循環外篇:動脈壓穩態參數的生理意義
台大張國柱
人人都知道血壓的重要性,因為血壓的高、低對日常生活或生命品質的影響深遠。高血壓可說是個潛在殺手,它可引發甚多嚴重的併發症,例如心臟肥厚、缺血性心臟病(ischemic heart disease)、出血性或阻塞性腦中風(stroke)、動脈粥様硬化(atherosclerosis)和主動脈瘤(aortic aneurysm)⋯⋯等等,容易造成心、腎衰竭(heart failure)甚或猝死(sudden death)。低血壓則輕者令人頭昏眼花、注意力無法集中,重者昏倒、甚至休克。
血壓的監測可分為侵入式(invasive)和非侵入式(non-invasive)兩種:前者需要專業人員執行動脈插管,將傳感器(pressure sensor)置入血管,量測血壓的連續性訊號,可導衍動脈壓的穩態(steady)和脈態(pulsatile)參數;後者的典型代表便是上臂袖口式血壓測量(cuff pressure measurement),僅可測得血壓的穩態參數。侵入式的血壓測量雖然可獲得比較精確的訊息,但有潛在的後遺症(雖然非常鮮見),非必要不予建議。診間或居家上臂袖口式的血壓測量雖然比較簡要而間接,但有其方便性。 今僅討論動脈壓穩態參數的定義與生理意義。
動脈壓穩態參數的定義
動脈血壓波的最高點稱為收縮壓(systolic pressure,Ps),最低點稱為舒張壓(diastolic pressure,Pd)。若對一整個週期的血壓波求得面積,再除以週期,便可得到平均動脈壓(mean arterial pressure,Pm)。若只計算收縮期的平均壓,則稱為平均收縮壓(mean systolic pressure,Pms);若只計算舒張期的平均壓,則稱為平均舒張壓(mean diastolic pressure,Pmd)。此外,收縮壓與舒張壓之間的差值稱為脈搏壓(pulse pressure,PP = Ps - Pd)。
動脈壓穩態參數的生理意義
(1) Pm 愈高,在血流不變的情況下,血管阻力的增加會消耗更多的能量,這是因為 Pm = 血流 × 血管阻力。若 Pm 維持正常,血管阻力的增加會降低血流,導致組織或器官的缺氧。
(2) Pms 愈高,代表心臟的收縮負荷(systolic loading)愈大,愈容易造成代嘗性心臟肥大。此時心臟必須做更多的功,以便將血液從左心室壓送到動脈循環。因此心臓會消耗更多的氧,導致心臟氧的需求(oxygen demand )增加。Ps 也具有類似的意義,但代表性沒有 Pms 來的高。
(3) Pmd 愈低,代表冠狀動脈的血液灌流下降,這是因為冠狀動脈的灌流主要是在舒張期。此時心臟所得到的氧會降低,導致氧的供應(oxygen supply)不足。Pd 也具有類似的意義,但代表性沒有 Pmd 來的高。注意:若 Pms >> Pmd,那麼就容易造成心肌缺氧(myocardial ischemia)。
(4) PP 與心搏出量(stroke volume,SV)成正比,而與動脈容積度(arterial compliance,C)成反比,也就是 PP = SV/C。在 SV 不變的條件下,PP 愈大,代表 C 愈小,動脈管就有硬化的現象;但若動脈管的彈性(C)不變時,PP 愈大,代表 SV 就愈大。
診間血壓的測量是以手臂式血壓計為之,由於無法得知波形的變化,故僅能測得 Ps 和 Pd,無法計算 Pms 和 Pmd。欲求 Pm,則應以經驗公式計算之:Pm = Ps/3 + 2Pd/3 = Pd +PP/3。此外計算 Ps 和 Pd 的差值,可得 PP。雖然所得的資訊有限,但方法簡單、便利,有其門診的方便性和流行病學的實用性。
附註說明
1. 動脈壓的正常值落在 120~80 mmHg 之間,若 Ps ≥ 130 mmHg 或 Pd ≥ 80 mmHg,便是高血壓,其中又有不同的期別(stage)之分,代表高血壓不同程度的嚴重性。
2. 世衛組織並沒有制訂低血壓的標準值,但臨床醫學認為成年人的 Ps ≤ 90 mmHg 或 Pd ≤ 60 mmHg,就可能有低血壓的困擾。
3. PP 的正常範圍落在 40 到 60 mmHg 之間,若低於 40 mmHg,代表心輸出量(cardiac output)降低了,一般可在心衰竭的病人觀察到;若高於 60 mmHg,在年齡高的長者可能是動脈粥樣硬化的表徵。
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