ЧТО ТАКОЕ АРТЕРИАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ
Немного истории
Память – это медная доска, покрытая буквами, которые время незаметно сглаживает, если порой не возобновлять их резцом.
Перед тем как перейти к рассмотрению заболеваний, характеризующихся повышенным артериальным давлением, необходимо вспомнить анатомию и физиологию системы кровообращения. Ее изучают в школе и там же успешно забывают, поскольку на первый взгляд это скучный раздел с его утомительными данными о работе сердца, большом и малом кругах кровообращения и т. п. Но это только на первый взгляд. Если немного углубиться в тему, то можно заметить открытия, стоившие исследователям жизни и гениальные прозрения, опередившие тысячелетия, заблуждения, застопорившие дальнейшее развитие науки и удивительные парадоксы. В подтверждение этого начнем с самого простого выражения – «кровь течет по артериям». Что тут парадоксального?
Слово «артерия» в переводе с греческого означает «несущая воздух» (aer – «воздух», tereo – «несу»). В древности думали, что по артериям движется не кровь, а воздух. Если точнее не воздух, а дух (пневма), управляющий функциями тела. В Ветхом Завете об этом прямо говорится – «кровь есть душа» (Втор. 12:23). Считалось, что из легких воздух переходит в сердце, которое по артериям разносит его по телу. А вот слово «вена» в переводе с латинского означает «кровеносный сосуд», а во множественном числе – «пульс». Именно в таком значении употребляли это слово Овидий и Гораций. Кровь, по представлениям древних, образуется в печени, затем попадает в сердце, и из сердца переносится венами по телу. Таким образом, как считали древние, существуют совершенно независимые системы: воздухоносная артериальная система и кровеносная венозная система, по которой кровь уходит безвозвратно в органы.
Выдающийся врач Древней Греции Гиппократ (ок. 460 – 377 до н. э.) предчувствовал, что сосудистые пути замкнуты и образуют круг. В своем трактате «О переломах костей» он писал: «Из одного сосуда происходят многие; где начало его и конец, не знаю, ибо, когда образовался круг (выделено авт.), нет возможности найти начало».
Лечащий врач императора Марка Аврелия, выдающийся ученый Гален (130 – ок. 200 н. э.), доказал, что по артериям движется не воздух, а кровь и движется постоянно так же, как и по венам. При этом кровь просачивается «через бесчисленные невидимые поры» из одного желудочка сердца в другой. Активным актом Гален считал расслабление сердца, а пассивным – сокращение. Но в целом он оставался на тех же позициях, что и древние.
Эти взгляды просуществовали около полутора тысяч лет. Новые взгляды рождались драматично.
В 1553 г. испанский врач и теолог М. Сервет издал книгу «Восстановление христианства», в которой были такие слова: «Замечательным образом нежная кровь прогоняется длинным путем через легкие»[2]. Эта фраза есть первое в Европе описание малого круга кровообращения. Издание книги имело трагические последствия, поскольку автор был обвинен католической церковью в ереси и схвачен. Состоялся суд, и после того как Сервет отказался отречься от своих взглядов, он был сожжен вместе с книгой 27 октября 1553 г.
До сих пор остается загадкой, каким образом Сервет пришел к мысли о замкнутом кровообращении в малом круге. Предметом рассмотрения в книге были вопросы теологии, а не анатомия кровеносной системы. Кроме того, нет никакой уверенности в том, что Сервет знал об арабском враче Алауддин Али Абу-л-Харам ал-Карши (1210 – 1288), известном также под прозвищем Ибн-аль-Нафизе из Дамаска, который еще в XII в. описал малый легочный круг кровообращения. Сочинение Ибн-аль-Нафиза переводилось на латинский язык в средние века, но было утеряно и обнаружено учеными лишь XX в.
16 апреля 1616 г. английский профессор, доктор медицины В. Гарвей прочитал лекцию, посвященную анатомии сердечно-сосудистой системы, в которой утверждал, что кровь движется (циркулирует) по кругу. Точнее – по двум кругам: малому – через легкие и большому – через все тело. Его теория оказалась непонятна слушателям, настолько она была революционна, непривычна и чужда традиционным представлениям. Вероятно, в глубине души Гарвей это понимал и потратил еще 12 лет на экспериментальные доказательства своей теории. Он писал об этом в книге «Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных»[3], изданной в 1628 г.: «…в результате многочисленных экспериментов, обследовав множество животных и сравнив множество наблюдений, я нащупал путь через этот лабиринт и получил точную информацию о движении и функциях сердца и артерий».
Расставание с традиционными взглядами было болезненным. Видные врачи заявили, что «лучше ошибки Галена, чем истины Гарвея!», а личный врач французской королевы Марии Медичи – Ж. Риолан младший (1580 – 1657) заявил, что предпочитает «блуждать» с Галеном, чем «циркулировать» с Гарвеем. Но судьба была благосклонна к Гарвею. Он дожил до полного признания своего открытия, и поэты слагали стихи в его честь, а молодые врачи видели в нем своего кумира. В 1654 г. Лондонская медицинская коллегия избрала его своим президентом. Но он отказался от столь почетной должности со словами: «…эта обязанность слишком тяжела для старика… Я слишком принимаю к сердцу будущность коллегии, к которой принадлежу, и не хочу, чтобы оно упало во время моего председательства». Через 3 года, в возрасте 79 лет, Гарвей скончался.
В. Гарвей не знал, как сообщаются артерии с венами, но был уверен, что существует связывающее их звено. Переход крови из артерий в вены по капиллярам описал в 1661 г. итальянский биолог и врач М. Мальпиги (1628 – 1694).
Считается, что открытие Гарвея произвело подлинный переворот в медицине, и как наука кардиология начала существовать с 1628 г. А может быть, и не с 1628 г., а с III в. до н. э., когда впервые были описаны большой и малый круги кровообращения в трактате «Канон о внутреннем Желтого императора»[4] (Хуан-ди нэй цзин), самом известном и древнейшем из сохранившихся памятников китайской традиционной медицины, обобщающем многовековой предшествующий опыт. Для последующих поколений этот трактат стал и учебником, и энциклопедией. Создатель этого сочинения – полумифический император Хуан-ди, олицетворяющий магические силы Земли. Его имя в переводе с китайского означает «желтый император» (желтый цвет символизирует цвет земли). По преданию, он жил в III в. до н. э. (с 2698 по 2598 г. до н. э.), имел 25 сыновей, постигнув дао, сделался бессмертным, и через 100 лет земного существования улетел на драконе.
Кровеносная система в «Каноне» описывается очень образно: «Кровь, транспортирующая газы и питательные вещества, находится в сосудах. Сосуды подразделяются на три вида: артерии, вены и капилляры (в дословном переводе „внучки сосудов“)… Сосуды сообщаются между собой по кругу. В нем нет начала и нет конца… Кровь в сосудах циркулирует непрерывно и кругообразно… а сердце хозяйничает над кровью».
Такова удивительная история открытия закономерностей кровообращения.
Прошло еще сто с лишним лет после открытия В. Гарвея. За это время появилась ньютоновская механика и гидродинамика, которая изучает закономерности движения жидкостей. У ее истоков стоял профессор из Флоренции итальянский математик и физик Е. Торичелли (1608 – 1647). Он открыл законы течения жидкостей и разработал принцип, реализованный в одном из аппаратов для измерения давления. Благодаря его работам стало возможным измерение кровяного давления. И только после того, как научились измерять артериальное давление, ученые смогли изучить и описать болезни и состояния, связанные с его повышением.
Автор надеется, что теперь описание большого и малого кругов кровообращения не будет выглядеть ни сухим, ни скучным, – поскольку за каждым найденным научным фактом стоят драмы человеческих судеб.
Система кровообращения, артериальное давление и причины его повышения
Сердце состоит из четырех камер: двух предсердий и двух желудочков. При сокращении левого желудочка кровь из него выбрасывается (выталкивается) в аорту[5], которая разветвляется на артерии, переходящие в капилляры.
Именно здесь происходит обмен продуктов жизнедеятельности и углекислого газа, поступающих из тканей, на питательные вещества и кислород из артериальной крови. Затем капилляры собираются в более крупные сосуды – вены.
Вены верхней части туловища соединяются в верхнюю полую вену, а нижней части (ниже уровня сердца) – в нижнюю полую вену. Эти две вены впадают в сердце, в правое предсердие, из которого венозная кровь попадает в правый желудочек. Сокращаясь, желудочек выбрасывает венозную кровь в легочную артерию (вот парадокс!).
Сокращение сердца называют систолой (от греч. systole – «сжимание, сокращение»), а расслабление – диастолой (от греч. diastole – «расширение»).
В легких сосуды разветвляются до мельчайших, омывая дыхательные мешочки, называемые альвеолами. Здесь венозная кровь превращается в артериальную. Затем по легочным венам артериальная кровь (вновь тот же парадокс!) попадает в левое предсердие, а затем – в левый желудочек, от которого начинается большой круг кровообращения.
Это описание дает возможность сформулировать следующие положения.
В формировании артериального давления (АД) определяющую роль играют сердце, сосуды (артериолы и венулы, расположенные в пре– и посткапиллярных областях сосудистого русла) и циркулирующая по ним кровь[6].
Это означает, что значение АД зависит от состояния микроциркуляторного сосудистого русла, а следовательно, от сопротивления проходящей по сосудам крови – эту величину в физиологии называют общим периферическим сопротивлением сосудов (сокращенно ОПСС), от количества крови, которая выбрасывается за одно сокращение левого желудочка – эту величину называют ударным объемом (сокращенно УО), и от частоты сердечных сокращений (сокращенно ЧСС). Кратко эту зависимость можно выразить формулой
АД = УО ~ ЧСС ~ ОПСС
Следовательно, повышенное АД может возникнуть в трех отдельных случаях (либо при их комбинации):
1) при увеличении УО, что возможно при увеличении объема крови, циркулирующей в организме;
2) при увеличении ЧСС;
3) при увеличение ОПСС.
Изменение всех трех компонентов в сторону увеличения происходит в результате активизации множества биологических механизмов, в понимании которых до сих пор еще нет полной ясности. Пока только определенно известно, что увеличивает вероятность такой активизации. Эти обстоятельства называют факторами риска, речь о них пойдет в соответствующем разделе.
Что означают два числа, характеризующие АД
При измерении АД (см. соответствующий раздел) регистрируют два числа, которые часто в быту называют верхним и нижним АД. Правильнее верхнее АД называть систолическим (сокращенно САД), а нижнее – диастолическим (сокращенно ДАД). Это означает, что САД регистрируется в момент сокращения (систолы), а ДАД – в момент расслабления (диастолы) сердечной мышцы. Механизмы образования САД и ДАД различны. САД, по сути, есть давление в левом желудочке в момент его сокращения (систолы), а ДАД – это показатель сопротивления, которое испытывает кровь, проходя по сосудам. На практике это означает, что при АД 120/70 сердце работает в нормальном режиме, и сосуды не спазмированы. Показатель АД 120/30 означает снижение периферического сосудистого тонуса при нормальной работе сердца, а 120/100 – сосудистый спазм при такой же нормальной работе сердца. АД 190/60 свидетельствует о том, что сердце работает с напряжением, с большой силой выталкивает кровь в аорту и далее – в сосуды, а тонус этих сосудов нормальный. При АД 190/120 сердце работает в гипердинамическом режиме, и сосудистый тонус повышен.