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一个世纪的谜团:科罗托科夫声音是怎么来的

科学探索万象经验2023-11-07

我们都知道,血压是指血液在动脉中的压力,它是反映心血管系统健康状况的重要指标,血压过高或过低都可能导致严重的健康问题。因此,定期测量血压是非常必要的,它可以帮助我们及时发现和预防这些疾病。

那么,我们是如何测量血压的呢?最常用的方法是用一个气囊包裹在手臂上,然后用一个听诊器放在气囊下方的动脉上,听听里面有没有声音。这种方法叫做听诊法,它是由一个俄国医生科罗托科夫在1905年发明的。

他发现,当气囊的压力高于收缩压时,动脉被完全压闭血流停止,听诊器里没有声音;当气囊的压力降低到收缩压时,动脉开始重新开放血流恢复,听诊器里出现了一种敲击声,这就是第一阶段的科罗托科夫声音;当气囊的压力继续降低到舒张压时,动脉完全开放血流平稳,听诊器里的声音消失,这就是第五阶段的科罗托科夫声音。通过记录这两个压力值,我们就可以得到血压的读数。

这种方法看起来很简单,但是它有一个很大的问题,那就是我们并不清楚科罗托科夫声音是怎么产生的。这些声音是从动脉里发出来的吗?还是从周围的组织里发出来的?它们是由什么物理现象引起的?这些问题在过去的一个多世纪里一直没有得到确切的答案,这也导致了血压测量的一些局限性,比如测量的准确性、重复性、可靠性等。

为了解决这个问题,一些法国的物理学家和医学家合作进行了一项创新的实验,他们用一种叫做超快超声的技术,可以以每秒数千张的速度拍摄动脉的图像,同时也记录了听诊器里的声音。

首先,他们用一个气囊包裹在一个志愿者的手臂上,然后用一个超声探头放在气囊下方的动脉上,同时用一个听诊器放在探头的旁边。他们开始给气囊充气,直到压力高于收缩压,然后逐渐放气,直到压力低于舒张压。在这个过程中,他们用超声探头拍摄了动脉的图像,用听诊器记录了声音。他们把这些数据同步起来,就可以看到动脉的形变和声音的变化之间的关系。