Кто первым измерил артериальное давление

Кто и как придумал измерять давление: очередная история вопроса

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.

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.

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.

Кто первым измерил артериальное давление

Артериальное давление впервые было измерено в 1733 году английским естествоиспытателем St. Hales. Во введенной в артерию лошади стеклянной трубке он зафиксировал подъем крови на 8 футов и 3 дюйма выше уровня левого желудочка сердца. В дальнейшем St. Hales неоднократно повторял этот эксперимент на разных животных. Ему удалось измерить давления в периферических артериях и венах и, по-видимому, даже в легочной артерии, поскольку известно, что St. Hales впервые измерил температуру «крови в легких».
Должно было пройти около 100 лет, чтобы эксперимент St. Hales нашел применение в практической медицине.

J.L. Poiseuille в 1828 году для прямого измерения давления в артерии животного применил ртутный монометр, a C.Ludwig, соединив его с движущимся барабаном, впервые записал пульсирующую кривую артериального давления (сфигмограмму). Прибор был автором назван кимографом и в течение многих последующих лет служил основным средством для регистрации различных физиологических процессов. С этого времени берут начало сфигмографические методы регистрации гемодинамики.

К. Vierordt использовал сфигмографию для непрямого измерения давления крови у человека. В течении последующих лет кимограф Людвига многократно усовершенствовался. На его базе E.J. Магеу в 1876 г. изготовил плетизмограф, который позволял непрямым методом определять систолическое и диастолическое артериальное давление. В последствии этот метод получил название осциллометрического.

G. Gartner в 1899 году создал следующее поколение аппарата для неинвазивного измерения артериального давления и назвал его тонометром. Тремя годами раньше 15 декабря 1896 г. в Туринской газете «Gazzetta medica di Torino» была опубликована статья «Un nuovo sfigmomanometro», в которой автор S. Riva-Rocci описал оригинальный метод неинвазивного измерения артериального давления с помощью ртутного сфигмоманометра своей конструкции.

Метод Рива-Роччи был предельно прост. В велосипедную шину, опоясывающую верхнюю треть плеча и соединенную с ртутным сфигмоманометром, резиновой грушей, нагнетался воздух. Фиксировалось давление, при котором прекращалась пульсация, что соответствовало систолическому давлению. Затем из шины давление постепенно стравливалось. Первые появления пульсации соответствовали диастолическому давлению. Узкая шина создавала много неудобств и нередко извращала результаты исследования.
Метод Рива-Роччи в 1906 г. усовершенствовал F.D. Recklinghausen. Он заменил узкую шину на манжету шириной от 5 до 13 см, а ртутный манометр — на пружинный. В остальном методика Рива-Роччи осталась неизмененной.

Следующий весьма важный этап в развитии неинвазивных методов измерения артериального давления относится к 1905 году. Военный врач из С.-Петербурга Н.С.Коротков, используя сфигмоманометр Рива-Роччи, предложил аускультативный метод определения уровня систолического и диастолического давления. Метод основан на выслушивании шумов, возникающих при постепенном стравливании воздуха из раздутой манжеты. Давление в манжете, зафиксированное при появление первого шума, соответствовало систолическому давлению, давление, зафиксированное при прекращении шумов — диастолическому давлению.

Метод Н.С. Короткова и в настоящее время, спустя 100 лет, является основным методом мониторинга артериального давления в клинической медицине, широко используемым во всех странах. На основе этого метода поводятся скрининговые исследования артериального давления различных контингентов здоровых и больных людей. Более того, он является эталоном, по которому тестируются другие приборы (протоколы AAMI/ANSI Американской ассоциация за Совершенствование Медицинской Аппаратуры и BHS Британского Общества Гипертензии).

Кто первым измерил артериальное давление

Артериальное давление (АД) — давление крови в артериях — один из основных показателей деятельности сердечно-сосудистой системы. Оно может изменяться при многих заболеваниях, и поддержание его на оптимальном уровне жизненно важно. Недаром любой осмотр недомогающего человека врач сопровождает измерением АД.

У здоровых людей уровень артериального давления относительно устойчив, хотя в повседневной жизни он часто колеблется. Это случается и при отрицательных эмоциях, нервном или физическом перенапряжении, при избыточном употреблении жидкости и во многих других случаях.

Различают систолическое, или верхнее, артериальное давление — давление крови в период сокращения желудочков сердца (систолы). При этом из них выталкивается около 70 мл крови. Такое количество не может сразу пройти через мелкие кровеносные сосуды. Поэтому аорта и другие крупные сосуды растягиваются, а давление в них повышается, достигая в норме 100—130 мм рт. ст. Во время диастолы давление крови в аорте постепенно падает в норме до 90 мм рт. ст., а в крупных артериях — до 70 мм рт. ст. Разницу в величинах систолического и диастолического давления мы воспринимаем в виде пульсовой волны, которую и называют пульсом.

Артериальная гипертония

Повышение артериального давления (140/90 мм рт. ст. и выше) наблюдается при гипертонической болезни, или, как принято ее называть за рубежом, эссенциальной гипертонии (95% всех случаев), когда причину болезни установить не удается, и при так называемых симптоматических гипертониях (лишь 5%), развивающихся вследствие патологических изменений ряда органов и тканей: при заболеваниях почек, эндокринных заболеваниях, врожденном сужении или атеросклерозе аорты и других крупных сосудов. Артериальную гипертонию недаром называют молчаливым и таинственным убийцей. В половине случаев заболевание длительное время протекает бессимптомно, то есть человек чувствует себя совершенно здоровым и не подозревает, что коварная болезнь уже подтачивает его организм. И вдруг, как гром среди ясного неба, развиваются тяжелейшие осложнения: например, инсульт, инфаркт миокарда, отслойка сетчатки глаза. Многие из тех, кто выжил после сосудистой катастрофы, остаются инвалидами, для которых жизнь сразу как бы делится на две части: “до” и “после”.

Недавно пришлось услышать от больной поразительную фразу: “Гипертония — это не болезнь, артериальное давление повышено у 90% людей”. Цифра, конечно, сильно преувеличена и основана на слухах. Что же касается мнения о том, что гипертония — не болезнь, то это вредное и опасное заблуждение. Именно такие больные, которых, что особенно удручает, подавляющее большинство, не принимают гипотензивные средства или лечатся не систематически и не контролируют артериальное давление, легкомысленно рискуя своим здоровьем и даже жизнью.

В России в настоящее время повышенное АД имеют 42,5 млн человек, то есть 40% населения. Причем в то же время, по данным представительной национальной выборки населения России в возрасте 15 лет и старше, знали о наличии у них артериальной гипертонии 37,1% мужчин и 58,9% женщин, а получали адекватную гипотензивную терапию всего 5,7% больных мужчин и 17,5% женщин.

Так что в нашей стране предстоит большая работа по профилактике сердечно-сосудистых катастроф — добиваться контроля за артериальной гипертонией. На решение этой проблемы направлена целевая программа “Профилактика и лечение артериальной гипертонии в Российской Федерации”, которая проводится в настоящее время.

Как измеряют артериальное давление

Диагноз “гипертоническая болезнь” ставит врач, и нужное лечение выбирает он, а вот регулярный контроль за артериальным давлением — это уже задача не только медицинских работников, но каждого человека.

Сегодня в основе наиболее распространенного способа измерения артериального давления лежит предложенный еще в 1905 году отечественным врачом Н. С. Коротковым метод (см. “Наука и жизнь” № 8, 1990 г.). Он связан с выслушиванием звуковых тонов. Кроме того, применяются пальпаторный метод (прощупывание пульса) и метод суточного мониторирования (непрерывного контроля за давлением). Последний очень показателен и дает наиболее точную картину того, как изменяется артериальное давление в течение суток и как оно зависит от разных нагрузок.

Для измерения АД методом Короткова используются ртутные и анероидные манометры. Последние, а также современные автоматические и полуавтоматические аппараты с дисплеями перед использованием калибруют по ртутной шкале и периодически проверяют. Кстати, на некоторых из них верхнее (систолическое) артериальное давление обозначается буквой “S”, а нижнее (диастолическое) — “D”. Существуют и автоматические приборы, приспособленные для измерения АД через определенные, установленные промежутки времени (например, так можно наблюдать за больными в клинике). Для суточного мониторирования (слежения) АД в условиях поликлиники созданы портативные аппараты.

Уровень артериального давления колеблется в течение суток: обычно он бывает наиболее низким во время сна и повышается к утру, достигая максимума в часы дневной активности. Важно знать, что у больных артериальной гипертонией нередко ночные показатели АД оказываются выше дневных. Поэтому для обследования таких пациентов большое значение имеет суточное мониторирование АД, результаты которого позволяют уточнить время наиболее рационального приема лекарств и обеспечить полноценный контроль эффективности лечения.

Разница между самым высоким и самым низким значениями АД в течение суток у здоровых людей, как правило, не превышает: для систолического — 30 мм рт. ст., а для диастолического — 10 мм рт. ст. При артериальной гипертонии эти колебания выражены резче.

Что же есть норма?

Вопрос о том, какое АД следует считать нормальным, довольно сложен. Выдающийся отечественный терапевт А. Л. Мясников писал: “В сущности, нет ясной границы между величинами артериального давления, которые надо считать для данного возраста физиологическими, и величинами артериального давления, которые следует считать для данного возраста патологическими”. Однако на практике, разумеется, невозможно обойтись без определенных нормативов.

Критерии определения уровня АД, принятые в 2004 году Всероссийским обществом кардиологов, основаны на рекомендациях 2003 года Европейского общества по гипертонии, экспертов объединенного национального комитета США по профилактике, диагностике, оценке и лечению повышенного артериального давления. Если систолическое и диастолическое АД находятся в разных категориях, то оценка производится по более высокому показателю. При отклонении от нормы мы говорим об артериальной гипотонии (артериальное давление ниже 100/60 мм рт. ст.) или артериальной гипертонии (см. таблицу).

Как правильно измерять артериальное давление?

Артериальное давление чаще всего измеряется в положении сидя, но иногда приходится делать это в положении лежа, например, у тяжело больных или когда пациент стоит (при функциональных пробах). Однако независимо от положения обследуемого предплечье его руки, на которой измеряется АД, и аппарат должны находиться на уровне сердца. Нижний край манжетки располагают примерно на 2 см выше локтевого сгиба. Незаполненная воздухом манжетка не должна сдавливать подлежащие ткани.

Воздух быстро нагнетают в манжетку до уровня на 40 мм рт. ст. выше того, при котором исчезает пульс на лучевой артерии вследствие пережатия сосудов. Фонендоскоп прикладывают к локтевой ямке в точке пульсации артерии непосредственно под нижним краем манжетки. Воздух из нее нужно выпускать медленно, со скоростью 2 мм рт. ст. на один удар пульса. Это необходимо, чтобы точнее определить уровень АД. Точка шкалы манометра, в которой появились различимые пульсовые удары (тоны), отмечается как систолическое давление, а точка, в которой они исчезают, — как диастолическое. Изменение громкости тонов, их ослабление в расчет не принимаются. Давление в манжетке снижают до уровня нуля. Существенное значение имеет точность фиксации

и регистрации моментов появления и исчезновения тонов. К сожалению, нередко при измерении АД предпочитают округлять результаты до нуля или пяти, что затрудняет оценку полученных данных. АД обязательно следует регистрировать с точностью до 2 мм рт. ст.

Нельзя производить отсчет уровня систолического АД по началу видимых на глаз колебаний ртутного столбика, главное — появление характерных звуков; во время измерения АД выслушиваются тоны, которые подразделяют на отдельные фазы.

Фазы тонов Н. С. Короткова

1-я фаза — АД, при котором слышны постоянные тоны. Интенсивность звука постепенно нарастает по мере сдувания манжетки. Первый по крайней мере из двух последовательных тонов определяется как систолическое АД.

2-я фаза — появление шума и “шуршащего” звука при дальнейшем сдувании манжетки.

3-я фаза — период, во время которого звук напоминает хруст и нарастает по интенсивности.

4-я фаза соответствует резкому приглушению, появлению мягкого “дующего” звука. Эта фаза может быть использована для определения диастолического АД при слышимости тонов до нулевого деления.

5-я фаза характеризуется исчезновением последнего тона и соответствует уровню диастолического АД.

Но помните: между 1 -й и 2-й фазами тонов Короткова звук временно отсутствует. Так происходит при высоком систолическом АД и продолжается на протяжении сдувания воздуха из манжетки до 40 мм рт. ст.

Случается, что уровень АД забывается за время между моментом измерения и регистрацией результата. Именно поэтому следует записывать полученные данные немедленно — до снятия манжетки.

В случаях, когда возникает необходимость измерения АД на ноге, манжетку накладывают на среднюю треть бедра, фонендоскоп подводят к подколенной ямке в месте пульсации артерии. Уровень диастолического давления на подколенной артерии примерно такой же, как и на плечевой, а систолического — на 10—40 мм рт. ст. выше.

Уровень АД может колебаться даже в короткие промежутки времени, например во время измерения, что связано с целым рядом факторов. Поэтому при его измерении нужно соблюдать определенные правила. Температура в помещении должна быть комфортной. За один час до измерения АД пациенту не следует есть, физически напрягаться, курить, подвергаться воздействию холода. В течение 5 минут до измерения АД ему нужно посидеть в теплой комнате, расслабившись и не меняя принятой удобной позы. Рукава одежды должны быть достаточно свободными, желательно оголить руку, сняв рукав. Измерять АД следует два раза с интервалом не меньше 5 минут; регистрируется среднее значение по двум показателям.

Кроме того, следует помнить и о недостатках в определении АД, обусловленных погрешностью самого метода Короткова, которая в идеальных условиях, при нормальном уровне АД составляет ±8 мм рт. ст. Дополнительным источником ошибок могут быть нарушения сердечного ритма у больного, неправильное положение его руки во время измерения, плохое накладывание манжетки, нестандартная или неисправная манжетка. Для взрослых последняя должна иметь длину 30—35 см, чтобы как минимум один раз обернуться вокруг плеча обследуемого, а ширину — 13—15 см. Маленькая манжетка — нередкая причина ошибочного определения повышенного АД. Однако для тучных людей может потребоваться манжетка большей, а для детей — меньшего размера. Неточность измерения АД может быть связана и с избыточным сдавливанием манжеткой подлежащих тканей. Завышение показателей АД бывает и при раздувании слабо наложенной манжетки.

Недавно пришлось говорить с больным, которому медицинская сестра в поликлинике сказала, измерив АД, что оно повышено. Придя домой, больной измерил АД собственным аппаратом и с удивлением отметил значительно меньшие показатели. Типичное проявление гипертонии “белого халата” объясняется эмоциональными реакциями (наш страх перед вердиктом врача) и учитывается при диагностике артериальной гипертонии и определении оптимального уровня артериального давления в ходе лечения. Гипертония “белого халата” встречается нередко — у 10% пациентов. В помещении необходимо создать соответствующую обстановку: должно быть тихо и прохладно. Недопустимо вести посторонние разговоры. Беседовать с обследуемым надо спокойно, доброжелательно.

И напоследок. Мы далеко не бессильны перед коварным заболеванием. Оно достаточно хорошо поддается лечению, о чем убедительно свидетельствуют широкомасштабные профилактические программы борьбы с артериальной гипертонией, проводившиеся как в нашей стране, так и за рубежом и позволившие снизить в течение пяти лет заболеваемость инсультом на 45—50%. Все больные получали адекватное лечение и строго выполняли предписания врача.

Если вам больше 40 лет, систематически измеряйте артериальное давление. Хочется еще раз подчеркнуть, что артериальная гипертония часто протекает бессимптомно, но это делает заболевание еще более опасным, наносящим “удар из-за спины”. Аппарат для измерения артериального давления должен быть в каждой семье, а научиться его измерять следует каждому взрослому человеку, тем более что существенных трудностей это не представляет.

“Знание, которое более всего необходимо для человеческой жизни, — это познание самого себя”. Проживший ровно 100 лет известный французский писатель и философ Бернар Фонтенель (1657—1757) пришел к такому актуальному и в настоящее время заключению.

Автор благодарит сотрудников ГУ НИИ неврологии РАМН А. Кадыкову и М. Прокопович за помощь в иллюстрировании статьи.

Источники: http://www.pvsm.ru/davlenie/108985, http://meduniver.com/Medical/Xirurgia/2187.html, http://www.nkj.ru/archive/articles/11810/