Санкт-Петербургская государственная академия
Ветеринарной медицины
Кафедра неорганической химии и биофизики
Реферат по биологической физике на тему:
c
Выполнил:
– студент
1-го курса 99 группы ФВМ
Проверил:
Преподаватель
Доцент, кандидат физ. мат. наук –
Чистякова Ольга Викторовна
Оценка:
Содержание
Введение. 3
Кровяное давление. 4
Пямое измерение кровяного давления. 5
Непрямое измерение кровяного давления. 8
Метод Короткова. 11
Метод непосредственного измерения артериального давления у животных. 13
Осциллометрический метод. 14
Заключение. 15
Приложения. 17
Список использованной литературы.. 18
Введение
Переменное давление, под которым кровь находится в кровеносном сосуде, называют кровяным давлением. Кровяное давление необходимо для продвижения крови по всему сосудистому руслу. Величина давления определяется в основном работой сердца, диаметром просвета сосудов, степенью эластичности их стенок и вязкостью крови. Наиболее высокое давление в артериальной системе, особенно в аорте. Поэтому измеряют именно артериальное кровяное давление (АКД), которое является одним из основных показателей состояния системы кровообращения человека.
По мере удаления сосудов от сердца постепенно снижается. Самое низкое давление в венозной системе и, например, в полых венах оно иногда становится даже ниже атмосферного.
Кровяное давление в кровеносной системе меняется. Максимальное давление наблюдается во время систолы желудочков, когда кровь с силой выбрасывается в аорту. Такое давление называют систолическим (СД). В фазе диастолы сердца артериальное давление понижается и называется диастолическим (ДД). Разность между систолическим и диастолическим давлением называют пульсовым давлением (ПД). Данный показатель косвенно отражает объём поступающей крови в аорту и соответственно является важным показателем функционального состояния сердечно-сосудистой системы.
Кровяное давление
Кровяное давление — давление, которое кровь оказывает на стенки кровеносных сосудов, или, по-другому говоря, превышение давления жидкости в кровеносной системе над атмосферным, один из важных признаков жизни. Наиболее часто под этим понятием подразумевают артериальное давление. Кроме него, выделяют следующие виды кровяного давления: внутрисердечное, капиллярное, венозное. При каждом ударе сердца кровяное давление колеблется между наименьшим (диастолическим от лат. diastole - разрежение) и наибольшим (систолическим от лат. sustolḗ - сжатие).
Артериальное давление измеряется в миллиметрах ртутного столба. Значение величины артериального давления 120/80 означает, что величина систолического (верхнего) давления равна 120 мм рт. ст., а величина диастолического (нижнего) артериального давления равна 80 мм рт. ст.
Пямое измерение кровяного давления
В практике клинических и физиологических исследований сложились и широко используются методы измерения артериального, венозного и капиллярного давления в большом круге кровообращения, в центральных сосудах малого круга, в сосудах отдельных органов и частей тела. Различают прямые и непрямые методы измерения кровяного давления. Последние основаны на измерении внешнего давления на сосуд (например, давления воздуха в манжете, наложенной на конечность), уравновешивающего кровяное давление внутри сосуда.
Прямое измерение кровяного давления (прямая манометрия) осуществляется непосредственно в сосуде или полости сердца, куда вводят заполненный изотоническим раствором катетер, передающий давление на внешний измерительный прибор или зонд с измерительным преобразователем на вводимом конце. В 50—60-е гг. 20 в. прямую манометрию стали объединять с ангиографией, внутриполостной фонокардиографией, электрогисографией и др. Характерной чертой современного развития прямой манометрии является компьютеризация и автоматизация обработки получаемых данных. [1]Прямое измерение кровяного давления осуществляется практически в любых участках сердечно-сосудистой системы и служит базовым методом для проверки результатов непрямых измерений кровяного давления.
Достоинством прямых методов является возможность одновременного отбора через катетер проб крови для биохимических анализов и введения в кровеносное русло необходимых лекарственных средств и индикаторов. Основным недостатком прямых измерений является необходимость проведения в кровяное русло элементов измерительного устройства, что требуют строгого соблюдения правил асептики, ограничивает возможность повторных измерений. Некоторые виды измерений (катетеризация полостей сердца, сосудов легких, почек, головного мозга) фактически являются хирургическими операциями и выполняются только в условиях стационара.
Измерение давления в полостях сердца и центральных сосудахвозможно только прямым методом. Измеряемыми величинами являются мгновенное давление в полостях, среднее давление и другие показатели, которые определяются посредством регистрирующих или показывающих манометров, в частности электроманометра.
Входным звеном электроманометра является датчик. Его чувствительный элемент — мембрана непосредственно контактирует с жидкой средой, по которой передается давление. Перемещения мембраны, обычно составляющие доли микрона, воспринимаются как изменения электрического сопротивления, емкости или индуктивности, преобразуемые в электрическое напряжение, измеряемое выходным прибором.[2]
Метод является ценным источником физиологической и клинической информации, используется для диагностики, в частности пороков сердца, контроля эффективности оперативной коррекции нарушений центрального кровообращения, при длительных наблюдениях в условиях реанимации и в некоторых других случаях.
Прямое измерение артериального давления у человека проводится лишь в случаях, когда необходимо постоянное и длительное наблюдение за уровнем кровяного давления с целью своевременного обнаружения его опасных изменений. Такие измерения применяют иногда в практике наблюдения за больными в блоках реанимации, а также во время некоторых хирургических операций.
Для измерения капиллярного давления применяют электроманометры; для визуализации сосудов используют стереоскопические и телевизионные микроскопы. Микроканюлю, соединенную с манометром и источником внешнего давления и заполненную физиологическим раствором, с помощью микроманипулятора под контролем микроскопа вводят в капилляр или его боковую ветвь. Среднее давление определяют по величине создаваемого внешнего (задаваемого и регистрируемого манометром) давления, при котором кровоток в капилляре останавливается. Для изучения колебаний капиллярного давления используют непрерывную его запись после введения микроканюли в сосуд. В диагностической практике измерение капиллярного К. д. практически не используется.
Измерение венозного давления также осуществляют прямым методом. Прибор для измерения венозного кровяного давления состоит из сообщающихся между собой системы капельного внутривенного вливания жидкости, манометрической трубки и резинового шланга с инъекционной иглой на конце. Для разовых измерений кровяного давления систему капельного вливания не используют; ее подключают при необходимости непрерывной длительной флеботонометрии, в процессе которой из системы капельного вливания постоянно поступает жидкость в измерительную магистраль и из нее в вену. Это исключает тромбирование иглы и создает возможность многочасового измерения венозного К. д. Простейшие измерители венозного давления содержат лишь шкалу и манометрическую трубку из пластического материала, предназначенную для однократного использования.
Для измерения венозного кровяного давления применяют также электронные манометры (с их помощью возможно также измерение К. д. в правых отделах сердца и легочном стволе). Измерение центрального венозного давления осуществляется через тонкий полиэтиленовый катетер, который проводят в центральные вены через локтевую подкожную либо через подключичную вену. При длительных измерениях катетер остается присоединенным и может использоваться для взятия проб крови, введения лекарственных препаратов.
Непрямое измерение кровяного давления
Непрямое измерение кровяного давления осуществляется без нарушения целостности сосудов и тканей. Полная атравматичность и возможность неограниченных повторных измерений К. д. обусловили широкое применение этих методов в практике диагностических исследований.
Методы, основанные на принципе уравновешивания давления внутри сосуда известным внешним давлением, называют компрессионными. Компрессия может создаваться жидкостью, воздухом или твердым телом. Наиболее распространен способ компрессии с помощью надувной манжеты, накладываемой на конечность или сосуд и обеспечивающей равномерное циркулярное сжатие тканей и сосудов. Впервые компрессионная манжета для измерения артериального давления была предложена в 1896 г. Рива-Роччи.
Изменения внешнего по отношению к кровеносному сосуду давления в ходе измерения кровяного давления могут иметь характер медленного плавного повышения давления (компрессия), плавного понижения ранее созданного высокого давления (декомпрессия), а также следовать изменениям внутрисосудистого давления. Первые два режима используют для определения дискретных показателей кровяного давления (максимального, минимального и др.), третий — для непрерывной регистрации К. д. аналогично методу прямого измерения. В качестве критериев идентификации равновесия внешнего и внутрисосудистого давлений пользуются звуковыми, пульсовыми явлениями, изменениями кровенаполнения тканей и кровотока в них, а также другими феноменами, вызванными сжатием сосудов.
Измерение артериального давления обычно производят в плечевой артерии, в которой оно близко аортальному. В ряде случаев измеряют давление в артериях бедра, голени, пальцев кистей и других областей тела. Систолическое артериального давления может быть определено по показаниям манометра в тот момент компрессии сосуда, когда исчезает пульсация артерии в ее дистальной от манжеты части, что можно определить с помощью пальпации пульса на лучевой артерии (пальпаторный метод Рива-Роччи).
Наиболее распространен в медицинской практике звуковой, или аускультативный, метод непрямого измерения артериального давления по Короткову с помощью сфигмоманометра и фонендоскопа (сфигмоманометрия). В 1905 г. Н.С. Коротков установил, что если на артерию подать внешнее давление, превышающее диастолическое, в ней возникают звуки (тоны, шумы), которые прекращаются, как только внешнее давление превысит систолический уровень. Метод Короткова будет подробно описан далее.
Измерение капиллярного давления неинвазивным способом впервые было осуществлено Крисом (N. Kries) в 1875 г. путем наблюдения за изменением цвета кожи под действием приложенного извне давления. Величина давления, при которой кожа начинает бледнеть, принимается за давление крови в поверхностно расположенных капиллярах.[3]
Современные непрямые методы измерения давления в капиллярах основаны также на компрессионном принципе. Компрессию осуществляют прозрачными маленькими жесткими камерами разных конструкций или прозрачными эластическими манжетами, которые накладывают на исследуемую область (кожу, ногтевое ложе и др.). Место сжатия хорошо освещают для наблюдения за сосудистой сетью и кровотоком в ней под микроскопом. Капиллярное давление измеряют в ходе компрессии или декомпрессии микрососудов. В первом случае его определяют по компрессионному давлению, при котором произойдет остановка кровотока в большинстве видимых капилляров, во втором — по уровню компрессионного давления, при котором в нескольких капиллярах возникнет кровоток. Непрямые методы измерения капиллярного давления дают значительные расхождения результатов.
Измерение венозного давления также возможно непрямыми методами. Для этого предложены две группы методов: компрессионные и так называемые гидростатические. Компрессионные методы оказались недостоверными и не получили применения. Из гидростатических методов наиболее простым является метод Гертнера. Наблюдая за тыльной поверхностью руки при ее медленном поднятии, отмечают, на какой высоте спадаются вены. Расстояние от уровня предсердия до этой точки служит показателем венозного давления. Достоверность этого метода также невелика ввиду отсутствия четких критериев полного уравновешивания внешнего и внутрисосудистого давления. Тем не менее простота и доступность делают его полезным для ориентировочной оценки венозного давления во время осмотра больного в любых условиях.
Метод Короткова
Боле совершенный, манжетный, способ был предложен в 1869 г. итальянским врачом Рива Роччи и усовершенствован в 1905 г. русским врачом Н. С. Коротковым.
Этот методпредусматривает для измерения артериального 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 (Рис.1 в приложении).
Метод основан на прослушивании шумов, создаваемых пульсовыми волнами. При измерении давления у человека между плечом и локтем накладывают полую резиновую манжету и накачивают в нее воздух до тех пор, пока в лучевой артерии не прекращается ток крови и не исчезает пульс. Затем воздух из манжеты с помощью вентиля понемногу выпускают и давление на артерию ослабевает. Когда давление на артерию станет равным систолическому, кровь начинает проталкиваться через сдавленную артерию и в ней создается турбулентный поток, сопровождающийся шумами (тоны Короткова). Эти шумы хорошо прослушиваются через фонендоскоп, и по манометру регистрируется соответствующее этому моменту систолическое давление. При дальнейшем снижении давления в манжете просвет артерии постепенно восстанавливается до нормального, течение крови становится ламинарным, и шумы, связанные с вихрями в турбулентном потоке, прекращаются. Показания манометра в момент исчезновения шумов соответствуют минимальному, то есть диастолическому давлению. Например, систолическое и диастолическое давление, измеренные в запястной артерии лошади, равны 172 и 123 мм рт. ст. (Естественно, что у животных разных пород в норме и при патологии в покое и при физической нагрузке они будут иными). Манжету при измерении давления у животных можно накладывать на плечевую, бедренную, височную артерии, а также на основание хвоста. [4]
У каждого метода существую как преимущества, так и недостатки.
Данный метод признан официальным эталоном неинвазивного измерения артериального давления для диагностических целей и при проведении верификации автоматических измерителей артериального давления; высокая устойчивость к движениям руки.
К недостаткам относят следующие моменты:
· зависит от индивидуальных особенностей человека, производящего измерение (хорошее зрение, слух, координация системы «руки—зрение—слух»);
· чувствителен к шумам в помещении, точности расположения головки фонендоскопа;
· относительно артерии;
· требует непосредственного контакта манжеты и головки микрофона с кожей пациента;
· технически сложен (повышается вероятность ошибочных показателей при измерении);
· требует специального обучения.
Метод непосредственного измерения артериального давления у животных
Метод непосредственного измерения давления связан с потерей крови и болевыми ощущениями. Рассмотрим подробнее метод для непосредственного измерения артериального давления у животных артерию обнажают, надрезают и в разрез вводят изогнутую трубку-канюлю, представляющую собой трубку Пито. Канюля соединена с манометром или с самописцем, позволяющим вычерчивать кривую изменения давления крови в артерии. При операциях иногда проводят непосредственное измерение давления крови в полостях сердца введением через аорту или через полую вену тонкого зонда с прикреплённым к нему миниатюрным датчиком, в котором изменения давления создают электрические импульсы, усиливаемые и регистрируемые электронной аппаратурой.
Впервые измерение артериального давления ьыло сделано С. Галеном в 1733 г. путем соединения бедренной артерии лошади с латунной трубкой высотой 2 м (на такую высоту поднимается кровь под действием систолитического давления в 1500 мм рт. ст.). [5]
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.
Преимущества:
· не зависит от индивидуальных особенностей человека, производящего измерение (хорошее зрение, слух, координация системы «руки—зрение—слух»); устойчивость к шумовым нагрузкам;
· позволяет производить определение артериального давления при выраженном «аускультативном провале», «бесконечном тоне», слабых тонах Короткова;
· позволяет производить измерения без потери точности через тонкую ткань одежды;
· не требуется специального обучения.
Недостаток:
· при измерении рука должна быть неподвижна.
Заключение
Самостоятельный контроль артериального давления крови позволяет выявить гипертонию или гипотонию на ранних стадиях и помогает врачу оценить измерение Вашего артериального давления, что может оказаться важным при постановке диагноза.
Но диагностика и лечение гипертонии или гипотонии может производиться только дипломированным врачом на основе измерений артериального давления крови аускультативным методом. Прием и изменение дозировок лекарственных препаратов необходимо производить, только руководствуясь назначением врача, а не на основании результатов самостоятельных измерений.
Если вы лечитесь от гипертонии или гипотонии, то рекомендуется измерять артериальное давление не реже двух раз в год. Учитывая повышение вероятности появления данных заболеваний с возрастом, после 35 лет желательно производить измерения чаще.
Важно:
· измеряйте давление в положении лежа или сидя, двигаясь при этом как можно меньше;
· не следует надевать манжету поверх рукава одежды, так как это может привести к неточности при измерении;
· не закатывайте рукав, так как он сдавит Вашу руку, и это приведет к неточности измерения;
· производите измерение давления при комнатной температуре;
· в течении 30 минут перед измерением не курите, избегайте физических нагрузок, не принимайте в пищу продукты, содержащие кофеин и алкаголь;
· артериальное давление лучше измерять утром, сразу после подъема, до завтрака, в спокойном состоянии;
· посидите спокойно в течении 10-15 минут до начала измерения;
· повторное измерение проводите через 10 минут, это необходимо для восстановления кровообращения в руке.
Помните! Артериальное давление изменяется в течении дня, а также при стрессе. Для большей точности и возможности сравнивать результаты проводите измерение в определенные часы в состоянии физического и эмоционального покоя. Систематически ведите запись показаний давления и пульса для себя и Вашего врача, так как единичное измерение не свидетельствует о состоянии Вашей сердечно-сосудистой системы.
Приложения
Рис. 1. Схема измерения артериального давление по способу Короткова:
1 - манометр; 2 - манжета; 3 - фонендоскоп; 4 - плечевая артерия; 5-груша. Стрелками обозначено давление, оказываемое воздухом в манжетке на плечевую артерию.
Список использованной литературы
1. Белановский А. С. Основы биофизики в ветеринарии. – М.: Агропромздат, 1989. С. 34.
2. Котельников С. А., Ноздрачев А. Д., Одинак М. М., Шустов Е. Б., Коваленко И. Ю., Давыденко В.Ю. Вариабельность ритма сердца: представления о механизмах, 2002.
3. Савицкий Н.Н. Биофизические основы кровообращения и клинические методы изучения гемодинамики, Л., 1974.
4. Тонких А.В. Гипоталамо-гипофизарная область и регуляция физиологических функций организма, Л., 1968.
3Савицкий Н.Н. Биофизические основы кровообращения и клинические методы изучения гемодинамики, Л., 1974.
[2]Котельников С. А.Вариабельность ритма сердца: представления о механизмах, 2002.
4Тонких А.В. Гипоталамо-гипофизарная область и регуляция физиологических функций организма, Л., 1968
1 Белановский А. С. Основы биофизики в ветеринарии. – М.: Агропромздат, 1989. С. 34.
[5] Белановский А. С. Основы биофизики в ветеринарии. – М.: Агропромздат, 1989. С. 34.