Некоторые методы определения давления и скорости движения крови

Прямое измерение давления крови осуществляется введением ка­тетера непосредственно в кровеносный сосуд или полость сердца. Ка­тетер заполняется изотоническим раствором и передает давление кро­ви с вводимого конца на внешний измерительный прибор или устройство автоматизированной обработки данных. Прямая манометрия - прак­тически единственный метод измерения давления в полостях сердца и центральных сосудах. Венозное давление надежно измеряется так же прямым методом. Основной недостаток прямых измерений очевиден - это необходимость введения измерительных устройств в полость сосуда.

Непрямое измерение давления крови производится без нарушения целостности сосудов и тканей. В подавляющем большинстве непрямые методы являютсякомпрессионными - они основаны на уравновешивании давления внутри сосуда измеряемым внешним давлением на его стенку.

Простейшим из таких методов является пальпаторный способ оп­ределения систолического артериального давления, предложенныйРи­ва-Роччи. При его осуществлении на среднюю часть плеча накладывают компрессионную манжету. Давление воздуха в манжете измеряется с помощью манометра. Накачиванием воздуха в манжету давление в ней быстро поднимается до значения, превышающего систолическое. Затем воздух из манжеты медленно выпускают, одновременно наблюдая за по­явлением пульса в лучевой артерии. Зафиксировав пальпаторно появ­ление пульса, отмечают в этот момент значение давления в манжете, которое и соответствует систолическому давлению.

Аускультативный метод имеет наибольшее распространение и ос­нован на установлении систолического и диастолического давления по возникновению и исчезновению в артерии особых звуковых явлений - тонов Короткова. Так же как и в методе Рива-Роччи, на область пле­ча накладывается компрессионная манжета М (см. рис.22), в которую накачивается воздух, создавая давление, большее систолического. В это время (а) тоны Короткова не обнаруживаются. При выходе воздуха из манжеты просвет сосуда увеличивается и при равенстве наружного давления систолическому возникают характерные звуки, прослушивае­мые с помощью фонендоскопа Ф. В этот момент (б) по манометру опре­деляю систолическое давление. Момент исчезновения шумов (в) соот­ветствует равенству измеряемого наружного давления диастолическому.

Аускультативный метод реализуется в различных вариантах. В частности, в измерителях давления тоны Короткова могут восприни­маться микрофоном, преобразующим звуковые воздействия в электри­ческие сигналы, поступающие на регистрирующее устройство. На циф­ровом табло регистратора указываются значения систoлического и ди­астолического давления. В некоторых приборах изменения в движении стенок артерии при систолическом и диастолическом давлении (сопровождающиеся возникновением и исчезновением тонов Короткова) опре­деляются с помощью ультразвуковой локации и эффекта Доплера.

Рассмотрим теперь основы некоторых физических методов опреде­ления скорости кровотока.

Метод, основанный на эффекте Доплера. Физическая основа этого метода была рассмотрена в разделе 9 части 1 этого пособия. Ещё раз подчеркнем, что его широкое клиническое применение обусловлено неинвазивностью, высокой точностью и возможностью использования для исследования различных гемодинамических процессов. В частности, поскольку ультразвуковая волна обладает малой длиной и, сле­довательно, может быть сфокусирована на малую площадь, становится возможным определять скорость крови локально в отдельных узких участках сосудистой системы и даже скорость движения различных слоёв крови в отдельном сосуде.

Электромагнитный метод осно­ван на физическом явлении, на­зываемом эффектом Холла. Его сущность поясняет рис.23. Пусть в некоторой проводящей электрический ток среде со скоростью v движутся электри­ческие заряды (на рис.23 в направлении слева направо). Если эту среду поместить в магнитное поле с индукцией В, направленной перпендикулярно направлению скорости движения зарядов, то на заряды будет действовать сила Лоренца F_л , равная по величине
F_л = q v B, где q - величина заряда. Под действием этой силы происходит отклонение положительных зарядов в одну сторону, а отрицательных - в противоположную, как показано на рис.24. Таким об­разом, из-за происходящего под действием магнитного поля разделе­ния зарядов, на поверхности среды возникает разность потенциалов U (холловское напряжение). Ее величина пропорциональна значению силы Лоренца F_л , а, следовательно, скорости движения заряженных частиц v.

Поскольку в крови имеются положительные и отрицательные ионы, этот эффект проявляется и в движущейся по сосуду крови. Из измеря­емой разности потенциалов можно определить линейную скорость кро­вотока.

Методы определения скорости движения крови, основанные на описанном принципе, удобно применять в тех случаях, когда возможен непос­редственный контакт электродов соответствующего измерительного устройства со стенками сосуда (при использовании аппаратов искусс­твенного кровообращения, гемосорбции, гемодиализа, в ходе хирурги­ческих операций).

Термоэлектрические методы основаны на измерениях степени наг­рева тканей в зависимости от их кровенаполнения. Для измерения ис­пользуются термоэлектрические датчики, в которых разница темпера­тур на концах термопары (два различных проводника спаянные своими концами) порождает электрический сигнал (термоэлектрический эф­фект). Температура одного из спаев поддерживается постоянной, а второй контактирует с поверхностью ткани. Изменения кровенаполне­ния вызывают изменения температуры контактирующего с тканью конца термопары и, следовательно, отражаются на величине возникающего электрического сигнала.

При использованиирадионуклидных методов в кровь вводят опре­деленное количество радиоактивного препарата. Концентрация этого препарата в крови зависти от степени его разбавления в объеме цир­кулирующей крови, доставляющей препарат к определенному участку организма. Чем больше объемная скорость крови, тем быстрее происхо­дит разбавление. Содержание препарата устанавливается по измерению интенсивности гамма-излучения с помощью счетчика гамма-квантов. По изменению концентрации со временем после соответствующей обработки данных определяется скорость кровотока. Вместо радиоактивного вещества могут быть введены другие индикаторы (краситель, холодная жидкость и др.). Тогда степень раз­бавления индикатора, определяемая скоростью кровотока, находится путем быстрых заборов проб крови и их последующего анализа, либо фотоэлектрическими или термометрическими методами без заборов проб.