Глава 4

 

ДИАГНОСТИКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ МИКРОЦИРКУЛЯЦИИ КРОВИ МЕТОДОМ ЛДФ

 

 

Особенности анализируемого объекта исследований микроциркуляторного русла кровообращения, его пространственная неоднородность распределения кровеносных микрососудов и временная вариабельность перфузии обуславливают соблюдение ряда стандартных условий проведения исследований методом ЛДФ.

 

Тестируемая область

 

Метод ЛДФ не имеет ограничений на выбор тестируемой области, так как световодный зонд может быть установлен практически на любой участок поверхности кожи в зависимости от задач исследования перфузии.

Для оценки общего состояния микроциркуляции или сердечно-сосудистой системы в целом рекомендуется проводить исследования в зоне Захарьина-Геда для сердца на предплечье (Бранько В.В. и др., 1999), расположенной по срединной линии на 4 см выше основания шиловидных отростков локтевой и лучевой костей. Выбор этой области обусловлен тем, что она бедна артериоло-венулярными анастомозами, поэтому в большей степени отражает кровоток в нутритивном русле. При исследованиях в положении лежа на спине или сидя, рука должна находится на уровне сердца. В ходе диагностики, проводимой по единой методике, положение испытуемых должно быть одинаковым.

Ввиду пространственной неоднородности распределения микрососудов и индивидуальных особенностей испытуемых рекомендуется уточнять тестируемый участок кожи вокруг указанной зоны Захарьина-Геда, находя область с наивысшей перфузией, которой соответствует зона с наибольшим числом артериол и венул.

Аналогичные подходы могут быть рекомендованы при выборе других тестируемых областей.

Если необходимо исследовать нейрогенную регуляцию сосудов, то наилучшим объектом служит кожа подушечки 2-ого пальца кисти и 1 пальца стопы, наиболее богатая вегетативными и сенсорными нервными волокнами. При этом область исследования находится ниже уровня сердца.

 

Условия исследований

 

Исследования рекомендуется проводить при одинаковой температуре в помещении около 21-24°С. В течение 15 минут до начала диагностики пациент должен находиться в спокойном состоянии, тестируемая область не должен быть прикрыта.

Перед исследованиями испытуемый не должен принимать пищу или напитки, изменяющее состояние микроциркуляции, не курить.

Желательно проводить диагностику в одинаковое время.

 

Этапы диагностики

 

Диагностика состояния микроциркуляции крови осуществляется, как правило, в два этапа. На первом этапе исследуется базальный кровоток, второй этап – это проведение функциональных нагрузок на микроциркуляторное русло. Обработка зарегистрированных данных проводится с помощью программного обеспечения.

 

4.1.  Диагностические характеристики базального кровотока

 

Сложные процессы, идущие в микроциркуляторном русле, отражаются при исследованиях в виде случайных во времени «хаотических» изменений перфузии. Это обстоятельство обуславливает применение для вычислений числовых параметров перфузии математического аппарата обработки случайных процессов.

Расчет параметров базального кровотока проводится в два этапа. На первом этапе рассчитываются средние значения изменения перфузии: М, σ и K_v. На втором этапе анализируются осцилляции кровотока.

Параметр М (рис.4.1) – величина среднего потока крови в интервалах времени регистрации или среднеарифметическое значение показателя микроциркуляции, измеряется в перфузионных единицах (пф.ед.).  Изменение М (увеличение или уменьшение) характеризует повышение или снижение перфузии.

При зондировании ткани отражение излучения происходит от эритроцитов, находящихся во всех звеньях микроциркуляторного русла. Поэтому, например, увеличение М может быть связано как с ослаблением артериолярного сосудистого тонуса, которое приводит к увеличению объема крови в артериолах, так и с явлениями застоя крови в венулярном звене. При этих условиях повышается концентрация эритроцитов N_эр в зондируемом объеме, а значит и величина М, которая пропорциональна числу эритроцитов. Следовательно, однозначно объяснить увеличение М без дополнительных данных не представляется возможным.

Параметр σ (рис.4.2) – среднее колебание перфузии относительно среднего значения потока крови М, вычисляется по формуле для среднеквадратического отклонения, имеет размерность в перфузионных единицах. Параметр σ характеризует временную изменчивость перфузии, он отражает среднюю модуляцию кровотока во всех частотных диапазонах. Чем больше величина σ, тем происходит более глубокая модуляция микрокровотока. Повышение σ может быть обусловлено как более интенсивным функционированием механизмов активного контроля микроциркуляции, так и в результате повышения сердечных и дыхательных ритмов. Увеличение σ также нельзя однозначно интерпретировать.

Очевидно, что изменение значений М и σ связаны. Например, повышение перфузии при ослаблении сосудистого тонуса приводит к увеличению М в результате увеличения объема кровотока в артериолах, и вместе с тем может привести к увеличению σ из-за повышения амплитуды сердечного ритма, который привносится из артерий большим количеством эритроцитов, поступающих в артериолы. Аналогично, при явлениях застоя крови в венулах увеличивается число эритроцитов в венулярном звене, что в случае снижения перфузионного давления приводит к увеличению амплитуды дыхательного ритма, и, как следствие, к росту М и σ. Поэтому в анализе расчетных параметров целесообразно ориентироваться на соотношение величин М и σ, то есть на коэффициент вариации:

 

К_v = σ/М · 100%                                                            (4.1)

 

Увеличение величины К_v отражает улучшение  состояния микроциркуляции, так как увеличение этого коэффициента связано с повышением σ  в результате активации эндотелиальной секреции, нейрогенного и миогенного механизмов контроля при практически не изменяющейся величине М. Увеличение амплитуд сердечного и иногда дыхательного ритмов сопровождается повышением параметра средней перфузии М и при нормировке σ/М влияние изменений последних ритмов нивелируется.

Расчетные параметры М, σ и K_v дают общую оценку состояния микроциркуляции крови. Более детальный анализ функционирования микроциркуляторного русла может быть проведен на втором этапе обработки ЛДФ-грамм базального кровотока при исследовании структуры  ритмов колебаний перфузии крови. На втором этапе анализируется амплитудно-частотный спектр (АЧС) колебаний перфузии. По величинам амплитуд колебаний микрокровотока в конкретных частотных диапазонах возможно оценивать состояние функционирования определенных механизмов контроля перфузии.

 

Способы расчета амплитудно-частотного спектра колебаний кровотока

 

Характерный вид ЛДФ-граммы, структура колебательных фрагментов изменения перфузии представляют собой сложную кривую для математической обработки с целью определения амплитудно-частотного спектра осцилляций кровотока.

В настоящее время применяются три алгоритма вычисления АЧС: быстрое преобразование Фурье (БПФ), набор математических узкополосных фильтров Butterworth и Вейвлет-преобразование.

Алгоритм БПФ основан на определении частотных компонент ЛДФ-граммы, корреспондирующих с периодическими функциями (синусами и косинусами) различных частот. Вычисление частотных компонент осуществляется путем перемножения периодических функций на результаты изменения перфузии, представленных в ЛДФ-грамме. При совпадении частоты одной из периодических функций с частотной компонентой ЛДФ-граммы результат перемножения будет наибольшим. Этот результат указывает на присутствие в ЛДФ-грамме именно этой частотной гармоники. Таким образом, вычисляются частотные гармоники, содержащиеся в записи. В остальных случаях результат перемножения будет незначительным, нулевым или отрицательным.

Имеется несколько присущих БПФ ограничений для применения при расчете АЧС ЛДФ-граммы. Наиболее существенным обстоятельством является то, что слабый по амплитуде частотный компонент ЛДФ-граммы может быть замаскирован, не найден из-за присутствия более значительного по амплитуде другого спектрального компонента при коротком времени регистрации ЛДФ-граммы и фрагментарности появления частотных составляющих, что характерно для физиологических процессов в микроциркуляторном русле. Это ограничение в основном влияет на вычисление амплитуд дыхательного и сердечного ритмов, которые в условиях покоя для здорового испытуемого слабо представлены в ЛДФ-грамме по сравнению с миогенными и нейрогенными колебаниями (Hoffmann V., 1994).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В общем случае наилучшие результаты по определению амплитудно-частотного спектра при применении БПФ получаются для стационарных сигналов, то есть таких, у которых статистические характеристики не изменяются во времени. ЛДФ-грамма, в которой зарегистрированы кратковременные фрагментарные эпизоды вазоконстрикции и вазодилатации микрососудистого русла, нельзя отнести к стационарным сигналам. На рис.4.3 показаны базисные функции БПФ и Фурье-спектр.

Математические фильтры Butterworth (Hamming W.,1983) представляют собой набор узких колоколообразных функций. Спектр ЛДФ-граммы определяется фильтрами с центральной частотой f_ц и полосой по уровню 0,5 – f_ц ± 0,015 Гц. Соседние фильтры отличаются друг от друга на частотный сдвиг 0,01 Гц. Этот алгоритм в отличие от БПФ позволяет вычислять в АЧС дыхательные и сердечные ритмы при коротких интервалах регистрации перфузии около 1-2 минут. На рис.4.3 представлен вид фильтра Butterworth и частотная гистограмма, полученная при применении этих фильтров.

Вейвлет-преобразование наилучшим образом выявляет периодичность коротких и длительных процессов, представленных в одной реализации. Математический аппарат вейвлет-преобразования был впервые разработан для анализа частотных составляющих, регистрируемых при сейсмической активности Земли. В настоящее время этот алгоритм находит широкое применение для анализа сигналов физиологической природы (Stefanovska A., 1999).

В основе программной реализации Вейвлет-преобразования лежит почленное перемножение массива данных ЛДФ-граммы на массив, содержащий вейвлеты для разных частот. На рис.4.3 представлены вейвлет-функция и вейвлет-спектр.

На рис.4.4 показано усредненное распределение амплитуд ритмов кровотока для двух здоровых возрастных групп 18-20 лет (62 испытуемых) и больше 40 лет (40 испытуемых) (Красников Г.В. и др., 2000). Эти результаты получены на предплечье у испытуемых в положении лежа на спине в зоне Захарьина-Геда для сердца. Был применен алгоритм вейвлет-преобразования. Как видно из распределения амплитуды колебаний в нейрогенном  диапазоне для обеих возрастных групп преобладают. Отклонение величины амплитуды колебаний на одной области тестирования для однородной группы испытуемых может составлять до 15%.

Ввиду разброса результатов измерений амплитуд колебаний осуществлять диагностику работы того или иного механизма регуляции только по величинам амплитуд затруднительно. Целесообразно анализировать нормированные характеристики ритмов колебаний, то есть определять вклад амплитуды колебаний определенной группы ритмов относительно средней модуляции кровотока – А/σ (где А – амплитуда колебаний, σ – средне-квадратическое отклонение колебаний перфузии, средняя модуляция кровотока). Такая нормировка позволяет исключить влияние не стандартных условий проведения исследований, так как увеличение или уменьшение А и средней модуляции σ происходят в одну сторону.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.2.  Диагностика  микрососудистого тонуса

 

С помощью неинвазивных методов невозможно в клинике изолированно оценить влияние миогенных,  нейрогенных и эндотелиальных компонентов тонуса микрососудов. Метод ЛДФ предоставляет в этом отношении уникальные диагностические возможности. Оценить тонус  микрососудов возможно, применяя амплитудно-частотный анализ колебаний кровотока (Крупаткин А.И., 2003; Крупаткин А.И., Сидоров В.В., Меркулов М.В.и др., 2004).

Природа нейрогенного тонуса (НТ) связана с активностью a-адренореценторов (в основном a₁) мембраны ключевых и отчасти сопряженных гладкомышечных клеток. Поэтому НТ может увеличиваться как при возрастании активности симпатических нервов-вазоконстрикторов, так и на фоне денервационной гиперчувствительности сосудистой стенки. Сенсорные нейропептиды – вазодилататоры могут влиять как на миогенный тонус по бессинаптическим механизмам, так и участвовать в пресинаптическом торможении симпатической активности, снижая НТ.

Очевидно, что регистрируемые амплитуды осцилляций кровотока эндотелиального, нейрогенного и миогенного эндотелиально-независимого происхождения прямо связаны с величинами просвета микрососудов, а, следовательно, и с мышечным тонусом. Снижение амплитуды осцилляций сочетается с повышением тонуса и жесткости самой сосудистой стенки, и наоборот, повышение амплитуд  является следствием снижения сосудистого тонуса.

Нейрогенный тонус прекапиллярных резистивных микрососудов определяется по формуле:

 

,

 

s - среднее квадратическое отклонение показателя микроциркуляции,  Рср – среднее артериальное давление, Ан – наибольшее значение амплитуды колебаний перфузии в нейрогенном диапазоне, М – среднее арифметическое значение показателя микроциркуляции.

Миогенный тонус (МТ) метартериол и прекапиллярных сфинктеров определяется как:

 

.

 

МТ обратно пропорционален амплитуде осцилляций миогенного диапазона (Ам.). Эндотелиально-зависимый компонент тонуса (ЭЗКТ) можно определить по формуле:

 

,

 

где Аэ – амплитуда колебаний в эндотелиальном диапазоне.  Параметр s в приведенных выражениях применен с целью нормировки и уменьшения погрешности при не стандартизированных условиях проводимых исследований.

            На рис. 4.5 показана локализация регуляции нейрогенного и миогенного тонусов.

            Поскольку имеются отличия в регуляции артериол и анастомозов (здесь присутствует значительная доля симпатических адренергических механизмов регуляции), с одной стороны, и прекапиллярных сфинктеров (отсутствие симпатической иннервации), с другой стороны, то это позволяет неинвазивно оценивать соотношения шунтового и нутритивного кровотока.

            Показатель шунтирования (ПШ) вычисляется по формуле: ПШ = МТ/НТ = Ан/Ам. Таким образом, чем выше амплитуда нейрогенных колебаний, а это значит, что НТ понижен, и уменьшены амплитуды миогенных колебаний (МТ – повышен), то ПШ увеличен; и наоборот. Данная формула применима в физиологических условиях, когда доминирующими осцилляциями в артериолах являются осцилляции нейрогенного диапазона. Если в условиях патологии или иных состояниях доминируют осцилляции эндотелиального ритма, то в указанной формуле следует заменить Ан на Аэ. Кроме того, если  значение ПШ меньше 1, то это означает поступление значительного объема крови в нутритивное звено на фоне спазма шунтов, например, при активации симпатического вазомоторного рефлекса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.3.  Функциональные пробы

 

При ЛДФ исследованиях системы гемомикроциркуляции кожи в клинике для выявления адаптационных резервов системы микроциркуляции, оценки состояния механизмов регуляции тканевого кровотока, а также общего функционального состояния микроциркуляторного русла применяют функциональные пробы. Флоуметрия, дополненная функциональными пробами, позволяет получить характеристики, отражающие не только факт системного и органного нарушения микроциркуляции, но и более детально проследить его патогенез.

К традиционно используемым функциональным пробам, относят следующие:

1.      Дыхательная проба (проба с задержкой дыхания) и другие вегетативные вазоконстрикторные пробы.

2.      Постуральная проба.

3.      Холодовая проба.

4.      Тепловая проба.

5.      Окклюзионная проба.

6.      Фармакологическая (ионофоретическая) проба.

7.      Электростимуляционная проба.

 

4.3.1. Дыхательная проба

 

Вазомоторный рефлекс, запускаемый быстрым и глубоким вдохом вызывает констрикцию артериол и кратковременное уменьшение кожного кровотока у большинства людей. При проведении дыхательной пробы регистрируют фоновую величину перфузии кровотока, а затем реакцию перфузии  в ходе 15-секундной задержки дыхания на высоте глубокого вдоха. При этом на практике достаточно определить среднюю величину степени спада кривой не более, чем  для двух вдохов с интервалом 1-2 минуты. Стандартизация глубины вдоха с помощью спирометрии не повышает эффективность диагностики, в связи с чем факт глубокого вдоха достаточен для трактовки результатов (Du Buf-Vereijken et al.,1997).

Впервые вышеупомянутый рефлекс детально описали B.Bolton с соавторами в 1936 году, показавшие также, что вазоконстрикторный ответ зависит от интактности симпатической периферической иннервации  - он отсутствовал в пальцах конечности после денервации и десимпатизации. В то же время вазоконстрикторный ответ сохранялся при полной манжеточной окклюзии кровотока верхней конечности, т.е. сохранность перфузии  не играет основной роли в его появлении (Bolton B.et al, 1936). При изучении природы этого рефлекса было показано, что афферентная стимуляция возникает при растяжении грудной клетки на глубоком вдохе. Но в ряде работ указывалось на преимущественную роль растяжения грудных вен как инициирующего фактора, т.к. рефлекс вызывался без выраженного растяжения грудной клетки (De Lalla, 1948). Gilliatt R.W. c соавторами (Gilliatt R.W. et al., 1948) наблюдали его у больных с параплегией и полным нарушением функции проводимости спинного мозга выше уровня расположения сегментов симпатической иннервации верхних конечностей. Поэтому высказывались мнения, что рефлекс не связан с гипотензией на вдохе и с вовлечением барорефлекторной цепи каротидного синуса. Предполагалось, что это чисто спинальный рефлекс, а афферентные волокна входят в спинной мозг преимущественно в зоне верхнегрудных сегментов. Но полностью детали афферентных и эфферентных путей рефлекса не ясны до сих пор.

Рефлекс вызывает значительное снижение кровотока. Плетизмографическими исследованиями кистей рук продемонстрировано уменьшение его на 80% и более, а при капилляроскопии ногтевого ложа  отмечено быстрое и полное прекращение капиллярного кровотока (Mulinos M.G., Shulman I.,1939). Когда кровоток конечности прекращали манжеточной окклюзией плечевой артерии, то последующий глубокий вдох вызывал временное быстрое ускорение капиллярного кровотока, видимо, за счет изгнания крови при констрикции более проксимальных артериол. В настоящее время инспираторный дыхательный сосудистый ответ (the inspiratory gasp vascular response – IGVR) чаще измеряют в коже ладонной поверхности пальцев кисти и подошвенной поверхности пальцев стопы в ходе ЛДФ-исследований (Khan F. et al., 1991; Netten P.M. et al., 1996).Эти зоны кожи богаты анастомозами и часто используются для оценки нейрососудистой функции у больных с диабетом (Wilson S.B. et al., 1992; Abbot N.C. et al., 1993), болезнью Рейно (Wollersheim H. et al., 1991), эритромелалгией (Littleford R.C. et al., 1999), лепрой (Abbot N.C. et al., 1993), при нарушениях иннервации конечностей и после трансплантации (Крупаткин А.И., 2003; Крупаткин А.И., Сидоров В.В., Меркулов М.В.и др., 2004). Отдельные авторы применяют с этой же целью фотоплетизмографию (Barron S.A. et al.,1993).

Определен ряд факторов, которые могут влиять на величину снижения кровотока в ходе дыхательной пробы – кожная температура (Oberle J. et al., 1988), возраст, наследственные факторы (Lau Y.T. et al., 1995; du Buf-Vereijken et al., 1997). Согласно данным (Mayrovitz H.N. et al., 2002) уровень уменьшения перфузии при дыхательной пробе мало зависит от наличия или отсутствия артериоло-венулярных анастомозов кожи, в связи с чем кожу как тыла, так и ладонной поверхности пальцев можно использовать для оценки вегето-сосудистой регуляции. С возрастом проявляется тенденция к менее выраженной реакции уменьшения перфузии при проведении дыхательной пробы (Khan F. et al.,1992).

Дыхательная проба не только проста в применении, но и высокоинформативна (рис. 4.6). В участках кожи с высокой плотностью симпатической иннервации (акральные зоны конечностей, особенно пальцы кисти) она положительна у всех здоровых лиц.

В чём особенности трактовки результатов вазоконстрикторных тестов, в том числе дыхательной пробы? Реакция сосуда на активацию адренергических волокон зависит как от влияний со стороны симпатической иннервации, так и от реактивности сосудистой стенки. Поэтому величина снижения кровотока при дыхательной пробе отражает результирующую этих двух процессов, которые трудно оценить изолированно. Например, при исходном спазме приносящих микрососудов или венозном застое с включением венуло-артериолярных механизмов отмечена более низкая реакция на дыхательную пробу. В связи с вышеизложенным физиологическую трактовку результатов ЛДФ для оценки функции симпатической периваскулярной иннервации целесообразно осуществлять по двум параметрам – исходному нейрогенному тонусу в покое и относительной величине снижения ПМ при дыхательной пробе. Нормирование необходимо для сглаживания влияния исходного состояния сосуда на показатели вазоконстрикторной функциональной пробы. Амплитуду спада при дыхательной пробе можно оценивать по формуле:

 

                                                                         (4.2)

 

где ПМ_мин. – минимальная величина ПМ при дыхательной пробе, а М_исх. – исходная величина ПМ. Величина DПМ зависит от состояния вегетативной регуляции. Ранее сообщалось, что норматив DПМ для пальцев кисти составляет 32,8%, но эта величина характерна для лиц, ведущих активный образ жизни и спортсменов. Для основной популяции норматив DПМ кожи подушечки 2-ого пальца – 40%, а 5-ого пальца – 52%.

Основные варианты нарушений амплитуды симпатического вазомоторного рефлекса, диагностируемые с помощью ЛДФ, представлены в таблице 4.1.

DПМ при дыхательной пробе отражает симпатическую регуляцию, ограниченную преимущественно нейро-сосудистым синапсом. При застарелой денервации и дефиците симпатических волокон следует учитывать появление денервационной гиперчувствительности сосудов с появлением рецепторов во внесинаптических пространствах, на которые могут влиять минимальные концентрации циркулирующих катехоламинов. В этом случае показатель DПМ снижается, хотя исходный нейрогенный тонус повышен. Соответственно, при полной симпатической денервации сосудов рефлекторные симпатические вазоконстрикторные пробы ЛДФ могут быть  отрицательными, а попытки вызвать вазодилатацию с помощью симпатических блокад безуспешными.

 

4.3.2.      Постуральная (ортостатическая) проба

 

При постуральной пробе (ПП) рука пациента опускается ниже уровня сердца (свешивается с кушетки) и остается в этом положении в течение 1 минуты, после чего укладывается при помощи исследователя в исходное положение. При опускании руки на 35 см ниже уровня сердца кровоток сохраняется постоянным, но ниже этого уровня он падает на 30 – 40% и уже не меняется при более низком положении руки по отношению к сердцу. Ортостатическая проба для нижней конечности заключается в ее опускании  вниз из горизонтального положения на 1 мин. с последующим возвращением.

 

Данная проба позволяет оценить венулоартериолярные реакции, осуществляющие регуляцию кожного кровотока. При опускании руки ниже уровня сердца уменьшается венозный отток или даже отмечается ретроградный ток крови в посткапиллярные отделы микроциркуляторного русла, увеличивается венозное давление. В нормальных условиях, если венозное давление возрастает, кровоток через большинство капилляров прекращается  вследствие закрытия прекапиллярных сфинктеров, коэффициент капиллярной фильтрации падает, предупреждая развитие отека. Некоторые авторы склонны считать, что определенную роль в механизме венозно-артериолярных реакций играют рефлексы (в частности, венулоартериолярный аксон-рефлекс). Другие же убеждены, что эта реакция осуществляется за счет собственной чувствительности прекапиллярных сфинктеров к внутрисосудистому давлению («миогенная» – эндотелий - независимая реакция), внешняя иннервация не играет здесь существенной роли. Сокращение кровотока начинается с прекапиллярных артериол и распространяется ретроградно на более крупные артерии мышечного типа (распределительные). У здоровых лиц снижение перфузии в ходе проведения ПП достигает 30 – 45% и происходит в течение 20 – 25 секунд.

Использование этого теста имеет большое значение для определения состояния функции венозного кровообращения, в частности, при хронической венозной недостаточности. Если в нормальных условиях, снижение кровотока вследствие постуральной вазоконстрикции предохраняет микроциркуляцию от увеличения давления, то при хронической венозной недостаточности кровоток выше нормальных величин.

Снижение венулоартериолярных реакций кожного кровотока и более позднее их появление отмечается при наличии микроангиопатии, исходного спазма приносящих микрососудов или стаза-застоя крови (когда они задействованы исходно).

Таблица 4.1

Варианты расстройств амплитуды симпатической

адренергической регуляции резистивных микрососудов

 

НТ, мм рт.ст./п.е.	DПМ, %	Ведущий фактор патогенеза	Клинические примеры
1. Норма	Норма	Норма	Контрольная группа
2. Норма	­	Повышение реактивности ПН при функциональных нагрузках	Нарушения вегетативных центров
3. Норма	¯	Снижение реактивности ПН при функциональных нагрузках	Нарушения вегетативных центров
4а. ­ (за счет обоих компонентов или ста-ционарного тонуса сосудов) 4б. ¯ (за счет увели-чения колебаний)	­	Повышение симпатичес-кой активности	Активация прессорного СВР, иногда частичное повреждение смешанного нерва
5а. ­ ( за счет увеличе-ния стационарного то-нуса или сочетания умеренно увеличенных колебаний и выражен-ного повышения ста-ционарного тонуса) 5б. ¯ (за счет увеличе-ния колебаний)	¯	Увеличение симпатичес-кой активности в покое и снижение ее при стимуля-ции вазоконстрикторными пробами	Нарушения вегетативных центров, снижение реактив-ности сосудистой стенки, КРБС (чаще I тип), иногда частичное повреждение сме-шанного нерва, местный «симпатолиз» (5б)
6. ­­ (за счет увеличе-ния стационарного то-нуса и выраженного уменьшения коле-баний)	¯¯	Денервационная гипер-чуствительность сосудов	Застарелый полный анна-томический перерыв сме-шанного нерва (ПАПН), десимпатизация в поздние сроки
7а. ¯ (за счет обоих компонентов или стационарного тонуса сосудов) 7б. ­ (за счет уменьшения коле-баний)	¯	Снижение симпатической активности	7а. Активация депрессорного СВР, воспаление     7б. Острый период после десимпатизации, КРБС (чаще I тип)
8а. ¯ (за счет снижения стационарного тонуса сосудов) 8б. ­ (за счет снижения колебаний)	­	Торможение симпатии-ческой активности в покое и повышение её при сти-муляции вазоконстриктор-ными пробами	Нарушение вегетативных центров, сочетание части-чного повреждение сме-шанного нерва с КРБС, гиперпатической болью, повышение реактивности сосудистой стенки

Примечание. Указаны увеличение (­) или снижение (¯) показателя, выраженное увеличение (­­) или снижение (¯¯) показателя. ПН – преганглионарные нейроны, СВР – симпатический вазомоторный рефлекс, КРБС – комплексный регионарный болевой синдром.

Варианты 5б, а также 7а (при сочетании снижения стационарного тонуса с увеличением колебаний), как правило, соответствуют местным изменениям на уровне стенки сосудов – торможению эффектов высокочастотного компонента импульсации с сохранением низкочастотных симпатических влияний, например, при «симпатолизе» в зоне тканевого воспаления.

 

 

4.3.3. Холодовая проба

 

            Холодовая проба – это один из распространенных тестов, используемых для функциональной оценки микрососудистого русла. Возможны два варианта пробы – охлаждение большой площади поверхности кожи или локальное тестирование.

            Первый подход обозначает как холодовой прессорный тест (в англоязычной литературе – cold pressor test) и осуществляется в форме погружения кисти или стопы в ванну с холодной водой. Обычно используют температуру воды 3 – 15°С. Время экспозиции (охлаждения) варьируют от нескольких минут до 30 минут и даже более в зависимости от целей исследования. Охлаждение и массивное раздражение терморецепторов в процессе выполнения холодового прессорного теста вызывает мощную симпатическую активацию, что приводит к констрикции мышечно-содержащих сосудов (артерий, артериол, артериоло-венулярных анастамозов –АВА), к сопутствующему повышению артериального давления, умеренному увеличению содержания катехоламинов плазмы крови, но без изменения частоты сердечных сокращений (Lafleche et fl.,1998; Weise et fl., 1993). Повышение симпатической активности за счет раздражения терморецепторов кожи приводит к вазоконстрикции на симметричных участках контралатеральной конечности, которые используют как объект для исследования изменения нейрогенного и других видов регуляторных механизмов микрососудистого русла в процессе рефлекторной симпатической активации. Встречаются сопутствующие изменения ригидности стенок более крупных магистральных артерий с уменьшением растяжимости сосудистой стенки по данным эхолокации, но у здоровых лиц на верхней конечности это наблюдалось преимущественно на лучевой артерии (зона богатого вегетативными волокнами срединного нерва), плечевой артерии (Boutouyrie et.al., 1994; Joannides et al., 1995). Известно, что чем выше пульсовое давление, тем более выражены пульсовые изменения диаметра магистральных сосудов. В ходе выполнения холодового прессорного теста увеличение пульсового давления сочетается с уменьшением относительно нормы пульсового диаметра сосудов.

            Второй подход связан с созданием локальной гиперемии кожи и подлежащих тканей в зоне ее контакта с охлаждающим предметом небольшой площади, низкая температура которого поддерживается в течение необходимого периода времени. Этот подход может быть реализован с помощью блока «ЛАКК-ТЕСТ», имеющего холодовой пробник. Целесообразность локального тестировании обусловлена клиническими потребностями, так как отдельные пациенты, особенно после травм конечностей или на фоне болевых нейро-сосудистых синдромов не переносят массивное длительное охлаждение. Хотя при локальном холодовом тестировании менее выражены общие реакции рефлекторного симпатического ответа, но оно как и холодовой прессорный тест эффективно для изучения локальных резервов температурной регуляции микроциркуляции и для оценки реакции холодовой вазодилатиции.

 

Локальные микроциркуляторные реакции при охлаждении

 

            При охлаждении кожи человека ниже 15°С снижение температуры сочетается с вазоконстрикцией артерий, резистивных микрососудов, АВА. На ЛДФ-записи это соответствует постепенному спаду кривой и снижению показателя микроциркуляции. Однако, через несколько минут (обычно через 5-10 минут при холодовом прессорном тесте или быстрее при локальном охлаждении) происходит увеличение локальной температуры кожи и дилатации сосудов (реакция холодовой вазодилатации). Причина холодовой вазодилатации – холодовой паралич лейомиоцитов сосудистой стенки, особенно АВА (Sendowski et al., 1997; Shepherd et al., 1983), в результате чего (при максимально выраженной реакции) они теряют способность сокращаться, расширяются и превращаются в пассивное сосудистое ложе. По мере возрастания температуры за счет нагрева кровью стенок сосудов, поступаемой в большом объеме, способность к их сокращению восстанавливается, что приводит к вазоконстрикции. Такие чередующиеся эпизоды констрикции – дилатации могут повторяться в процессе длительного охлаждения (Bergersen et fl., 1999). Поскольку реакция холодовой вазодилатации может наблюдаться в зонах денервированной кожи, ее считают локальным феноменом. Наиболее выражена холодовая дилатация в зонах кожи с наличием АВА (подушечки пальцев, ногтевое ложе, кожа тенара и гипотенара), где целесообразно проводить холодовое тестирование, так как именно здесь его информативность наибольшая. Однако, поскольку реакция холодовой вазодилатации может (хотя и непостоянно) наблюдаться в зонах кожи, не содержащих АВА (предплечье, тыл кисти и стопы, бедро и т.д.), то при необходимости ее исследование может проводиться и здесь (Fox et al., 1962; Van den Brande et al., 1997). Многие авторы расценивают холодовую вазодилатацию как адаптационно-защитную реакцию к холодовому стрессу. Есть данные, что при органическом поражении стенки сосудов (поздняя органическая стадия болезни Рейно) эта реакция утрачивается (Nuzzaci et al., 1999). С этих позиций сохранность и выраженность холодовой вазодилатации может рассматриваться как один из критериев компенсации функциональных ресурсов микроциркуляции тканей в условиях патологии.

 

Холодовое тестирование микроциркуляторного русла кожи человека

 

            Обследованы 14 здоровых лиц в возрасте от 29 до 47 лет без сопутствующей патологии сердечно-сосудистой системы. С помощью анализатора ЛАКК-02 (двухканальное исполнение с лазерами в красной (Кр) и инфракрасной (ИК) областях спектра излучения) в течение 10 минут записывались исходные ЛДФ-граммы кожи дистальных фаланг II и V пальцев кисти (в положении испытуемого сидя и кисть ниже уровня сердца) и далее в течение 10 минут проводилась запись на фоне локального охлаждения до 5°С с помощью холодового пробника блока «ЛАКК-ТЕСТ». Следует отметить, что в отличие от холодового прессорного теста при локальном охлаждении не всегда происходит выраженная длительная вазоконстрикция, так и значительное увеличение перфузии при холодовой вазодилатации из-за использования меньшей поверхности охлаждения и больших возможностей подогрева участков кожи от глубжележащих тканей. При анализе результатов интерес представляет не только степень спада ПМ при вазоконстрикции или прироста ПМ при эпизодах вазодилатации, но и амплитудно-частотный анализ ритмов кровотока. Рассчитывались следующие показатели:

-        степень снижения ПМ при первоначальной вазоконстрикции (DПМх) в %,

-        время Тх от начала охлаждения (Т₁) до начала первого вазодилатационного подъема, величина ПМ при котором была равна или превышала исходный ПМ (Т₃).

Кроме того, применялся вейвлет-анализ по стандартной методике.

На рис. 4.8 и 4.9 представлены результаты локальной холодовой пробы кожи подушечек дистальной фаланги II и V пальцев одного из испытуемых (39 лет). ЛДФ-грамма (красный канал) в процессе охлаждения кожи II (рис.4.8) и V (рис.4.9) пальцев кисти. Как следует из представленных данных, степень снижения ПМ при вазоконстрикции (ΔПМх) несколько выше в зоне кожи II пальца (DПМх II пальца = 29%, DПМх V пальца = 22,3%). Достоверных различий времени от начала охлаждения до начала появления колебаний перфузионного кровотока не выявлялось и было кратковременным (около 16 сек). В то же время показатель Тх в коже II пальца составлял 185 сек (3,08 мин), а V пальца – 350 сек (5,83 мин), то есть активная вазодилатация в зоне II пальца начиналась быстрее. Выраженность вазодилатационных пиков также была большей в коже II пальца по сравнению с V пальцем. При амплитудно-частотном анализе ЛДФ-грамм в красном канале выявлено доминирование переходных нейрогенно-эндотелиальных ритмов, подтверждающих большую роль дилатации иннервируемых мышечно-содержащих сосудов в ходе холодовой вазодилатации. Обращает внимание отчетливое снижение амплитуды кардиоритма в коже II пальца в отличие от V пальца. Это наряду с относительно большей величиной ΔПМх свидетельствует о более выраженном спазме приносящих сосудов кожи 2-ого пальца – в зоне иннервации богатого симпатическими волокнами срединного нерва. Обращает внимание увеличение амплитуды миогенных колебаний и более низкая величина миогенного тонуса (МТ) прекапиллярных сфинтеров в процессе холодовой вазодилатации кожи II пальца по сравнению с V пальцем (3,03 и 3,59 соответственно). Это свидетельствует в пользу преобладания адаптационных резервов кожи II пальца и сочетается с полученными ранее данными об исходно высоких параметрах ее трофического обеспечения (Крупаткин А.И, 2003).

            Интерес представляют данные ЛДФ в более глубоких слоях – в инфракрасном канале (рис.4.10), так как именно, при зондировании в ИК области спектра излучения преобладает сигнал от мышечно-содержащих сосудов, в том числе от АВА. Результаты вейвлет-анализа подтверждают преобладающую роль АВА в процессе холодовой вазодилатации, так как резко (в 2,3 раза по сравнению с исходными данными) вырос показатель шунтирования (ПШ) на фоне доминирования амплитуды нейрогенного ритма.

 

 

 

           

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приведенные примеры иллюстрируют важную информационную роль холодового тестирования и подтверждает целесообразность его использования при исследовании функции микрососудистого русла. В качестве показателей могут применяться ΔПМх, Тх, количественные параметры вейвлет-анализа. Кроме того, при сочетании холодовой пробы с термопробой следует определять терморегуляторный резерв микроциркуляции ТРМ = ΔПМх + ΔПМт, где ΔПМт – максимальная величина ПМ при нагреве кожи.

 

4.3.4 Тепловая проба

Н.К. Чемерис, Г.М. Пискунова

 

Традиционно термопроба проводится путем нагревания области исследования до 40-45˚С в течение нескольких минут, при этом оцениваются резервные возможности микроциркуляторного русла по увеличению кровотока во время реактивной тепловой гиперемии.

Реакция на локальное нагревание кожи волосистой зоны обусловлена по меньшей мере двумя независимыми контурами регуляции – нейрогенными рефлексами и местными факторами. Согласно последним исследованиям, в развитии гиперемии при локальном нагревании рефлексы симпатической нервной системы практически не участвуют. Значительную роль в этом случае играет аксон-рефлекс с участием сенсорных нервных волокон, который, очевидно, является первичным механизмом вазодилатации. Дальнейшая вазодилатация развивается благодаря рилизингу эндотелием оксида азота (NO). Включение того или иного контура регуляции происходит в соответствии с терморегуляционными свойствами организма, что и определяет дилатацию сосудов кожи в течение всех стадий гиперемии. В частности большое значение имеет длительность и скорость нагрева, а также максимальная температура нагрева. Показано, что при высокой скорости нагрева и (или) значениях температуры выше болевого порога (42˚С), и, в особенности, если процедура сопровождается болевыми ощущениями, активизируются другие механизмы вазодилатации, обусловленные, предположительно, высвобождением ряда вазоактивных пептидов (Fromy B. et. al., 2000).

 

Методика проведения пробы

 

Обычно нагрев исследуемой поверхности кожи при проведении тепловой пробы осуществляется ступенчато до 42 – 45˚С. Время достижения заданной температуры при этом составляет от 60 до 90 секунд (Козлов В.И. и др. 2000). Недостатком такого подхода является отсутствие возможности контролировать профиль роста температуры. Кроме того, высокая скорость нагрева – до 10˚С в минуту - не позволяет исследовать динамику переходного процесса и проводить надежный анализ температурной зависимости низкочастотных колебаний, которые являются наиболее диагностически информативными. Методические трудности такого рода можно разрешить, проводя тепловую пробу ступенчато, – несколько раз с нагревом до разных температур. Но при таком варианте пробы процедура исследования становится неоправданно длительной.

Указанные недостатки можно устранить при использовании блока ЛАКК-ТЕСТ, в котором предусмотрен режим линейного нагрева со скоростью 2˚С в минуту в температурных границах от 32 до 45˚С. Такая модификация тепловой пробы позволяет в условиях одного эксперимента исследовать реакцию системы микроциркуляции на нагревание в широком температурном диапазоне (Коняева Т.Н. и др., 2002).

Рекомендуемая продолжительность записи – не менее 10 минут. В этом случае возможен качественный анализ низкочастотных колебаний, являющиеся наиболее информативными в оценке активных механизмов регуляции гемоваскулярного гомеостаза.

 

Интерпретация результатов пробы

 

Представленные ниже данные получены на группе практически здоровых нормотензивных некурящих девушек-студенток возраста 18-23 лет. Фаза менструального цикла не учитывалась. Испытуемые находились в положении сидя (предплечье – на уровне сердца). ЛДФ-зонд и нагревательный элемент фиксировали над выбранной точкой наружной поверхности правого предплечья вблизи лучезапястного сустава.

 

Ступенчатый нагрев

 

На рис. 4.11 представлены зависимости показателя микроциркуляции от времени при различных температурах нагрева. Профиль кривых (скорость нарастания и максимальная величина ПМ) зависит от температуры нагрева. При температуре нагрева 40˚С кривая имеет характерный «провал» ПМ на фоне поддерживаемой температуры. Наблюдаемая особенность может быть объяснена последовательной сменой специфических механизмов обуславливающих тепловую вазодилатацию. Однако такое поведение ПМ очевидно зависит от скорости нагрева: в случае более быстрого нагрева (кривая ПМ при 45˚С) или более медленного при 35°С «провала» не наблюдается.

На рис. 4.12 представлены нормированные к контролю максимальные амплитуды пиков в анализируемых диапазонах ЛДФ-граммы при различной температуре локального нагрева (Танканаг А.В., Чемерис Н.К., 2002, Stefanovska A. et. al., 1999). Наиболее значительные изменения характерны для диапазонов миогенной, респираторной и сердечной активности. С ростом температуры в спектре ЛДФ-грамм увеличивается амплитуда высокочастотных компонент (R и C) и снижается амплитуда в диапазоне миогенной активности (М), что отражает прогрессирующие процессы вазодилатации. (Тх).

 

Линейный нагрев

 

Зависимость ПМ от времени при нагревании и профиль температуры нагрева представлены на рис. 4.13А. Данную зависимость можно описать типичной для биологических процессов S-образной кривой и охарактеризовать как двухфазный процесс (рис.4.13Б). В первую фазу, которая соответствует диапазону температур 32–37˚С происходит плавное увеличение ПМ от 5 до 9 перфузионных единиц (пф.ед.). Вторая фаза характеризуется резким нарастанием ПМ, продолжающимся до 42˚С. Затем кривая выходит на плато и ПМ достигает значения 30 пф.ед.

В области температур от 32˚С и выше осуществляются процессы, обусловленные эндотелиальной активностью микрососудов: высвобождается оксид азота, который, воздействуя на гладкомышечные клетки эндотелия, вызывает вазодилатацию сосудов.

На рис. 4.14 и 4.15 представлены усредненные амплитуды, соответст-вующие частотным диапазонам колебаний кардиоритма (С), респираторного ритма (R), миогенной (М), нейрогенной (N) и эндотелиальной (Е) активностей. Зависимость амплитуды колебаний кардиоритма  от температуры с большой степенью точности отслеживает изменение ПМ от температуры (рис.4.14С). Такой же характер зависимости имеет и амплитуда колебаний в диапазоне дыхательного ритма (рис.4.14R). Из таблицы 4.2 видно, что при нагревании до 42 – 44˚С амплитуда колебаний в диапазоне кардиоритма (С) возрастает c 0.09 до 0,62 пф.ед., т.е. увеличивается в 6,9 раза, тогда как амплитуда колебаний респираторного ритма (R) – в 3,1 раза. Рост показателя микроциркуляции при таком значении температуры составляет 6,4 раза. 50% максимального прироста величины ПМ, амплитуды колебаний в диапазонах кардио- и дыхательного ритмов соответствуют температуре 39˚С.

 

Поскольку амплитуды колебаний в диапазонах кардио- и дыхательного ритмов формируются по пассивному механизму, то можно было ожидать и сходные по величине изменения амплитуд, однако прирост амплитуды дыхательного ритма в 2 раза меньше, чем амплитуды кардиоритма и ПМ. Это может быть объяснено тем, что респираторные колебания формируются за счет венулярного звена и, по-видимому, во время тепловой вазодилатации венулярное звено подвергается меньшим изменениям, чем артериолярное и капиллярное звенья микроциркуляторного русла.

Установленное различие в ответной реакции, на наш взгляд, дает возможность, с одной стороны, более пристально исследовать особенности функционирования этих звеньев микроциркуляторного русла, а с другой, – может быть использовано в качестве диагностического показателя нарушений в отдельных звеньях микроциркуляторной системы при ряде заболеваний.

 

Таблица 4.2

Средние значения амплитуды колебаний кровотока кожи предплечья в указанных диапазонах температур

 

C	DtoC A (пф.ед.)	31,5 – 32,5 0,09 ± 0,007	42 – 44 0,62 ±0,05
R	DtoC A (пф.ед.)	1,5 – 32,5 0,08 ± 0,007	42 – 44 0,25 ± 0,01
M	DtoC A (пф.ед.)	31,5 – 32,5 0,24 ± 0,03	42 – 44 0,39 ± 0,03
N	DtoC A (пф.ед.)	31,5 – 32,5 0,24 ± 0,02	37 – 39 0,43 ± 0,06
E	DtoC A (пф.ед.)	31,5 – 32,5 0,15 ± 0,02	37 – 39 0,32 ± 0,05

 

Кривая температурной зависимости амплитуды колебаний, связанных с миогенной активностью, может быть описана S-образной кривой, в предположении, что ее начальный стационарный участок находится в области температур ниже 32˚С. (рис.4.15, М). Половина максимального прироста величины амплитуды колебаний соответствует температуре нагрева в пределах 33˚С, что на 6˚С ниже этого показателей для ПМ, С и R ритмов. При температуре 37˚С кривая выходит на плато с тенденцией к небольшому росту. Из табл. 4.2 (M) видно, что при нагревании от 32˚С до 42 – 44˚С амплитуда колебаний возрастает c 0,24 до 0,39 пф.ед., т.е. в среднем - в 1,6 раза.

Принципиально другой характер имеет динамика амплитуды колебаний, связанных с  нейрогенной и эндотелиальной активностями (рис.4.15, N; 4.15, E). Эти зависимости могут быть описаны колоколообразной кривой с максимумом в районе 37-38˚С, что свидетельствует о существовании оптимума температур для функционирования этих регуляторных механизмов. Половина максимальной амплитуды колебаний достигается при температуре в пределах 35˚С. При нагревании от 32˚С до 37 – 39˚С амплитуда колебаний нейрогенной активности возрастает c 0.24 до 0,43 пф.ед., т.е. в среднем в 1,6 раза (табл. 4.2, N, E). В той же области температур амплитуда колебаний эндотелиальной активности возрастает c 0,15 до 0,32 пф.ед., в среднем в 2,1 раза, что сравнимо с соответствующим показателем для нейрогенной активности.

Тепловая проба используется для оценки состояния местных регуляторных механизмов кожного кровотока и применяется, например, при диагностике венозной недостаточности, синдрома Рейно, ангиопатий у больных сахарным диабетом (Vinik A.I. et. al., 2001). Оценка общего состояния регуляторных механизмов производится на основе анализа макропараметров реакции (максимальный уровень ПМ, время достижения максимума, общий характер кривой). Так в первые минуты действия температуры характер нарастания ПМ (степень наклона кривой) определяется по большей части нейрогенными факторами, которые при дальнейшем нагревании уступают место метаболическим факторам, в частности NO. Амплитудно-частотный анализ ритмов позволяет более дифференцированно оценивать состояние  миогенных, нейрогенных и эндотелиальных механизмов тепловой вазодилатации.

 

4.3.5. Окклюзионная проба

Н.К. Чемерис, Г.М. Пискунова

 

Окклюзионная проба (ОП) реализуется путем пережатия на 1 - 3 мин соответствующего участка конечности манжетой тонометра таким образом, чтобы вызвать остановку кровотока и соответственно ишемию в исследуемой области. После прекращения окклюзии кровоток восстанавливается и развивается реактивная постокклюзионная гиперемия, которая проявляется в увеличении показателя микроциркуляции до величины, превышающей исходный уровень ПМ с последующим спадом до исходного уровня.

Физиологическая роль компрессионной пробы проявляется в прекращении поступления крови в плечевую артерию и соответственно в изменении кровенаполнения в тканях. В большинстве случаев кровенаполнение уменьшается, происходит отток крови из сосудов микроциркуляции. В момент декомпрессии кровоток в артерии восстанавливается и развивается реактивная гиперемия с максимальным заполнением кровью сосудов микроциркуляции. Изменение кровенаполнения от его минимальных значений во время компрессии до максимальных во время реактивной гиперемии характеризует весь диапазон возможностей изменения кровенаполнения.

При проведении данной пробы оценивается уровень «биологического нуля» (показатель микроциркуляции в отсутствие артериального притока) и изучаются резервные возможности микроциркуляторного русла по приросту показателя микроциркуляции во время реактивной постокклюзионной гиперемии.

Согласно экспериментальным исследованиям постокклюзионная реактивная гиперемия является нейрогенной реакцией, реализующаяся преимущественно через высвобождение нейропептида КГРП (кокальцигенина) и нейронального оксида азота, секретируемых афферентными ноцицептивными С-волокнами. Эти факторы индуцируют синтез NO эндотелием, который, в свою очередь, воздействуя на гладкую мускулатуру сосудов, вызывает вазодилатацию (Fromy B. et. al., 2000, 2002).

 

Методика проведения пробы

 

При исследовании испытуемые находятся в положении сидя или лежа (предплечье – на уровне сердца) ЛДФ-зонд фиксируется над выбранной точкой наружной поверхности предплечья вблизи лучезапястного сустава. Манжета тонометра фиксируется на соответствующем плече. Проба проводится по следующей схеме: 1-я минута – регистрация исходного уровня кровотока, затем, не прерывая записи, 3-минутная окклюзия (в манжете быстро нагнетается и поддерживается давление 220-250 мм рт. ст.), по истечении которой воздух из манжеты быстро выпускается, и в течение последующих 6 минут регистрируется реакция ПМ в ходе восста­новления кровотока.

 

 

Интерпретация результатов пробы

 

При интерпретации результатов окклюзионной пробы оцениваются следующие показатели показатели, характеризующие реактивную постокклюзионную гиперемию.

М_исх - среднее значение показателя микроциркуляции в перфузионных единицах (пф.ед) до окклюзии.

М_окл - показатель микроциркуляции в процессе окклюзии. Этот показатель характеризует уровень «биологического нуля» кровотока в отсутствии артериального притока.

ПМ_макс – максимальное значение ПМ в процессе развития реактивной постокклюзионной гипере­мии.

РК - резерв кровотока, рассчитывается как отношение ПМ_макс к М_исх и выражается в процентах. В группе здоровых лиц РК составляет больше 200%. Снижение РК может наблюдаться в случае:

– при увеличении притока крови в микроциркуляторное русло (в этом случае увеличивается число исходно функционирующих капилляров),

– при явлениях стаза и застоя крови в венулах (при данных состояниях также отмечается увеличение числа функционирующих капилляров; кроме того, при возникновении реактивной постокклюзионной гиперемии часть кинетической энергии притекающих эритроцитов неизбежно расходуется на преодоление инертности форменных элементов, находящихся в состоянии стаза). Увеличение РК наблюдается при наличии спазма приносящих микрососудов (исходно функционирует меньшее число капилляров).

T_макс - интервал времени (в секундах) от снятия окклюзии до достижения ПМ_макс. Этот показатель характеризует реактивность микроциркуляторного русла и  определяется количеством сосудистых блоков и степенью ишемии исследуемого участка тела. После поясничной симпатэктомии, на фоне увеличения базального кровотока, показатель Т_макс резко уменьшается - реактивная гиперемия наступает практически сразу после снятия окклюзии, но прирост перфузии (РК) минимален.

Т_1/2 - время (в секундах) полувосстановления, интервал времени от момента достижения максимума ПM_макс до момента полувосстановления, определяемого как время достижения половины величины разности ПМ_макс - М_исх. Время полувосстановления характеризует реактивность микрососудов прекапиллярного звена. В группе здоровых лиц полувосстановление кровотока происходит за 25 - 40 сек. При наличии высокой реактивности (наклонности к спазму) Т_1/2 уменьшается, кривая реактивной постокклюзионной гиперемии снижается с высокой скоростью. В случае, когда реактивность микрососудов снижена, Т(_1/2 увеличивается, снижение кривой более пологое.

На рис. 4.17, 4.18 представлены характерные ЛДФ-граммы с гиперемическим и спастическим гемодинамическими типами микроциркуляции.

Представленные ниже данные получены на группе практически здоровых нормотензивных некурящих юношей-студентов возраста 18-23 лет, систематически занимающихся игровыми видами спорта.

Изменение показателя микроциркуляции в ходе проведения данной пробы представлено на рис. 4.16.

Значение описанных выше параметров для указанной группы испытуемых приведены в табл. 4.3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4.3

Анализируемые параметры окклюзионной пробы

 

 

Результаты амплитудно-частотного анализа ЛДФ-грамм при ОП представлены в табл. 4.4. Показаны усредненные величины амплитуд колебаний для выделенных частот в функциональных частотных диапазонах: А(Е) - эндотелиальной активности; A(N) - нейрогенной активности; А(М) - миогенной активности; A(R) - респираторного ритма и А(С) – кардиоритма. В качестве контроля взяты значения амплитуд колебаний в соответствующих диапазонах для ЛДФ-грамм, регистрируемых в течение 10 минут до проведения окклюзии. ОП - амплитуды колебаний в соответствующих диапазонах для ЛДФ-грамм, регистрируемых в течение 6 минут после прекращения окклюзии в процессе развития и становления реактивной постокклюзионной гиперемии. Параметр К(Х) – изменение амплитуды колебаний в соответствующем функциональном диапазоне рассчитывается как отношение амплитуд при ОП к значению амплитуды в контроле, выражается в процентах и характеризует отклик соответствующей системы на окклюзионную ишемию в процессе реактивной постокклюзионной гиперемии.

 

 

Таблица 4.4

Средние значения амплитуды колебаний кровотока кожи в контроле и при окклюзионной пробе (ОП)

	A(E)	A(N)	A(M)	A(R)	A(C)
Контроль	0,34 ± 0,03	0,39 ± 0,04	0,39 ± 0,05	0,10 ± 0,01	0,12 ± 0,01
ОП	0,24 ± 0,03	0,28 ± 0,03	0,42 ± 0,04	0,15 ± 0,02	0,31 ± 0,02
К(%)	71	72	108	150	258

 

Анализ результатов, представленных в таблице 4.3, показывает, что отклик микроциркуляторного русла на окклюзионную ишемию неоднозначен. В диапазонах эндотелиальной и нейрогенной активности амплитуда снижена на 29 и 28 % соответственно. Амплитуда колебаний в диапазоне миогенной активности незначительно увеличивается (108 %). Амплитуда колебаний в диапазонах респираторной и кардиоактивности, напротив, значительно возрастает (150, 258 % соответственно). Наблюдаемое перераспределение спектральной мощности из частотных диапазонов активной модуляции кровотока (E, N, M) в диапазоны пассивной модуляции (R, C), отражает преобладающие процессы вазодилатации в первые минуты восстановления кожного кровотока после ишемии.

 

4.3.6. Фармакологическая проба с ацетилхолином

Н.К. Чемерис, Г.М. Пискунова

 

Данная проба являющаяся одним из перспективных методов оценки степени эндотелиальной дисфункции. Она основана на сравнении сосудистых реакций в ответ на введение специфических агентов, вызывающих эндотелий-зависимую (ЭЗВ) и эндотелий-независимую (ЭНЗВ) вазодилатацию (Гомазков О.А., 2000, Затейников Д.А. и др., 2000, Капилевич Л.В. и др., 2001).

ЭЗВ развивается, например, при аппликации ацетилхолина, серотонина, брадикинина – веществ, которые стимулируют локальное высвобождение NО эндотелием. В ряде работ ЭЗВ оценивается по реакции на введение предшественника NO – L-аргинина (Hambrecht R. et. al., 2000).

ЭНЗВ развивается в ответ на введение некоторых нитросоединений, например, нитроглицерина или нитропруссида натрия. Эти агенты являются донорами NO, который непосредственно вызывает расслабление гладкомышечных клеток сосудов (Ковалев И.В. и др., 1997, Collins P. et. al., 1988).

 

 

 

Методика проведения пробы

 

Для ионофоретического введения веществ и одновременной регистрации параметров кровотока используется ионофоретический пробник блока «ЛАКК-ТЕСТ», к которому подводятся растворы апплицируемых веществ. Пробник фиксируется на наружной поверхности предплечья вблизи лучезапястного сустава. Электрод противоположной полярности фиксируется на запястье другой руки. Испытуемые при исследовании могут находиться в положении сидя или лежа.

Аппликацию АХ и НП осуществляют последовательно на различных участках поверхности кожи со схожей плотностью сосудистой сети, на расстоянии не менее 5 см друг от друга.

Для каждого испытуемого регистрируются контрольная 10-минутная запись без пробы и две 10-минутные записи с ионофоретическим введением АХ и НП.

Рекомендуется проведение ионофореза при силе тока не более 50 мкА, так как ток большей силы, особенно при длительном ионофорезе (более 2мин.), сам является эффективным раздражителем, вызывающим гиперемию. Действующие агенты: АХ (ацетилхолин-хлорид) и НП (нитропруссид натрия) применяются в виде водных растворов различных концентраций: 1%, 0,1%, 0,01% (Коняева Т.Н. и др., 2002).

Представленные ниже данные получены на группе практически здоровых нормотензивных некурящих девушек-студенток возраста 18-23 лет. Фаза менструального цикла не учитывалась.

Обычно данная проба проводится по следующей схеме: регистрация исходного уровня кровотока  ®  регистрация кровотока при действии ионофоретического тока в течение 1 ‑ 3 мин  ®  последующая регистрация динамики перфузии. Концентрация растворов используемых  фармакоагентов – 1%, величина тока 50 – 200 мкА.

Типичная динамика ПМ в ходе проведения пробы при этих условиях показана на рис. 4.19.

Для действия АХ характерно: быстрое нарастание ПМ в ходе проведения ионофоретической пробы, сохранение тенденции увеличения ПМ в течение примерно 1 мин после прекращения действия ионофореза, после этого следует медленное восстановление ПМ. Действия НП характеризуется более плавным нарастанием ПМ в ходе ионофореза, продолжающимся и после прекращения действия тока (в нашем случае в пределах 7 мин.). В норме максимальное значение ПМ при действии АХ, как правило, выше либо незначительно меньше чем для НП.

Наблюдаемое различие в динамике реакции микроциркуляторного русла на АХ и НП объясняется биохимическими особенностями действия этих агентов. Известно, что действие ацетилхолина вызывает активацию ферментных систем, локализованных в эндотелии, что, в конечном счете, приводит к высвобождению оксида азота эндотелиоцитами. NO, в свою очередь, воздействует на гладкомышечные клетки сосудов. Ацетилхолин не способен накапливаться в ткани и быстро разрушается ацетилхолинэстеразой, что подтверждается относительно быстрым снижением уровня ПМ после прекращения действия ионофореза. Фармакодинимика нитропруссида натрия более медленная – эффект обусловлен наличием нитрозогруппы, отщепляющейся с образованием NO под действием восстановителей типа тиолов. Действие сохраняется в течение нескольких минут после прекращения аппликации.

При анализе результатов данной пробы оцениваются прежде всего максимальные значения ПМ реакции. Реакция на НП отражает релаксацию сосудов, вызванную непосредственным действии оксида азота на гладкую мускулатуру. АХ используется, чтобы продемонстрировать вазодилатацию, опосредованную эндотелием, что позволяет использовать этот тест для оценки функционального состояния эндотелия (конкретно – способности синтезировать факторы релаксации). Эндотелиальная дисфункция проявляется в снижении выраженности реакции на АХ: максимальное значение ПМ в этом случае меньше, чем в случае реакции на НП и пропорционально степени дисфункции. Данная функциональная проба используется для оценки степени эндотелиальной дисфункции, например, при таких патологических состояниях как сахарный диабет, эссенциальная артериальная гипертензия, гиперхолестеролэмия, атеросклероз.

Для анализа участия активных механизмов  (миогенной, нейрогенной и эндотелиальной природы), проявляющихся в низкочастотных (0,007 – 0,1 Гц) составляющих колебаний перфузии и представляющих наибольший интерес, необходимо увеличить время развития реакции, в связи с чем, предлагается следующая схема пробы: 1 мин. – регистрация исходного уровня кровотока, следующие 9мин. – регистрация кровотока при действием ионофореза. При указанных выше параметрах ионофореза (ток 50 мкА, концентрация растворов 1%) наблюдается максимальная вазодилатация, что приводит к практически полному подавлению анализируемых колебаний. В связи с этим, по-нашему мнению, наиболее целесообразно использовать более низкие токи и (или) концентрации.

На рис. 4.20 представлена зависимость ПМ от времени при ионофорезе АХ (0,01 и 1%) и НП (1%) при значении тока 5 мкА. Следует отметить, что ПМ зависит как от силы тока ионофореза, так и от концентрации растворов действующих веществ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Максимальные значения ПМ при ионофорезе 1% АХ и НП значительно отличаются (28 пф.ед. для 1% АХ и 5 пф.ед. для 1% НП). Эффект АХ в концентрации 0.01% сравним с таковым для 1% раствора НП (ПМ возрастает в 1,5 и 2 раза соответственно), что свидетельствует о более высокой чувствительности системы микроциркуляции кожи к АХ по сравнению с НП. На рис. 4.21 представлены амплитудно-частотные спектры (АЧС) при ионофорезе АХ (0,01 и 1%) и НП (1%) при значении тока 5 мкА.

При ионофорезе 0,01% раствора АХ наибольшая амплитуда колебаний приходится на диапазон эндотелиальной  активности (0,47 пф.ед.), что, по-видимому, обусловлено природой действующего агента: АХ относится к веществам, вызывающим вазодилатацию по эндотелий-зависимому механизму, поэтому при минимальной концентрации АХ наличие пика в диапазоне эндотелиальной активности говорит об усилении активности эндотелиальных клеток под действием АХ. Небольшое увеличение амплитуды пика в диапазоне кардиоритма до 0,16 пф.ед. и диапазоне респираторной активности (0,2 пф.ед.) свидетельствует о начале процесса вазодилатации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При увеличении концентрации раствора (1%) эффект АХ возрастает. Усиливающаяся секреция оксида азота эндотелием приводит к увеличению амплитуды в диапазонах эндотелиальной и нейрогенной активности (0,8 пф.ед.). Пик в диапазоне миогенной активности (0,68 пф.ед.) свидетельствует об усилении вазомоторной активности гладкомышечных клеток стенок сосудов. Проявлением более глубокой степени вазодилатации (по сравнению с 0,01% раствором) является наличие выраженного пика в диапазоне кардиоритма (0,7 пф.ед.). Амплитуда колебаний в диапазоне респираторного ритма также возрастает (0,3 пф.ед.), что указывает на закономерное увеличение кровенаполнения венулярного звена в зависимости от степени вазодилатации сосудов.

В отличие от действия АХ, ионофоретическая аппликация НП проявляется в значительном увеличении амплитуды колебаний в миогенном диапазоне (0,75 пф.ед.). Также наблюдается незначительное увеличение амплитуда в нейрогенном диапазоне (0,36 пф.ед.). Амплитуда колебаний в диапазоне эндотелиальной активности в случае НП, оказывается ниже соответствующего значения в контроле (0,1 пф.ед.). Наблюдаемые изменения в спектре, по-видимому, можно объяснить прямым вазодилатирующим действием НП: являясь экзогенным донором оксида азота, он непосредственно воздействует на гладкомышечные клетки, не вовлекая в процесс сосудистый эндотелий и нейрогенные механизмы регуляции.

Таким образом, фармакологическая (ионофоретическая) проба с применением АХ и НП является весьма эффективным методом диагностики состояния эндотелия, позволяя обнаруживать и количественно оценивать степень эндотелиальной дисфункции, которая служит основой развития многих патологических состояний кардио-васкулярной системы.

 

4.3.7. Электростимуляционная проба

 

Сенсорная пептидергическая иннервация является неотъемлемым компонентом периваскулярной иннервации. Для функционального тестирования  сенсорных пептидергических периваскулярных волокон наиболее эффективно исследование их локальной эффекторной функции путем перкутанной антидромной электростимуляции ноцицептивных капсаицин-чувствительных С- афферентов. Электростимуляция сенсорных терминалей способна вызвать антидромную вазодилатацию кожи как в эксперименте у млекопитающих, так и  у человека, причём эффект вазодилатации можно количественно оценить по уровню прироста перфузии при регистрации ЛДФ-грамм (Крупаткин А.И., 2002). Поскольку электростимуляция осуществляется чрезкожно, то она способна активировать и другие нервные волокна, а не только сенсорные. В связи с этим важен правильный выбор параметров стимуляции. Для электростимуляции С - афферентов используется импульсы тока частотой 2 Гц и длительностью импульса 0,5 мсек. Для электростимуляции применяется  электростимуляционный электрод блока «ЛАКК-ТЕСТ». Регистрацию ЛДФ-граммы проводят в зоне электростимуляции или на расстоянии до 1 см от стимулирующего электрода. Это соответствует размеру рецепторных полей С-волокон, которые для кожи конечностей человека чаще не превышают 2 см. Сила тока подбирается индивидуально, не доводя 0,5 мА до порога боли. Обычно для пальцев кисти она не превышает 9 – 10 мА. После одноминутной электростимуляции её прекращают, но продолжают запись ЛДФ. Общий вид ЛДФ-граммы представлен на рис. 4.22. Предлагается оценивать следующие показатели -  время от начала электростимуляции до начала подъема кривой (Т₁), общее время подъема кривой от его начала до момента спада (Т₂). Целесообразно рассчитывать степень прироста ПМ (DПМс в %) по формуле:

                               (4.3)

где ПМ_макс. – максимальная величина ПМ при электростимуляционном тесте, М_исх. – исходное значение ПМ.

В коже пальцев в отличие от кожи предплечья у многих обследуемых  после первоначального подъёма ЛДФ-граммы может наблюдаться её спад с последующим повторным возрастанием перфузии, что придает ЛДФ-записи двухфазный (иногда многофазный) характер. Вероятно, это обусловлено периодическим преобладанием симпатической вазоконстрикции, вызванной электростимуляцией, особенно в акральных зонах, где этот тип нервной регуляции главенствует. В этих случаях для расчёта DПМс целесообразно учитывать повышение перфузии первой дилатационной волны.  Норматив для кожи предплечья по внутренней поверхности  DПМс – 42%, для кожи подушечки II пальца – 36%, V пальца – 26%.

Поскольку блокатором функции С-афферентов служит капсаицин, угнетение DПМс под влиянием его локальных аппликаций подтверждает диагностическую специфичность электростимуляционного теста.  При исследованиях использовали настойку стручкового перца (фирма Ай-Си-Эн, Россия), содержащую 1% раствор капсаицина в 90% спирте. Смазывали кожу ладонной поверхности предплечья 6 раз в сутки каждые 3 часа в течение 3 суток у 15 здоровых добровольцев. Тестировали кожу до и на 4 сутки после обработки в трех стандартных точках, каждая на расстоянии 1 см от стимулирующего электрода. Дыхательную пробу проводили до и после электростимуляции через 20 секунд после нормализации уровня ПМ. Результаты представлены в таблице 4.5.

 

Таблица 4.5

Показатели дыхательной пробы и электростимуляционного теста кожи предплечья

 

Показатели ЛДФ	До капсаицина  (n = 45)	После капсаицина (n = 45)
Электростимуляционный тест:
Т1, сек	5,1 ± 2,4	33 ± 7,6
Т2, сек	63 ± 18,3	7 ± 4,5
DПМ с, %	42 ± 2,6	3,4 ± 0,2
Дыхательная проба:
DПМ до электростимуляции,%	36 ± 5,3*	31 ± 4,5 *
DПМ после электростимуляции,%	41,7 ± 1,9*	34,1 ± 3,7*

*р >0,05, в остальных случаях р <0,05.

 

Из данных табл. 4.5 следует, электростимуляционный тест достоверно отражает функцию сенсорных капсаицин-чувствительных волокон, т.к. после пробы с капсаицином эффект вазодилатации резко угнетался.

 

Резерв нейромедиаторной регуляции микрососудистого русла

 

Показатель резерва нейромедиаторной регуляции микроциркуляторного русла (РНР, в %)  является суммой  величин степени снижения ПМ при дыхательной пробе (DПМ) и степени прироста ПМ при электростимуляционном тесте (DПМс). РНР характеризует степень участия нейрогенного фактора в микрососудистой регуляции. Соответственно, доля каждого из компонентов РНР, выраженная в % от общего РНР, отражает соотношение симпатической и сенсорной пептидергической видов регуляции. Приведенная методика оценки РНР позволяет проводить его экспресс-анализ с помощью указанных функциональных проб.

 

Дополнительные возможности оценки периферической иннервации с помощью электростимуляционных тестов

 

Благодаря наличию в блоке «ЛАКК-ТЕСТ» других, кроме вышеуказанных, частотных параметров электростимуляции возможно осуществить новые дополнительные возможности исследования нарушений периферической иннервации тканей. Прямая стимуляция нервных волокон кожи с разными частотами и определение болевого порога чувствительности при определенном токе (в низко- и высокочастотных диапазонах) обеспечивает информацию о функции как тонких маломиелинизированных, так и толстых высокомиелинизированных  волокон. Порог чувствительности рекомендуется определять по нарастанию или по убыванию силы  тока.  При диабетической невропатии исследуются кожа подушечек указательного пальца кисти и большого пальца стопы (Masson E.A. et al., 1989). Порог чувствительности при частоте стимуляции 2-8 Гц на верхних и нижних конечностях, а также при частоте стимуляции 250 Гц на верхних конечностях коррелирует с состоянием тонких волокон (порогом температурной чувствительности), а при частоте стимуляции 2000 Гц – с состоянием толстых миелинизированных волокон (порогом вибрационной чувствительности и скоростью проведения импульсов по данным электронейромиографии). У здоровых лиц величина тока стимуляции, соответствующая порогу чувствительности, колеблется в пределах 0,5-5 мА, а при диабетической невропатии повышается в 2-3 и более раз, особенно на нижних конечностях. Поскольку поражения разных видов волокон (увеличение порога чувствительности) при невропатиях происходит неодинаково в разных частотных диапазонах, эта проба позволяет быстро и неинвазивно определять функциональную интеграцию, дифференцированное состояние  разных популяций периферических нервных волокон. Кроме того, такой подход позволяет в сомнительных случаях (например, при диабете) установить факт наличия или  отсутствия невропатии.

 

4.4. Рекомендации для проведения функциональной диагностики регуляции микроциркуляторного русла

           

1. При оценке микроциркуляции в конкретной области исследований первоначальным этапом является подбор контрольной группы для получения ориентиров, необходимых для сопоставления их с  данными  конкретного пациента. Для примера приведена таблица 4.6 усредненных значений параметров базального кровотока кожи подушечки 2-ого пальца кисти здоровых лиц от 16 до 75 лет (n = 32). Разброс значений составлял 15%.

 

Таблица 4.6

Средние параметры кровотока кожи подушечки 2 пальца кисти

 

 

Важным этапом диагностики является проведение функциональных проб. В зависимости от задач исследований микроциркуляции крови выбирается требуемый перечень функциональных тестов (табл. 4.7, 5.1) и также определяются контрольные параметры. В главе 4 приведены контрольные значения для ряда функциональных тестов.

            2. Предварительно, перед проведением расчетов показателей микроциркуляции в условиях физиологического покоя необходимо анализировать вид записи ЛДФ-граммы. Если запись выполнена корректно, без артефактов, то ее вид должен представлять собой переменный колебательный процесс изменения перфузии, группируемый вблизи воображаемой линии, параллельной оси времени. Колебательный процесс может быть представлен в виде локальных групп колебаний, повторяющихся во времени, как правило, в виде апериодических изменений перфузии.

            Если запись ЛДФ-грамм произведена в областях исследований, где имеются трудности обеспечить стандартизацию съема информации, например, на слизистой поверхности при эндоскопических исследованиях, или запись ЛДФ-граммы осуществлена с артефактами, а также с неясными участками подъема или снижения перфузии, то необходимо выбрать в записях отдельные фрагменты, отвечающие указанным рекомендациям для корректной записи.

 

Таблица 4.7

Методические подходы к анализу механизмов регуляции микроциркуляции кожи с помощью ЛДФ

 

Исследуемые компоненты регуляции	Исследование осцилляций кровотока в покое	Функциональные пробы
Эндотелиальная секреция NO	Эндотелиальные колебания	1. Окклюзионная проба (артериальная окклюзия 2-3 минуты). 2. Локальный ионофорез с ацетилхолином и нитропруссидом натрия. 3. Оценка второго пика вазодилатации при локальной тепловой пробе.
Нейрогенная регуляция
1. Симпатические (терморегуляторные) адренергические волокна	1. Нейрогенные колебания и НТ.	1. Вазоконстрикторные пробы (дыхательная, холодовая и др.).
2. Сенсорные пептидергические волокна	2. В физиологических условиях не всегда выражены (около 0,06 Гц).	2а. Электростимуляционная проба. 2б. Оценка первого пика вазодилатации при локальной тепловой пробе.
3. Симпатические холинергические волокна.	3. Предположительно 0,12 – 0,18 Гц в коже неакральных зон конечностей и туловища (Silverman D.G., Stout R.G., 2002)	3. Локальный электрофорез с бретилием тозилатом и дальнейшим проведением общих тепловых проб.
Миогенная эндотелий-независимая регуляция	Миогенные колебаний и МТ.	1. Постуральная проба (венуло-артериолярный рефлекс). 2. Окклюзионная проба (артериальная окклюзия около 30 секунд).
Состояние венозного оттока	Дыхательные ритмы	1. Постуральная проба (венуло-артериолярный рефлекс). 2. Окклюзионная венозная проба.
Состояние артериального притока	Кардиоритмы	1. Тепловая проба. 2. Проба с физической нагрузкой.

 

            3. Рекомендуемая длительность фоновой записи ЛДФ-грамм. От длительности записи зависит получение информации о содержании ритмов колебания перфузии в ЛДФ-грамме. Чем длиннее запись, тем больше уверенность, что возможно зарегистрировать колебания определенной природы. Для устойчивой регистрации нейрогенных, миогенных, дыхательных и сердечных колебаний запись рекомендуется осуществлять в течение не менее 4 минут. Колебания эндотелиальной природы регистрируются при длительности около 10 минут.

            При расчете фрагментов записи с длительностью, меньшей указанного времени, можно получать данные не о всех колебаниях.

            Если запись произведена в период «молчания» определенного механизма регуляции, то соответственно информация об этих колебаниях будет отсутствовать при расчетах.

            4. Анализ расчетных результатов проводится путем сопоставления с аналогичными данными для контрольной группы.

            В качестве примеров рассмотрим две ситуации: повышение значений перфузии относительно контроля и снижения перфузии по сравнению с контролем.

            Повышение значения перфузии – это увеличение кровотока вследствие, как правило, снижения нейрогенного тонуса артериол, реже других компонентов тонуса. Рассматриваются два варианта:

1 вариант – повышение перфузии не более, чем на 50% от контрольных значений (М­, σ­, К_v £ К_vконт ). Понижение нейрогенного тонуса – это увеличение амплитуд колебаний в нейрогенном диапазоне (Ан­). Если регистрируются нейрогенные ритмические колебания синусоидальной формы, то это соответствует патологическим дефектам, при которых нарушен нейрогенный контроль артериолярного тонуса. Снижение НТ может сопровождается повышением МТ (Ам¯) и увеличением шунтирования по артерио-венулярным анастомозам (рост ПШ).

2 вариант – повышение перфузии в несколько раз по сравнению с контролем (М­­, σ­, К_v < К_vконт.). Значительное увеличение перфузии, соответствующее гиперемическому типу микроциркуляции (выявляется при проведении окклюзионной пробы, раздел 4.7), вследствие существенного снижения мышечного тонуса сопровождается ростом амплитуд сердечных колебаний (Ас­), привносящихся в микроциркуляторное русло с большим потоком крови из артерий.

Снижение перфузии относительно контрольных значений. Рассматриваются также два варианта.

1 вариант – уменьшение перфузии до 50% от контроля  происходит в результате повышения нейрогенного тонуса (М¯, σ¯, К_v ≥ К_vконт). В результате компенсаторной реакции могут наблюдаться повышенные амплитуды миогенных колебаний (Ам­) (снижение миогенного тонуса). В случае снижения артерио-венулярного давления наблюдаются эпизоды с выраженными дыхательными ритмами (Ад­).

2 вариант – уменьшение перфузии на более 50% от контрольных значений. Значительные снижение перфузии происходит вследствие спазма артериол (М¯, σ¯, К_v £ К_vконт.) и может соответствовать спастическому типу микроциркуляции (определяется при проведении окклюзионной пробы, раздел 4.7).

5. С учетом того, что метод ЛДФ позволяет диагностировать состояние как исходных, так и нагрузочных показателей микроциркуляции, он представляет уникальные перспективы для системного анализа патогенетических механизмов и их нарушений. Подходы к этому анализу сгруппированы в табл. 4.7.

 

Литература

1.              Бранько В.В., Богданова Э.А., Камшилина Л.С., Маколкин В.И., Сидоров В.В. Метод лазерной доплеровской флоуметрии в кардиологии, Пособие для врачей, М., 1999, 48с.

2.              Гомазков О.А. Молекулярные и физиологические аспекты эндотелиальной дисфункции. Роль эндогенных химических регуляторов. // Успехи физиол. наук. 2000. Т. 31. № 4. С. 48-62.

3.              Затейщиков Д.А., Минушкина Л.О., Кудряшова О.Ю. и др. Функциональное состояние эндотелия у больных артериальной гипертонией и ишемической болезнью сердца. // Кардиология. 2000. Т. 40. №2. С. 14-17.

4.              Капилевич Л.В., Ковалев И.В., Баскаков М.Б., Медведев М.А. Внутриклеточные сигнальные системы в эпителий- и эндоте­лийзависимых процессах расслабления гладких мышц. // Успехи физиол. наук. 2001. Т. 32. № 2. С. 88-98.

5.              Ковалев И.В., Панов А.А., Баскаков М.Б., и др. Влияние нитропруссида натрия на мембранный потенциал и механическое напряжение гладкомышечных клеток аорты крысы. // Рос. физиол. журн. им. М.И. Сеченова. 1997. Т.83. № 7. С. 70-76.

6.              Козлов В.И., Гурова О.А. Динамика микроциркуляторных реакций при тепловой пробе. Материалы третьего всероссийского симпозиума «Применение лазерной допплеровской флоуметрии в медицинской практике», Москва, 2000, C. 77-78.

7.              Коняева Т.Н., Красников Г.В., Пискунова Г.М., Сидоров В.В.,  Танканаг А.В., Чемерис Н.К. Тепловая проба с линейно нарастающей температурой нагрева в исследованиях механизмов регуляции системы микроциркуляции кожи человека // Вестник новых медицинских технологий, 2002. – Т. IX. - №4., C. 89-91.

8.              Коняева Т.Н., Танканаг А.В., Красников Г.В., Пискунова Г.М., Сидоров В.В.,  Чемерис Н.К. Условия проведения ионофоретической пробы с ацетилхолином и нитропруссидом для оценки состояния эндотелия микрососудистого русла кожи человека // Вестник новых медицинских технологий, 2004. – Т. XI. - №1-2., C. 68-70.

9.              Красников Г.В., Матрусов С.Г., Пискунова Г.М., Сидоров В.В., Чемерис Н.К. Возрастные особенности осцилляций периферического кровотока в коже, Третий Всероссийский симпозиум «Применение лазерной доплеровской флоуметрии в медицинской практике», М., 2000, с.32-34.

10.           Крупаткин А.И. Клиническая нейроангиофизиология конечностей (периваскулярная иннервация и нервная трофика).-М.: Научный мир, 2003.-328с.

11.           Крупаткин А.И., Сидоров В.В., Меркулов М.В. и др. Функциональная оценка периваскулярной иннервации конечностей с помощью лазерной допплеровской флоуметрии. Пособие для врачей. М., 2004.- 26с.

12.           Крупаткин А.И. Оценка локальной эффекторной функции сенсорных афферентов кожи конечностей с помощью лазерной допплеровской флоуметрии // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова.- 2002.-т.88,№5.- с.658-662.

13.           Танканаг А.В., Чемерис Н.К. Применение вейвлет-преобразования для анализа лазерных допплеровских флоурограмм. Материалы четвертого всероссийского симпозиума «Применение лазерной допплеровской флоуметрии в медицинской практике», Пущино, 2002, с. 29-39/

14.           Abbot N.C., Beck J.S., Wilson S.B., Khan F. Vasomotor reflexes in the fingertip skin of patients with type 1 diabetes and leprosy // Clin. Autonom. Res.- 1993.- v.3.- pp. 189-193.

15.           Barron S.A.,Rogowski Z., Kanter Y., Hemli J. DC photoplethysmography in the evaluation of sympathetic vasomotor responses // Clin. Physiol.- 1993.- v.13.- pp. 561-572.

16.           Bergersen T.K., Hisdal J., Walloe L. et al. Perfusion of the human finger during cold-induced vasodilatation // Am. J. Physiol.1999.- v.45.-R731-R737.

17.           Bolton B., Carmichael E.A., Sturup G. Vasoconstriction following deep inspiration // J. Physiol.- 1936.- v.86.- pp. 83-94.

18.           Boutouyrie P., Lacolley P., Girerd X. et al. Sympathetic activation decreases medium-sized arterial compliance in humans // Am. J. Physiol. 1994.- v.36.- H1368- H1376.

19.           Collins P., Henderson A.H., Lang D., Levis M.J. Endothelium-derived relaxing and nitroprusside. Compared in noradrenaline K⁺ - contracted rabit and rat aortae. // J. Phisiol. 1988. V.400, pp. 395-404.

20.           De Lalla. Causes of skin cooling in pressure breathing, deep inspiration and deep expiration // Am. J. Physiol. -1948.- v.152.- pp. 122-130.

21.           Du Buf-Vereijken P.W.G., Netten P.M., Wollersheim H., Festen J., Thien T. Skin vasomotor reflexes during inspiratory gasp: standartization by spirometric control does not improve reproducibility// Int.J. Microcirc.Clin.Exp.- 1997.- v.17.-pp.86-92.

22.           Fox R.H., Wyatt H.T. Cold induced vasodilation in various areas of the body surface of man // J. Physiol. (London) 1962.-v.162.-pp.289-297.

23.           Fromy B., Abraham P.,  Bouvet C., Bouhanick B., Fressinaud P., Saumet J.L. Early Decrease of Skin Blood Flow in Response to Locally Applied Pressure in Diabetic Subjects // Diabetes, vol. 51, 2002, 1214-1217.

24.           Fromy B., Merzeau S., Abraham P., Saumet J.L. Mechanisms of the coetaneous vasodilatator response to local external pressure application in rats: involvement of CGRP, neurokinins, prostaglandins and NO. // British Journal of Pharmacology, 131, 2000, pp. 1161-1171

25.           Gilliatt R.W. Vasoconstriction in the finger after deep inspiration // J. Physiol.- 1948.- v.107.- pp.76-88.

26.           Gilliatt R.W., Guttmann L., Whitteridge D. Inspiratory vasoconstriction in patients after spinal injuries // J. Physiol. -1948.- v.107.- pp.65-75.

27.           Hambrecht R., Hilbrich L., Erbs S. et all. Correction of endothelial dysfunction in chronic heart failure: additional effects of exercise training and oral L-arginine supplementation. // J. Am. Coll. Cardiol. 2000. V. 35. № 3, pp. 706-713.

28.           Hamming W. Didital Filters, Prentice – Hall, Englewood Cliffs, NY. 1983.

29.           Hoffmann U. Evaluation of flux motion, Laser Doppler. – London, Los Angeles, Nicosia, Med-Orion Publishing Company, 1994, pp.55-61.

30.           Joannides R., Richard V., Moore N. et al. Influence of sympathetic tone on mechanical properties of muscular arteries in humans // Am. J. Physiol. 1995.- v.37.- H794-H801.

31.           Khan F., Spence V.A., Wilson S.B., Abbot N.C. Quantification of sympathetic vascular responses in skin by laser Doppler flowmetry// Int. J. Microcirc.Clin.Exp.- 1991.-v.10.-pp.145-153.

32.           Khan F., Spence V.A., Belch J.J.F. Cutaneous vascular responses and thermoregulation in relation to age // Clin Sci. -1992.- v.82.- pp.521-528.

33.           Lau Y.T., Liu C.F., Tsai C.C. Cutaneous vasoconstrictor respjnse induced by inspiratory gasp in relation to sex and age // Clin Sci. 1995.- v.89.- p.233-237.

34.            Lafleche A.B., Pannier B.M., Laloux B. et al. Arterial response during cold pressor test in borderline hypertension // Am. J. Physiol. 1998.- v.275.- H409- H415.

35.           Littleford R.C., Khan F., Belch J.J.F. Impaired skin vasomotor reflexes in patients with erythromelalgia// Clin. Sci.- 1999.- v.96.- pp.507-512.

36.           Masson E.A., Veves A., Fernando D., Boulton A.J.M. Current perception thresholds: a new, quick, and reproducible method for the assessment of peripheral neuropathy in diabetes mellitus // Diabetologia.- 1989.- v.32,n.10.- pp.724-728.

37.           Mayrovitz H.N., Groseclose E.E. Neurovascular responses to sequential deep inspirations assessed via laser Doppler perfusion changes in dorsal finger skin// Clin. Physiol. and Functional Imaging.-2002.-v.22.-n.1.-pp.49-54.

38.           Mayrovitz H.N., Groseclose E.E. Inspiration-induced vascular responses in finger dorsum skin // Microvasc. Res.-2002.-v.63.-pp.227-232.

39.           Minson C.T.,  Berry L.T., Joyner M.J. Nitric oxide and neurally mediated regulation of skin blood flow during local heating. // J. Appl. Physiol., 91, 2001, pp. 1619–1626.

40.           Mulinos M.G., Shulman I. Vasoconstriction in the hand from a deep inspiration // Am. J. Physiol.-1939.- v.125- pp.310-322.

41.           Nakata A., Takata S., Yuasa T. et al. Spectral analysis of heart rate, arterial pressure and muscle sympathetic nerve activity in normal humans // Am. J. Physiol.- 1998.- v.274.- pp. H1211- H1217.

42.           Netten P.M., Wollersheim H., van der Broek P., van der Heijden H.F.M., Thien T. Evaluation of two sympathetic cutaneous vasomotor reflexes using laser Doppler fluxmetry // Int. J. Microcirc. Clin. Exp. 1996.- v.16.-pp.124-128.

43.           Nuzzaci G., Evangelisti A., Righi D. et al. Is there any relationship between cold- induced vasodilatation and vasomotion ? // Microvasc. Res. 1999.- v.57.- pp.1-7.

44.           Oberle J., Elam M., Karlsson T., Gunnar W.B. Temperature-dependent interaction between vasoconstrictor and vasodilator mechanisms in human skin// Acta Physiol. Scand. 1988.- v.132.- pp.459-469.

45.           Rosenbaum M., Race D. Frequency-response characteristics of vascular resistance vessels// Am.J.Physiol.-1968.-v.215.-pp.1397-1402.

46.           Schmid-Schonbein H., Ziege S., Grebe R. et al. Synergetic interpretation of patterned vasomotor activity in microvascular perfusion: discrete effects of myogenic and neurogenic vasoconstriction as well as arterial and venous pressure fluctuations // Int. J. Microcirc.- 1997.- v.17.- pp.346-359.

47.           Sendovski I., Savowery G., Besnard Y. et al. Cold induced vasodilatation and cardiovascular responses in humans during cold water immersion of various upper limb areas // Eur. J. Appl. Physiol. 1997.- v.75.- pp.471-477.

48.           Shepherd J.T., Rusch N.J., Vanhoutte P.M. Effect of cold on blood vessel wall// Gen. Pharmacol. 1983.- v.14.- pp.61-64.

49.           Silverman D.G., Stout R.G. Distinction between atropine-sensitive control of microvascular and cardiac oscillatory activity//Microvasc. Res. 2002.- v.63-pp.196-208.

50.           Stefanovska A., Bracic M., Kvernmo H.D. Wavelet Analysis of Oscillations in Peripheral Blood Circulation Measured by Doppler Technique. // IEEE Trans. Biomed. Eng., № 10, vol. 46, 1999, pp. 1230-1239.

51.           Van den Brande P., de Coninck A., Lievens P. Skin microcirculation responses to severe local cooling // Int. J. Microcirc. Clin. Exp. 1997.- v.17.- pp.55-60.

52.           Weise F., Laude D., Girard A. et al. Effects of the cold pressor test on short-term fluctuations of finger arterial blood pressure and heart rate in normal subjects // Clin Auton. Res. 1993.- v.3.- pp. 303- 310.

53.           Wilson S.B., Jennings P.E., Belch J.J.F. Detection of microvascular impairement in type I diabetics by laser Doppler flowmetry // Clin Physiol. 1992.- v.12.- pp.195-208.

54.           Wollersheim H., Droste H., Reyenga J., Thien T.H. Laser Doppler evaluation of skin vasomotor reflexes during sympathetic stimulation in normals and in patients with primary Raynaud¢s phenomenon// Int.J. Microcirc. –1991.- v.10- pp.33-42.

55.           Vinik A.I., Erbas T., Park T.S., Stansberry K.B., Scanelli J.A., Pittenger G.L. Dermal neurovascular dysfunction in type 2 diabetes. // Diabetes Care, № 8, vol.24, 2001, pp. 1468-1475.

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

Предисловие............................................................................................................... 3

Список сокращений.................................................................................................. 5

РАЗДЕЛ 1

МЕТОДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ДИАГНОСТИКИ СОСТОЯНИЯ

МИКРОЦИРКУЛЯЦИИ КРОВИ. – Крупаткин А.И., Сидоров В.В............................. 6

Глава 1. Метод лазерной допплеровской флоуметрии.................................................. 6

1.1.       Физические основы метода ЛДФ......................................................................... 6

1.2.       Диагностическое значение ритмов колебаний кровотока в микроциркуляторном русле       14

Литература.................................................................................................................... 24

Глава 2. Морфологические особенности сосудистого русла........................................ 26

2.1.   Общие сведения о морфологии сосудистого русла............................................... 26

2.2.   Сосудистая система кожи и подлежащих тканей.................................................. 32

Литература.................................................................................................................... 34

Глава 3. Физилогические основы функционирования и регуляции тканевого сосудистого русла  36

3.1.   Регуляция сосудистого тонуса.............................................................................. 37

3.1.1. Тонус кровеносных сосудов............................................................................................................ 37

3.1.2. Механизмы регуляции тонуса сосудов......................................................................................... 39

3.2.  Физиологические основы функционирования периваскулярной иннервации............ 56

3.3.  Регуляция нутритивного русла и транскапиллярного обмена................................. 68

3.4. Влияние реактивности стенок сосудов на результирующий эффект регулярных влияний       74

3.5. Особенности регуляции разных звеньев сосудистого русла и тканей конечностей. 77

Литература.................................................................................................................... 80

Глава 4. Диагностика функционального состояния микроциркуляции крови методом ЛДФ 83

4.1. Диагностические характеристики базального кровотока........................................ 84

4.2. Диагностика микрососудистого тонуса................................................................... 89

4.3. Функциональные пробы........................................................................................... 91

4.3.1. Дыхательная проба............................................................................................................................. 91

4.3.2 Постуральная (ортостатическая) проба......................................................................................... 94

4.3.3. Холодовая проба................................................................................................................................. 97

4.3.4. Тепловая проба. Н.К. Чемерис, Г.М.Пискунова.......................................................................... 102

4.3.5. Окклюзионная проба Н.К. Чемерис, Г.М.Пискунова................................................................. 107

4.3.6. Фармакологическая проба с ацетилхолином Н.К. Чемерис, Г.М.Пискунова...................... 111

4.3.7. Электростимуляционная проба...................................................................................................... 116

4.4. Рекомендации для проведения функциональной диагностики регуляции микроциркуляторного русла   119

Литература.................................................................................................................... 122