Пространственная гетерогенность перфузии кожи и воспроизводимость результатов лазерной допплеровской флоуметрии с температурными функциональными пробами у здоровых добровольцев
https://doi.org/10.24884/1682-6655-2024-23-4-30-38
Аннотация
Введение. Кожной микроциркуляции присуща естественная пространственная и временная вариабельность перфузии, обусловленная особенностями строения микроциркуляторного русла и влиянием регуляторных факторов.
Цель – оценить пространственную гетерогенность и междневную индивидуальную воспроизводимость показателей лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ) с температурными пробами у здоровых испытуемых.
Материалы и методы. В исследование был включен 51 здоровый доброволец (ж/м – 35/16; возраст 25 [24; 26] лет). Протокол исследования предусматривал 2 дня измерения с интервалом 3–7 дней. У каждого испытуемого регистрировались основные антропометрические, физиологические параметры и микроциркуляция в коже методом ЛДФ на тыльной и вентральной стороне предплечья в состоянии покоя (Мбазал), при охлаждении (Мохл) и нагревании (Мнагр). Сравнение величин на тыльной и вентральной стороне предплечья, а также оценка динамики кожной перфузии в ходе температурных проб проводились при помощи критерия Вилкоксона для зависимых переменных. Междневную индивидуальную воспроизводимость перфузии кожи определяли с использованием коэффициента внутриклассовой корреляции (ICC) и коэффициента вариации (CV, %). Данные представлены в виде медианы и межквартильного интервала.
Результаты. В коже тыльной стороны предплечья показатели микроциркуляции Мбазал (7,8 [4,8; 11,1]), Мохл (7,5 [4,8; 10,5]) и Мнагр (7,5 [4,2; 10,9]) статистически значимо (p<0,001) были ниже, чем на вентральной стороне: Мбазал 10,4 [5,9; 13,0], Мохл 9,9 [5,6; 13,3], Мнагр 9,5 [5,2; 12,5]. При оценке динамики кожной перфузии в ходе температурных проб выявлены статистически значимые изменения кожного кровотока, как при охлаждении, так и при нагревании на обеих сторонах предплечья (p<0,01 vs Мбазал). Наилучшая междневная воспроизводимость была у показателей Мохл (CV=8,3 %, ICC=0,56) и Мнагр (CV=19,9 %, ICC=0,563) на тыльной стороне предплечья.
Заключение. В состоянии покоя и при температурных пробах перфузия кожи, оцененная методом ЛДФ, статистически значимо выше на вентральной стороне предплечья по сравнению с тыльной. Междневная воспроизводимость ЛДФ при тепловой и холодовой пробах выше на коже тыльной стороны предплечья, чем на вентральной.
Об авторах
Е. Г. РыжковаРоссия
Рыжкова Екатерина Геннадьевна – аспирант кафедры эндокринологии N 1 Института клинической медицины им. Н. В. Склифосовского, Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова (Сеченовский Университет)
119048, Москва, ул. Трубецкая, д. 8,
143421, г. Красногорск, ул. Рублевское предместье, д. 2, корп. 2
Т. Б. Моргунова
Россия
Моргунова Татьяна Борисовна – канд. мед. наук, доцент кафедры эндокринологии N 1 Института клинической медицины им. Н. В. Склифосовского
119048, Москва, ул. Трубецкая, д. 8
И. А. Рыжков
Россия
Рыжков Иван Александрович – канд. мед. наук, ведущий научный сотрудник, зав. лаборатории клинической патофизиологии критических состояний НИИ общей реаниматологии им. В. А. Неговского
107031, Москва, ул. Петровка, д. 25
В. В. Фадеев
Россия
Фадеев Валентин Викторович – д-р мед. наук, профессор, член-корр. РАН, зав. кафедрой эндокринологии N 1 Института клинической медицины им. Н. В. Склифосовского
119048, Москва, ул. Трубецкая, д. 8
Список литературы
1. Крупаткин А.И., Сидоров В.В. Функциональная диагностика состояния микроциркуляторно-тканевых систем: Колебания, информация, нелинейность : руководство для врачей. – М.: Либроком, 2013. – 496 с.
2. Дунаев А.В. Мультимодальная оптическая диагностика микроциркуляторно-тканевых систем организма человека : монография. – Старый Оскол: ТНТ, 2022. – 440 с.
3. Eun HC. Evaluation of skin blood flow by laser Doppler flowmetry. Clin Dermatol. 1995;13(4):337-347. Doi: 10.1016/0738-081X(95)00080-Y.
4. Fedorovich AA, Loktionova YI, Zharkikh EV, Gorshkov AY, Korolev AI, Dadaeva VA, Drapkina OM, Zherebtsov EA. Skin microcirculation in middle-aged men with newly diagnosed arterial hypertension according to remote laser Doppler flowmetry data. Microvasc Res. 2022;144:104419. Doi: 10.1016/j.mvr.2022.104419.
5. Çekiç EG, Başaran Ö, Filiz Başaran N, Elmas O, Doğan V, Mert GÖ, Mert KU, Altun I, Akın F, Biteker M. Cutaneous microvascular reactivity and aortic elasticity in coronary artery disease: Comparison of the laser Doppler flowmetry and echocardiography. Microvasc Res. 2017;109:19-25. Doi: 10.1016/j.mvr.2016.09.00.3.
6. Škrha J, Horová E, Šoupal J, Valeriánová A, Malík J, Prázný M, Zima T, Kalousová M, Škrha J. Skin autofluorescence corresponds to microvascular reactivity in diabetes mellitus. J Diabetes Complications. 2022;36(7):108206. Doi: 10.1016/j.jdiacomp.2022.108206.
7. Filina MA, Potapova EV, Makovik IN, Zharkih EV, Dremin VV, Zherebtsov EA, Dunaev AV, Sidorov VV, Krupatkin AI, Alimicheva EA, Masalygina GI, Muradyan VF. Functional Changes in Blood Microcirculation in the Skin of the Foot during Heating Tests in Patients with Diabetes Mellitus. Hum Physiol. 2017;43(6):693-699. Doi: 10.1134/S0362119717060020.
8. Konschake W, Lutze S, Haase H, Jünger M, Arnold A. Analysis of pigmented skin lesions and malignant melanoma by Laser Doppler flowmetry – Report of different cases and further analysis by a neuronal network. Clin Hemorheol Microcirc. 2021;76(4):525-533. Doi: 10.3233/CH-200876.
9. Рогаткин Д.А, Дунаев А.В., Лапаева Л.Г. Метрологическое обеспечение методов и приборов неинвазивной медицинской спектрофотометрии // Мед. техника. – 2010. – Т. 260, № 2. – С.30–37.
10. Михайлова М.А., Федорович А.А., Горшков А.Ю. и др. Сравнительная оценка параметров лазерной допплеровской флоуметрии кожи здоровых лиц при использовании аппаратов различной модификации // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. – 2023. – Т. 22, №3. – С. 41–50. Doi: 10.24884/1682-6655-2023-22-3-41-50.
11. Braverman IM. The cutaneous microcirculation. J Investig Dermatol Symp Proc. 2000;5(1):3-9. Doi: 10.1046/j.1087-0024.2000.00010.x.
12. 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.
13. 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.
14. Minson CT. Thermal provocation to evaluate microvascular reactivity in human skin. J Appl Physiol Bethesda Md 1985. 2010;109(4):1239-1246. Doi: 10.1152/japplphysiol.00414.2010.
15. Tee GBY, Rasool AHG, Halim AS, Rahman ARA. Dependence of human forearm skin postocclusive reactive hyperemia on occlusion time. J Pharmacol Toxicol Methods. 2004; 50(1):73-78. Doi: 10.1016/j.vascn.2004.02.002.
16. Tew GA, Klonizakis M, Crank H, Briers JD, Hodges GJ. Comparison of laser speckle contrast imaging with laser Doppler for assessing microvascular function. Microvasc Res. 2011;82(3):326-332. Doi: 10.1016/j.mvr.2011.07.007.
17. Дунаев А.В., Новикова И.Н., Жеребцова А.И. и др. Анализ физиологического разброса параметров микроциркуляторно-тканевых систем // Биотехносфера. – 2013. – T. 29, № 5. – С. 44–53.
18. Xu C, Sellke FW, Abid MR. Assessments of microvascular function in organ systems. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2022;322(6):H891-H905. Doi: 10.1152/ajpheart.00589.2021.
19. Landis JR, Koch GG. The measurement of observer agreement for categorical data. Biometrics. 1977;33(1):159-174.
20. Shirazi BR, Valentine RJ, Lang JA. Reproducibility and normalization of reactive hyperemia using laser speckle contrast imaging. PloS One. 2021;16(1):e0244795. Doi: 10.1371/journal.pone.0244795.
21. Ibrahimi K, De Graaf Y, Draijer R, Jan Danser AH, Maassen VanDenBrink A, van den Meiracker AH. Reproducibility and agreement of different non-invasive methods of endothelial function assessment. Microvasc Res. 2018;117:50- 56. Doi: 10.1016/j.mvr.2018.01.004.
22. Agarwal SC, Allen J, Murray A, Purcell IF. Comparative reproducibility of dermal microvascular blood flow changes in response to acetylcholine iontophoresis, hyperthermia and reactive hyperaemia. Physiol Meas. 2010;31(1):1-11. Doi: 10.1088/0967-3334/31/1/001.
23. Johnson JM, Kellogg DL. Local thermal control of the human cutaneous circulation. J Appl Physiol Bethesda Md 1985. 2010;109(4):1229-1238. Doi: 10.1152/japplphysiol.00407.2010.
24. Minson CT, Berry LT, Joyner MJ. Nitric oxide and neurally mediated regulation of skin blood flow during local heating. J Appl Physiol Bethesda Md 1985. 2001;91(4):1619- 1626. Doi: 10.1152/jappl.2001.91.4.1619.
25. Stephens DP, Charkoudian N, Benevento JM, Johnson JM, Saumet JL. The influence of topical capsaicin on the local thermal control of skin blood flow in humans. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2001;281(3):R894-901. Doi: 10.1152/ajpregu.2001.281.3.R894.
26. Roberts KA, van Gent T, Hopkins ND, Jones H, Dawson EA, Draijer R, Carter HH, Atkinson CL, Green DJ, Thijssen DHJ, Low DA. Reproducibility of four frequently used local heating protocols to assess cutaneous microvascular function. Microvasc Res. 2017;112:65-71. Doi: 10.1016/j.mvr.2017.03.005.
27. Johnson JM. Mechanisms of vasoconstriction with direct skin cooling in humans. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2007;292(4):H1690-1691. Doi: 10.1152/ajpheart.00048.2007.
28. Roustit M, Maggi F, Isnard S, Hellmann M, Bakken B, Cracowski JL. Reproducibility of a local cooling test to assess microvascular function in human skin. Microvasc Res. 2010;79(1):34-39. Doi: 10.1016/j.mvr.2009.11.004.
29. Cracowski JL, Minson CT, Salvat-Melis M, Halliwill JR. Methodological issues in the assessment of skin microvascular endothelial function in humans. Trends Pharmacol Sci. 2006;27(9):503-508. Doi: 10.1016/j.tips.2006.07.008.
30. Melik Z, Princi T, Grill V, Cankar K. The effect of caffeine on cutaneous postocclusive reactive hyperaemia. PloS One. 2019;14(4):e0214919. Doi: 10.1371/journal.pone.0214919.
31. Turner CG, Stanhewicz AE, Wong BJ. Female Sex Hormone Effects on the Vasculature: Considering the Validity of Restricting Study Inclusion to Low-Hormone Phases. Front Physiol. 2020;11:596507. Doi: 10.3389/fphys.2020.596507.
Рецензия
Для цитирования:
Рыжкова Е.Г., Моргунова Т.Б., Рыжков И.А., Фадеев В.В. Пространственная гетерогенность перфузии кожи и воспроизводимость результатов лазерной допплеровской флоуметрии с температурными функциональными пробами у здоровых добровольцев. Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2024;23(4):30-38. https://doi.org/10.24884/1682-6655-2024-23-4-30-38
For citation:
Ryzhkova E.G., Morgunova T.B., Ryzhkov I.A., Fadeyev V.V. Spatial heterogeneity of skin perfusion and reproducibility of Laser Doppler flowmetry results with thermal functional tests in healthy volunteers. Regional blood circulation and microcirculation. 2024;23(4):30-38. (In Russ.) https://doi.org/10.24884/1682-6655-2024-23-4-30-38