Почути перекинуту хвилю
Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.
Що спільного в кровообігу хворої людини та «суперздорової» — припустимо, чемпіона в бігу на довгі дистанції? У першої серце б’ється неритмічно, тиск ненормальний, у другої серце — мотор, судини еластичні… Але вони приходять до лікаря виміряти тиск.
Важко знайти людину, кому бодай раз не вимірювали артеріальний тиск. Справа начебто нехитра: лікар обгортає ваше передпліччя гумовою манжетою, накачує грушею туди повітря, щоб перервати течію крові, встановлює на ліктьовому згині звукоуловлюючу камеру фонендоскопа і, потроху стравлюючи повітря, слухає через гумові трубки, коли з’явиться перший звук. У цей момент тиск у манжеті відповідає максимальному тиску крові у плечовій артерії. У міру виходу повітря звуки зникають. У момент припинення тонів тиск дорівнює мінімальному.
Фізичну суть цього може усвідомити і школяр. І все ж є тут одна аномалія, яка ставила в глухий кут навіть великих фахівців з кровообігу. Ніяк не вдавалося зрозуміти, чому у людей похилого віку, що страдають судинними патологіями, і спортсменів високого класу (особливо після фізичного навантаження) нерідко спостерігаються однакові «нескінченні» тони, що не зникають при зниженні тиску в манжеті до нуля?
Відповідь дала гідравліка. Вченими було розроблено теорію. По ній пульсова хвиля крові при її поширенні в сплющену зовнішнім тиском частину плечової артерії «перекидається», відштовхується від стінки судини. Високочастотні коливання, які виникають на фронті «стрибка» хвилі, що утворюється при цьому, сприймаються на поверхні шкіри як звук. Гідравлічні розрахунки дозволили знайти довжину шляху пульсової хвилі до «перекидання».
У людей із нормальним здоров’ям цей відрізок дорівнює приблизно двом метрам. Оскільки тиск реєструється на відстані близько 0,5 метра від аорти, то пульсова хвиля перекинутися не встигає, і нескінченні тони не виникають. Інша справа у людей похилого віку зі зношеними судинними стінками. У цьому випадку шлях, що пробігає «неперекинутою» хвилею, — всього 0,39 метра, що й веде до появи звукових тонів. Те саме й у тренованих спортсменів. Тільки причина тут інша: після фізичного навантаження у них значно збільшується кровотік, і відстань, яку проходить пульсова хвиля до місця «перекидання», скорочується до 0,33 метра.
Знання всіх цих тонкощів не тільки допоможе при вдосконаленні автоматичної апаратури, що постійно записує тиск тяжкохворих, але і буде корисним у спортивній медицині.
Автор: Павло Чайка, головний редактор журналу Пізнавайка
При написанні статті намагався зробити її максимально цікавою, корисною та якісною. Буду вдячний за будь-який зворотний зв'язок та конструктивну критику у вигляді коментарів до статті. Також Ваше побажання/питання/пропозицію можете написати на мою пошту pavelchaika1983@gmail.com або у Фейсбук.