左边的玻璃管中,一根水银柱缓缓下降又重新升起,经过带刻度的标尺和两道红色标记——收缩压与舒张压。右边手臂上缠着袖带,脉搏波从袖带下向外扩散,各有各的节奏,符号下方则流过一条柯氏音的线。一滴孤零零的水银不慌不忙地沿管壁滑下,底部一个蓝色读数标记在量尺上从一端移到另一端。
单位档案
依法仅限用于血压 第 1/1 页 · 修订 2026-09毫米汞柱 mmHg
SI 之外的单位 · 物理量:压力 · 133.322 387 415 Pa
单位比它的物质活得更久
水银已被赶出了医院。《水俣公约》终结了含汞仪器的生产,欧洲的一项指令更早就禁止了水银血压计和水银温度计的销售,医生诊室里早已见不到那根装着银色液柱的玻璃管。然而,以这根液柱的高度命名的单位却留了下来——不是出于习惯,而是得到了法律的明确许可:欧洲关于计量单位的规定把毫米汞柱从各处删去,唯独保留了血液及其他体液的压力。
这是整张清单中唯一的此类例外:其他旧单位要么彻底消失,要么为整个行业保留,而这里只规定了一个用途,而且是医学用途。原因不在于医生守旧,而在于错误的代价:所有阈值、一个世纪的研究、所有剂量和所有临床指南都是用毫米写成的,把它们换算成千帕,就等于为了算术上的整齐而把整个医学重写一遍。
这个单位早已不靠实验来定义,而是靠计算:它是一根密度为每立方米一万三千五百九十五点一千克、高一毫米的液柱,在标准重力加速度下产生的压力。不需要一滴真正的水银——一个数字就够了。
在国际文本中,mmHg 连写,其中 Hg 源自拉丁文 hydrargyrum;也可见到带空格的“mm Hg”。大写的 H 和小写的 g 绝不能互换,因为它们组成的是化学元素符号,而不是单位符号;带点的写法如“mm.Hg”是错误的。
托和毫米汞柱在第七位有效数字上有差别,因为托被定义为一个大气压除以七百六十,而毫米是通过水银密度和标准重力加速度来定义的。对医学来说这个差别无关紧要,对真空技术也是如此,但计量表格会保留它。更常见的是把毫米汞柱和毫米水柱混为一谈:水银要重十三倍半。
01 · 定义
液柱 · 袖带 · 柯氏音该单位定义为:高一毫米、密度为每立方米一万三千五百九十五点一千克的液柱,在标准重力加速度场中所施加的压力。密度取零度时的水银密度,加速度取约定值,所以这个数字是精确的,而不是测出来的。
主要的精妙之处就在这里:真实的水银柱既取决于温度,也取决于纬度,因为水银受热会膨胀,而极地的重力比赤道大。因此旧式压力计需要修正,而现在的定义则免除了这些——它只是规定了一个帕斯卡数,水银在其中只剩下一段回忆。
血压至今仍按里瓦-罗奇和科罗特科夫设计的方法测量:把袖带充气到高于收缩压,然后一边缓慢放气一边听诊。只要动脉被压闭,血液就不流动,也听不到声音;一旦袖带压力降到略低于收缩压,血液就一股一股地冲过去,听诊器里出现叩击声——第一音。当袖带完全不再阻碍血流时,叩击声消失,这就是舒张压。
由此引出这种方法一个很少有人想到的麻烦特性:压力只能在心脏跳动的瞬间读出。两次搏动之间,袖带来得及下降好几毫米,而这段间隙里发生的一切观察者都看不见——所以放气速度不能超过每秒两到三毫米:否则测量会同时向两个方向出错。
为什么放气不能着急
左边的袖带在放气,管中的水银沿标尺下降,每一次心跳都在听诊器旁闪一下——但只在舒张压与收缩压之间的区间里,那里血液冲过被压扁的动脉。右边把同一过程在时间上展开:放气直线向下延伸,搏动用圆点标出,灰色带表示可闻区。加快放气或降低脉率,两次搏动之间以毫米计的跳跃就会变大:第一音在真实收缩压之下才被捕捉到,最后一音在真实舒张压之上就已记下,于是上面的数字记得偏低,下面的记得偏高。
02 · 换算
压力 · 临床 · 液柱一个压力,三种说法
第一个标签页把输入的压力分配到各个单位。第二个把同一个数读作患者的收缩压,并按临床阈值说明它意味着什么。第三个显示需要多高的各种液柱才能平衡这个压力——当年水银管正是从这样的比较中诞生的。
一条好记的规则:一毫米汞柱约等于八分之一千帕,一百二十毫米就是十六千帕。
这里的临床分级针对的是诊室测得的血压;家庭测量和 24 小时动态测量的阈值约低五毫米,因为很多人的血压单是诊室环境就会让它升高。一次测量什么也决定不了:诊断要经过多次就诊才能确立。
| 量 | 数值 | 说明 |
|---|---|---|
| {k} | {v} | {note} |
{text}
04 · 测量仪器
水银 · 无液 · 自动 · 导管了解血压的四种途径
给单位起了名字的器具
水银血压计的好处在于直接显示量值:液柱的高度就是压力,除了检查零点和管子是否干净之外,不需要任何校准。正因如此,它一个半世纪以来都是其他所有仪器的比对基准;也正因如此,它的消失才令人痛惜——比对标准不得不换成经过检定的电子压力计。
用指针代替液柱
无液血压计通过杠杆和扇形齿轮把弹性膜盒的弯曲传给指针,所以它显示的不是液柱高度本身,而是它的一个机械模型,这个模型会随时间偏离真值。弹簧会老化,齿轮会因摔落而松动,而刻度盘在此期间依然显得令人信服——因此这类仪器必须定期检定,每次掉到地上之后也要检定。反过来,它们完全不含水银,正是它们取代了消失的玻璃管。
听不见声音的仪器
家用电子血压计既没有贴在动脉上的麦克风,也没有耳朵:它追踪袖带内部的压力振荡,找出搏动最大的那一刻——那就是平均动脉压。收缩压和舒张压仪器并不测量,而是根据这个最大值的经验比例算出来,而这些比例是厂家在一批志愿者身上调出来的。由此产生了仪器之间的差异、每个型号都必须做临床验证的要求,以及争论两台仪器哪台“更准”的徒劳。
从内部测得的压力
在重症监护室,桡动脉里的导管把搏动传到传感器的膜片上,监护仪逐搏描绘曲线,不必等待任何袖带。液柱的物理学在这里又回来了:传感器必须正好放在右心房的高度,因为每十厘米的高度差就会增加或减少约七毫米半汞柱——托里拆利用过的正是同一套算术。
05 · 书写规则
mmHg · mm Hg · 带斜杠的分式斜杠隔开的两个数
血压读数看起来像分数,其实不是:它们是两次独立的测量,收缩压和舒张压,不能当作分子和分母来处理。
第一个错误在谈话中无伤大雅,在旁边可能写着千帕的文件里却很危险。第二个错误把符号写坏了:Hg 是化学元素符号,H 大写、g 小写,大小写和点号都不能改。第三个错误用错了单位,血压会比实际高七十五倍。第四个错误把速度归给了压力单位,而实际指的是袖带放气速度。第五个错误把平均压算成两数之和的一半,可舒张期比收缩期长,公式要把舒张压算两次。第六个错误忘了阈值是根据研究结果商定的约定,而不是天然的界线——所以各学会至今还在争论一百三还是一百四。
06 · 相邻单位
帕斯卡 · 厘米水柱 · 托毫米汞柱的近邻是表达同一压力的其他方式:用单位面积上的力,用水柱,用大气压的分数。在医学中,它们并存于同一份病历,因为每一种体液都有自己的历史单位,彼此不能互换。
体系内的单位,毫米汞柱通过一个精确数字与它挂钩。在生理学中它唯一的不便是:熟悉的阈值会变成带小数的十六和十一千帕。
小压力的量度:静脉压、脑脊液压、呼吸机回路压。在只以几毫米汞柱计的地方,水柱给出的刻度更大、更方便。
真空技术的单位,以托里拆利命名,与毫米汞柱在第七位数字上有差别——这个差别只在计量表里才有意义。
Simetrium 护照中与之并列的有 马力 和 卡 ——体系本该把这些单位挤走却没能做到,因为站在它们背后的不是物理,而是一大批积累下来的熟悉数字。
07 · 历史部分
档案 · 从玻璃管到法律水银如何进入医学,又如何离开
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水银比水重十三倍半,只因为这一点,测量血压的仪器才能放在桌上,而不必架一把梯子。
写进法律的唯一例外
欧洲关于计量单位的指令结构很简单:有一份允许使用的清单,凡不在清单上的都已停止使用。毫米汞柱在这份清单里单独列出,因为它旁边注明了用途限制——血液及其他体液的压力——除此之外不得使用。没有其他任何量有如此有针对性的限制,而且它不是应计量学家的要求,而是在医学会的坚持下才出现的。
理由不是感情上的,而是实际的:诊断阈值、剂量、几十年研究的结果以及所有临床指南都用毫米表示,换算成千帕就意味着一百四十变成十八点七。数字失去了辨识度,医生失去了对它的感觉,而收获只剩下一张更整齐的单位表。
最奇怪的是,给这个单位命名的物质在此期间被禁止了:《水俣公约》终结了含汞仪器的生产,玻璃管从诊室里消失了。这个单位却完好如初,因为它的定义早已不需要水银——只需要数字——而医学仍在用一根早已不复存在的液柱的毫米来测量。
量的目录
压力与生理SI 基本单位
高亮:千克、米和秒——帕斯卡由它们构成人体各处的压力各是多少
千帕和水柱由第一列算出| 测量部位 | mmHg | kPa | cmH₂O | 测量方式 |
|---|---|---|---|---|
| {name} | {mm} | {kpa} | {cm} | {how} |
第三列解释了为什么静脉压和脑脊液压用水来量,而不用水银:那里的数值很小,用毫米汞柱表示时,整个生理正常范围只占十来个刻度,而水柱把同样的范围拉伸到一百左右,让差别变得看得见。选这个单位不是为了严谨,而是为了刻度方便;在这个意义上,医学始终忠于当年催生水银柱本身的那种习惯。