background image

Lect. 12 

 
Arterial blood pressure 

Objectives: 

1.  Define  the  terms  systemic  arterial  pressure,  systolic  pressure, 

diastolic pressure, pulse pressure, and mean arterial pressure. 

2.  Describe the principles and application of sphygmomanometry for 

the measurement of systemic arterial pressure. 

3.  State  the  influence  of  decreased  aortic  distensibility,  increase  in 

heart  rate,  and  increase  or  decrease  in  peripheral  resistance  on 
systolic and diastolic systemic arterial pressures. 

 
Arterial blood pressure is the pressure exerted by the blood on the arterial 
walls  (BP).  It  normally  fluctuates  during  the  cardiac  cycle  between  a 
maximum  called  the  systolic  blood  pressure  (SBP)  and  a  minimum 
called the diastolic blood pressure (DBP).  
The  systolic  BP  normally  averages  120  mmHg  in  young  adult  males 
(range  90  -140  mmHg),  and  is  produced  by  ejection  of  blood  into  the 
aorta  during  left  ventricular  systole  (>140  represents  systolic 
hypertension). The diastolic BP normally averages 80 mmHg (range 60 - 
90  mmHg),  and  is  produced  as  a  result  of  the  elastic  recoil  of  the  aorta 
during  ventricular  diastole  (>  90  mmHg  represents  diastolic 
hypertension). 
The  arterial  blood  pressure  (ABP)  is  often  reported  as  the  systolic  over 
the diastolic pressure (e.g. 120/80). BP value less than normal lower limit 
called hypotension (e.g. SBP < 90 mmHg). 
Pulse  pressure:  The  difference  between  both  the  systolic  and  diastolic 

BP and it normally averages 40 mmHg. 

Pulse pressure = systolic BP – diastolic BP =120 – 80 = 40 mmHg.  
 
The mean arterial blood pressure:
  
Mean BP = Diastolic BP + 1/3 pulse pressure = 80 + 13 = 93 mmHg. 
 
Importance (function) of the arterial blood pressure: 

1-  It  maintains  tissue  perfusion  (i.e.  blood  flow)  throughout  various 

tissues, including those lying above the heart level (in spite of the 
force of gravity). 

2-  It  produces  the  capillary  hydrostatic  pressure,  which  is  the  main 

force concerned with tissue fluid formation (interstitial fluid). 

The diastolic blood pressure performs the following functions: 

a-  It  maintains  blood  flow  to  the  tissues  during  ventricular  diastole 

(thus  the  blood  flow  to  the  tissues  becomes  continuous,  not 


background image

intermittent).  

b-  It is essential for the normal coronary blood flow.  
c-  It prevents blood stasis in the arteries during ventricular diastole.  

Measurement of the arterial blood pressure: 
This  is  performed  by  the  sphygmomanometer  apparatus,  which  consists 
of an inflatable rubber cuff connected to a mercury manometer. The cuff 
can be air inflated by a small hand pump (bulb), and deflated by opening 
the attached air-control valve. This apparatus can measure the arterial BP 
by 2 methods: 
1-Palpatory method 

This is an inaccurate method that measures the systolic pressure only. 
The  cuff  is  wrapped  around  the  arm  so  that  it  surrounds  the  brachial 
artery. The radial pulse is then palpated by the middle 3 fingers of one 
hand,  and  then  the  cuff  is  inflated  by  the  other  hand  till  the  pulse 
disappears (indicating complete obstruction of the brachial artery). The 
cuff is then slowly deflated by opening the air-control valve while the 
radial  pulse  is  still  palpated,  till  it  first  becomes  palpable.  At  this 
moment,  the  level  of  the  column  of  mercury  represents  the  systolic 
blood pressure which is equal to the cuff pressure. Diastolic BP can not 
measured by this method. 

2-Auscultatory method 

This is an accurate method that measures both the systolic and diastolic 
blood  pressures.  The  cuff  is  wrapped  around  the  arm  and  the 
stethoscope is placed just below it on the brachial artery at the medial 
side of the biceps tendon in the anticubital fossa. The cuff is inflated; 
elevating the column of mercury to a level higher (20-30 mmHg), till 
the  radial  pulse  become  impalpable  indicating  obstruction  of  the 
brachial artery, and then it is slowly deflated. As the cuff pressure falls, 
certain sounds called korotkow's (Korotkoff's) sounds are heard along 
with the heart beats. These sounds are produced as a result of turbulent 
blood flow in the brachial artery and their quality changes in 5 steps: 

1-  When  the  cuff  pressure  becomes  just  below  the  systolic  pressure,  a 

spurt of blood passes through the narrowed brachial artery producing 
intermittent  turbulence;  heard  as  tapping  sounds  (1

st

  korotkow's 

sound). The  height  of  mercury  column when  the  first  sound  is  heard 
represents the arterial systolic blood pressure. 

2- As the cuff pressure is lowered, the sounds become murmur-like. 
3- With further lowering of the cuff pressure, the sounds become louder. 
4- When the cuff pressure approaches the diastolic pressure, the turbulent 

flow becomes continuous (because the vessel is still constricted), and 
the  sounds  become  dull  and  muffled  (4

th

  korotkow's  sound).  The 

height of mercury column when the muffled sound is heard represents 
the arterial diastolic blood pressure. 


background image

5- When the cuff pressure becomes lower than the diastolic pressure, the 

sounds disappear because the blood flow becomes continuous but not 
turbulent (silent, laminar flow; 5

th

 korotkow's sound). 

  
  The systolic pressures obtained by the palpatory method are usually 2-5 

mmHg lower than those measured by the auscultatory method because: 

  The finger's sensitivity cannot determine exactly when the first beat 

is felt. 

  As the blood travels the distance from the cuff to the wrist, the cuff 

pressure  is  further  decreased,  thus  recording  a  lower  systolic 
pressure. 

 

 

 
The silent gap: 
During measuring the arterial BP by the auscultatory method, sometimes 
(especially  in  hypertension)  the  korotkow's  sounds  disappear  (after  2

nd

 

korotkow's  sound)  for            a  variable  gap  at  pressures  well  above  the 
diastolic  pressure  then  reappear  again          (3

rd

  korotkow's  sound).  This 

occurs  due  to  unknown  causes  and  may  lead  to  recording  of  false  low 
systolic  pressure  values  (3

rd

  korotkow's  sound)  if  the  sounds  above  the 

gap are missed and only those below the gap are heard. However, this  is 
avoided by:  
(a) Palpating the radial pulse while inflating the cuff till it disappears (in 

this case, the cuff pressure is certainly above the systolic pressure)  

(b) Determining the systolic pressure first by the palpatory method, then 

raising the cuff pressure above the recorded value.  

 


background image

 

Figure: Silent interval in severe hypertension, it is not normally present.  

  
 
 
Physiological factors that affect the arterial blood pressure: 

  Age:  The  arterial  BP  is  very  low  at  birth  (about  70-80/40-50 

mmHg)  then  it  rises  progressively  till  about  120/80  mmHg  at  the 
age  of  20  years.  Its  rise  continues  gradually  after  that  age,  but  its 
rate increases markedly after the age of 40 years due to the normal 
gradual loss of arterial elasticity, so that it becomes normally about 
I50/90 mmHg after the age of 60years. 

  Sex: The arterial BP is generally slightly higher in adult males than 

in females. However, it becomes slightly higher in females after the 
menopause. 

  Body region: The arterial BP is normally higher in the lower limbs 

than in the upper limbs.  

  Body built: The arterial BP is usually high in obese persons. 

  Race: The arterial BP is often high in western countries (probably 

due  to  genetic  factors,  but  stress,  environmental  or  dietary  factors 
may contribute). 

  Diurnal  variation:  The  arterial  BP  is  normally  lowest  in  the  early 

morning and highest in the afternoon. 

 

  Meals: The arterial BP increases slightly after meals (especially the 

systolic)  due  to  vasodilatation  (VD)  in  the  splanchnic  area,  which 
increases both the venous return (VR) and cardiac output (CO). 

  Exercise:  The  arterial  BP  markedly  increases  during  exercise, 

especially the systolic (the diastolic pressure is often not changed or 


background image

even decreases). 

  Emotions: The arterial BP increases considerably in most emotions 

especially the systolic (due to increased sympathetic stimulation). 

  Intercourse: The systolic BP often increases during intercourse.  

  Sleep: The arterial BP is often slightly decreased during quiet sleep 

(due  to  decrease  of  the  sympathetic  activity)  but  it  may  increase 
during nightmares.  

  Environmental  temperature:  In  hot  environments,  the  systolic 

pressure may increase slightly due to tachycardia, but the diastolic 
pressure  often  fells  due  to  cutaneous  VD.  On  the  other  hand, 
exposure to cold increases both the systolic and diastolic pressures 
due to cutaneous vasoconstriction (VC). 

  Gravity:  On  standing,  the  force  of  gravity  increases  the  mean 

arterial pressure and the venous pressure below a reference point in 
the heart (in the right atriurn) and decreases them above that point 
by about 0.77 mmHg. 

  Respiration: The arterial BP shows rhythmic fluctuations during the 

respiratory  cycle.  It  is  decreased  during  inspiration  (although  the 
systemic  VR  and  right  ventricular  CO  are  increased)  because  the 
lung vascular capacity is increased and accommodates most of the 
right ventricular CO, so the pulmonary VR is decreased resulting in 
reduction  of  both  the  left  ventricular  CO  and  the  arterial  BP.  It  is 
then  increased  during  expiration  due  to  squeeze  of  the  pulmonary 
vascular  bed  (which  increases  the  pulmonary  VR  and  left 
ventricular CO). 

 

 
 
Factors that determine and maintain the blood pressure:  

     1- Cardiac output (CO). 

2- Total peripheral resistance (PR). 

     3- Elasticity of the aorta and large arteries. 
     4- Blood volume and circulatory capacity. 
 
The  cardiac  output  and  the  total  peripheral  resistance  are  the  most 
important  factors  affecting  blood  pressure.  In  other  words,  the  blood 
pressure is determined by the cardiac output multiplied by the peripheral 
resistance. 

 

BP = CO  X  PR 

 


background image

 
1-Cardiac output:

  

The  arterial  BP  is  directly  proportionate  to  the  CO,  which  equals  the 
product of the stroke volume (SV) multiplied by the heart rate (HR).  

CO = SV  X  HR 

A- Effect of changes in the stroke volume on the blood pressure:   

With a constant HR, an increase in the SV raises systolic pressure with 
no significant change in diastolic pressure. The opposite occurs when 
the SV is decreased. 

B- Effect of changes in the heart rate on the blood pressure:  

With a constant venous return, an increase in the HR raises mainly the 
diastolic pressure with no significant change in the systolic pressure. 
The rise of the diastolic pressure is due to shortening of the diastolic 
periods  (which  leads  to  blood  accumulation  in  the  arteries,  thus 
preventing  fall  of  the  diastolic  pressure  to  the  normal  level).  On  the 
other  hand,  the  constant  systolic  pressure  is  due  to  the  decreased 
ventricular filling which decreases the SV. The opposite occurs when 
the HR is decreased. 

 

2- Total peripheral resistance: 

It  is  the  sum  of  all  the  vascular  resistances  within  the  systemic 
circulation. 
The  PR  is  essential  for  maintenance  of  the  arterial  B.P.  particularly  the 
diastolic  pressure.  It  is  produced  mainly  in  the  arterioles  and  is 
determined by 3 factors:  
(a) The radius (or diameter) of the vessel. 
(b) Blood viscosity.  
(c) The length of the vessel.  
Normally  the  total  peripheral  resistance  can  only  be  determined  by  the 
arteriolar  diameter,  because  the  other  2  factors  are  normally  kept 
constant.  
 

 
 
 
 
3- Elasticity of the aorta and large arteries: 

Part of the pumping energy of the heart is expended in distension of the 
aorta  &  large  arteries.  This  energy  is  released  during  cardiac  diastole 
causing elastic recoil of the walls of these vessels. Such effect is essential 
for  production  and  maintenance  of  a  relatively  high  diastolic  BP.  In 
addition to maintenance of  a high diastolic pressure, the elasticity of the 


background image

aorta and large arteries also prevent excessive rise of the systolic BP. This 
is clear when there is rise in the systolic pressure in severe arteriosclerosis 
in which the elasticity of the aorta and large arteries is lost and the blood 
flow to the tissues becomes rather intermittent i.e. mainly during systole. 

4- Blood volume and circulatory capacity: 

These  parameters  are  major  factors  in  maintenance  of  the  arterial  BP 
especially the systolic BP as follows: When the  blood volume  increases 
(e.g.  in  diseases  associated  with  excessive  salt  and  water  retention),  the 
venous  return  is  also  increased  leading  to  an  increase  of  both  the  EDV 
and  SV,  thus  the  systolic  pressure  rises.  Conversely,  when  the  blood 
volume  decreases  (e.g.  after  a  severe  haemorrhage),  the  venous  return, 
EDV and SV are also decreased, thus the systolic BP falls. 

 

 
>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
>>>>>>>> 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Abdalmalik Abdullateef
المشاهدات: لقد قام 9 أعضاء و 200 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل