От локальной к общей оценке состояния микроциркуляторно-тканевой системы человека. Инструменты контроля Текст научной статьи по специальности «Медицинские технологии»

3. Rodionov Yu.Ya., Chikov V.P. The phenomenon of the electromechanical cardiac control of basic animal organism's activities // XXVIII Int. Congr. of Physiological Sciences. Abstracts. Budapest. Hungary.- 1980.- July 13-19.

4. Wiederhielm C.A., Woodbury J.W., Kirk S., Rushmer R.F. Pulsatile pressures in the microcirculation of frog mesentery // Am J Physiol.-1964.- Vol.207.- P.173-176.

УДК 615.47.616-072

ОТ ЛОКАЛЬНОЙ К ОБЩЕЙ ОЦЕНКЕ СОСТОЯНИЯ МИКРОЦИРКУЛЯТОРНО-ТКАНЕВОЙ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕКА. ИНСТРУМЕНТЫ КОНТРОЛЯ

Сидоров В.В.

ООО НПП «ЛАЗМА», Москва, Россия [email protected]

Резюме

В работе предложены подходы для исследования микроциркуляции кровотока, лимфотока и окислительного метаболизма, звеньев микроциркуляторно-тканевой системы, как при локальных исследованиях, так и для оценки общего состояния микроциркуляторно-тканевой системы у человека.

Ключевые слова

Микроциркуляция, кровоток, лимфоток, метаболизм, стационарный и носимый лазерные анализаторы.

FROM LOCAL TO GENERAL ASSESSMENT OF A MICROCIRCULATORY-TISSUE

HUMAN SYSTEM. CONTROL TOOL

Sidorov V. V.

SPE "LAZMA"Ltd, Moscow, Russia [email protected]

Abstract

There are approaches for studying the microcirculation of blood flow, lymph flow and oxidative metabolism, parts of the microcirculatory-tissue system, both in local studies and for assessing the general state of the microcirculatory-tissue system in humans.

Keywords

Microcirculation, blood flow, lymph flow, metabolism, stationary and wearable laser analyzers.

Введение

В данной работе исследуется микроциркуляторно-тканевая система, которая включает звенья: микроциркуляции кровотока, лимфотока и окислительный метаболизм. При изучении микроциркуляторно-тканевой системы применяется сочетание двух методов: лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ) и лазерной флуоресцентной спектроскопии (ЛФС) с проведением температурных функциональных тестов [1].

Для диагностики в локальной области применяется стационарное или передвижное оборудование [1].

Микроциркуляторно-тканевая система неоднородна. Оценку общего состояния микроциркуляторно-тканевой системы рекомендуется осуществлять, применяя распределенную систему из нескольких портативных (носимых) беспроводных лазерных анализаторов [2]. Распределяя носимые анализаторы на нескольких областях тела человека, возможно получить общую оценку микрогемодинамики и окислительного метаболизма по совокупности данных, полученных на исследуемых областей. Носимые беспроводные анализаторы ввиду их портативности предоставляют исследователю новые направления изучения микроциркуляторно-тканевых систем человека. Это диагностика правой и

левосторонней асимметрии или как беспроводная система - анализаторы обеспечат удобный мониторинг при операционных, лекарственных и физиотерапевтических процедурах, также в спортивной медицине. Беспроводные анализаторы востребованы при исследованиях микроциркуляции человека в экстремальных испытательных условиях.

Цель работы

Применить методику совместного контроля микрогемодинамики и окислительного метаболизма [1] как при локальной, так и при общей диагностике состояния микроциркуляторной системы: 1) в локальной области как с использованием стационарной аппаратурой врачебным персоналом для определения тактики лечения, так и с помощью носимого анализатора пациентом в домашних условиях для сбора данных об эффективности лечения перед вторичным посещением врача; 2) для общей оценки микроциркуляторно-тканевой системы - систему распределенных портативных анализаторов.

Методы исследования

Метод [1] реализован в стационарном аппарате «ЛАЗМА СТ» и в портативном анализаторе «ЛАЗМА ПФ».

Аппарат «ЛАЗМА СТ» состоит из анализатора «ЛАЗМА-Д» для контроля микроциркуляции кровотока и лимфотока и коферментов окислительного метаболизма и блока «ЛАЗМА-ТЕСТ» для проведения функциональных температурных проб. Диагностика окислительного метаболизма основана на одновременной оценке активности тканевых коферментов: восстановленного никотинамидадениндинуклеотида (НАДН) и окисленного флавинадениндинуклеотида (ФАД) способом ЛФС и показателей микроциркуляции кровотока и лимфотока методом ЛДФ в трех состояниях ткани: покой, охлаждение при 10°С (снижение активности микроциркуляции и метаболизма) и нагрев при 35°С (повышение активности микроциркуляции и метаболизма) при проведении температурной функциональной пробы.

Портативный анализатор «ЛАЗМА ПФ» имеет две модификации: 1) основная -обеспечивает контроль микрогемодинамики и амплитуд флуоресценции коферментов с проведением нагревательной температурной пробы, 2) упрощенная - обеспечивает контроль только микрогемодинамики и температуры кожи области исследования. Разработанное программное обеспечение позволяет одновременно регистрировать данные с четырех областей исследования, на которых зафиксированы анализаторы «ЛАЗМА ПФ». Передача зарегистрированной информации от анализаторов в компьютер, планшет или смартфон осуществляется по протоколу Bluetooth.

Исследования аппаратом «ЛАЗМА СТ» и портативными анализаторами «ЛАЗМА ПФ» проводились на группах здоровых и больных с синдромом диабет 2 типа. Также носимые анализаторы применялись при экстремальных нагрузках.

Результаты и их обсуждение

Были проанализированы данные 52 здоровых волонтеров и 67 больных разного возраста в локальной области - подошвенная поверхность большого пальца с разными сроками начала заболевания. Предложена следующая классификация больных по типам и тяжести расстройств микроциркуляторно-тканевой системы: субкомпенсированные нарушения и стойкие декомпенсированные нарушения. Субкомпенсированные нарушения детализированы на три подкласса в зависимости от того, какое звено микроциркуляторно-тканевой системы нарушено: микроциркуляция крови или окислительный метаболизм или оба звена. Было проведено сравнение диагностических показателей, полученных по методике [1] и результатов анализа содержания сахара в крови (гликированный гемоглобин). У больных по методике [1] диагностировалось разное физиологическое состояние ткани на большом пальце ноги: как субкомпенсированные нарушения, так и стойкие декомпенсированные нарушения, но при одинаковых данных о содержании сахара в крови.

Для оценки общего состояния микроциркуляторно-тканевой системы проводилось пилотное исследование микроциркуляции крови с левой и правой сторон на пальцах рук и ног, а также на предплечьях и голенях. На группах здоровых регистрируется практически

симметрия по показателям микроциркуляции крови. При заболеваниях симметрия нарушается или регистрируется симметричное изменение диагностических показателей. относительно контроля. В случае экстремальных нагрузок на центрифуге при ускорении 2g отмечается индивидуальная реакция среди волонтеров, как симметричные, так и асимметричные изменения показателя микроциркуляции на голенях нижних конечностей. Выводы

Предложенная методика для локальной области на примере больных сахарным диабетом 2 типа является важным дополнением к традиционной диагностике, так как позволяет провести раннюю диагностику, до развития синдрома диабетической стопы. Пилотные исследования общего состояния микроциркуляции выявили индивидуальную реакцию у больных. У здоровых волонтеров также отмечается индивидуальная реакция в испытательном процессе.

ЛИТЕРАТУРА

1. Сидоров В.В., Рыбаков Ю.А., Гукасов В.М. Диагностический подход для оценки состояния микроциркуляторно-тканевой системы с использованием лазерных технологий и температурной функциональной пробы// Инноватика и экспертиза, 2018. Выпуск 1(22), стр. 135-141.

2. Анализатор лазерный микроциркуляции крови портативный «ЛАЗМА ПФ» URL:http:/www.lazma.ru/ rus/catalog.

УДК: 612.13

ФАЗОВАЯ СИНХРОНИЗАЦИЯ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ В СЕРДЕЧНОСОСУДИСТОЙ СИСТЕМЕ ЧЕЛОВЕКА

Танканаг А.В., Гриневич А.А., Тихонова И.В., Чемерис Н.К.

Институт биофизики клетки Российской академии наук - обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного учреждения науки «Федеральный исследовательский центр «Пущинский научный центр биологических

исследований Российской академии наук», Пущино, Россия

[email protected]

Резюме. Исследованы фазовые взаимоотношения между колебаниями скорости кожного кровотока и кровенаполнения с вариабельностью сердечного ритма и частотой дыхания у условно здоровых добровольцев в покое. На частоте дыхания выявлены различия в синхронизации колебаний скорости кожного кровотока и кровенаполнения как с вариабельностью сердечного ритма, так и с дыханием. Выявлена высокая синхронизация для колебаний кровенаполнения и низкая - для микроциркуляторных колебаний. Полученные результаты могут послужить основой для новых диагностических критериев оценки состояния сердечно-сосудистой системы.

Ключевые слова: микроциркуляция, вариабельность сердечного ритма, фазовая синхронизация, фотоплетизмография, лазерная допплеровская флоуметрия

PHASE SYNCHRONIZATION OF OSCILLATION PROCESSES IN HUMAN

CARDIOVASCULAR SYSTEM Tankanag A.V., Grinevich A.A., Tikhonova I.V., Chemeris N.K.

Institute of Cell Biophysics of the Russian Academy of Sciences,

Pushchino, Russia

Abstract. The study of phase interactions between breath rate, heart rate variability, blood perfusion and blood volume oscillations from healthy volunteers at rest was carry out. There are differences of phase synchronization of blood volume and blood flow oscillations with heart rate variability and with respiratory rate at the breath frequency. It was obtained high phase