高血壓史話(一):血壓的發(fā)現(xiàn)與測量
全世界25歲以上人群中,40%以上受高血壓影響,在2015年的研究中統(tǒng)計全球高血壓患者已到11.3億,估計每年因高血壓及并發(fā)癥的死亡人數(shù)達750萬,其中半數(shù)死于心臟病和腦卒中。2013年研究,中國18歲以上成人高血壓患病率為33.5%,總?cè)藬?shù)約為3.3億,我國每年由高血壓導(dǎo)致的死亡人數(shù)高達200萬,每年直接醫(yī)療費用達366億元,高血壓患病率呈明顯的上升趨勢。人類是如何發(fā)現(xiàn)血壓,認(rèn)識血壓,及與高血壓作斗爭的呢?說起血壓的發(fā)現(xiàn),我們就不得不提起被譽為近代生理學(xué)之父的威廉.哈維(William Harvey1578~1657)。哈維于1578年4月1日出生于英國??怂雇ㄦ?zhèn),他在實驗中發(fā)現(xiàn)當(dāng)動脈被割破時,血液會像被壓力驅(qū)使一樣從血管里噴涌而出。在1616年4月中,哈維在一次講學(xué)時,第一次提出了關(guān)于血液循環(huán)的理論。在其后1628年出版了《心血運動論》中,第一次對循環(huán)系統(tǒng)做了比較系統(tǒng)的描述,奠定了近代生理科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)。但哈維生前并沒有提出任何可以測量血壓的辦法,第一次對動物血壓的測量,是血液循環(huán)學(xué)說提出之后百多年的事了。 血液循環(huán)理論提出一百年內(nèi),幾乎沒有人對血壓作出進一步研究,但一個牧師的到來,開啟了人類對血壓的新認(rèn)識。還是英國人,1677年9月17日,斯蒂芬.海耶斯(Stephen Hales 1677~1761)出生在英格蘭的一個貴族家庭。1709年,斯蒂芬海耶斯從劍橋大學(xué)畢業(yè),被派到肯辛頓(Kensington)擔(dān)任永久牧師。據(jù)說當(dāng)時海耶斯是能夠留在劍橋,但他為了能從事心愛的實驗工作,來到了位于倫敦西南部肯辛頓馬尼斯小教堂。在從事神學(xué)職務(wù)時,他仍然沉迷于解剖血和生理學(xué)研究。由于受當(dāng)時宗教制度的約束,他不能做人體實驗,只能做動物實驗。(圖1:倫敦西南部的小教堂) 時間一晃二十幾年過去了,到了1733年,英國一場國內(nèi)戰(zhàn)爭剛剛結(jié)束。此時,馬尼斯教堂的牧師海耶斯已經(jīng)55歲了,精通醫(yī)術(shù),在救治傷員的過程中,發(fā)現(xiàn)了一個讓他不解的現(xiàn)象:受了傷的戰(zhàn)士,開始時血流噴射成柱,接著血流噴射減弱,隨后暈倒、死亡。難道血液有壓力?(圖2:斯蒂芬.海耶斯) 海耶斯決定拿馬做實驗,親自測量馬的血壓。他在自己的馬廄里,選了一匹可伶的白色老母馬作研究。他將馬廄里破舊的門板卸了下來,當(dāng)作自己的試驗臺,將母馬右側(cè)按倒,捆綁在門板上,在助手的協(xié)助下,用手術(shù)刀分離出來母馬的頸動脈,進行暫時的結(jié)扎。接下來,他將一根接有銅管的玻璃管沿著心臟方向插入馬的頸動脈內(nèi),玻璃管有390cm長,玻璃管與銅管之間的一小段以鵝的氣管銜接,并始終保持玻璃管與地面的垂直狀態(tài)。最后,近心端結(jié)扎動脈的活結(jié)被松開了。就在活結(jié)被打開的一瞬間,驚人一幕出現(xiàn)了——這匹母馬的動脈內(nèi)血液竟然竄升至270cm(約8英尺)的高度!也就是說,這匹馬頸動脈的血壓竟然高達270cm血柱的高度!隨著母馬的心臟一次又一次的跳動,血壓在心臟收縮時升高,心臟舒張時下降。(圖3:這幅圖是當(dāng)時的一個畫家的作品,據(jù)說下面那個坐著的人就是斯蒂芬.海耶斯,上方那個站著拿玻璃管的是他的助手。) (圖4:玻璃管的下端接口) 在這次實驗中,海耶斯同時測定了母馬心臟每一次搏動的血液輸出量,以及心臟每分鐘的血流量,大小靜脈及毛細(xì)血管的流速、阻力等等數(shù)值。這也是人類醫(yī)學(xué)史上首次進行的血壓測定與研究,這種方法還有一個名字,叫做“直接測定法”。因為這種研究方法太血腥,海耶斯將他的研究發(fā)布以后,在醫(yī)學(xué)界得到了認(rèn)可,但在藝術(shù)界、文學(xué)家、及動物保護者中間卻引起一片抗議。這種測量方法太血腥,不可能用于人類。同時因為玻璃管上方的阻力是空氣,使血液上升過高,不利于臨床應(yīng)用。后來法國醫(yī)生泊肅葉(Jean Louis Marie Poiseuille,1797~1869)于1828年,首先采用內(nèi)裝水銀的玻璃管連到狗的動脈,來測量血壓,取得成功。由于水銀的密度是水的13.6倍,此法大大減少了所用玻璃管的長度,即使玻璃管內(nèi)的壓力很大,也不至于把管中的水銀柱頂起太高。毫米汞柱同時也被應(yīng)用作為血壓的計量單位,更有利于臨床應(yīng)用。1835年,尤利烏斯·埃里松發(fā)明了一個血壓計,它把脈搏的搏動傳遞給一個狹窄的水銀柱,當(dāng)脈搏搏動時,水銀會相應(yīng)地上下跳動,醫(yī)生第一次能在不切開動脈的情況下測量到脈搏和血壓。但由于它使用不便,制作粗陋,并且讀數(shù)不準(zhǔn)確,因此其他的科學(xué)家對它進行了改進。1847年,德國生理學(xué)家路德維希(K.Ludwing,1816-1895)發(fā)明了U形管水銀測壓計,U形管的一端與實驗動物動脈相連,而另一端加以浮標(biāo),并與描記筆相連,浮標(biāo)與描記筆可以在轉(zhuǎn)動的記紋鼓上持續(xù)記錄下動脈壓的波動變化,至今仍在急性動物實驗中廣泛應(yīng)用。到1856年,一個叫讓·法弗爾的法國外科醫(yī)生將泊肅葉(Poiseuille)的血壓計應(yīng)用到人體,分別將兩名患者切斷的肱動脈和一名患者的股動脈接到水銀測壓計上,才首次測量到人的血壓。人類第一次得到了自身的血壓——115-120毫米汞柱。多年后,人們又逐漸改良血壓計,逐漸發(fā)明了無創(chuàng)測量血壓的方式。文獻記載直到1856年,才有醫(yī)生開始用上述方法測量人的血壓。不過,是有創(chuàng)的,當(dāng)時只能在截肢患者肢體和極少數(shù)極勇敢患者身上進行。作為一位現(xiàn)代心血管醫(yī)生,我們可以想象得到,當(dāng)時做一個血壓測定,等于在上個世紀(jì),要給一個患者做一個冠狀動脈造影一樣,要費多少口舌才能解釋通。這需要多么執(zhí)著的醫(yī)生,更需要有多么勇敢的病人?一個科學(xué)的發(fā)明,并得到應(yīng)用,不僅需要時間,而且需要一批不同時代,不同職業(yè)的人共同努力?,F(xiàn)在在血壓的研究方面已經(jīng)先后有:生理學(xué)家、牧師、科學(xué)家、發(fā)明家、外科醫(yī)生出場了,但還沒有應(yīng)用到臨床,現(xiàn)在該輪到多才多藝者出場了。 吳小慶
吳小慶 無錫市人民醫(yī)院 心血管內(nèi)科