Лазерная флоуметрия микроциркуляции крови пальца руки в зависимости от внешней температуры и положения конечности

Введение. Использование лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ) позволяет оценить состояние и нарушения микроциркуляции крови, повышая качество диагностики различных сердечно-сосудистых заболеваний. Дополнительные функциональные пробы при лазерных флоуметрических измерениях используются для оценки состояния механизмов, регулирующих кровоток тканей. Цель. Выявление закономерностей изменения кровотока в микроциркуляторном русле при комбинировании постуральной пробы и изменения температуры воздуха. Материалы и методы. Исследование проведено на группе испытуемых из 20 человек, в которую входили в равном количестве девушки и юноши в возрасте 21–23 года, которые считались здоровыми и не имели сердечно-сосудистых заболеваний. Эксперимент проводился в два этапа, сначала в помещении с температурой воздуха 20±1 °С, затем при температуре воздуха 30±1 °С. Для оценки разницы в данных между положениями руки в рамках одного этапа исследования при одинаковой температуре был использован t-критерий Стьюдента для сравнения количественных переменных в двух зависимых выборках. Для оценки статистических различий в данных для одного и того же положения руки, но при разной температуре воздуха, был использован критерий Вилкоксона. При p<0,05 изменения считались статистически значимыми. У испытуемых измерялась величина микроциркуляции периферических кровеносных сосудов на фаланге пальца руки в трех положениях относительно уровня сердца с использованием портативного лазерного допплеровского флоуриметра «ЛАЗМА ПФ» (Россия). Результаты. Показано, что увеличение температуры окружающей среды приводит к увеличению разницы микроциркуляции периферических сосудов при изменении положения руки относительно уровня сердца. При нахождении человека в помещении с температурой 30±1 °C происходит дилатация сосудов и изменение их тонуса, чем объясняется возрастание значений микроциркуляции в относительных перфузионных единицах. Заключение. Результаты исследования показали увеличение статистически значимых отличий по t-критерию Стьюдента между различными положениями руки при увеличении температуры воздуха в помещении (p<0,0001). В сравнительной выборке между первым этапом (при температуре воздуха 20±1 °C) и вторым этапом исследования (при температуре воздуха 30±1 °C) были получены статистически значимые результаты (p<0,001) по критерию Вилкоксона для положения руки на уровне сердца и поднятой руки.

1. Левичева Е.Н., Каменская О.В., Логинова И.Ю. и др. Резервные возможности микроциркуляторного кровотока периферических тканей при циркуляторной гипоксии // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. – 2012. – Т. 11, № 3. – С. 34–38.

2. Скедина М.А., Ковалева А.А., Дегтеренкова Н.В. Исследование церебральной гемодинамики и периферической микроциркуляции при проведении пассивной постуральной ортостатической пробы. Регионарное кровообращение и микроциркуляция. – 2018. – Т. 17, № 3. – С. 115–119.

3. Fedorovich AA, Loktionova YI, Zharkikh EV, Mikhailova MA, Popova JA, Suvorov AV, Zherebtsov EA. Body position affects capillary blood flow regulation measured with wearable blood flow sensors. Diagnostics. 2021;11(3):436. Doi: 10.3390/diagnostics11030436.

4. Abraham P, Bourgeau M, Camo M, Humeau-Heurtier A, Durand S, Rousseau P, Mahe G. Effect of skin temperature on skin endothelial function assessment. Microvasc res. 2013; 88:56-60. Doi: 10.1016/j.mvr.2013.04.005.

5. Jonasson H, Fredriksson I, Pettersson A, Larsson M, Strömberg T. Oxygen saturation, red blood cell tissue fraction and speed resolved perfusion–a new optical method for microcirculatory assessment. Microvasc res. 2015;102:70-77. Doi: 10.1016/j.mvr.2015.08.006.

6. Filina MA, Potapova EV, Makovik IN, Zharkih EV, Dremin VV, Zherebtsov EA, Muradyan VF. Functional changes in blood microcirculation in the skin of the foot during heating tests in patients with diabetes mellitus. Human Physiol. 2017;43:693-699. Doi: 10.1134/s0362119717060020.

7. Tesselaar E, Flejmer AM, Farnebo S, Dasu A. Changes in skin microcirculation during radiation therapy for breast cancer. Acta Oncologica. 2017;56(8):1072-1080. Doi: 10. 1080/0284186x.2017.1299220.

8. Пономарева А.А. Традиционные и современные представления о кровоснабжении кожи // Журн. фунд. мед. и биол. – 2018. – № 2. – С. 34–44.

9. Глазков А.А., Куликов Д.А., Древаль А.В. и др. Разработка способа диагностики нарушений микроциркуляции крови у больных сахарным диабетом методом лазерной допплеровской флоуметрии // Альм. клин. мед. – 2014. – № 31. – С. 7–10.

10. Glazkova PA, Kulikov DA, Glazkov AA, Terpigorev SA, Rogatkin DA, Shekhyan GG, Paleev FN. Reactivity of skin microcirculation as a biomarker of cardiovascular events. Pilot study. Clin Hemorheol Microcirc. 2021;78(3):247-257. Doi: 10.3233/ch-201016.

11. Hodges GJ, Del Pozzi AT. Noninvasive examination of endothelial, sympathetic, and myogenic contributions to regional differences in the human cutaneous microcirculation. Microvasc res. 2014;93:87-91. Doi: 10.1016/j.mvr.2014. 04.002.

12. Sorelli M, Stoyneva Z, Mizeva I, Bocchi L. Spatial heterogeneity in the time and frequency properties of skin perfusion. Physiol Measur. 2017;38(5):860. Doi: 10.1088/13616579/aa5909.

13. Roustit M, Blaise S, Millet C, Cracowski JL. Reproducibility and methodological issues of skin post-occlusive and thermal hyperemia assessed by single-point laser Doppler flowmetry. Microvasc res. 2010;79(2):102-108. Doi: 10. 1016/j.mvr.2010.01.001.

14. Roustit M, Cracowski JL. Assessment of endothelial and neurovascular function in human skin microcirculation. Trends Pharmacol Sci. 2013;34(7):373-384. Doi: 10.1016/j. tips.2013.05.007.

15. Charkoudian N, Morrison SF. Physiology of thermoregulation: central and peripheral mechanisms. In Primer on the Autonomic Nervous System. 4th ed. Academic Press, 2023: 315-321. Doi: 10.1016/B978-0-323-85492-4.00104-6.

16. Christen S, Delachaux A, Dischl B, Golay S, Liaudet L, Feihl F, Waeber B. Dose-dependent vasodilatory effects of acetylcholine and local warming on skin microcirculation. J cardiovasc pharmacol. 2004;44(6):659-664. Doi: 10.1097/00005344-200412000-00006.

17. Cracowski JL, Roustit M. Human skin microcirculation. Compr Physiol. 2020;10(3):1105-1154. Doi: 10.1002/ cphy.c190008.

18. Федорович А.А. Функциональное состояние регуляторных механизмов микроциркуляторного кровотока в норме и при артериальной гипертензии по данным лазерной допплеровской флоуметрии // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. – 2010. – Т. 9, № 1. – С. 49–60.

19. Федорович А.А. Микрососудистое русло кожи человека как объект исследования // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. – 2017. – Т. 16, № 4. – С. 11–26.

20. Глазкова П.А., Терпигорев С.А., Куликов Д.А. и др. Пути повышения диагностической значимости метода лазерной допплеровской флоуметрии при оценке кожной микроциркуляции у пациентов с артериальной гипертензией // Артериальная гипертензия. – 2019. – Т. 25, № 1. – С. 74–83.

21. Gavish L, Hoffer O, Rabin N, Halak M, Shkilevich S, Shayovitz Y, Weizman G, Haim O, Gavish B, Gertz D, Ovadia-Blechman Z. Microcirculatory response to photobiomodulation–why some respond and others do not: a randomized controlled study. Lasers Surg Med. 2020;52(9):863-872. Doi: 10.1002/lsm.23225.

22. Bonetti PO, Pumper GM, Higano ST, Kuvin JT, Lerman A. Noninvasive identification of patients with early coronary atherosclerosis by assessment of digital reactive hyperemia. JAAC. 2004;44(11):2137-2141. Doi: 10.1016/j.jacc.2004.08.062.

23. Hellmann M, Roustit M, Cracowski JL. Skin microvascular endothelial function as a biomarker in cardiovascular diseases? Pharmacol Rep. 2015;67(4):803-810. Doi: 10. 1016/j.pharep.2015.05.008.

24. Levy BI, Schiffrin EL, Mourad JJ, Agostini D, Vicaut E, Safar ME, Struijker-Boudier HA. Impaired tissue perfusion: a pathology common to hypertension, obesity, and diabetes mellitus. Circulation. 2008;118(9):968-976. Doi: 10.1161/ circulationaha.107.763730.

25. Hultman M, Larsson M, Strömberg T, Henricson J, Iredahl F, Fredriksson I. Flowmotion imaging analysis of spatiotemporal variations in skin microcirculatory perfusion. Microvasc Res. 2023;146:104456. Doi: 10.1016/j.mvr.2022.104456.

26. Fredriksson, I, Larsson M, Strömberg T, Iredahl F. Vasomotion analysis of speed resolved perfusion, oxygen saturation, red blood cell tissue fraction, and vessel diameter: novel microvascular perspectives. Skin Res Technol. 2022; 28(1):142-152. Doi: 10.1111/srt.13106.

27. Melsens K, Van Impe S, Paolino S, Vanhaecke A, Cutolo M, Smith V. The preliminary validation of laser Doppler flowmetry in systemic sclerosis in accordance with the OMERACT filter: a systematic review. In Seminars in arthritis and rheumatism. 2020;50(2):321-328. Doi: 10.1016/j.semarthrit.2019.08.007.