История развития техники для измерения АД. Методы измерения 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.

Самое первое, документально засвидетельствованное измерение артериального давления (АД) было произведено на лошади англичанином Стефеном Хэилсом в 1733 г. В шейную артерию лежащей на боку лошади был вставлен полый внутри стеклянный шест, и по нему столбик крови поднялся на 8 футов и 3 дюйма выше уровня левого желудочка сердца. По уровню столбика было определено артериальное давление у лошади.

В дальнейшем Хэилс 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 Стефен Хэилс впервые измерил температуру «крови в легких». Должно было пройти около 100 лет, чтобы эксперимент Хэилса нашел применение в практической медицине.

В 1828 году французский врач и физик Жан Луи Мари Пуазёйль для прямого измерения давления в артерии животного применил 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).

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).

Карл Людвиг, соединив установку Пуазейля 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. Кстати, именно Людвиг установил существование в продолговатом мозге сосудодвигательного центра, регулирующего величину просвета кровеносных сосудов; изобрел прибор для измерения скорости движения крови по сосудам (часы Людвига) и первым осуществил опыты по поддержанию функций изолированных органов животных с применением искусственного кровообращения (метод перфузии).

Карл Фирордт использовал сфигмографию для непрямого измерения давления крови у человека. В течении последующих лет кимограф Людвига многократно усовершенствовался.

В 1876 г. Мареем (Маrеу) был предложен косвенный (непрямой) метод определения давления крови у человека. В последствии этот метод получил название осциллометрического.

Рис.1. Схема установки Марея для осциллографии (по Н. Н. Савицкому)

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).

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.

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

Не меньшая заслуга в ведении графических методов в клиническую кардиологию принадлежит Потэну (Potain), модифицировавшему сфигмограф Марея и сконструировавшему полиграф для одновременной регистрации сердечного толчка, артериального и венного пульса, или, соответственно, пульсации печени. Методы регистрации вызывали вначале интерес только у физиологов и ученых, занимавшихся экспериментальной патологией, но в повседневную клиническую практику они проникали весьма медленно. Труд Марея «La Circulation du sang a l'etat phisiologique et dans les maladies» (1881) послужил началом новой эпохи в клинической кардиологии. Марей смог также впервые осуществить и регистрацию внутрисердечного давления, что позволило установить зависимость кровяного давления от частоты сердечных сокращений.

Графические методы предоставили новые возможности в изучении механизмов сердечной деятельности и отклоняли исключительно анатомическое мышление врачей в сторону физиологического мышления. Заслуга в том, что сфигмография стала доступной для клинической работы, принадлежит, помимо других, Жакэ (Jacquet), сконструировавшему в 1887 г. кардиосфигмограф с возможностью регистрации трех кривых.

Из числа разных манометров более значительное распространение получил только сфигмоманометр венского патолога Самюэля Зигфрида фон Баше (Samuel Siegfried Karl Ritter von Bashe, 1837-1905), созданного им в 1881 г. При помощи этого прибора можно было только очень приблизительно определять систолическое давление.

Густав Гартнер 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 Шипионе Рива-Роччи описал оригинальный метод неинвазивного измерения артериального давления с помощью ртутного сфигмоманометра своей конструкции.