Метод объемной компрессионной осциллометрии. Осциллометрический метод измерения давления – как это работает Осциллометрический метод измерения ад

Сосуды емкостные

Емкостные сосуды - это главным образом вены. Благодаря своей высокой растяжимости они способны вмещать или выбрасывать большие объемы крови.

В замкнутой сосудистой системе изменения емкости какого-либо отдела обязательно сопровождается перераспределением объема крови. Поэтому изменения емкости вен, наступающие при сокращении гладких мышц, влияют на распределение крови во всей кровеносной системе и тем самым на общие параметры кровообращения.

Некоторые вены, главным образом поверхностные вены, при низком внутрисосудистом давлении имеют овальный просвет, и поэтому они могут вмещать некоторый дополнительный объем крови, не растягиваясь, а лишь приобретая более цилиндрическую форму.

Вены печени, крупные вены чревной области и вены подсосочкового сплетения кожи особенно емки как депо крови. Общий объем этих вен может увеличиться на 1 л по сравнению с минимальным. Кратковременное депонирование или выброс больших количеств крови могут осуществляться легочными венами, которые соединены с большим кругом кровообращения параллельно. При этом изменяется венозный возврат к правому сердцу и (или) выброс левого сердца.

Емкостные сосуды регулируют наполнение («заправку») сердечного насоса, а следовательно, и сердечный выброс. Они демпфируютрезкие изменения объема крови, направляемой в полые вены, например, при ортоклиностатических перемещениях человека, осуществляют временное (за счёт снижения скорости кровотока в емкостных сосудах региона) или длительное (синусоиды селезенки) депонирование крови, регулируют линейную скорость органного кровотока и давление крови в капиллярах микрорегионов, т.е. влияют на процессы диффузии и фильтрации.

Кровоток - Постоянное движение крови по сосудам кровеносной системы. Движущая сила кровотока -Это разность кровяного давления между проксимальным и дистальным участками сосудистого русла. Давление крови создаётся давлением сердца и зависит от упруго-эластических свойств сосудов. Линейная скорость кровотока

в венах,как и в других отделах сосудистого русла, зависит от суммарной площади поперечного сечения, поэтому она наименьшая в венулах (0,3-1,0 см/с), наибольшая - в полых венах (10-25 см/с). Течение крови в венах ламинарное, но в месте впадения двух вен в одну возникают вихревые потоки, перемешивающие кровь, её состав становится однородным.

4CФИГМОГРАФИЯ- метод исследования гемодинамики и диагностики некоторых форм патологии сердечно-сосудистой системы, основанный на графической регистрации пульсовых колебаний стенки кровеносного сосуда. Сфигмографию осуществляют с помощью специальных приставок к электрокардиографу или другому регистратору, позволяющих преобразовывать воспринимаемые приемником пульса механические колебания стенки сосуда (или сопутствующие им изменения электрической емкости либо оптических свойств исследуемого участка тела) в электрические сигналы, которые после предварительного усиления подаются на регистрирующее устройство. Для определения скорости распространения пульсовой волны одновременно регистрируют две сфигмограммы (кривых пульса): один датчик пульса устанавливают над проксимальным, а другой - над дистальным отделами сосуда. Так как для распространения волны по участку сосуда между датчиками требуется время, то его и рассчитывают по запаздыванию волны дистального участка сосуда относительно волны проксимального. Определив расстояние между двумя датчиками, можно рассчитать скорость распространения пульсовой волны.

5 Артериальное давление - это давление крови в крупных артериях человека. Различают два показателя артериального давления:

• Систолическое (верхнее) артериальное давление - это уровень давления крови в момент максимального сокращения сердца.
• Диастолическое (нижнее) артериальное давление - это уровень давления крови в момент максимального расслабления сердца.

§ Под средним артериальным давлением не следует понимать среднее арифметическое между максимальным и минимальным давлением.

§ Если на кривой центрального пульса взять среднюю из всех переменных значений давления, то это и будет величина среднего динамического давления. В норме среднее давление составляет 80-90 мм рт. ст.

пульсовое давление - показатель состояния гемодинамики: разница между систолическим и диастолическим артериальным давлением

Осциллометрический метод

Это метод, при котором используются электронные тонометры . Он основан на регистрации тонометром пульсаций давления воздуха, возникающих в манжете при прохождении крови через сдавленный участок артерии.

Техника определения артериального давления на плечевой артерии по осциллометрическому методу:

Данный метод заключается в наблюдении за колебаниями стрелки пружинного манометра. Здесь также нагнетают в манжетку воздух до полного сдавления плечевой артерии. Затем воздух начинают постепенно выпускать, открывая вентиль, и первые порции крови, попадая в артерию, дают осцилляции, т. е. колебания стрелки, указывающие насистолическое артериальное давление . Колебания стрелки манометра сначала усиливаются, а потом внезапно уменьшаются, что соответствует минимальному давлению . Пружинные манометры довольно удобны для транспортировки, но, к сожалению, пружинки скоро ослабевают, не дают точных колебаний и быстро выходят из строя.

Метод Короткова

Данный метод, разработанный русским хирургом Н.С. Коротковым в 1905 году, предусматривает для измеренияартериального давления очень простой тонометр, состоящий из механического манометра, манжеты с грушей и фонендоскопа. Метод основан на полном пережатии манжетой плечевой артерии и выслушивании тонов, возникающих при медленном выпускании воздуха из манжеты.

Техника определения артериального давления на плечевой артерии по методу Короткова:

На обнаженное плечо левой руки больного на 2-3 см выше локтевого сгиба не туго накладывают и закрепляют манжетку так, чтобы между нею и кожей проходил только один палец. Рука обследуемого располагается удобно, ладонью вверх. В локтевом сгибе находят плечевую артерию и плотно, но без давления прикладывают к ней фонендоскоп. Затем баллоном постепенно нагнетают воздух, который поступает одновременно и в манжетку, и в манометр. Под давлением воздуха ртуть в манометре поднимается в стеклянную трубку. Цифры на шкале будут показывать уровень давления воздуха в манжетке, т. е. силу, с какой через мягкие ткани сдавлена артерия, в которой измеряют давление . При нагнетании воздуха требуется осторожность, так как под сильным напором ртуть может быть выброшена из трубки. Постепенно накачивая воздух в манжетку, фиксируют момент, когда исчезнут звуки пульсовых ударов. Затем начинают постепенно снижать давление в манжетке, приоткрыв вентиль у баллона. В тот момент, когда противодавление в манжетке достигает величины систолического давления , раздается короткий и довольно громкий звук - тон. Цифры на уровне столбика ртути в этот момент указывают систолическоедавление . При дальнейшем падении давления в манжетке тоны ослабевают и постепенно исчезают. В момент исчезновения тонов давление в манжетке соответствует диастолическому давлению .

Непрямое измерение АД (аускультативный метод), если оно правильно выполняется, является безопасным, относительно безболезненным и предоставляет достоверную информацию. Диагноз АГ у детей и подростков основывается исключительно на точности измерения АД этим методом.

Оснащение

АД обычно измеряют с помощью сфигмоманометра (ртутного или анероидного) и фонендоскопа (стетоскопа). Цена делений шкалы сфигмоманометра (ртутного или анероидного) должна составлять 2 мм рт.ст. Показания ртутного манометра оцениваются по верхнему краю (мениску) ртутного столбика. Ртутный манометр рассматривается в качестве «золотого стандарта» среди всех устройств, используемых для измерения АД, поскольку является наиболее точным и надежным инструментом. Ртутные манометры должны проверяться 1 раз в год. Анероидный манометр состоит из металлических мехов, которые расширяются при повышении давления воздуха в манжете, а величина давления оценивается по отметке на шкале, на которую указывает стрелка манометра. Показания анероидного сфигмоманометра необходимо анероидного сфигмоманометра отличаются от ртутного манометра на ≥ 3 мм, то проводится его калибровка.

Фонендоскоп (стетоскоп) должен иметь насадку с раструбом или мембраной для выслушивания звуков низкой частоты. Наушники фонендоскопа (стетоскопа) должны соответствовать наружному слуховому проходу исследователя и блокировать внешние шумы.

7
Внутренняя энергия может изменяться только под влиянием внешних воздействий, то есть в результате сообщения системе количества теплоты Q и совершения над ней работы (- А ):

. (11)

В основу измерения расходуемой энергии организмом человека и энергии потребляемой пищи положена одна и таже единица измерения - джоуль или калория. Это позволило решить важную задачу по установлению соответствия питания человека производимым им энергетическим затратам.

Питание, при котором калорийность суточного пищевого рациона не покрывает производимые в течение суток затраты энергии, обуславливает возникновение отрицательного энергетического баланса. Последний характеризуется мобилизацией всех ресурсов организма на максимальную продукцию энергии для возможно большего покрытия образовавшегося энергетического дефицита.

При этом все пищевые вещества, в том числе белок, используются как источник энергии. Преимущественное расходование белка с энергетической целью в ущерб прямому его пластическому назначению может рассматриваться как основной неблагоприятный фактор отрицательного энергетического баланса. При этом с энергетической целью расходуется не только белок, поступающий в составе пищи, но и белок тканей, который при длительном отрицательном энергетическом балансе начинает широко использоваться на энергетические нужды, обуславливая возникновение в организме белковой недостаточности.

Не менее серьезными отрицательными последствиями характеризуется и выраженный положительный энергетический баланс, когда продолжительное время энергетическая ценность пищевого рациона значительно превышает производимые затраты энергии. Избыточная масса тела, ожирение, атеросклероз, гипертоническая болезнь в значительной степени прогрессируют и развиваются на основе длительного положительного энергетического баланса.

Таким образом, как отрицательный, так и резко выраженный положительный энергетический баланс неблагоприятно сказывается на физическом состоянии организма, приводя к существенным нарушениям обмена, функциональным и морфологическим изменениям различных систем организма.

Нормальные в физиологическом отношении условия создаются при обеспечении энергетического равновесия, т. е. когда достигается более или менее близкое соответствие поступления и расхода энергии в течецие суток.

82закон термодинамики-Процесс, при котором работа переходит в теплоту без каких-либо других изменений в системе, является необратимым, то есть невозможно превратить в работу всю теплоту, взятую от источника с однородной температурой, не проводя других изменений в системе. Температурный порог жизнедеятельности тканей человека составляет приблизительно около 45 °С. Чем выше температура внешнего источника, тем меньше нужно времени, чтобы внутритканевая температура поднялась выше порога жизнедеятельности. Температурный порог жизнедеятельности тканей человека и степень повреждения кожи в зависимости от вида термического агента, его теплоемкости и продолжительности действия высокой температуры. Действие электрического тока на организм и поражение холодом.

9Относительная роль составляющих теплообмена неодинакова у разных

животных. По принципиальным особенностям теплообмена различают две

крупные экологические группы животных: пойкилотермные и гомойотерм-

Характерная особенность теплообмена пойкило-термных животных заключается в том, что благодаря относительно низкому уровню метаболизма главным источником поступления тепловой энергии у

них является внешнее тепло. Именно этим обстоятельством и объясняется прямая зависимость температуры тела пойкилотермных животных от темпе-ратуры среды, точнее от притока тепла извне, поскольку наземные пойкило-термные животные используют и радиационный обогрев.

Строго говоря, полное соответствие температуры тела температуре

среды наблюдается довольно редко. В большинстве случаев существует оп-ределенное расхождение между этими показателями, причем в диапазоне низких и умеренных температур среды температура тела животных оказыва-ется несколько более высокой, а в очень жарких условиях – более низкой. Причина в том, что даже при низком уровне обмена организм всегда проду-

цирует какое-то количество тепла; именно это эндогенное тепло и вызывает повышение температуры тела.

Принципиальное отличие теплообмена гомойотермных животных от теплообмена пойкило-термных заключается в том, что риспособления к температурным условиям среды у них развивались не по линии пассивной устойчивости к температур-ным воздействиям, а в направлении поддержания теплового гомеостаза «внутренней среды» при активном участии регулирующих систем на уровне целого организма. Таким образом, гомойотермия представляет собой форму

теплообмена, при которой благодаря поддержанию относительного постоян- ства «внутренней среды» организма биохимические и физиологические про-цессы всегда протекают в оптимальных температурных условиях.

Гомойотермный тип теплообмена определяется, прежде всего, высокимуровнем обмена веществ. Интенсивность метаболизма птиц и млекопитаю-щих на один-два поряда выше, чем у пойкилотермных животных при опти-мальных температурах среды.

Высокий уровень метаболизма приводит к тому, что у гомойотермных

животных в основе теплового баланса лежит использование собственной те-плопродукции. По этой причине птиц и лекопитающих относят к эндотерм- ным животным в отличие от эктотермных, к которым относятся все осталь-ные (пойкилотермные) животные. Эндотермия – важное свойство: оно при-водит к существенному снижению зависимости энергообмена птиц и млеко-

питающих от температуры внешней среды. Не менее важная особенность го-мойотермных животных – совершенное развитие регуляторных систем орга-низма и в первую очередь центральной нервной системы. Это открывает воз-можность тонкого регулирования процессов теплопродукции и теплоотдачи в соответствии с условиями внешней среды и функционального состояния

организма.

Изотермия - постоянство температуры тела

10ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ ХИМИЧЕСКАЯ

механизм регуляции теплообразования , заключающийся в поддержании теплового баланса, или гомеостаза, посредством изменения теплопродукции за счет изменения интенсивности обмена веществ. С энергетической точки зрения этот способ сохранения температурного гомеостаза по сравнению с терморегуляцией физической довольно расточителен. Увеличение теплопродукции путем повышения интенсивности метаболизма требует компенсации за счет соответствующего притока энергии извне (т. е. усиленного питания). Например, если в суровую зимнюю стужу животное не сможет за короткий день добыть достаточное количество пищи, то возникнет огромная диспропорция между потерей тепловой энергии и ее восполнением. В суровые зимы нередко можно увидеть трупы изголодавшихся (вследствие исчерпания внутренних запасов жира) и замерзших птиц.

Физическая терморегуляция - это регуляция теплоотдачи. Ее механизмы обеспечивают поддержание температуры тела на постоянном уровне как в условиях, когда организму грозит перегрев, так и при охлаждении.

Физическая терморегуляция осуществляется путем изменений отдачи тепла организмом. Особо важное значение она приобретает в поддержании постоянства температуры тела во время пребывания организма в условиях повышенной температуры окружающей среды.

Теплоотдача осуществляется путем теплоизлучения (радиационная теплоотдача), конвекции, т. е. движения и перемешивания нагреваемого телом воздуха, теплопроведения, т.е. отдачи тепла веществом, соприкасающимся с поверхностью тела. Характер отдачи тепла телом изменяется в зависимости от интенсивности обмена веществ.

11дозиметрия-совокупность методов измерения и (или) расчета дозы ионизирующего излучения, основанных на количественном определении изменений, произведенных в в-ве излучением (радиац. эффектов). Различают прямой (абсолютный) калориметрич. метод Д., основанный на непосредственном измерении поглощенной в-вом энергии излучения в виде тепла, выделенного в рабочем теле калориметра, и косвенные (относительные) методы, при к-рых измеряют радиац. эффекты, пропорциональные поглощенной дозе.

Поглощенная доза

основополагающая дозиметрическая величина.; поглощенная энергия излучения, приходящаяся на единицу массы вещества. Измеряется в джоулях, деленных на килограмм (Дж(кг-1) и имеет специальное название - грей (Гр). Использовавшаяся ранее внесистемная единица рад равна 0,01 Гр.

Коэффициент относительной биологической эффективности

(син. коэффициент ОБЭ )

величина, показывающая, во сколько раз биологическое действие ионизирующего излучения данного вида больше или меньше действия стандартного излучения; представляет собой отношение поглощенных доз данного и стандартного излучений, вызывающих одинаковый биологический эффект.

Эквивалентная доза – это произведение поглощенной дозы излучения в биологической ткани на коэффициент качества этого излучения в данной биологической ткани. Единицей эквивалентной дозы в СИ является зиверт (Зв). 13в = Дж/кг, т.е. зиверт равен эквивалентной дозе, при которой произведение поглощенной дозы в биологической ткани стандартного состава на средний коэффициент качества равно 1Дж/кг. Используются также производные единицы: мЗв – миллизиверт (в тысячу раз меньше Зв); мкЗв – микрозиверт (в миллион раз меньше Зв).

12УВЧ терапия - методика физиотерапии, в основе которой лежит воздействие на организм больного высокочастотного магнитного поля с длиной волны 1-10 метров. В ходе взаимодействия испускаемого физиотерапевтическим аппаратом магнитного поля и организма больного формируется магнитное поле ультравысокой частоты. При этом больной ощущает тепловые эффекты воздействия на него данного магнитного поля. Стандартная частота электромагнитных колебаний при данной методике терапии составляет 40,68 МГц.

Данная методика широко применяется в физиотерапии. В основе её эффекта лежит улучшение микроциркуляции в месте воздействия магнитного поля. В результате чего ускоряются процессы репарации и регенерации, уменьшается воспаление. Так же переменное магнитное поле снижает чувствительность рецепторов нервных окончаний, что приводит к снижению интенсивности болевых ощущений.

Показания [править]

Острые воспалительные процессы кожи и подкожной клетчатки (особенно гнойные).

Воспалительные заболевания опорно-двигательного аппарата.

Воспалительные заболевания лор-органов.

Воспалительные заболевания легких.

Гинекологические заболевания воспалительного характера.

Заболевания периферической нервной системы.

Воспалительные заболевания желудочно-кишечного тракта

13Амплипульс терапия

Амплипульстерапия – это лечебная методика, при которой на участки тела воздействуют синусоидальными моделированными токами (СМТ). Они представляют собой токи переменного направления с частотой от 2 до 5 кГц, модулированные по амплитуде от 10 до 150 Гц. СМТ имеют большое применение в различных областях медицины, в том числе и косметологии. Они легко проходят через кожу, глубоко проникают в ткани, возбуждают нервные окончания и мышечные волокна.

Благодаря своему обезболивающему, противовоспалительному, рассасывающему, противоотечному, сосудорасширяющему, гипотензивному и пр. действиям синусоидальных токов, амплипульстерапия употребляется для лечения следующих недугов:

• заболевания нервной системы;
• вегето-сосудистые и трофические расстройства;
• заболевания желудочно-кишечного тракта, органов дыхания, суставов, мочеполовой системы;
• сахарный диабет и др.

Во время процедуры специальные электроды размещают и фиксируют в проблемной зоне. В зависимости от заболевания и индивидуальных особенностей, врач определяет размер электродов, их режим, частоту модуляции, длительность посылок, интенсивность воздействия, число процедур и их периодичность. Обычно курс лечения составляет от 8 до 15 сеансов, несколько раз в неделю, иногда даже 2 раза в день.

14Дарсонвализация - физиотерапевтическое воздействие на поверхностные ткани и слизистые оболочки организма импульсными токами высокой частоты. Метод назван по имени его автора, французского физиолога и физика Арсена Д’Арсонваля (Arsène d’Arsonval). Дарсонвализация применяется для лечения нарушений в поверхностных тканях и слизистых оболочках, а также волосяном покрове. Кроме того, дарсонвализация применяется для проведения косметических процедур. В настоящее время Дарсонвализация успешно используется в дерматологии, косметологии, хирургии, урологии, гинекологии, невропатологии, лечении заболеваний внутренних органов и т.д.

Благодаря применению аппарата Дарсонваля улучшается кровообращение, активизируются биохимические обменные процессы в коже и под ней, усиливается питание тканей и снабжение их кислородом, понижается порог чувствительности болевых рецепторов к внешним раздражениям, что обеспечивает обезболивающий эффект.

При регулярном использовании аппарата Дарсонваля улучшается деятельность центральной нервной системы, в частности сон, работоспособность; нормализуется тонус сосудов; проходят головные боли, усталость; повышается иммунитет организма.

Основными действующими факторами аппарата Дарсонваля являются высокочастотный ток, высоковольтный коронный разряд, тепло, выделяющееся в тканях организма и в области коронного разряда, незначительное количество озона и окислов азота, слабое ультрафиолетовое излучение, генерируемое коронным разрядом, слабые механические колебания надтональной частоты в тканях (осциляторный эффект).

В современных медицинских приборах, предназначенных для неинвазивного измерения артериального давления, в основном применяются два метода регистрации: аускультативный и осциллометрический. Если осциллограмма отражает изменения объема участка тканей под компрессионной манжетой – это будет объемная осциллометрия. Если осциллограмма отражает скорость, с которой происходят изменения объема участка тканей под компрессионной манжетой – это будет скоростная объемная осциллометрия. Метод объемной осциллометрии измерения артериального давления впервые был предложен в 1880г. Е.Мареем.

Объемная компрессионная осциллометрия (ОКО) - косвенный, неинвазивный метод определения уров­ней артериального давления у человека путем регистрации оригинальной измерительной системой объемных артериальных осциллограмм. Как известно, ритмическая деятельность сердца приводит к появлению пульса - периодических колебаний кровенаполнения и кровяного давления в кровеносных сосудах. Способ определения изменения объема магистрального артериального сосуда под действием нарастающего давления в пережимной манжете и положен в основу метода ОКО.

Объемная компрессионная осциллограмма (в дальнейшем для краткости «кривая», или «осциллограмма») имеет общий характерный рисунок, закономерное развитие и состоит из отдельных пульсовых волн или осцилляций. Наряду с этим на кривой могут быть зафиксированы и индивидуальные визуальные признаки изменяющегося состояния обследуемого.

Исследования в области физиологии кровообращения показали, что насосную (механическую) деятельность сердца лучше характеризуют кривые центрального пульса, которые записывают над крупными сосудами, расположенными близко к сердцу. Методика графической регистрации артериального пульса называется сфигмографией. Сфигмограмма была впервые зарегистрирована К. Виерордтом в 1855г., а более точные записи произведены в 1905г. О. Франком. Каждая пульсовая волна сфигмограммы (рис.1) любой крупной или средней артерии начинается низкоамплитудной предсистолической волной (АВ), происхождение которой, вероятно, связано с изометрическим сокращением левого желудочка. Далее следует высокоамплитудная главная волна, крутой восходящий участок которой называется анакротой (ВС). Этот участок отражает ускоренное поступление крови в артерии из левого желудочка в начале фазы быстрого изгнания, что приводит к увеличению давления в артериях и их растяжению. Затем кривая переходит в пологую вершину главной волны (СD), которая отражает примерное равенство между притоком крови в магистральные артерии и ее оттоком в периферические сосуды, и далее в нисходящее колено - катакроту.

Катакрота (DE) соответствует по времени фазе медленного изгнания, когда отток крови из растянутых эластических артерий начинает преобладать над притоком. Заканчивается катакрота формированием остроконечного, направленного вниз, зубца сфигмограммы (E). Этот зубец называется инцизурой (вырезкой) и соответствует окончанию систолы левого желудочка, когда давление в желудочке становится ниже, чем в аорте. В этот момент объем аорты резко уменьшается за счет того количества крови, которое необходимо для заполнения карманов аортального клапана. Самая низкая точка инцизуры соответствует полному закрытию аортального клапана.

Диастолическая часть центральной сфигмограммы начинается дикротической волной (EF), которая возникает в результате отражения гидравлической волны от замкнутых кармашков аортального клапана. Последующий плавный спуск кривой (FG) соответствует равномерному оттоку крови из центральных артерий в периферические сосуды во время диастолы.

Рис.1 Схема отдельной пульсовой волны сфигмограммы

В отличие от сфигмограммы объемная компрессионная осциллограмма, полученная современными медицинскими осциллометрическими приборами, состоит из описанных выше пульсовых волн крупной артерии, зарегистрированных при нарастающем давлении в манжете (компрессии). Так методика записи объемной компрессионной осциллограммы с помощью прибора КАП ЦГ осм- «Глобус» заключается в следующем. На сегмент конечности, как правило на плечо, накла­дывают пневмоманжету, связанную с измерительным блоком, и запускают в компьютере управляющую программу. В пневмосистему компрессор закачивает воздух, что вызывает постепенное повышение давления в манжете. Датчик давления приступает к регистрации колебаний артерии. Первое скачкообразное изменение амплитуды осцилляций возникает в тот момент, когда давление воздуха в манжете начинает превышать минимальное (диастолическое) артериальное давление. По мере нарастания давления в манжете осцилляции все больше увеличиваются и достигают наибольшей амплитуды. При даль­нейшем сдавливании сосудов величина пульсаций артерии, передаваемых манжете, постепенно снижается до стабилизации минимальной амплитуды, обусловленной ударом струи крови в манжету.

Взаимодействие давлений в сосуде и в манжете приводит к формированию объемной компрессионной осциллограммы артериального пульса, закономерность появления признаков артериального давления на которой непосредственно связана с изменением объема измеряемого сосуда.

Пульсовые волны, или осцилляции, есть ни что иное, как величины приращения объема лоцируемого магистрального артериального сосуда, находящегося под манжетой. Измерительная система позволяет регистрировать практически неискаженные объемные сигналы пульсовых волн, преобразованных манжетой в сигналы давления и поэтому амплитуда каждой пульсовой волны пропорциональна изменяющемуся под действием давления в манжете просвету магистрального артериального сосуда.

В замкнутой пневманической системе измерительная манжета является элементом, преобразующим изменяющийся объем конечности в сигналы давления. Литературные данные позволяют считать, что она не искажает форму пульсовой кривой, и на вход первичного преобразователя давления подается осциллографический сигнал, который по всей полосе частотного спектра повторяет динамический измеряемый объем пульсирующих артерий.

Ткани плеча, окружающие сосуды, содержат примерно 70% воды и практически в данных условиях должны рассматриваться как несжимаемые. Поэтому давление на них, как в жидкости, должно передаваться без потерь, во все стороны совершенно равномерно. Особенностью работы манжеты является то, что она регистрирует изменения объема лежащих под ней тканей только в зависимости от притока и оттока крови в артериях. Как только давление в манжете поднимется до величины, близкой к 40-60 мм Нg, движение крови в венах под манжетой прекращается. Вследствие затруднений венозного оттока застой возникает ниже места наложения манжеты и объем тканей меняется дистальнее места ее наложения.

Изменения объема тканей под манжетой количественно зависят от величины давления в манжете. Это и лежит в основе использования осциллографии как индикатора для измерения давления. Соединенный с манжетой прибор в условиях нарастания давления в манжете будет писать кривую пульсовых изменений объема тканей, расположенных под манжетой. Это будет объемная компрессионная осциллограмма.
Изменяющийся объем лоцируемой артерии преобразуется манжетой в сигналы давления. В свою очередь объем лоцируемого сосуда определяется по формуле V = L x S; где L - длина отрезка сосуда, находящегося под манжетой, S – площадь просвета лоцируемого сосуда. Принимая во внимание, что длина лоцируемого сосуда под манжетой остается постоянной, амплитуда каждой пульсовой волны на осциллометрической кривой в конечном итоге будет пропорциональна изменяющейся площади просвета лоцируемого сосуда за каждый полный цикл сердечного сокращения.

На полученной с помощью прибора осциллограмме, приведенной на рис. 2, компьютерная программа применяя специальные математические и графические модели определяет четыре основные точки, соответствующие 4 видам артериального давления (систолическому, диастолическому, боковому систолическом и среднему гемодинамическому).

Рис. 2. Объемная компрессионная осциллограмма плечевой артерии

Рассмотрим объемную компрессионную осциллограмму плечевой артерии обследуемого (рис.2). В начале набора давления в манжете (отрезок аb) происходит обжатие участка плеча обследуемого пациента, в результате чего пульсовые волны лоцируемого сосуда, практически прямолинейно увеличиваются по амплитуде исключительно за счет повышения давления в манжете.

Увеличиваясь, давление в манжете достигает величины диастолического артериального давления ДАД и несколько превосходит его (точка b). В этой точке давление в пережимной манжете на минимальную величину превосходит ДАД в сосуде и при каждом очередном сокращении сердца начинает превосходить его на все большую величину, уменьшая просвет артерии во время диастолы. Начиная с этого момента (отрезок bc) пульсовые волны начинают скачкообразно увеличиваться, так как давление в манжете начинает препятствовать полному раскрытию сосуда до первоначальных размеров в фазе диастолы, его просвет начинает уменьшаться. Однако, при каждой очередной систоле давление в артерии вновь становится выше давления в манжете и просвет артерии полностью восстанавливается до его прежних максимальных размеров. Увеличение амплитуды осцилляций объясняется тем, что разница между площадью просвета (или объемом) лоцируемого сосуда в диастолу и систолу в этот период начинает скачкообразно возрастать.

Когда давление в манжете достигает величины среднего гемодинамического артериального давления (СрАД) (точка с), артерия в конце фазы диастолы под действием манжеты начинает закрываться. В этот момент площадь просвета лоцируемого сосуда равна нулю. В начале следующей систолы, с приходом новой порции крови, сосуд раскрывается до прежней своей величины. Такая максимальная амплитуда пульсовых волн сохраняется до тех пор, пока давление в мажете меньше бокового систолического артериального давления (БАД) (точка d). При этом первая максимальная осцилляция соответствует среднему гемодинамическому давлению, последняя– боковому артериальному давлению. Сохраняющиеся максимальные размеры осцилляций объясняются тем, что разница между площадью просвета (или объемом) лоцируемого сосуда в диастолу и систолу в этот период практически не изменяется.

После достижения давления в манжете равного БАД, и с дальнейшим его ростом (отрезок de) амплитуды волн начинают скачкообразно уменьшаться, что свидетельствует о неполном раскрытии лоцируемого магистрального артериального сосуда в фазе систолы. Давление в манжете уже препятствует этому процессу. Происходит снижение осциллометрического сигнала. Снижение амплитуды осцилляций объясняется тем, что разница между площадью просвета (или объемом) лоцируемого сосуда в диастолу и систолу в этот период начинает скачкообразно уменьшаться.
На этом отрезке систолическое давление в артерии уже недостаточно для полного ее раскрытия, и просвет артерии по мере дальнейшего увеличения давления в манжете все более сужается и, наконец, полностью перекрывается.

Когда давление в манжете достигнет величины, равной систолическому артериальному давлению (САД), артериальный сосуд закрывается, кровоток по нему прекращается. Пульсовые волны, обусловленные ударами крови в проксимальный край (верхнюю часть манжеты) несколько стабилизируются (отрезок ef), их быстрое уменьшение по амплитуде прекращается, и «ложатся» в систолической области осциллометрической кривой на более пологую прямую линию.

Таким образом на осциллограмме с помощью компьютерной обработки, определяются точки перегиба кривой, которые являются признаками показателей артериального давления:

САД – систолическое АД, которое определяется по последнему наиболее выраженному зубцу перед резким падением амплитуды осцилляции в самом конце кривой;

ДАД -диастолическое АД, которое определяется по первому наиболее выраженному зубцу;

СрАД – среднее гемодинамическое давление, которое определяется по первому максимальному зубцу, которому соответст­вует самая большая амплитуда осцилляции;

БАД – боковое АД, которое определяется по последнему максимальному зубцу.

Следует подчеркнуть, что это схематическое представление метода ОКО. Указанный алгоритм не всегда позволяет четко определить указанные точки перегиба. Поэтому в компьютерной программе используются другие, более точные математические и графические методики определения точек перегиба осциллографической кривой.

Клинические испытания в сравнении с инвазивным методом показали, что метод объемной компрессионной осциллометрии позволяет измерять все виды артериального давления в плечевой артерии практически с той же точностью, что и при ее прямой манометрии. Это дало возможность с помощью прибора определять не только показатели АД, но и с высокой достоверностью определять расчетным путем целый ряд других параметров системы кровообращения.

Однако, многочисленные исследования показывают, что величины артериального давления, измеренные аускультативным методом и одновремнно инвазивным имеют существенные отличия. Указанные различия, по-видимому, объясняются особенностями формирования звуковых феноменов в артерии и их высокой зависимостью от факторов, влияющих на тонус артериальной стенки. Учитывая этот феномен для определения осциллометрическим методом систолического и диастолического артериальных давлений, адекватных аускультиативному методу, нами были разработаны и проверены в клинической практике поправочные коэффициенты. Это позволило прибором определять не только фактические величины артериального давления, но и адаптировать их к аускультативному методу.

Литература:

• Гидродинамика кровообращения. Сборник переводов под редакцией Регирера С.А. – М.: Мир, 1971. – 271 с., ил.
• Каро К., Педли Т., Шротер Р., Сид У. Механика кровообращения : Пер. с англ. - М.: Мир, 1981. – 624 с., ил.
• Комплекс аппаратно-программный неинвазивного исследования центральной гемодинамики методом объемной компрессионной осциллометрии «КАП ЦГ осм- «Глобус». Инструкция по применению . Белгород. ООО «Глобус». 2004. – 51 с.
• Педли Т. Гидродинамика крупных кровеносных сосудов : Пер. с англ. – М.: Мир, 1983. – 400 с.,ил.
• Савицкий Н.Н. Некоторые методы исследования и функциональной оценки системы кровообращения . – Л.: Медицина, 1956. – 329 с., ил.
• Фофанов П.Н. Учебное пособие по механокардиографии . – Л.: ВМедА им. С.М.Кирова, 1977. – 111 с., ил.
• Эман А.А. Биофизические основы измерения артериального давления .- Л.: Медицина, 1983. – 128с., ил.

В основе технологии автоматического измерения артериального давления осциллометрическим методом лежит принцип обработки кривой давления в манжете. В соответствии с алгоритмом регистрации АД осцилляторным методом строится огибающая кривая амплитуд осцилляции давления в манжете, имеющая характерную колоколообразную форму. На ней определяется максимум огибающей (Р max) и находятся характерные точки А1 и А2.

Следует отметить, что при автоматизированной реализации метода Короткова , процесс измерения также сводится к обработке «колокола шумов». Только шумы в данном случае имеют звуковую природу и регистрируются миниатюрным микрофоном, встроенным в манжету.

Опытным путем было установлено, что в соответствии с фазами начала и конца звуковых явлений при органолептическои регистрации АД по Короткову, амплитуда «колокола» осцилляции в точке А, равная 1/2 Рмах, соответствует уровню диастолического давления, а амплитуда колокола в точке А2, равная 2/3 Рмах, соответствует уровню систолического давления.

При другом алгоритме регистрации АД осциллометрическим методом за систолическое АД принимают в манжете, при котором происходит наиболее быстрое увеличение амплитуды пульсаций, среднему АД соответствуют максимальные пульсации, а диастолическому АД - резкое ослабление пульсаций.

Для того, чтобы получить удовлетворительные результаты измерения АД таким способом, необходим сложный алгоритм математической обработки кривой давления. Как правило, эти алгоритмы фирмами-производителями держатся в секрете.
Они аналогичны алгоритмам тахоосциллометрии.

При автоматизированной обработке кривой используется непрерывное и ступенчатое изменение давления в манжете.
При ступенчатом способе прибор в некоторой степени имитирует действия врача, который останавливает декомпрессию в манжете для более точного определения момента появления шумов или их исчезновения. Способ ступенчатого стравливания позволяет регистрировать несколько ударов пульса на каждой ступеньке давления и благодаря этому более точно измерять их амплитуду.

В случае обнаружения артефакта , ступенька может продляться до следующего удара пульса. Таким способом удается минимизировать влияние артефактов, связанных с нарушением ритма и двигательной активностью пациента и тем самым повысить точность измерений.
Огибающая «колокола» шумов формируется путем получения усредненной оценки амплитуды пульсаций давления в манжете на каждой ступеньке.

На первой ступеньке происходит анализ параметров пульсовой волны: анализируются отдельные удары, измеряются период цикла, соотношение продолжительности систолической и диастолической фаз. Проверка соотношения систолической и диастолической фаз у каждой по нескольким ударам сводит вероятность ошибки до минимума. Для сокращения времени измерения могут использоваться находящиеся в памяти процессора данные параметров пульса (частота, отношение продолжительности систолы и диастолы), зарегистрированные на предыдущих ступеньках.

Эта процедура позволяет на последующих ступеньках анализировать только один удар пульса и отбрасывать помехи. Такой метод часто применяется для целей прикроватного мониторинга артериального давления у больных в палатах интенсивной терапии.

Осциллометрический метод измерения артериального давления широко используется в настоящее время. В медицине используют еще 2 вида измерения артериального давления - инвазивный и неинвазивный.

Методы измерения

Все, которые существуют на сегодняшний день методы измерения давления, были окончательно разработаны в XX столетии.

Инвазивный, его еще называют прямой метод, заключается в том, что в артерию человека вводится специальный зонд, на который установлен датчик давления. С него показания передаются на специальный прибор, который обрабатывает данные и выводит значения артериального на монитор в режиме реального времени. Плюсом метода является высокая точность измерений, которая не зависит от состояния сосудов, наличия аритмии и прочих патологий организма человека. Но так измерять напор крови в сосудах возможно только в условиях стационара, так как за пациентом требуется постоянное наблюдение. Если зонд выпадет из артерии, будет сильное кровотечение, возможно занесение инфекции. Эту методику применяют при хирургических вмешательствах, в палатах реанимации и интенсивной терапии.

В 1905 году выдающий русский хирург Николай Сергеевич Коротков докладом в Императорской военной академии совершил Революцию в практике измерения артериального давления, предложив новую, совершенно не травматичную методику, которая получила название метод тонов Короткова.

Неинвазивный способ

Звуковой (аускультативный, метод тонов Короткова) метод чрезвычайно прост: используется сфигмоманометр, соединенный с манжетой и грушей. При этом нагнетался воздух в манжету и фонендоскоп.
Манжетой он одевается на плечо, в нее нагнетается воздух, артерии пережимаются. Фонендоскоп прикладывается к изгибу лучевой артерии. Воздух из манжеты медленно стравливается. Как только в фонендоскопе прослушивается первый пробой крови в артерии, на сфигмоманометре зрительно фиксируется значение систолического давления, как только тоны затухают - фиксируется диастолическое.
Этот метод официально признан Всемирной организацией здравоохранения как эталонный метод. При всей простоте у данной методики есть недостатки:

• зависимость от особенностей того, кто проводит измерение (зрение и слух);
• требуются специальные навыки;
• зависимость от внешних шумов.

Прибор для измерения артериального давления получил название тонометр.

С развитием электроники в 1976 году корпорацией Omron был разработан осциллометрический метод для измерения давления. Это следующий этап развития метода тонов Короткова, только полностью автоматизированный. Суть его заключается в том, что стравливание воздуха из манжеты происходит ступенчато, где на каждом этапе анализируется пульсация в манжете. Самая мощная пульсация - это систолическое давление, затухание - диастолическое. Этот способ используется в большинстве автоматических и полуавтоматических приборов для измерения артериального давления. Гамма выпускаемых аппаратов чрезвычайно широка.

Простота и точность

Теперь каждый желающий может проводить измерения в домашних условиях, не обращаясь к специалисту. Так, осциллометрический метод полностью автоматизирован и не зависит от навыков пользователя. Для простоты будем использовать термин электронный тонометр.

На рынке представлен огромный модельный ряд тонометров: от миниатюрных моделей, которые измеряют давление на запястье, до больших стационарных приборов для массовых измерений.

Тонометры на запястье подходят для тех, чей возраст не превышает 30 лет, они менее точны. Они больше подходят тем, кто ведет активный и здоровый образ жизни, занимается спортом и служат для того, чтобы мониторить давление до и после тренировок, соответственно, корректируя нагрузки.

Тонометры с манжетой на плечо подходят аюсолютно всем. Они бывают 2 типов:

• полуавтомат - воздух в манжету нагнетается вручную при помощи груши, дальше процесс автоматизирован;
• автомат - достаточно одеть манжету и нажать на кнопку.

Инженеры разрабатывают модели, подходящие практически всем категориям граждан. Существуют тонометры, которые уверенно определяют давление при наличии различных патологий. Стоимость таких приборов выше.

Преимущества данных приборов:

• пользоваться прибором может любой желающий;
• подходят для тех, у кого есть аритмия;
• малая зависимость от внешних шумов;
• независимость от человеческого фактора.

Мифы об электронике

Зачастую люди не доверяют электронике, поскольку, измеряя артериальное давление, не соблюдают элементарные правила. Часто можно услышать: дома померила, пешком поднялась на 5 этаж к соседке, а там показывает по-другому. Перечислим основные правила измерения давления:

Давление необходимо измерять в состоянии покоя: если вы поволновались или пришли откуда-то, необходимо 20 мин. отдохнуть.

1. 1. Измерения проводятся в положении сидя, манжета должна находиться на уровне сердца. При использовании тонометров, измеряющих давление на запястье, рука с тонометром должна находиться в районе сердца.

1. Промежуток между измерениями должен быть не должен быть менее 20 мин. Или необходимо сделать 3 последовательных измерения с интервалом не более 15 сек. и вычислить среднее значение, откидывая заведомо ложные.
2. Измерять давление желательно либо на обнаженной руке, либо через тонкую ткань одежды.

Узнайте Ваш уровень риска инфаркта или инсульта

Осциллометрический метод – один из успешно применяемых неинвазивных методов измерения артериального давления. В основном он используется в полуавтоматических и автоматических аппаратах для измерения давления – тонометрах, а также устройствах для длительной регистрации показателей – мониторах артериального давления.

Впервые его предложил французский физиолог Марей в 1876 году, но в течение долгого времени метод был не востребован из-за сложности выполнения исследования.

Сейчас эта методика очень хорошо изучена, полученные показатели анализируются с помощью специальных программ и преобразуются в цифры, которые мы видим на мониторе. Эти программы фирмы-производители держат в секрете и постоянно усовершенствуют, пытаясь избавиться от основного недостатка, который имеет осциллометрический метод, — зависимости точности показаний от движения пациента во время измерения.

Принцип метода

Артериальная осциллография регистрирует изменение объема тканей в условиях дозированного сжатия и декомпрессии кровеносного сосуда. Такое изменение объема связано с увеличением артериального кровенаполнения ткани во время пульсового толчка. Компрессия и декомпрессия конечности, в которой проходит артерия, осуществляется с помощью манжеты.

Внутренняя поверхность манжеты при этом становится тем датчиком, который регистрирует изменение объема конечности, незаметное для глаза. Изменение давления в манжете – главный показатель, который анализирует этот метод. Через кабель информация передается в прибор, который ее обрабатывает с помощью аналого-цифрового преобразователя и микропроцессора с программой расчета показателей и превращает в изображение – цифры давления на дисплее.

При нарушении ритма пульсовые колебания становятся нерегулярными, что тоже улавливает чувствительная манжета. Информация о пропущенном или преждевременном сокращении сердца воспринимается и отражается на дисплее как аритмия.

Понятно, что при осциллографии регистрируется и пульс, результаты измерения которого также видны на экране тонометра.

Как проводится измерение

Манжета для измерения артериального давления сконструирована таким образом, что в нее можно дозированно нагнетать воздух, а затем выпускать его. В первую фазу происходит сжатие (компрессия) конечности, а во вторую – расслабление (декомпрессия). Осциллометрический метод предполагает, что одновременно она служит приемником пульсовых колебаний (в отличие от метода Короткова).

Манжету располагают и фиксируют на плече. Компрессию в ней с помощью автоматического или ручного насоса поднимают до уровня, несколько превышающего систолическое давление в плечевой артерии. В автоматических тонометрах определение нужной компрессии в манжете осуществляется автоматически. В полуавтоматических приборах пациент сам ориентируется на нужную степень сжатия конечности. После этого производится плавное ступенчатое снижение давления в манжете – декомпрессия.

В самых первых артериальных осциллографах все измерения производились на бумажной ленте. При декомпрессии, когда давление в манжете становилось равным систолическому, на артериальной осциллограмме появлялось скачкообразное усиление осцилляций, то есть отклонений записи от прямой линии. Осцилляции прекращались в тот момент, когда уровень компрессии в манжете становился равным диастолическому. Манжета переставала улавливать изменения объема плеча при пульсовых волнах.

Метод измерения артериального давления, используемый в современных аппаратах, основан на том же принципе. На каждой ступени декомпрессии прибор определяет, насколько выражены колебания внутри манжеты. При резком усилении этих колебаний регистрируется систолическое давление, при прекращении – диастолическое.

Метод определяет давление, которое обычно немного выше, чем при использовании звуковых тонов Короткова, выслушиваемых фонендоскопом. Однако эти показатели отличаются незначительно, а при артериальной гипертензии они практически равны.

Преимущества и недостатки

Главный недостаток осциллометрического метода – необходимость неподвижности конечности во время измерения.

Метод имеет и преимущества перед измерением артериального давления с помощью тонов Короткова:

• точность результатов не зависит от человека, проводящего исследование;
• возможность правильно провести измерение при слабых тонах, «бесконечном» тоне или «аускультативном провале», когда с помощью фонендоскопа привычные звуковые характеристики изменены;
• возможность накладывать манжету на тонкий слой одежды;
• ненужность специального обучения.

Метод осциллометрии применяется также в приборах для анализа артериального и периферического сосудистого сопротивления, ударного и минутного объемов сердца и других характеристик кровообращения.