Как измерять давление ртутного столба
Читаем показатели артериального давления
Единственный способ узнать, есть ли у вас высокое или низкое артериальное давление — это измерить свое артериальное давление. Понимание ваших результатов является ключом к контролю вашего артериального давления.
Какое число важнее?
Обычно больше внимания уделяется систолическому артериальному давлению (первое число) как главному фактору риска сердечно-сосудистых заболеваний для людей старше 50 лет. У большинства людей систолическое артериальное давление неуклонно повышается с возрастом из-за потери эластичности крупных артерий, увеличения частоты сердечных сокращений и развития сосудистых заболеваний.
Тем не менее, повышенное систолическое или повышенное значение диастолического артериального давления может использоваться для постановки диагноза высокого артериального давления. Риск смерти от ишемической болезни сердца и инсульта удваивается с увеличением систолического давления на 20 мм рт. ст. или диастолического на 10 мм рт. ст. среди людей в возрасте от 40 до 89 лет.
Диапазоны артериального давления
У нас в стране придерживаются норм Европейского общества по изучению гипертензии, также есть рекомендации Министерства здравоохранения Российской Федерации от 2020, которые установили следующие диапазоны цифр:
Примечание: Диагноз должен быть подтвержден врачом. Гипертония – это заболевание или диагноз, а гипертензия – сам факт повышения давления. Врач также может оценить любые необычно низкие показатели артериального давления и связанные с ним симптомы.
Нормальное давление
Если ваши результаты попадают в эту категорию, придерживайтесь полезных для сердца привычек, таких как сбалансированная диета и регулярные упражнения.
Повышенное давление
Повышенное артериальное давление — это когда показания постоянно находятся в диапазоне выше 140 мм.рт.ст для систолического и для диастолического более 90 мм рт. ст. Необходимо принять меры для контроля этого состояния.
Гипертония 1 степени
1 степени гипертонии — это когда артериальное давление постоянно колеблется систолическое в пределах 140–159 и/или диастолическое выше 90–99 мм рт. Ст. На этой стадии высокого кровяного давления врачи могут порекомендовать изменить образ жизни и могут рассмотреть возможность приема лекарств от кровяного давления. Дальнейшие действия зависят от вашего риска атеросклеротических сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗС), таких как сердечный приступ или инсульт и факторов риска.
Гипертония 2 и 3 степени
2 степень гипертонии — это когда артериальное давление постоянно находится на уровне 160/100 мм.рт.ст. или выше. На этих стадиях высокого кровяного давления врачи могут назначить комбинацию лекарств от кровяного давления и порекомендовать незамедлительно изменить образ жизни.
Гипертонический криз
Эта стадия высокого кровяного давления требует медицинской помощи. Если ваши показания артериального давления внезапно превысят 180/120 мм рт. ст., подождите пять минут, а затем снова проверьте артериальное давление. Если ваши показатели по-прежнему необычно высоки, немедленно обратитесь к врачу. Возможно, у вас гипертонический криз.
Если ваше кровяное давление выше 180/120 мм рт. ст. и вы испытываете признаки возможного поражения органов, такие как боль в груди, одышка, боль в спине, онемение / слабость, изменение зрения или затрудненная речь, не ждите, снижения давления. Позвоните 103
Симптомы пониженного давления
Большинство врачей считают хроническое низкое артериальное давление опасным только в том случае, если оно вызывает заметные признаки и симптомы, такие как:
Единичное отклонение показателей давления от нормы не является поводом для беспокойства, если только вы не испытываете каких-либо других симптомов.
Почему артериальное давление измеряется в мм рт. ст.
Аббревиатура мм рт. ст. означает миллиметры ртутного столба. Ртуть использовалась в первых точных манометрах, и единица измерения до сих пор используется в медицине как стандартная единица измерения давления.
Измерение атмосферного давления
Давление воздуха изменяется в широких пределах. Если оно больше 760 миллиметров ртутного столба, то считается повышенным, если меньше – то пониженным.
Наблюдения за изменением атмосферного давления позволяют предсказывать погоду. Например, при повышении давления в зимний период погода становится морозной, а летом – жаркой.
Давление воздуха изменяется в широких пределах. Если оно больше 760 миллиметров ртутрного столба, то считается повышенным, если меньше – то пониженным.
Наблюдения за изменением атмосферного давления позволяют предсказывать погоду. Например, при повышении давления в зимний период погода становится морозней, а летом – жаркой. Пониженное атмосферное давление способствует появлению облачности, выпадению осадков. Поэтому постоянно знать величину атмосферного давления и контролировать его изменения необходимо не только ученым, медикам, но и всем нам.
Атмосферное давление
Атмосферное давление, как правило, изменяется в зависимости от изменений погодных условий. Зачастую давление падает перед ненастной погодой, повышается – перед хорошей. Ведение учета изменения давления позволяет определить перемещение циклонов и направление ветров.
На самочувствие человека, проживающего долгое время в определенной местности, изменение характерного давления зачастую не влияет. В случаях, когда происходят непериодические колебания атмосферного давления, даже у здоровых людей появляется головная боль, падает работоспособность и ощущается тяжесть тела.
Изменение атмосферного давления также влияет на многие технологические процессы. Например, при переработке нефтепродуктов, где давление является одним из основных контролируемых технических параметров; хлебо-булочное производство, где показания давления сильно влияют на влажность полуфабрикатов из теста; в авиационной промышленности это очень важный параметр, оказывающий влияние на сроки и условия эксплуатации.
Приборы для измерения атмосферного давления
На сегодняшний день существует несколько видов барометров, с помощью которых осуществляют измерение давления воздуха:
Ртутные барометры являются более точными и надежными по сравнению с анероидами, по ним проверяют работу других видов барометров. Высота давления в них определяется по высоте столба ртути. Метеорологические станции оборудованы чашечными барометрами.
Измерение атмосферного давления с помощью термогигрометра
Атмосферное давление измеряется не только с помощью различных видов барометров, но и такими универсальными цифровыми приборами, как термогигрометры. Несмотря на то, что основная задача данных устройств – определение относительной влажности и температуры, они прекрасно справляются и с измерением давления воздуха, показывая максимально точные величины. Поэтому такие многофункциональные приборы приобрести намного выгоднее, чем устаревшие барометры и психрометры.
АО «ЭКСИС» предлагает Вашему вниманию огромный ассортимент электронных измерителей давления и других контрольно-измерительных приборов высокого качества и всегда по доступным ценам.
В частности, в нашей копании Вы сможете приобрести следующие модели термогигрометров:
Все модели термогигрометров имеют интерфейс связи с ПК посредством USB, RS-232 и могут крепиться к стене.
Как правильно измерять артериальное давление
Измерение давления – необходимая процедура для людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями. Сегодня предлагается множество тонометров для домашнего использования. Но правильно ли вы измеряете давление, когда врача нет рядом? Мы расскажем, что нужно знать об этой процедуре и как обеспечить максимальную достоверность результатов.
Что такое давление
Артериальное давление – это показатель силы воздействия крови на стенки сосудов. На практике измеряют два его вида, в зависимости от направления движения крови.
В работе системы кровообращения выделяют две фазы, составляющие промежуток между двумя ударами сердца. Систола сопровождается сокращением мышцы. Происходит выброс крови, которая попадает в сосуды и направляется к органам. В этот момент измеряют систолическое давление (так называемое верхнее).
Во время второй фазы – диастолы – кровь возвращается в сердце. При этом мышца расслабляется, а полости органа расширяются. Тогда определяется диастолическое (нижнее) давление. Первый показатель обычно выше второго, поскольку сопряжен с мышечным напряжением. Разница между ними называется пульсовым АД.
Зачем измерять давление
Артериальное давление необходимо держать под контролем. Здоровый человек измеряет его время от времени – когда чувствует недомогание. Следует делать это регулярно при:
Ежедневный контроль проходят работники, от состояния здоровья которых зависит безопасность других людей (например, водители рейсового транспорта).
В целом отслеживать показатель важнее тем, у кого он склонен повышаться. Идеально, когда тонометр показывает «120-129/80-84». Можно не беспокоиться, если систолическое снижается до 100 мм ртутного столба, а диастолическое – до 60 мм. О гипертонии можно говорить при показателях выше 140 и 99 соответственно.
Почему возникает гипертония (гипертензия)
Гипертоническая болезнь – это первичная гипертензия. Повышенное АД в этом случае вызвано внутренними факторами:
Нездоровый образ жизни усугубляет риски. Важный фактор – наследственная предрасположенность.
Вторичная гипертензия является одним из симптомом заболеваний, не затрагивающих напрямую сердечно-сосудистую систему. Ее самые распространенные виды – нефрогенная (связанная с болезнями почек), нейрогенная (вызываемая повышением внутричерепного давления) и эндокринная (при сахарном диабете, гиперандрогении, дисфункции гипофиза и надпочечников).
Вторичная гипертензия иногда выступает реакцией на прием препаратов. Обычно ее вызывают нестероидные противовоспалительные средства и глюкокортикостероиды, средства, подавляющие аппетит.
Измерительные приборы
Приборы, помогающие измерить артериальное давление, называются тонометрами. Они бывают механическими и электронными. Первые постепенно исчезают, хотя их еще можно встретить в поликлиниках. Вторые широко используются в домах. Внешне их действия схожи, отличаются принципы работы и трудоемкость.
Механические тонометры
Такой тонометр не имеет привычной «коробочки», которая представляется современному человеку. Устройство состоит из четырех частей:
Дополнительно требуется фонендоскоп. Манжета надевается на плечо, через грушу в нее нагнетается воздух для сдавления плечевой артерии. Потом человек, занимающийся измерением, постепенно открывает клапан и фонендоскопом слушает звуковые тоны.
Как только тоны появляются, можно взглянуть на шкалу манометра и зафиксировать первую цифру. Это систолическое АД. Когда они затухают, манометр показывает диастолическое АД.
В одиночку измерить давление таким устройством сложно – понадобится помощь второго человека. Зато в силу отсутствия электроники вероятность получения ошибочных цифр практически исключена.
Электронные тонометры
Они удобнее для домашнего использования. В составе такого тонометра есть прибор, оснащенный процессором и дисплеем. Полуавтоматические имеют грушу, автоматические накачивают манжету воздухом без участия человека.
Манжеты не всегда надеваются на плечо. Есть модели, которые фиксируются на запястье. При этом шланг, соединяющий манжету и прибор, отсутствует, и «коробочка» оказывается непосредственно на руке пациента.
Независимо от типа, в нужный момент устройство начинает спускать воздух. Оно самостоятельно зарегистрирует колебания воздуха внутри манжеты. После интеллектуальной обработки полученных данных на дисплее появятся результаты. Часто электронным тонометром измеряют и пульс, поэтому он выдает не две, а три цифры.
Какой тонометр удобнее
Для домашних нужд однозначно удобнее автоматический тонометр. Он избавляет человека от необходимости совершать лишние движения. Накачивание груши требует пусть небольшого, но усилия, следовательно, АД может оказаться выше.
Механический позволяет правильно определить показатель с высокой степенью точности, у автоматических присутствует погрешность.
Электронные могут работать от батареек или от сети. Второй вариант надежнее: когда батарейки садятся, искажений не избежать. Для суточного мониторинга подходят устройства, крепящиеся на запястье. Они позволяют человеку не сидеть целый день дома и при этом держать давление под контролем.
Выбор руки
Часто люди приходя к заключению, что правильно измерить АД можно только на левой руке, поскольку она ближе к сердцу. На самом деле, для тонометра это безразлично, ведь кровь одинаково поступает в обе части тела.
Нельзя игнорировать такие правила эффективного измерения:
На доминирующей руке (правой – у правшей, левой – у левшей) показатель может быть выше. Разница в пределах 10 мм рт. ст. вполне допустима. В юном и пожилом возрасте она бывает больше, и это не говорит о патологии.
Почему давление на разных руках отличается
В доминирующей руке АД может быть повышенным в условиях больших физических нагрузок. В работающей конечности мускулатура развивается активнее, в результате артерия в ней сдавливается сильнее.
Если человек – правша и предпочитает лежать на диване, гиподинамия меняет ситуацию. Мускулатура не оказывает влияния, и разность давлений обусловливается только спецификой кровеносной системы. Левая подключичная артерия связана с аортой, где АД – высокое, а правая – с плечеголовным стволом, где оно ощутимо ниже.
Медицинскую причину стоит искать, если разница превышает 20 мм рт. ст. Это может указывать на:
В последнем случае именно подобная асимметрия позволяет своевременно выявить угрозу жизни. Это может быть тромбоэмболия, аневризма или новообразование.
Методы измерения
Выделяются два метода, соответствующих типам используемых тонометров. Механический работает по аускультативному методу, известному более века. Он предполагает выслушивание звуковых тонов. Электронный (полуавтоматический или автоматический) основан на осциллометрическом методе. Измерение осуществляется на основе анализа коррелирующих колебаний крови в артерии и воздуха – в манжете.
Можно классифицировать методы и по периодичности. При клиническом проводятся два измерения с повтором через две минуты. Суточное мониторирование предполагает, что пациент 24 часа носит на запястье тонометр. Он измеряет АД каждые 20-30 минут и дает полную картину динамики показателя.
Человек в это время может сидеть, лежать, ходить, спать, заниматься привычными делами. «Эффект белого халата», когда давление поднимается при виде врача или посещении клиники, исключается.
Как правильно мерить давление
Для получения наиболее достоверных результатов следует придерживаться инструкции Гарвардской медицинской школы:
Если прибор сильно накачал манжету (до боли), результаты могут оказаться искаженными. Лучше повторить процедуру.
При клинических измерениях пациент сидит на стуле, ровно поставив ступни на пол и прислонившись спиной к спинке. При острых состояниях допускается лежать во время процедуры. Обстановка должна быть спокойной, тихой. Если пациенту жарко или холодно, стоит подождать до нормализации микроклимата. Разговаривать во время измерения нежелательно.
Атмосферное давление и его измерение
п.1. Опыт Торричелли
История открытия атмосферного давления тесно связана с объяснением действия насосов.
Простейшие насосы были известны еще со времен Аристотеля, который утверждал, что вода поднимается за поршнем потому, что «природа не терпит пустоты». Однако при сооружении фонтанов во Флоренции в 1638 г. оказалось, что вода поднимается чуть выше 10 м в трубе высотой 12 м и останавливается, сколько бы её ни качали, не заполняя оставшуюся в трубе «пустоту».
Галилео Галилей, к которому обратись за помощью, предложил разобраться с этой проблемой своему ученику – Эванджелиста Торричелли. После серии опытов Торричелли пришел к выводу: вес водяного столба в трубе насоса поддерживается давлением воздуха, действующего на свободную поверхность воды в резервуаре.
Поскольку речь шла о столбе жидкости, возникла замечательная идея: плотность ртути в 13,6 раз больше плотности воды, следовательно, ртутный столб таким же весом будет в 13,6 раз короче и можно перейти от громоздких опытов на стройплощадке к лабораторным исследованиям.
 | Для опыта понадобились: 1) стеклянная трубка длиной 1 м, запаянная с одного конца; 2) колба с ртутью; 3) широкая чашка. |
Описание опыта Торричелли:
Наливаем ртуть в трубку до уровня 85-90 см. Немного ртути наливаем в чашку (высота над дном чашки 2-3 см). Зажимаем пальцем конец трубки, опускаем конец в чашку, под ртуть. Отпускаем палец.
Немного ртути вытекает из трубки в чашку. Столб оставшейся ртути равен примерно 760 мм над уровнем ртути в чашке.
Заметим, что такое неосторожное обращение с опаснейшим веществом вызывает сегодня недоумение. Однако техника безопасности при работе с ртутью была в те времена не на высоте. Вероятно, именно из-за этих опытов Торричелли прожил всего 39 лет.
На основании полученных результатов Торричелли пришел к следующему выводу:
Давление столба ртути уравновешивает атмосферное давление на поверхность ртути в чашке: \(p_\text<ртути>=p_\text<атм>\). Поэтому, измеряя высоту ртутного столба, мы узнаем атмосферное давление.
Идеи о том, что планету окружает атмосфера, воздух имеет вес и оказывает давление на поверхность Земли, были достаточно смелыми, и понадобилось некоторое время, чтобы их приняли современники.
п.2. Эксперименты Отто фон Герике
В 1654 году Отто фон Герике провел в Магдебурге масштабный эксперимент для демонстрации силы давления воздуха и изобретенного им воздушного насоса.
Вот как сам Герике описывал этот опыт:
Когда воздух из полушарий выкачали, давление наружного воздуха прижало их друг к другу так сильно, что 16 лошадей не могли разнять их. Но стоило поворотом крана открыть доступ воздуху внутрь полушарий – и их можно было разнять руками».
Опыт с магдебургскими полушариями стал убедительным доказательством существования, как атмосферы, так и вакуума – безвоздушной «пустоты» внутри полушарий.
В 1657 году Герике построил водяной барометр, с помощью которого в 1660 году предсказал надвигающуюся бурю за 2 часа до её появления. В 1663 году изобрел электростатический генератор, изучал свойства электричества, описал отталкивание одноименно заряженных предметов. Будучи сторонником гелиоцентрической системы, занимался также астрономией.
Герике был выдающимся ученым, инженером, мыслителем и общественным деятелем своей эпохи. Как ученый, он особо подчеркивал важность эксперимента для формирования научного знания.
| «Философы, которые держатся исключительно за свои умозрения и аргументы, оставляя в стороне опыт, никогда не могут прийти к достоверным и справедливым выводам относительно явлений внешнего мира, и мы видим немало примеров, что человеческий разум, когда он не обращает внимания на результаты, добытые опытом, оказывается от истины дальше, чем Земля от Солнца». |
п.3. Как взвесить воздух в школьной лаборатории?
Опыты Торричелли и Герике являются доказательством того, что воздух имеет вес.
В школьной лаборатории, используя несложное оборудование, можно также взвесить воздух. Для этого понадобятся:
1) прочная стеклянная колба; 2) пробка с трубкой и зажимом; 3) насос; 4) весы
 Закроем колбу пробкой, уравновесим её на весах гирями |  Насосом откачаем воздух из колбы |  Вновь взвесим колбу. Равновесие нарушилось. |
Вывод: Отклонение стрелки весов равно массе откачанного воздуха.
п.4. Измерение атмосферного давления с помощью барометров
Еще в XVII веке, измеряя атмосферное давление по высоте ртутного или водного столба, исследователи заметили, что оно не остается постоянным: перед хорошей погодой давление растет, а перед ненастьем – падает. Значит, по изменению атмосферного давления можно достаточно уверенно предсказывать погоду. В эпоху освоения новых океанов и континентов такое умение было бесценным для моряков и путешественников.
Так появились барометры – приборы для измерения атмосферного давления.
 |  |
| Первый барометр-анероид («анероид» означает «безводный») был сконструирован французским инженером Люсьеном Види в 1844 г. Основная часть анероида – это цилиндрическая металлическая коробка 1 с концентрически-гофрированными (для большей подвижности центра) основаниями, внутри которой создано разрежение (сильфон). При повышении атмосферного давления коробка сжимается и тянет прикреплённую к ней пружину 2 (мембрану), а при понижении давления коробка раздувается, толкая пружину. Перемещение конца пружины через систему рычагов 3 передаётся на стрелку 4, перемещающуюся по шкале. Шкала анероида обычно проградуирована в мм рт.ст. и гектопаскалях. По сравнению с жидкостными барометрами, анероиды стали существенно меньшими по размерам, удобными и безопасными. | |
Результаты измерений выводятся на экран прибора в мм рт.ст. или в гектопаскалях (показания красным цветом на приборе, представленном на рисунке – 1013,9 гПа).
Как правило, электронные барометры исполняются в одном корпусе с другими измерительными приборами (времени, температуры, влажности, освещенности) для создания мини-станций слежения за погодой. Показания таких мини-станций можно получать удаленно на мобильный телефон.
п.5. Атмосферное давление на различных высотах
Воздух имеет массу, следовательно, он имеет вес и оказывает давление на поверхность под ним. Плотность воздуха очень сильно зависит от его температуры и влажности, а также от высоты над уровнем моря.
Как известно, расстояние между молекулами газа в несколько раз больше размера молекул, поэтому газы хорошо сжимаются (см. §16 данного справочника). В результате слои атмосферы у поверхности Земли, сжатые всеми слоями, расположенными выше, имеют большую плотность. Чем больше плотность газа, тем чаще молекулы сталкиваются между собой и различными поверхностями, т.е. тем большее давление газ создаёт.
Получается, что давление атмосферы наибольшее у поверхности Земли и постепенно уменьшается с высотой.
Атмосферное давление на различных высотах над уровнем моря
Масса одного кубометра такого воздуха \(m=1,2250\ \text<кг>\), а его вес \(P=mg\approx 12\ \text<Н>\).
Давление столба воздуха высотой 1 м: \(p\approx 12\ \text<Па>\).
Давление столба воздуха высотой 1 км без учета изменения плотности: \(p_1\approx 12\ \text<кПа>\).
Эта величина неточная, но она может использоваться для быстрой оценки уменьшения давления с ростом высоты.
С другой стороны, зная более точную зависимость давления от высоты, можно построить прибор, который будет измерять давление, а показывать высоту. Такие приборы называют высотомерами (альтиметрами). Их используют в авиации, космонавтике и для высокогорных экспедиций.
п.6. Задачи
Задача 1. Скольким паскалям равно атмосферное давление в 730 мм рт.ст.? Выразите это давление в гектопаскалях. Какую погоду можно прогнозировать при таком давлении: ясную или пасмурную?
\begin
Ответ: 973 гПа; прогноз – пасмурная погода
Задача 2. В эксперименте Отто фон Герике использовались медные полушария диаметром 35 см. Определите, сколько лошадей могут разорвать эти полушария, если один конец закрепить неподвижно на стене, а лошади будут тянуть другой конец с силой тяги \(800\ \text<Н>\) каждая. Площадь поверхности шара радиусом \(R\) рассчитывается по формуле \(S=4\pi R^2\). Давление атмосферы примите равным 760 мм рт.ст. Давление внутри шаров примите равным двум третям атмосферного (удавалось выкачать треть воздуха).
Сколько лошадей понадобится, если лошади будут тянуть с обеих сторон?
Задача 5*. В трубке, запаянной с верхнего конца, удерживается столбик ртути высотой 20 см. Атмосферное давление – 760 мм рт.ст. Каково давление воздуха в верхней части трубки? Выразите ответ в мм рт.ст. и гектопаскалях.
Примите g=9,8 м/c 2
