношения трансмурального давления и тангенциального напряжения в кровеносном сосуде цилиндрической формы. Р_в - внутрисосудистое давление; Р_н – давление снаружи сосуда; Т — тангенциальное напряжение в стенке сосуда.

Когда говорят о сосудистом тонусе имеют ввиду тангенциальное напряжение. Различайте понятия «нормотония», «гипертония», «гипотония» с одной стороны от «нормотензия», «гипертензия», «гипотензия» с другой.

[11]

Часто используемый термин «артериальная гипертония», следует заменить на термин «артериальная гипертензия», если речь идёт о повышении системного артериального давления. При сосудистой гипертонии повышения артериального давления может и не быть, если наполнение сосудов кровью при этом недостаточное[V.G.22] .

Если в стенке сосуда производится продольный разрез, то края этого разреза расходятся под действием тангенциального напряжения (рис. 710290715).

Рис. 710290715. Расхождение краёв продольного разреза стенки сосуда под действием тангенциального напряжения (Т).

Трансмуральным давлением называют разность давлений между внутренней и наружной поверхностями стенки сосуда (Р_t = Р_в — P_н).

Термин «трансмуральный, -ая, -ое» происходит от латинского trans — через, за и muralis — стенной). Соответственно существуют и термины «экстрамуральный» (лат. extra- вне-, снаружи) и «интрамуральный» (лат. intra- в-, внутри).

Поскольку сосудистая стенка эластична, изменения трансмурального давления сопровождаются соответствующими изменениями диаметра и степени растяжения сосуда.

В большинстве органов внешнее давление (т.е. давление на сосуды со стороны окружающих тканей) невелико, поэтому трансмуральное давление фактически равно внутрисосудистому. Однако в некоторых особых случаях внутрисосудистое давление может оставаться постоянным, а трансмуральное — претерпевать значительные изменения из-за местных колебаний экстрамурального давления (это касается в особенности вен с их легко деформируемыми стенками). В таких ситуациях просвет сосудов меняется, и это влияет на их емкость и скорость кровотока.

Растягивающее давление, действующее на стенки сосуда, создает в них противоположно направленное тангенциальное напряжение (Т). Это напряжение зависит не только от трансмурального давления, но также от внутреннего радиуса (r_в) и толщины стенок (h). Напряжение, проинтегрированное для всей толщины стенки (Т_h), можно рассчитать исходя из видоизмененного уравнения Лапласа:

Т_h = P_t ∙ (r_в / h) (Н/м²[Б23] ).

При данном давлении напряжение будет тем больше, чем больше радиус сосуда и меньше толщина его стенки.

В табл. 710290720 приведены значения напряжения в стенках различных сосудов. Эти значения рассчитаны для более простых, чем реальные, условий: 1) не учтены градиенты давлений (приняты средние давления для сосудов каждого типа с различным радиусом), 2) в некоторых случаях соотношение между внутренним радиусом и толщиной стенки широко варьирует.

Таблица 710290720.

Значения трансмурального давления (Р) и тангенциального напряжения (Т) в различных сосудах

Сосуды	r_в, _мкм	r / h	Р, _кПа	Т, _кПа
Аорта	12000	8	13,3	106
Артерии	500 – 3000	3 – 7	11,0	33 – 77
Артериолы	10 – 100	1 – 5	7,0	7 – 35
Капилляры	3	5 – 8	3,3	17-26
Венулы	10 – 250	7 – 10	1,6	11-16
Вены	750 – 7500	7 –10	1,3	9 – 13
Полые вены	17	10 – 15	1,0	10 –15

Из таблицы видно, что по мере удаления от аорты и крупных артерий к артериолам и более дистальным сосудам напряжение в стенке значительно снижается. Благодаря этой закономерности низкому напряжению в стенке сосудов с малым радиусом капилляры, состоящие всего из одного слоя клеток, не разрываются под действием растягивающей силы, обусловленной давлением крови.

Мелкие сосуды обладают еще одной особенностью: когда в результате сокращения гладких мышц их радиус уменьшается, напряжение в их стенке, будучи небольшим уже в состоянии покоя, еще сильнее снижается. Это связано не только с уменьшением радиуса сосуда, но и с одновременным утолщением ею стенки. В связи с этим неудивительно, что при любых физиологических значениях давления сокращение гладкой мускулатуры артериол легко приводит к уменьшению их диаметра.

Тонус сосудов определяют следующие элементы сосудистой стенки:

· эластические волокна;

· коллагеновые волокна;

· гладкомышечные волокна.

Количество этих волокон в разных сосудах различно.

Эластические волокна, особенно волокна внутренней оболочки (интимы), образуют относительно густую сеть. Они легко могут быть растянуты в несколько раз. Эти волокна создают эластическое напряжение, противодействующее кровяному давлению, растягивающему сосуд. На создание такого напряжения не расходуется энергия биохимических процессов.

Коллагеновые волокна средней и наружной оболочек образуют сеть, оказывающую растяжению сосуда гораздо большее сопротивление, чем эластические волокна. Коллагеновые волокна относительно свободно располагаются в стенке сосуда и иногда образуют складки. В связи с этим они противодействуют давлению только тогда, когда сосуд растянут до определенной степени.

Веретенообразные гладкомышечные клетки (диаметром около 4,7 мкм, длиной около 20 мкм) соединены друг с другом и с эластическими и коллагеновыми волокнами. Главная функция гладкомышечных клеток и состоит в создании активного напряжения сосудистой стенки (сосудистого тонуса) и в изменении величины просвета сосудов в соответствии с физиологическими потребностями. Гладкие мышцы кровеносных сосудов иннервируются волокнами автономной вегетативной нервной системы.

Соотношение между давлением и скоростью кровотока в сосудах разного типа (Пассивное растяжение и ауторегуляция сосудистого тонуса)

При исследовании зависимости между кровотоком и обуславливающим его давлением выяснилось, что характер её существенно зависит от типа сосуда и заметно отличается от характера зависимости для жёсткой трубки.

При повышении давления в сосуде он либо пассивно растягивается (легочный сосуд), либо сокращается в результате ауторегуляторных реакций (почечный сосуд). Следовательно, в сосудах типа легочных повышение давления приводит к большему увеличению кровотока, чем в жестких трубках, а в сосудах типа почечных к меньшему. В жестких же трубках (прямые) кровоток прямо пропорционален давлению, причем при увеличении радиуса трубки от 1 до 1,2 и 2 коэффициент пропорциональности возрастает соответственно в 2 и 16 раз.

Кривые давление кровоток часто пересекают горизонтальную ось не в области нуля, а в точке, соответствующей некой положительной величине так называемому критическому давлению закрытия.

Критическое давление закрытия – это [Б24] давление ниже которого кровоток в сосудах прекращается.

При перфузии сосуда кровью критическое давление закрытия составляет около 20 мм рт. cm., а при высоком сосудистом тонусе оно может достигать 60 мм рт.ст. В отсутствие тонуса критическое давление закрытия может снижаться до 1 мм рт. ст.

В скелетной мышце в состоянии покоя функционирует только сотая часть капилляров, остальные капилляры находятся в спавшемся состоянии. Считается, что спадение сосуда при критическом давлении характерно для артериол. Это связано с тем, что по мере снижения их радиуса, наступающего в результате уменьшения давления, растягивающая сила убывает быстрее, чем она уменьшалась бы только в соответствии со снижением давления.

Кроме того, к остановке кровотока может приводить увеличение вязкости крови, наблюдающееся при низких скоростях кровотока.

В тех участках сосудистой системы, где наружное давление достаточно велико по сравнению с внутрисосудистым, кровоток может прекращаться даже при наличии артериовенозного градиента давления. Это может быть обусловлено либо спадением сосудов (легочные сосуды, вены), либо их сдавлением (коронарные сосуды при систоле). В условиях значительного критического давления при снижении чрезмерно высокого кровяного давления до нормы кровообращение в той или иной сосудистой области может прекратиться. Таким образом, для определения эффективной артериовенозной разницы давлений в сосудистой системе из полученной при измерении величины следует вычитать критическое давление закрытия

Релаксация напряжения, обратная релаксация напряжения[Б25]

Если внезапно увеличить объем изолированного участка сосуда, то давление в нем сначала резко повысится, а затем будет постепенно снижаться при том же объеме. Через несколько минут давление может стать лишь немногим больше, чем до увеличения объема (рис. ).

2. Рис. . Кривая изменения давления при ступенчатом изменении объема в изолированном участке вены.

Это медленное снижение давления связано с тем, что после первоначального растяжения эластических волокон развивается приспособление [Б26] тонуса гладких мышц к увеличенному растяжению. Этот процесс называется релаксацией напряжения.

Возможно, такое вязкоэластичное поведение сосудистой стенки обусловлено перестройкой актомиозиновых мостиков в растянутых мышечных волокнах, в результате которой миофиламенты медленно скользят относительно друг друга, что и приводит к уменьшению напряжения.

При внезапном снижении объема в сосуде происходят обратные процессы (рис. ). Напряжение в гладкомышечных волокнах сначала резко снижается, а в последующие минуты постепенно повышается; вместе с напряжением возрастает и внутрисосудистое давление. Это так называемая обратная релаксация напряжения.

Рис. . Кривая изменения давления при ступенчатом изменении объема в изолированном участке вены.

Прямую и обратную релаксацию напряжения можно наблюдать как в артериях, так и в венах, но гораздо более выражены эти явления в венах. Благодаря этому, а также вследствие большой емкости вены могут задерживать и выбрасывать значительный объем крови без длительных изменений внутрисосудистого давления. Возможно, релаксация напряжения и обратная релаксация служат важными механизмами поддержания давления наполнения кровеносной системы [V.G.27] в соответствии с различными физиологическими потребностями организма [V.G.28] .

Скорость движения крови

К основным гемодинамическим показателям относится скорость кровотока.

Различают линейную и объёмную скорость.

Линейная скорость кровотока представляет путь, проходимый частицами крови в единицу времени и измеряется в единицах см/с.

Объемная скорость кровотока равна объему крови, протекающему через поперечное сечение сосудов и измеряется в единицах мл/с.

Ее можно вычислить, исходя из линейной скорости кровотока ( v) через поперечное сечение сосуда и площади этого сечения (S):

Q= v ´ S

Объемная скорость - тот объём крови, что протекает через сосуды в единицу времени. Vлин. - скорость движения любой частицы крови в сосудах. Самая большая линейная скорость в аорте, самая малая - в капиллярах (соответственно 0,5 м/с и 0,5 мм/с). Линейная скорость зависит от общей площади сечения сосудов. За счёт низкой линейной скорости в капиллярах условия для транскапиллярного обмена. Эта скорость в центре сосуда больше, чем на периферии. [A29]

Подробнее Учебник, I том C.365.

Время кругооборота крови

Время кругооборота крови - время, в течение которого коровь проходит оба круга кровообращения. При частоте сердечных сокращений 70 в минуту, время равно 20 - 23 с, из них 1/5 времени - на малый круг; 4/5 времени - на большой круг. Определяется время с помощью контрольных веществ и изотопов. - они вводятся внутривенно в v.venaris правой руки и определяется через сколько секунд, это вещество появится в v.venaris левой руки. На время влияют - объёмная и линейная скорости. [A30]

СВТ = ОЦК / МОК

КЭЦ = МОК / ОЦК

Подробно Учебник, I том C.377-378.

Артериальное давление

На протяжении сердечного цикла уровень АД постоянно меняется, повышаясь в начале изгнания и снижаясь во время диастолы.

В момент сердечного выброса часть крови, находящейся в проксимальном сегменте восходящей аорты, получает значительное ускорение, тогда как остальная часть крови, обладающая инерцией, ускоряется не сразу. Это приводит к кратковременному повышению давления в аорте, стенки которой несколько растягиваются. По мере того как остальная часть крови ускоряет свое движение под влиянием пульсовой волны, давление в аорте начинает падать, но все же в конце систолы остается более высоким, чем в ее начале. Во время диастолы давление равномерно снижается, но АД не падает до нуля, что связано с эластическими свойствами артерий и достаточно высоким периферическим сопротивлением.

Таким образом, уровень АД зависит от нескольких факторов:

1. величины сердечного выброса;

2. емкости сосудистой (артериальной) системы;

3. интенсивности оттока крови;

4. упругого напряжения стенок артериальных сосудов.

Различают систолическое, диастолическое, пульсовое, среднее и боковое АД (рис. 811031934). [A31]

Рис. 811031934. Схема определения систолического, диастолического, пульсового (а) и среднего артериального давления (б). Объяснение и обозначения в тексте

Систолическое АД (САД) — это максимальное давление в артериальной системе, развиваемое во время систолы левого желудочка. [A32]

Оно обусловлено в основном ударным объемом сердца и эластичностью аорты и крупных артерий.

Диастолическое АД (ДАД) — это минимальное давление в артерии во время диастолы сердца. [A33]

Оно во многом определяется величиной тонуса периферических артериальных каналов.

Пульсовое АД (АД_п) — это разность между систолическим и диастолическим АД. [A34]

Среднее АД (АД_ср) — это результирующая всех переменных значений АД на протяжении сердечного цикла, вычисленная путем интегрирования кривой пульсового колебания давления во времени (рис. 811031934, б): [A35]

Рср = (Р₁+ Р₂+…+Р_n ) / n,

где Рср — среднее АД, Р₁,… Р_n — переменные значения давлений на протяжении сердечного цикла, n — число измерений давления на протяжении сердечного цикла.

В клинике среднее АД для периферических артерий принято вычислять по формуле:

АД_ср = ДАД + ([САД-ДАД] / 3)

Для центральных артерий больше подходит другая формула:

АДср = ДАД + ([САД - ДАД] / 2).

Запомните Среднее АД для периферических артерий равно сумме диастолического и 1/3 пульсового АД, а для центральных артерий — сумме диастолического и 1/2 пульсового давлений.

Среднее АД является важнейшей интегральной гемодинамической характеристикой системы кровообращения. Это та средняя величина давления, которая была бы способна при отсутствии пульсовых колебаний давления дать такой же гемодинамический эффект, какой наблюдается при естественном, колеблющемся, движении крови в крупных артериях (И. А. Ефимова).

Боковое систолическое АД — это давление, действующее на боковую стенку артерии в период систолы желудочков.

Прямые методы

Исследование динамики кровообращения впервые начал проводить английский теолог и естествоиспытатель Стивен Гейлз (Stephen Hales, 1667-1761). [A36]

В 1731 г. С.Гейлз впервые измерил артериальное давление у лошади, введя стеклянную трубку прямо в артерию (рис. 810192216). [A37]

Рис. 810192216. Измерение С.Гейлзом артериального давления у лошади прямым методом. [A38]

Стивен Гейлз измерял артериальное давление в центральных и периферических сосудах, проводил также измерения венозного давления, смог определить продолжительность систолы и диастолы сердца. [A39]

Методика измерения артериального давления, предложенная С.Гейлзом, не могла быть использована в медицинской практике и вызывала только научный интерес. Жан Л.М. Пуазейль (Jean L. Poiseuille, 1799-1869) в 1828 г. впервые применил ртутный манометр для прямого измерения давления крови в артерии животного.

Жан Луи Мари Пуазейль (Poiseuille, Jean Leonard Marie) (1799–1869) - французский физиолог и физик.

Немецкий физиолог Карл Ф.В. Людвиг (C.Ludwig, 1816-1895) в 1847 г. использовал ртутный манометр для конструирования аппарата, предназначенного для регистрации изменений давления крови в разных условиях, названного кимографом и послужившего образцом для дальнейших многочисленных графических аппаратов, применяемых для изображения разных физиологических процессов в виде кривых (рис. 810292223). [A40]

Рис. 810292223. Кимограф Карла Людвига. [A41]

[A42]

Сейчас прямое измерение кровяного давления (прямая манометрия) осуществляется непосредственно в сосуде или полости сердца, куда вводят заполненный изотоническим раствором катетер, передающий давление на внешний измерительный прибор или зонд с измерительным преобразователем на вводимом конце. Прямое измерение К. д. осуществляется практически в любых участках сердечно-сосудистой системы и служит базовым методом для проверки результатов непрямых измерений кровяного давления. [A43]

В 50—60-е гг. 20 в. прямую манометрию стали объединять с ангиографией, внутриполостной фонокардиографией, электрогисографией и др. методами. [A44]

Характерной чертой современного развития прямой манометрии является компьютеризация и автоматизация обработки получаемых данных. [A45]

Достоинством прямых методов является возможность одновременного отбора через катетер проб крови для биохимических анализов и введения в кровеносное русло необходимых лекарственных средств и индикаторов. [A46]

Основным недостатком прямых измерений является необходимость проведения в кровяное русло элементов измерительного устройства, что требуют строгого соблюдения правил асептики, ограничивает возможность повторных измерений. Некоторые виды измерений (катетеризация полостей сердца, сосудов легких, почек, головного мозга) фактически являются хирургическими операциями и выполняются только в условиях стационара. [A47]

Измерение давления в полостях сердца и центральных сосудах возможно только прямым методом. Измеряемыми величинами являются мгновенное давление в полостях, среднее давление и другие показатели, которые определяются посредством регистрирующих или показывающих манометров, в частности электроманометра. [A48]

Непрямые методы

Непрямые методы основаны на измерении внешнего давления на сосуд, уравновешивающего кровяное давление внутри сосуда.

Компрессия может создаваться жидкостью, воздухом или твердым телом. Наиболее распространен способ компрессии с помощью надувной манжеты, накладываемой на конечность или сосуд и обеспечивающей равномерное циркулярное сжатие тканей и сосудов. Впервые компрессионная манжета для измерения АД была предложена в 1896 г. Рива-Роччи (S. Riva-Rocci).

В качестве критериев идентификации равновесия внешнего и внутрисосудистого давлений пользуются звуковыми, пульсовыми явлениями, изменениями кровенаполнения тканей и кровотока в них, а также другими феноменами, вызванными сжатием сосудов.

Подробно см. Приложение 811040210.

Сфигмоманометр (от греч. sphygmós — пульсация крови, пульс и манометр), прибор для непрямого измерения артериального давления.

Сфигмоманометры, чаще называют тонометрами.

Сфигмоманометр создал итальянский педиатр Рива-Роччи (S. Riva-Rocci) 1896 году.

По типу манометра с фигмоманометры делят на ртутные, или аппараты Рива-Роччи и мембранные.

Помимо манометра, сфигмоманометр снабжен резиновой манжетой с чехлом из плотной ткани, нагнетательной грушей с воздушными клапанами, тройником и стравливающим винтовым вентилем.

Сципионе Рива -Роччи (Scipione Riva-Rocci, 1863-1937)

[A51]

Автограф Рива-Роччи. Схематичное изображение устройства сфигмоманометра Рива-Роччи, выполненное автором.

Так выглядел один из первых сфигмоманометров Рива-Роччи.

Методом Рива-Роччи можно определить максимальный уровень нагнетания воздуха в манжету (пальпаторный метод оценки уровня САД).

Эта процедура необходима для установления уровня САД, чтобы обеспечить адекватное нагнетание воздуха в манжету с минимальным дискомфортом для пациента при аускультативном методе определения АД. Пальпаторный метод позволяет также исключить "звуковой пробел", определить САД у детей младшего возраста и при очень низком АД (шок). Уровень САД при этом на 5-10 мм рт. ст. ниже по сравнению с показаниями аускультативного метода измерения.

Для оценки уровня САД пальпаторным методом необходимо:

определить пульсацию плечевой артерии в локтевом сгибе (типичное положение артерии - медиальнее сухожилия двуглавой мышцы), характер и ритм пульса;
пальпируя лучевую артерию (или плечевую артерию), быстро накачать воздух в манжету до 60-70 мм рт. ст., далее, наблюдая за показаниями манометра, продолжать медленно (со скоростью 10 мм рт. ст. в секунду) нагнетать воздух до тех пор, пока давление в манжете не превысит на 30 мм тот уровень, при котором перестает определяться пульсация лучевой или плечевой артерии;
медленно выпуская воздух из манжеты (со скоростью 2 мм рт. ст. в секунду) отметить по показаниям манометра момент возобновления пульсации. Показания манометра в момент исчезновения пульсации при нагнетании воздуха в манжету и её возобновления во время медленного стравливания воздуха из манжеты будут соответствовать приблизительному уровню САД;
полностью выпустить воздух из манжеты.

При последующих измерениях воздух в манжету следует нагнетать на 30 мм рт. ст. выше уровня САД, оцененного пальпаторно.

Esfigmomanômetro de Riva-Rocci, 1896[A52] .

Рис. 811031956. Определение АД методом Н.С.Короткова на плечевой артерии. Объяснение в тексте.

Измерение проводят в положении пациента лежа на спине или сидя, после 10–15-минутного отдыха. Во время измерения АД исследуемый должен лежать или сидеть спокойно, без напряжения, не разговаривать.

Манжета сфигмоманометра плотно накладывается на обнаженное плечо пациента. В локтевой ямке находят пульсирующую плечевую артерию и прикладывают к этому месту стетофонендоскоп. После этого нагнетают воздух в манжету несколько выше (примерно на 20 мм рт. ст.) момента полного прекращения кровотока в плечевой (или лучевой) артерии, а затем медленно выпускают воздух, снижая давление в манжете и, тем самым, уменьшая сжатие артерии.

При снижении давления в манжете чуть ниже систолического артерия начинает пропускать в систолу первые пульсовые волны. В связи с этим эластичная артериальная стенка приходит в короткое колебательное движение, что сопровождается звуковыми явлениями (рис. 811032007, 811032048). Появление начальных негромких тонов (I фаза) соответствует систолическому АД.

Рис. 811032007. Рисунок Н.С.Короткова, поясняющий принцип измерения АД.

Рис. 811032048. Принцип измерения систолического и диастолического АД по методу Н.С.Короткова. Объяснение в тексте

Дальнейшее снижение давления в манжетке приводит к тому, что артерия с каждой пульсовой волной раскрывается все больше. При этом появляются короткие систолические компрессионные шумы (II фаза), которые в дальнейшем сменяются громкими тонами (III фаза). Когда же давление в манжете снизится до уровня диастолического АД в плечевой артерии, последняя становится полностью проходимой для крови не только в систолу, но и в диастолу. В этот момент колебания артериальной стенки минимальны и тоны резко ослабевают (IV фаза). Этот момент соответствует уровню диастолического АД. Дальнейшее снижение давления в манжете ведет к полному исчезновению звуков Короткова (V фаза).

Таблица 811032321. Характеристика тонов Короткова

Фаза	Характеристика тонов
I (KI)	Звуки слабые, постукивающие с постепенно нарастающей интенсивностью
II (KII)	Звуки более продолжительные, приглушенные, шуршащие
III (KIII)	Звуки снова становятся отчетливыми и громкими
IV (KIV)	Звуки мягкие, приглушенные, менее различимы
V (KV)	Полное исчезновение звуков

Определение АД описанным способом производят три раза с интервалом 2–3 мин. Целесообразно определять АД на обеих руках.

Запомните При измерении АД по методу Короткова систолическое АД регистрируют при появлении первых тихих тонов над лучевой артерией (I фаза), а диастолическое АД — в момент резкого ослабления тонов (IV фаза). Целесообразно также определять уровень давления в манжете в момент полного исчезновения звуков Короткова (V фаза).

Иногда при измерении АД аускультативным методом врач может встретиться с двумя важными в практическом отношении феноменами: «бесконечным тоном Короткова» и с феноменом «аускультативного провала».

«Бесконечный тон Короткова» можно зарегистрировать при значительном повышении сердечного выброса или/и снижении тонуса сосудов. В этих случаях тоны Короткова определяются даже после снижения давления в манжетке ниже диастолического (иногда до нуля). Бесконечный тон Короткова обусловлен либо значительным ростом пульсового АД (недостаточность клапана аорты), либо резким падением тонуса сосудов, особенно при увеличенном сердечном выбросе (тиреотоксикоз, нейроциркуляторная дистония) и лучше выявляется на фоне физической нагрузки. Понятно, что ни в том, ни в другом случае истинное диастолическое АД в сосуде не равно нулю.

Феномен «аускультативного провала». Иногда у больных с артериальной гипертензией при измерении АД аускультативным методом после появления первых тонов, соответствующих систолическому АД, звуки Короткова полностью исчезают, а затем, после снижения давления в манжетке еще на 20–30 мм рт. ст., появляются вновь. Считают, что феномен «аускультативного провала» связан с резким повышением тонуса периферических артерий. Возможность его появления следует учитывать при измерении АД у больных с артериальной гипертензией, ориентируясь при первоначальном нагнетании воздуха в манжетку не на аускультативную картину, а на исчезновение пульсации на лучевой или плечевой артерии (пальпаторно). В противном случае возможно ошибочное определение значений систолического АД, на 20–30 мм рт. ст. ниже, чем истинное систолическое АД.

Правила измерения АД

Точность измерения АД и, соответственно, гарантия диагностики АГ, определения ее степени зависят от соблюдения правил по измерению АД.

Для измерения АД имеют значение следующие условия:

1. Положение больного

· Сидя в удобной позе; рука на столе

· Манжета накладывается на плечо на уровне сердца, нижний край ее на 2 см выше локтевого сгиба.

2. Обстоятельства

· исключается употребление кофе и крепкого чая в течение 1 часа перед исследованием;

· не курить в течение 30 минут до измерения АД;

· отмена приема симпатомиметиков, включая назальные и глазные капли;

· АД измеряется в покое после 5-минутного отдыха. В случае, если процедуре измерения АД предшествовала значительная ФН или эмоциональная нагрузка, период отдыха следует увеличивать до 15-30 мин.

3. Оснащение

· размер манжеты должен соответствовать размеру руки: резиновая раздуваемая часть манжеты должна охватывать не менее 80% окружности руки; для взрослых лиц применяется манжета шириной 12-13 см и длиной 30-35 см (средний размер);

· столбик ртути или стрелка тонометра перед началом измерения должны находиться на нулевой отметке.

4. Кратность измерения

· для оценки уровня АД на каждой руке следует выполнить не менее двух измерений, с интервалом не менее минуты; при разнице ≥ 5 мм рт.ст. производят 1 дополнительное измерение; за конечное (регистрируемое) значение принимается среднее из двух последних измерений;

· Для диагностики заболевания должно быть выполнено не менее 2-х измерений с разницей не менее недели.

5. Техника измерения:

· быстро накачать воздух в манжету до уровня давления, на 20 мм рт.ст. превышающего САД (по исчезновению пульса);

· АД измеряется с точностью до 2-х мм рт. ст.

· снижать давление в манжете на 2 мм рт.ст. в секунду.

· уровень давления, при котором появляется I тон, соответствует САД (I фаза тонов Короткова);

· уровень давления, при котором происходит исчезновение тонов (V фаза тонов Короткова) — ДАД; у детей и при некоторых патологических состояниях у взрослых невозможно определить V фазу, тогда следует попытаться определить IV фазу тонов Короткова, которая характеризуется значительным ослаблением тонов;

· если тоны очень слабы, то следует поднять руку и выполнить несколько сжимающих движений кистью; затем измерение повторяют; не следует сильно сдавливать артерию мембраной фонендоскопа;

· при первичном осмотре пациента следует измерить давление на обеих руках. В дальнейшем измерения производят на той руке, где АД выше;

· у больных старше 65 лет, при наличии СД и у получающих антигипертензивную терапию, следует измерить также АД через 2 мин пребывания в положении стоя;

· целесообразно измерять давление на ногах, особенно у больных < 30 лет; измерять АД на ногах желательно с помощью широкой манжеты (той же, что и у лиц с ожирением); фонендоскоп располагается в подколенной ямке.

5. Измерение АД на дому

Нормальные величины АД, критерии диагностики и классификации АГ разработаны на основании уровня АД, измеренного на приеме у врача. Показатели АД, полученные в домашних условиях, могут стать ценным дополнением к контролю эффективности лечения, но не могут быть приравнены к клиническим и предполагают использование других нормативов. Известно, что АД = 140/90 мм рт.ст., измеренному на приеме у врача, нередко соответствует среднее АД 135/85 мм рт.ст. при измерении дома. Следует с осторожностью трактовать результаты, полученные с помощью имеющихся в настоящее время автоматических и полуавтоматических приборов для домашнего применения, которые измеряют АД на предплечье и на пальцах кисти, в связи с неточностью получаемых значений АД.

Самоконтроль АД больным или его родственниками может быть чрезвычайно полезным в оценке адекватности лечения АГ и является неотъемлемой частью образовательных программ.

6. Амбулаторное суточное мониторирование АД

Амбулаторное СМАД предоставляет важную информацию о состоянии механизмов сердечно-сосудистой регуляции, в частности определить суточную вариабельность АД, ночные гипотензию и гипертензию, динамику АД во времени и равномерность антигипертензивного эффекта препаратов. Результаты СМАД имеют большую прогностическую ценность, чем разовые измерения.

Рекомендуемая программа СМАД предполагает регистрацию АД с интервалами 15 мин в дневные часы и 30 мин в ночные. Ориентировочные нормальные значения АД днем составляют 135/85 мм рт.ст., ночью 120/70 мм рт.ст. со степенью снижения АД в ночные часы 10-20%. Отсутствие ночного снижения АД или чрезмерное его снижение должны привлечь внимание врача, т.к. такие состояния увеличивают риск ПОМ.

У больных с сосудистой патологией показано обязательное определение АД на обеих верхних и нижних конечностях. Для этого АД определяют не только на плечевых, но и на бедренных артериях в положении пациента на животе. Звуки Короткова выслушивают при этом в подколенных ямках.

Рис. 811032359. Cовременная автоматическая мониторинговая система для длительного измерения АД. Подготовка пациента к исследованию

В них используются разные методы определения давления, основанные либо на регистрации с помощью микрофонов звуковых явлений над областью сдавленного сосуда, либо на оценке изменений местного кровотока, возникающих во время программируемой компрессии и декомпрессии сосуда.

В этих последних случаях изменение кровотока регистрируют с помощью ультразвуковых датчиков, реографических электродов или осциллометрическим или тахоосциллометрическим методом. При этом АД автоматически измеряют через определенные промежутки времени, например каждые 30 мин (рис. 811040001).

Рис. 811040001. График суточного изменения уровня АД, полученный с помощью автоматической мониторинговой системы. Черным цветом обозначен исходный суточный профиль АД, красным цветом — после лечения β₁-адреноблокатором

Венозный пульс, флебография

Подробнее Учебник, I том C.376-377.

Общая сонная артерия, бифуркация, цветное картирование. [A59]

Общая сонная артерия, импульсный допплер. [A60]

Основная

Физиология человека / Под редакцией

В.М.Покровского, Г.Ф.Коротько

Медицина, 2003 (2007) г. С. 307-320, 331-346.

Физиология человека: Учебник / В двух томах. Т.I / В.М.Покровский, Г.Ф.Коротько, В.И.Кобрин и др.; Под ред. В.М.Покровского, Г.Ф.Коротько.— М.: Медицина, 1998.— [Б61] С. 363-378, 390-400.

Дополнительная

1. Основы физиологии человека. В 2-х т. Т.I / Под ред. Б.И.Ткаченко. - СПб, 1994. - [Б62] С.247-258.

2. Фолков Б., Нил Э. Кровообращение.- Перевод с английского Н.М.Верич.- М.: Медицина.- 1976.- 463 с., илл. /Bjorn Folkow, Eric Neil. Circulation. New York: Oxford University Press. London-Toronto, 1971[Б63] .

3. Основы гемодинамики / Гуревич В.И., Берштейн С.А.- Киев: Наук.думка, 1979.- 232 с.

4. Физиология человека: В 3-х томах. Т.2. Пер. с англ. / Под ред. Р.Шмидта и Г.Тевса.- Изд. 2-е, доп. и перераб.- М.: Мир, 1996.- C. 455-466 С.[Б64] .

5. Брин В.Б. Физиология человека в схемах и таблицах. Ростов на Дону: Феникс, 1999.- С. 47-53, 61, 66

[A65]

Методические указания

[1] Материал лекции важен для будущих врачей, поскольку заболевания системы кровообращения многие годы занимают первое место по распространённости и смертности.

[2] Вспомните. С этим материалом Вы должны были подробно знакомиться на биофизике.

[3] Вспомните. С этим материалом Вы должны были подробно знакомиться на занятиях по морфологии (анатомии и гистологии).

[4] Знать хорошо! С этим материалом Вы должны были подробно знакомиться на занятиях по гистологии. Мы предлагаем несколько другой вариант, который желательно уметь показывать схематически.

[5] Схема из учебника гистологии, по которому Вы занимаетесь, представлена для сравнения с предложенным ранее вариантом. Воспроизводить не обязательно.

[6] Знать хорошо! С этим материалом Вы должны были подробно знакомиться на занятиях по морфологии (анатомии и гистологии).

[7] Знать хорошо!

[8] Знать хорошо!

[9] Знать хорошо!

[10] Понять различия и уметь использовать свои знания при объяснении феноменов, наблюдаемых при изучении гемодинамики! Знакомые Вам формулы из школьного курса физики и университетского курса биофизики полезно, но необязательно помнить.

[11] Для ознакомления.

[Мф1]++808+ С.80

[НД2]группы:

[Мф3]++502+ С.506

[Мф4]++601+ ???

[Мф5]++502+ С.506-507

[Мф6]++601+ ???

[Мф7]++502+ С.507

[Мф8]++502+ С.507

[A9]Переработать!

[Мф10]++502+ С.507; ++414+ С.??? коллекторные

[A11]810300709 Гарвей

[Мф12]++502+ С.507

[Б13]

Сосуды разных областей тела млекопитающих отличаются друг от друга по уровню спонтанной ритмической активности их гладкой мускулатуры. Например, у крыс сосуды составляют следующий ряд по убыванию спонтанной ритмической активности: воротная вена —*- пупочная артерия —^-аорта —» мозговые сосуды.

[V.G.14]силами

[A15][править]