人人周知,血壓是人的四大生命體征之一(另外三大體征是體溫,、脈搏和呼吸),。血壓就是血液在血管中流動(dòng)時(shí)對(duì)側(cè)壁產(chǎn)生的壓力,血壓的發(fā)現(xiàn)距今僅有 300 多年的歷史,。1628 年,,世界上第一個(gè)發(fā)現(xiàn)血液循環(huán)的英國(guó)科學(xué)家威廉·哈維,已經(jīng)注意到當(dāng)動(dòng)脈被割破時(shí),,血液就像被壓力驅(qū)動(dòng)那樣噴涌而出,。通過觸摸脈搏的跳動(dòng),會(huì)感覺到血壓。
起源
血壓計(jì)的發(fā)明與研制源于 18 世紀(jì)初的英國(guó),,至今有近 300 年的歷史,。人們測(cè)量血壓是在動(dòng)物身上作首次試驗(yàn)的。1773 年,,英國(guó)鄉(xiāng)村牧師斯蒂芬·阿萊斯(Stephen Hales,,1677-1761)把家里飼養(yǎng)的一匹最心愛的高頭大馬作為測(cè)試血壓的對(duì)象。他切開馬腿的大動(dòng)脈后將一根銅管插入切口,,而銅管的另一端與一根垂直放置的 9 英尺(2.74 米)長(zhǎng)的玻璃管相連,,觀察到馬腿動(dòng)脈的血沿著玻璃管上升,浮動(dòng)在 83 英寸(2.11 米)左右的高度,,由此測(cè)得了馬的動(dòng)脈血壓,。
這就是世界上的第一次血壓測(cè)量。很明顯,,這樣測(cè)量血壓既不安全,,也不方便,特別是對(duì)血管的破壞更嚴(yán)重,,是難以用于人類的,。
發(fā)展
1819 年,法國(guó)醫(yī)生,、物理學(xué)家普瓦瑟伊爾在測(cè)量血壓時(shí)為了便于察看血液在玻璃管內(nèi)的高度,。在測(cè)量血壓的玻璃管內(nèi)先裝入水銀,發(fā)明了一種用水銀壓力計(jì)測(cè)血壓的方法,。此法減少了所用玻璃管的長(zhǎng)度,,因?yàn)樗y柱的比重是水的 13.6 倍,玻璃管內(nèi)的壓力即使很大,,也不至于把管中的水銀柱頂起多高,。比起哈斯來。這種例量法要簡(jiǎn)便多了,。然而,,阿萊斯、普瓦瑟伊爾的血壓測(cè)量法均屬于直接法,,使用不便,,并且讀數(shù)不準(zhǔn)確,每測(cè)一次血壓,,都要損傷血管,,并沒得到廣泛使用。
1835 年,,尤利烏斯·埃里松發(fā)明了一個(gè)血壓計(jì),,這個(gè)血壓計(jì)能把脈搏的搏動(dòng)傳遞給一個(gè)狹窄的水銀柱,。當(dāng)脈搏搏動(dòng)時(shí),水銀會(huì)相應(yīng)地上下跳動(dòng),。該血壓計(jì)根據(jù)水銀柱的高度來測(cè)量血壓,,與氣壓計(jì)測(cè)量氣壓時(shí)一樣。這是第一次能在不切開動(dòng)脈的情況下測(cè)量脈搏和血壓,。這可視為世界上的第一臺(tái)血壓計(jì),。但由于它使用不便,制作粗陋,,并且讀數(shù)不準(zhǔn)確,,因此后來的科學(xué)家又進(jìn)行了改進(jìn)。
于是,,到 1896 年,,意大利醫(yī)生希皮奧內(nèi)·里瓦羅奇(Sciopione Riva Rocci,1863-1937)經(jīng)過大膽的試驗(yàn),,終于改制成了一種不破壞血管的血壓計(jì),,也就是如今廣泛使用的裹臂式血壓計(jì)的原形。這種血壓計(jì)有一條能充氣的長(zhǎng)形橡皮袖帶,。袖帶一端接到打氣橡皮球上,另一端接到水銀測(cè)壓器上,。測(cè)量血壓時(shí),,將袖帶平鋪纏繞在手臂上部,用手捏壓氣球,,將袖帶環(huán)繞縛于上臂,,然后徐徐將空氣打入袖帶,壓力升高到一定程度時(shí),,肱動(dòng)脈被壓扁,,使袖帶充氣以暫時(shí)阻斷血液的流動(dòng),然后逐漸放氣減低袖帶內(nèi)壓力,,并觀察血液恢復(fù)流動(dòng)時(shí)壓力表跳動(dòng)的高度,。當(dāng)袖帶內(nèi)壓力低于心臟收縮時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)脈壓時(shí),血液流動(dòng)便開始恢復(fù),,以此推測(cè)血壓的數(shù)值,。
顯然,以這種血壓計(jì)測(cè)量血壓較之阿萊斯的測(cè)量方法要科學(xué),、安全得多,。但是,它也有很大的缺陷,,只能測(cè)量動(dòng)脈的收縮壓,,而且測(cè)量出的數(shù)值也只是一個(gè)大致的推測(cè)值,,缺乏準(zhǔn)確性。
完善
為了克服這些不足,,大約 10 年后,,俄國(guó)人尼古拉·科洛特科夫在測(cè)定血壓時(shí)不滿足于直接觀察壓力表上跳動(dòng)的水銀柱,而是在袖帶內(nèi)側(cè)的肱動(dòng)脈搏動(dòng)處放上聽診器,。在測(cè)量過程中,,緩慢松開皮球放氣,聽到當(dāng)袖袋壓剛小于肱動(dòng)脈血壓時(shí),,血流沖過被壓扁動(dòng)脈所產(chǎn)生的振動(dòng)聲 (簡(jiǎn)稱柯氏音),,即為心臟收縮期的最高壓力,此時(shí)壓力表上水銀柱的高度就是收縮壓,。繼續(xù)放氣,,水銀柱也隨之下降,當(dāng)肱動(dòng)脈搏動(dòng)的聲音突然變?nèi)鯐r(shí),,對(duì)應(yīng)的水銀柱高度就是舒張壓,。但是,對(duì)舒張壓的確定,,后來經(jīng)厄蘭格的研究又重新作了修改,。美國(guó)的生理學(xué)家約瑟夫·厄蘭格是 1944 年諾貝爾生理學(xué)及醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主之一。
升級(jí)
1904 年,,30 歲的厄蘭格在美國(guó)霍普金斯醫(yī)學(xué)院的附屬醫(yī)院當(dāng)助理住院醫(yī)期間,,為著名生理學(xué)家霍豪威爾的生理講座做示教演示。一次準(zhǔn)備演示人的拇指脈搏時(shí),,厄蘭格不慎打碎了從意大利進(jìn)口的演示儀器,。為了挽回?fù)p失,他絞盡腦汁進(jìn)行設(shè)計(jì),,做出的儀器竟然能從手臂測(cè)量血壓,。這架儀器使霍豪威爾的講座大獲成功。事后,,一家來自紐約的商行找到了厄蘭格,,想出資購(gòu)買他的血壓計(jì)設(shè)計(jì)圖。厄蘭格分文未取便將圖紙贈(zèng)送給了這家商行,。
此后,,紐約、華盛頓等地的醫(yī)院開始出現(xiàn)了一種可以測(cè)量血壓的儀器,,大家都稱它為厄蘭格血壓計(jì),。1916 年,他發(fā)表了一篇重要的論文,。他指出,,在測(cè)血壓時(shí)血液搏動(dòng)聲突然變得低沉?xí)r,,血壓計(jì)顯示的是心臟舒張壓力,即為舒張壓或俗稱的「低壓」,。
為什么不是脈搏聲完全消失而是聲音變?nèi)鯐r(shí)為舒張壓呢? 這里面有流體力學(xué)的學(xué)問:脈搏聲音變?nèi)鯐r(shí)恰為血液流動(dòng)從湍流 (動(dòng)脈部分壓扁) 變?yōu)槠搅?(動(dòng)脈不再壓扁) 的瞬間,。正是這個(gè)「低壓」的發(fā)現(xiàn),為高血壓的診斷提供了新的參數(shù),。
大量臨床應(yīng)用證明,,這種血壓計(jì)測(cè)定血壓的方法既科學(xué),又安全,、準(zhǔn)確,。所以,成為重要的診斷工具,,一直沿用至今,。盡管此后人們對(duì)血壓計(jì)進(jìn)行了許多改進(jìn),它的基本原理和結(jié)構(gòu)并無多大變化,。以往根據(jù)一次或幾次測(cè)量就確定血壓的辦法并不十分準(zhǔn)確,,因?yàn)槿说难獕航?jīng)常波動(dòng),情緒,,運(yùn)動(dòng),,進(jìn)食和其它許多情況都會(huì)影響到血壓。為了解一天內(nèi)血壓的動(dòng)態(tài)變化,,人們制造了各類動(dòng)態(tài)血壓記錄儀,。
參考資料:
王重陽:新浪博客,血壓計(jì)的發(fā)明
阿里巴巴,,血壓計(jì)發(fā)展史之血壓計(jì)的發(fā)明
本文由「魯原心論壇」微信公眾號(hào)授權(quán)發(fā)布
編輯|劉敏 李想
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