Методы измерения артериального давления

Здравствуйте, уважаемые читатели! Меня зовут Вера Чубейко и уже около 20 лет я занимаюсь функциональной диагностикой кардиологических заболеваний. Сегодня я расскажу Вам о методах измерения артериального давления (АД).

С каждым ударом сердца кровь поступает в аорту и крупные эластичные артерии. Она движется по сосудам, оказывая давление на их стенки изнутри и немного растягивая их. Величина АД измеряется в миллиметрах ртутного столба. Различают два основных показателя давления крови:

• систолическое – давление крови на стенки крупных сосудов во время сокращения сердца, при выбросе значительного её объёма;
• диастолическое – давление в артериях в момент расслабления миокарда, оно всегда ниже систолического.

Единица измерения АД – миллиметр ртутного столба. Показания артериального давления всегда парные – вначале указывается систолическое, затем диастолическое, например, 130 и 80 мм рт. ст. Нередко можно встретить и запись вида «120/80 мм рт. ст.», это также указывает на систолическое («верхнее») и диастолическое («нижнее») артериальное давление.

Падение артериального давления ниже нормы может вызывать слабость, головокружение, обморок, нарушение кровоснабжения внутренних органов. Большую опасность для здоровья имеет повышенное АД, оно увеличивает риск болезней сердца и инсульта. Поэтому каждому взрослому человеку необходимо регулярно определять его уровень путём измерений АД. Это простой, быстрый, недорогой, доступный метод оценки функции сердца и сосудов.

Измерение артериального давления можно проводить с использованием разных методов. У каждого из них есть свои преимущества и ограничения. В современной кардиологии всё большее распространение приобретают небольшие индивидуальные носимые устройства, которые используются для ежедневного контроля АД.

Развитие методов измерения артериального давления

Историческое развитие видов измерения артериального давления шло достаточно медленно. Впервые оценить уровень АД попытался Стивен Хейлс (Гейлс) в 1733 году. Он проводил эксперимент над лошадью – ввёл в артерию на ноге животного латунную трубку и соединил её с вертикальной стеклянной трубкой. Уровень крови поднялся на 250 см выше уровня левого желудочка и колебался одновременно с сердцебиением лошади. Так была доказана связь объёма кровопотери от уровня давления в артерии. Этот опыт считается первым научно обоснованным экспериментом для изучения сердечно-сосудистой системы у млекопитающих.

Через 100 лет, в 1828 году, Пуазейль создал ртутный манометр для измерения давления в сосудах и описал его в своей диссертации. Затем немецкий физиолог Карл Людвиг в 1840-х годах усовершенствовал этот аппарат и добавил функцию отслеживания волн давления с помощью кимографа.

Измерить артериальное давление без повреждения сосуда стало возможным только в 1855 году. Исследователь Карл фон Вьерордт смог определить уровень давления в сосуде, измерив величину, необходимую для его сжатия. С учётом этого результата Рива-Роччи в 1896 году изобрёл революционный неинвазивный метод определения давления. Широкая надувная манжета стала применяться для измерений в 1901 году. В это время врачи оценивали только систолическое АД.

Немного позднее стало понятно, что колебания артериального давления во время сдувания манжеты можно увидеть на аппарате Рива-Роччи и таким образом определить диастолическое давление. В 1905 году русский хирург Николай Коротков указал, что эти изменения можно легко услышать с помощью стетоскопа и точно определить показатель и систолического, и диастолического давления. В итоге тоны Короткова стали основной для определения АД в течение многих десятилетий.

В ХХ веке методики измерения АД совершенствовались. Врачи оптимизировали размер манжеты, определяли нужную скорость спуска воздуха из неё, разрабатывали автоматические методы определения тонов Короткова. Постепенно стали разрабатываться портативные устройства для круглосуточного измерения давления. Это помогло выявлять и лечить гипертоническую болезнь.

Сейчас ясно, что массив данных об уровне АД в повседневной жизни значительно лучше предсказывает прогноз гипертонии, чем отдельные измерения давления в поликлинике. Встречается переоценка таких редких измерений у врача из-за «гипертонии белого халата» - рефлекторного повышения АД при оценке его медработником. У части людей имеется так называемая маскированная артериальная гипертония, появляющаяся, например, в ночные часы. У пожилых людей высока вероятность ортостатической гипотензии и высокой изменчивости АД. Дискомфортно для пациентов и само надувание манжеты для измерений, особенно в течение стандартного суточного мониторирования.

Поэтому всё большее распространение получают индивидуальные устройства, которые надеваются на запястье и имеют небольшую манжету. Современные часы с функцией регулярного измерения АД обеспечивают высокую точность результатов, полученных в покое и во время движения.

Актуальные методы измерения артериального давления

В современной медицине используются различные способы для измерения систолического и диастолического артериального давления. У каждого из них есть свои преимущества и ограничения. Наиболее точен инвазивный метод, однако из-за технических ограничений он используется только в условиях стационара по строгим показаниям. Неинвазивные методы включают аускультативный, осциллометрический и оптический.

Инвазивный метод

Способ применяется для непрерывного контроля показателей, которые определяют перфузию – прохождение крови по сосудам через ткани. Он используется у пациентов в критических состояниях. Внедрение этого метода в практику началось в середине ХХ века. Сейчас это самый надёжный способ контролировать давление, особенно при его низких значениях и сужении периферических сосудов (например, при шоке). Инвазивный мониторинг давления ведётся непрерывно.

Инвазивный метод измерения и мониторинга артериального давления требует введения в крупную артерию канюли. Она соединена с трубкой, содержащей стерильную жидкость. Имеется датчик давления – ключевой компонент всей системы. Он представляет собой низкоэластичную мембрану, которая смещается под давлением жидкости.

Колебания мембраны с помощью тензометрического датчика преобразуются в электрические импульсы. После сложных преобразований микропроцессор выдаёт информацию об изменениях артериального давления в сосуде.

В кардиологии инвазивное определение АД чаще всего применяется у пациентов с инфарктом миокарда, осложнённым кардиогенным шоком или значительной артериальной гипотензией. Его рекомендуется выполнять при введении препаратов, сужающих или расширяющих периферические сосуды, в том числе нитроглицерин. Абсолютных противопоказаний для использования инвазивного мониторинга АД нет.

Аускультативный метод

В его основе лежат закономерности звуковых колебаний, возникающих при декомпрессии плечевой артерии. Их изучил в 1905 году хирург Военно-медицинской академии Н. С. Коротков. Это главный на сегодняшний день неинвазивный метод измерения артериального давления, ещё в 1935 году утверждённый ВОЗ.

Для измерения артериального давления этим методом необходим ручной тонометр с манжетой и фонендоскоп. На плечо накладывается манжета, в которую нагнетается воздух для полного пережатия плечевой артерии. При постепенном выпускании воздуха просвет сосуда приоткрывается, и через него возникает турбулентный (нелинейный) поток крови, который выслушивается стетоскопом как звуки ударов – тоны Короткова. Уровень АД, при котором возникают такие удары, соответствует систолическому.

При продолжении декомпрессии просвет артерии возвращается к норме, поток крови через него становится линейным, и звуковой феномен исчезает. Величина АД, при которой он прекращается, соответствует диастолическому.

Преимущества аускультативного метода:

• независимость от движения и сокращения мышц руки;
• высокая точность, что позволяет использовать его для подтверждения данных при автоматическом измерении АД;
• доступность.

К сожалению, аускультативный метод Короткова не лишён недостатков. Его точность зависит от умений и индивидуальных особенностей человека, проводящего измерение. Прослушивание звука фонендоскопом может быть затруднено в шумном помещении или при неправильном расположении прибора. Метод подразумевает непосредственное касание манжеты и фонендоскопа кожи на плече, что может сопровождаться нарушением гигиены. Это ручной метод, плохо подходящий для постоянных измерений давления, например, при ходьбе.

Осциллометрический метод

Осциллотонометр изобрёл в 30-х годах ХХ века Реклингхаузен. Его идея заключалась в измерении давления в самой манжете, которое менялось в зависимости от пульсации изучаемого сосуда. Результаты отражались на шкале с помощью стрелки манометра. Фонендоскоп для этого не использовался.

В современных автоматических тонометрах используется тот же осциллометрический метод. Аппарат фиксирует давление воздуха в манжете и его колебания, которые возникают при прохождении пульсовой волны через сдавленный участок артерии. Такие пульсации давления в манжете называются осцилляциями.

Техника измерения напоминает метод Короткова. В манжету накачивается воздух до прекращения осцилляций, а затем плавно выпускается. При этом фиксируются моменты появления и исчезновения колебаний давления. Полученные данные анализируются электронным прибором – автоматическим или полуавтоматическим тонометром и отображаются на экране аппарата в виде двух цифр – систолического и диастолического давления.

Плюсы осциллометрического метода:

• не зависит от особенностей (например, слуха) измеряющего АД человека; 
• устойчив к шуму;
• более точно определяет давление при слабых тонах Короткова или при низких значениях диастолического давления («бесконечном тоне»);
• при наложении манжеты поверх тонкой одежды точность измерений не страдает;
• специальное обучение для измерений не нужно.

Недостаток осциллометрического метода – необходимость сохранять руку неподвижной в течение измерения.

Для измерений осциллометрическим методом созданы полуавтоматические и автоматические тонометры. В полуавтоматических устройствах воздух в манжету накачивается вручную с помощью резиновой груши. Все они измеряют давление только на плече.

В автоматических тонометрах воздух нагнетается помпой без участия человека. С их помощью можно измерять давление на плече или на запястье, что более удобно для регулярного контроля показателей АД. Запястные тонометры менее точны у пациентов с выраженным атеросклерозом периферических сосудов, но у большинства людей обеспечивают высокую точность измерений.

Осциллометрический метод лежит в основе суточного мониторирования артериального давления. Это исследование назначает кардиолог для оценки степени повышения давления, длительности таких эпизодов, выраженности ночной гипертензии. В ходе мониторирования через каждые 15 – 20 минут днём и 30 минут ночью (эти интервалы могут быть изменены врачом при необходимости) автомат накачивает в манжету на плече воздух и определяет артериальное давление. Все измерения заносятся в память прибора, а затем переносятся в компьютер и обрабатываются врачом функциональной диагностики.

Оптический метод

Это современный безманжетный метод измерения артериального давления. В его основе лежит фотоплетизмография (ФПГ, PPG) – определение потока крови, проходящего через артериолы, в систолу и диастолу с помощью световых волн.

При фотоплетизмографии определяется изменение интенсивности света (светопоглощение), проходящего через мягкие ткани (например, подушечку пальца или кожу запястья), в результате пульсации сосудов. Такой метод измерения давления не требует накладывать и накачивать манжету, поэтому регистрация давления может проводиться практически непрерывно. Оптический метод всё чаще используется в портативных устройствах для самоконтроля и длительного мониторинга артериального давления. Пока ограничением этого метода является недостаточная точность результатов и высокое энергопотребление устройств для фотоплетизмографии.

Современные направления развития методов измерения артериального давления связаны с новыми поколениями датчиков, отслеживающих изменения в сосудах. Разрабатываются гибкие биомедицинские пьезоэлектрические, ёмкостные и другие виды датчиков, которыми успешно комплектуются современные профессиональные часы и браслеты здоровья. Наибольшие перспективы пока имеют оптоволоконные технологии, которые также можно использовать в носимых устройствах для быстрого и более точного контроля артериального давления.

Современные технологии измерения артериального давления

Измерение артериального давления аускультативным методом в обычной жизни может быть неудобным. Однако регулярный контроль этого показателя необходим многим людям – пациентам с гипо- и гипертонией, спортсменам и любителям активного образа жизни, больным, которые принимают различные лекарства, влияющие на уровень давления, беременным, при сахарном диабете, ИБС и во многих других ситуациях. Поэтому медицинские инновации в этой области направлены на реализацию возможностей простого, быстрого, удобного измерения давления. Для этого используются часы здоровья с тонометром.

Под маркой HEALTHBAND выпускаются миниатюрные персональные устройства, которые делают процедуру тонометрии простой и быстрой. Флагманская модель HWPRO80M использует одновременно два принципа неинвазивной автоматической регистрации артериального давления – осциллометрический и оптический. Эти разработки обеспечивают оценку давления и в покое, и в процессе движения. Важно, что точность измерений таким устройством соответствует показателям запястных автоматических тонометров. Это манжетные часы, в которых также имеется PPG-датчик.

Отличительные характеристики умных часов с тонометром:

• компактный размер и удобная манжета, встроенная в браслет устройства;
• возможность постоянного использования;
• измерение АД в любом месте и в любое время независимо от двигательной активности;
• регистрация множества других важных параметров здоровья – пульса, сатурации, температуры тела, количества сожжённых калорий, пройденных шагов, постоянная регистрация сердцебиения (функция холтеровского мониторирования в модели HBPRO10); 
• возможность автоматических измерений с заданным интервалом;
• индивидуальная настройка с учётом возраста человека;
• регистрация данных в электронном журнале давления;
• возможность удалённого контроля другим человеком;
• сигнализаторы аритмии, гипоксии, гипертермии.

Контроль артериального давления: кому он необходим?

Повышенное артериальное давление регистрируется у каждого пятого взрослого человека. Большинство из таких людей не знает о такой проблеме, ведь гипертония может долго не проявляться симптомами. Однако это состояние постепенно, и неуклонно ослабляет сократимость сердца, увеличивает риск инфаркта миокарда, инсульта, нарушений сердечного ритма. Контроль артериального давления – одно из условий эффективной профилактики кардиоваскулярных заболеваний и предупреждения их опасных последствий.

У многих людей, несмотря на нормальные показатели АД в состоянии покоя, обнаруживается гипертоническая реакция на нагрузку. Это значит, что при физических усилиях давление у них повышается в большей степени, чем этого достаточно для адаптации организма к движению. Такое состояние может быть предвестником гипертонической болезни, однако оно плохо диагностируется.

Ещё одна потенциально уязвимая группа людей, которым необходим регулярный контроль АД, - люди с ночной гипертензией. У них отмечается недостаточное снижение давления ночью, тогда как в дневные часы его показатели могут быть близки к нормальным.

Регулярные измерения АД необходимы в таких случаях:

• наличие заболеваний сердечно-сосудистой системы;
• перенесённый хотя бы однажды гипертонический криз (внезапное повышение АД с рвотой, головной болью, нарушением зрения, сердцебиением, одышкой);
• сахарный диабет, лишний вес и метаболический синдром;
• длительный стаж курения;
• регулярные физические нагрузки, в том числе кардионагрузка и силовые тренировки; 
• приём препаратов, влияющих на давление;
• склонность к обморокам и головокружению;
• беременность;
• хроническая болезнь почек или эндокринные заболевания;
• кровные родственники пациентов с гипертонической болезнью.

Постоянные измерения давления обычным или автоматическим тонометром могут быть неудобны. Использование умных часов с функцией автоматической регистрации АД поможет следить за своим здоровьем без дискомфорта.

Норма артериального давления – не выше 139/89 мм рт. ст. Однако на практике кардиологи учитывают возраст пациента, потому что для более пожилых людей могут быть допустимы иные показатели. Для ориентировочной оценки можно пользоваться такой таблицей нормы артериального давления в зависимости от возраста.

Это усреднённые показатели. В течение суток значение артериального давления может меняться в любую сторону. Поэтому для оценки АД необходимо ориентироваться на среднесуточные результаты. Если они в течение долгого времени отличаются от нормальных значений, необходимо обратиться к врачу. Определить среднесуточное давление самостоятельно довольно сложно, но с помощью умных часов с функцией регистрации АД в автоматическом режиме взять давление под контроль не составит труда для любого человека.

Автор статьи: врач функциональной диагностики 
Чубейко Вера Олеговна