Вестник ТГПУ им Л.Н. Толстого №2 2005

БИОЛОГИЯ № 2. 2005 Г. В. Красников, Г. М. Пискунова, Н. К. Чемерис АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫЙ АНАЛИЗ ДАННЫХ ЛАЗЕРНОЙ ДОППЛЕРОВСКОЙ ФЛОУМЕТРИИ В ИССЛЕДОВАНИИ ГЕМОМИКРОЦИРКУЛЯЦИИ Статья посвящена одному из актуальных аспектов исследования механизмов адаптивного изменения кровотока в микроциркуляторном русле - анализу данных, полученных с помощью лазерного допплеровского флоуметра (ЛДФ). Чрезвычайно существенную роль играет выбор оптимального подхода к амплитудно-частотному анализу ЛДФ-сигналов. В статье продемонстрировано использование такого подхо­ да, базирующегося на основе вейвлет-преобразования, как наиболее эффективного метода анализа нестационарных процессов, имеющих место в периферическом кро­ вотоке. Приведены данные современной литературы и собственных исследований по вопросу физиологических механизмов генерации ритмических осцилляций в системе микроциркуляции. Среди методов исследования микро­ циркуляции в последние годы как наиболее перспективный выделяется метод лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ). Благода­ ря неинвазивному и бесконтактному способу измерения это'г метод позволяет эффективно исследовать нативные динамические про­ цессы в системе микроциркуляции. ЛДФ основана на измерении доппле­ ровской компоненты в спектре отраженного лазерного сигнала, рассеянного на движу­ щихся в тканях эритроцитах. Величина, реги­ стрируемая прибором и называемая показате­ лем микроциркуляции (ПМ), пропорциональ­ на скорости движения и концентрации эритроцитов в зондируемом объеме ткани. ПМ характеризуется высокой вариа­ бельностью: в соседних участках одного ор­ гана он может варьировать в пределах до ± 15 %, что обусловлено локальными осо­ бенностями геометрии потока и капиллярно­ го гематокрита [4]. Кроме того, особенно­ стью реализации приборов является весьма малый объем зондируемой ткани (порядка 1 мм3), что недостаточно для преодоления локальной гетерогенности местного крово­ тока. Однако такая высокая лабильность объемной характеристики кровотока рас­ сматривается в данном случае не как недостаток метода, а как важнейшая основа высокой адаптивной способности микроге­ модинамики, дающая, как показали много­ численные экспериментальные и клиниче­ ские исследования, гораздо большую информацию о состоянии системы микро­ циркуляции, нежели его характеристика в объемных единицах. Спонтанные флуктуа­ ции тканевого кровотока, называемые флак- смоциями (fluxmotions), с одной стороны, отражают периодические и апериодические процессы основных систем организма (сердечно-сосудистой, дыхательной и др.), а с другой - являются показателями приспо­ собительной реакции микроциркуляторного русла к постоянно меняющимся условиям гемодинамики и потребности тканей в пер­ фузии кровью [1]. В связи с вышесказанным одно из со­ временных направлений в развитии ЛДФ, в особенности в России, связано с совершен­ ствованием методов амплитудно-частотного анализа регистрируемых сигналов [2]. Флоуграмма состоит из различных частотных компонентов, каждый из которых характеризуется определенной амплитудой. Наличие этих ритмических колебаний отра­ жает модулирующие механизмы в системе микроциркуляции, связанные с ее регуляци­ ей. Физиологическая, диагностическая и прогностическая значимость ритмических колебаний кровотока в настоящее время ак­ тивно обсуждается. Высокая диагностиче­ ская значимость частотного анализа ЛДФ- грамм подтверждена многочисленными кли­ ническими исследованиями [2; 3]. ЛДФ не позволяет непосредственно регистрировать волны давления в микро­ сосудах. Для исследования этим методом