Об артериальном давлении (АД) слышал каждый, но не все знают, что означает данный термин. Это основной показатель деятельности сердечно-сосудистой системы человека. Без сомнения, само по себе изменение уровня АД не является заболеванием, но свидетельствует о наличии тех или иных нарушений в работе кровеносной системы.
АД определяется объемом крови, который за единицу времени перекачивается сердцем, а также сосудистым сопротивлением. До тех пор, пока данный параметр находится в пределах нормы, люди не задумываются о том, что такое давление в артериях.
АД является силой, с которой кровь воздействует на сосудистую стенку. Его уровень определяется объемом крови, которое сердце выталкивает за одно сокращение, и шириной сосудистого русла. Единицами измерения являются миллиметры ртутного столба (мм.рт.ст.).
Выделяют следующие виды артериального давления:
- Систолическое (верхнее). Развивается в результате сокращения мышцы сердца. Также в образовании «верхнего» участвует и аорта, выполняющая роль буфера;
- Диастолическое (нижнее). Образуется, когда кровь пассивно движется по артериям, а сердечная мышца расслаблена;
- Пульсовое давление. Представлено разницей между верхним и нижним. Нормальное значение составляет 35-50 мм.рт.ст.
Определение давления в физике
Под давлением в физике понимается термодинамическая величина, выраженная соотношением перпендикулярной силы давления на площадь поверхности, на которую она воздействует. При этом согласно закону Паскаля если система находится в состоянии равновесия, то давление на нее будет одинаковым для всех точек системы.
В физике, как впрочем и химии, давление обозначают большой буквой Р, идущей от латинского слова «pressura» – давление. (В английском языке давление так и осталось почти без изменения – pressure).
Абсолютное
Так называется полное давление, под которым находится вещество или объект, без учета влияния других газообразных составляющих атмосферы.
Измеряется оно в паскалях и являет собою сумму избыточного и атмосферного давлений. Также он является разностью барометрического и вакуумметрического видов.
Вычисляется оно по формуле Р = Р2 + Р3 или Р = Р2 — Р4.
За начало отсчета для абсолютного давления в условиях планеты Земля, берется давление внутри емкости, из которой удален воздух (то есть классический вакуум).
Только такой вид давления используется в большинстве термодинамических формул.
Общая формула давления
Из классического определения того, что такое давление можно вывести общую формулу для его расчета. Выглядеть она будет таким образом:
P = F/S
Где F – это сила давления, а S – площадь поверхности на которую она действует. То есть иными словами формула нахождения давления – это сила, воздействующая на определенную поверхность, разделенная на площадь этой самой поверхности.
Как видно из формулы, при расчете давления всегда действует следующий принцип: чем меньше пространство, на которое влияет сила, тем большее количество давящей силы на него приходится и наоборот.
Это можно проиллюстрировать простым жизненным примером: хлеб легче всего порезать острым ножом, потому что у острого ножа заточенное лезвие, то есть площадь поверхности S из формулы у него минимальна, а значит, давление ножа на хлеб будет максимально равно приложенной силе F того кто держит нож. А вот тупым ножом порезать хлеб уже сложнее, так как у его лезвия большая площадь поверхности S, и давление ножа на хлеб будет меньшим, и значит, чтобы отрезать себе кусок хлеба нужно приложить большее количество силы F.
Общая формула давления, по сути, отлично описывает формулу давления твердого тела.
Единицы давления
Согласно стандартам Международной метрической системы давление измеряется в паскалях. Один паскаль из классической формулы равен одному Ньютону (Как мы знаем, Ньютон у нас единица измерения силы) разделенному на один квадратный метр.
Но увы на практике паскаль оказывается очень маленькой единицей и использовать его для измерения давления не всегда удобно, поэтому часто для измерения давления применяют другие единицы:
Бары – один бар равен 105 паскалейМиллиметры водяного столпаМетры водяного столпаТехнические и физические атмосферы
Основные заболевания, для которых характерно изменение АД
Причинами повышения давления чаще всего являются следующие заболевания:
- Гипертоническая болезнь;
- Заболевания почек и надпочечников;
- Вегето-сосудистая дистония;
- Гормональные нарушения. В частности, патологии щитовидной железы;
- Атеросклероз;
Если давление регистрируется пониженное, это может говорить о следующих патологиях:
- Острый коронарный синдром;
- Миокардиты;
- Анемия;
- Снижение функции щитовидной железы;
- Патологии коркового слоя надпочечников;
- Нарушения работы гипоталамо-гипофизарной системы;
Незначительные колебания давления не приносят человеку серьезных неудобств, однако, крайне важно следить за уровнем своего АД, чтобы при появлении первых серьезных изменений, сразу обратиться за помощью к специалисту. Только врач поможет не только стабилизировать давление, но и определить причины, вызвавшие это изменение.
Формула гидростатического давления
Как мы знаем, разные агрегатные состояния вещества, имеют разные физические свойства. Жидкости своими свойствами отличаются от твердых тел, а газы в свою очередь отличаются от них всех. Поэтому вполне логично, что способы определения давления для жидкостей, твердых тел и газов также будут разными. Так, например, формула давления воды (или гидростатического давления) будет иметь следующий вид:
P = p*g*h
Где маленькая p – плотность вещества, g – ускорение свободного падения, h – высота.
В частности эта формула объясняет, почему при погружении водолазов (или батискафа или подводной лодки) на глубину все больше возрастает давление окружающей воды. Также из этой формулы понятно, почему на предмет, погруженный в какой-нибудь кисель, будет воздействовать большее давление, чем на предмет, погруженный просто в воду, так как плотность киселя (p) выше, чем у воды, а чем выше плотность жидкости, тем выше ее гидростатическое давление.
Читайте также:
Приведенная нами формула гидростатического давления справедлива не только для жидкостей, но и для газов. Поэтому поднимаясь высоко в горы (где воздух более разрежен, а значит меньшее давление), как и спускаясь в подводные глубины, человек, водолаз или альпинист должен пройти специальную адаптацию, привыкнуть к тому, что на него будет воздействовать другое давление.
Резкая смена давления может привести к кессоной болезни (в случае с водолазами) или к «горной» болезни (в случае с альпинистами). И «кесонка» и «горняшка», как их сленгово называют водолазы и альпинисты, вызвана резкой сменной давления окружающей среды. То есть, если не подготовленный человек начнет вдруг подниматься на Эверест, то он быстро словит «горняшку», а если этот же человек начнет опускаться на дно Мариинской впадины, то гарантировано получит «кесонку». В первом случае причиной будет не адаптация организма к пониженному давлению, а во втором – к повышенному.
Американские водолазы в декомпрессионой камере, призванной подготовить их к глубоководным погружениям и адаптировать организм к высокому давлению океанских глубин.
Парциальное давление и его формула
Хотя формула гидростатического давления применима для газов, но давления для них удобнее вычислять по другой формуле, формуле парциального давления.
Дело в том, что в природе редко встречаются абсолютно чистые вещества, причем это касается как жидкостей, так и газов. Обычно на практике в окружающем мире преобладают различные смеси, и логично, что каждый из компонентов такой смеси может оказывать разное давление, такое разное давление и называют парциальным. Определить парциальное давление просто – оно равно суме давлений каждого компонента рассматриваемой смеси. Отсюда формула парциального давления будет иметь следующий вид:
P = P1+P2+P3
Где P1, P2 и P3 – давления каждого из компонентов газовой смеси, так званный «идеальный газ».
К примеру, чтобы определить давления воздуха обычной формулы гидростатического давления проделанной только с
кислородомнедостаточно, так как воздух в реальности представляет собой смесь разных газов, где помимо основного компонента кислорода, которым мы все дышим, есть и другие: азот, аргон и т. д.
-
Читайте также:
Такие расчеты нужно проделывать при помощи формулы парциального давления.
Какие бывают тонометры
Большинство аппаратов оснащено вспомогательными обозначениями, упрощающими их эксплуатацию. Так, на многих приборах значения пульса обозначаются графическим рисунком — «сердечком». То есть, при измерении артериального давления человек будет видеть рядом мигающий значок.
Разновидностей приборов довольно много, но точным считается механический вариант. Выбирают электронный или механический аппараты. Единицы измерения остаются одинаковыми в любом случае, но наблюдается разница в самих замерах.
Электронные модели представляют собой аппарат для измерений АД и манжету. На дисплее выводится значение измеряемого давления, дополнительно прибор определит пульс. Аппарат имеет встроенную память, но объем зависит от модели.
ПОДРОБНОСТИ: Как понизить давление в домашних условиях быстро таблетками и народными средствами без таблеток
При измерениях надо учитывать, что показатели тонометра должны соответствовать возрасту человека. Так, у пожилых людей наблюдается отклонение от нормы, но в анамнезе гипертония не выявлена. Тогда это не отклонение, а норма конкретной личности.
Нужно знать, что показания делятся по возрастам. То, что является нормой для молодого, уже патология для пожилого. Иногда бывает и так, что для людей с гипертонией показатели в 120/80 приносят дискомфорт и неудобство. А значения в 150/95 ими не ощущаются, пациент чувствует себя адекватно.
Полуавтоматическая модель имеет три составляющих:
- манжетку;
- грушу для накачивания воздуха;
- аппарат.
Некоторые модели работают на батарейках, другие заряжаются от сети. В полуавтоматах обычно небольшая память, но ее хватает для сравнения с предыдущими показателями. В отличие от автоматического прибора, здесь измерения более точные, погрешность в 2-3 единицы.
одна или несколько. Понять, что они означают, просто: ошибочная работа тонометра. Иногда при таких казусах аппарат издает характерный звук. В этих случаях нужно просто проверить работоспособность всех батареек и перегрузить прибор.
Приборы для измерения давления
Разумеется, человечество изобрело многие приборы, позволяющие быстро и удобно измерять уровень давления. Для измерения давления окружающей среды, оно же атмосферное давление используют такой прибор как манометр или барометр.
Так выглядит классический барометр для измерения атмосферного давления.
Чтобы узнать артериальное давление у человека, часто служащее причиной недомоганий используется прибор известный большинству под названием неинвазивный тонометр. Таких приборов существует множество разновидностей.
Также биологи в своих исследованиях занимаются расчетами осмотического давления – это давление внутри и снаружи клетки. А метеорологи, в частности по перепадам давления в окружающей среде предсказывают нам погоду.
Нормальные значения АД
Нормой артериального давления для взрослого человека считаются значения от 90/60 до 129/84 мм.рт.ст. Нужно понимать, что для каждого человека характерны свои показатели АД. Они зависят от следующих факторов:
- Пол;
- Возраст;
- Род занятий;
- Вес;
- Эластичность сосудистой стенки;
- Ударный объем сердца.
На показатели давления оказывают влияние и фоновые заболевания, имеющиеся у человека. Верхними границами нормального давления, которые выделяет классификация гипертонической болезни, составляют 140/90. При более высоких значениях врач должен исключить артериальную гипертензию.
Нижние границы составляют 90/60. Если показатель ниже, это говорит о недостаточном снабжении тканей кислородом. В пожилом возрасте наличие гипотонии повышает риск развития инсультов.
Еще один момент, о котором нужно помнить – кровяное давление человека измеряется на обеих руках. Разница в показателях не должна быть больше 5 мм рт.ст. В том случае, если этот показатель увеличивается в два раза, следует проверить наличие атеросклеротических изменений в крупных сосудах.
Разница между систолическим и диастолическим цифрами в норме обычно находится в диапазоне от 35 до 50 мм.рт.ст. Снижение этого показателя наблюдается на фоне уменьшения сократительной способности сердца или при шоковых состояниях. Повышение характерно для воспалительных заболеваний, атеросклеротических изменений крупных артерий, а также может наблюдаться в момент физической нагрузки.
Таким образом, для получения точных данных важно оценивать все показатели. Кроме того, нужно помнить, что с возрастом уровень АД меняется и становится максимальным ближе к 60 годам.
