Может ли усиление кровотока приводить к нехватке кислорода в заживающей коже?

ГИПОТЕЗА, ПРОТИВОРЕЧАЩАЯ ПРИНЯТЫМ ПРЕДСТАВЛЕНИЯМ: Предполагается, что в стареющей дерме под внешним давлением сокращение муральных клеток капилляров необходимо для сохранения механической устойчивости сосудов и предотвращения их спадения. Поэтому увеличение резерва расширения сосудов может улучшать кровоток без нагрузки и одновременно ухудшать снабжение кислородом восстанавливающегося участка ткани: расслабление устраняет жёсткость стенки, поддерживаемую сокращением клеток, и по мере того, как ослабевает поддержка стенок капилляров изнутри, капилляры могут сплющиваться под обычным внешним давлением. В основе предполагаемого нарушения лежит зависимость механической устойчивости капиллярной стенки и мест прикрепления муральных клеток от давления. Сохранение участия капилляров в кровотоке помогает лишь при условии, что их просвет остаётся открытым под внешней нагрузкой. Избирательное восстановление тонуса муральных клеток могло бы улучшить снабжение ткани кислородом, несмотря на сужение просвета сосудов без нагрузки. Предотвращение такого спадения стабилизировало бы SPV_12; устойчивость восстановления ткани следует оценивать отдельно по SPV_4.

После снятия внешнего давления благоприятный эффект должен исчезать. Одновременные измерения должны показать, что улучшение проходимости предшествует восстановлению снабжения ткани кислородом и происходит без повышения перфузионного давления в подводящих сосудах. Этот механизм будет опровергнут, если не удастся обнаружить зависимое от давления сплющивание просвета или изменение направления связи между сокращением муральных клеток и снабжением ткани кислородом.

При снятии внешнего давления благоприятный эффект исчезает. Одновременные измерения должны показать, что улучшение проходимости сосуда предшествует восстановлению напряжения кислорода в ткани и происходит без повышения перфузионного давления в подводящих сосудах. Гипотезу об этом механизме следует отвергнуть, если не наблюдается зависящего от давления уплощения просвета или если связь между сокращением и насыщением ткани кислородом не меняется на противоположную.

Расширение сосудов может создавать видимость снижения доступности кислорода в восстанавливающейся коже даёт другое предсказание: При контролируемом внешнем давлении и пониженном давлении на входе умеренная избирательная активация муральных клеток делает поперечное сечение капилляров более круглым, делает прохождение эритроцитов более непрерывным и повышает напряжение кислорода в ткани, а также улучшает последующее восстановление ткани, хотя уменьшает диаметр капилляров без нагрузки. При снятии внешнего давления благоприятный эффект исчезает. Одновременные измерения должны показать, что улучшение проходимости сосуда предшествует восстановлению напряжения кислорода в ткани и происходит без повышения перфузионного давления в подводящих сосудах. Гипотезу об этом механизме следует отвергнуть, если не наблюдается зависящего от давления уплощения просвета или если связь между сокращением и насыщением ткани кислородом не меняется на противоположную.

ПЕРЕНОС МОДЕЛИ ИЗ ДРУГОЙ ОБЛАСТИ: Гипотеза предполагает следующую последовательность событий. Вазодилатация меняет распределение отдельных эритроцитов между ветвями при последовательных разветвлениях сосудов. В результате эритроциты поступают в капилляры восстанавливающегося участка ткани группами; внутри каждой группы интервалы между поступлениями короткие. Средний кровоток и число сосудов, которые, судя по наблюдениям, участвуют в кровотоке, могут увеличиваться. Одновременно могут чаще возникать длительные периоды, в течение которых эритроциты отсутствуют. Тогда между поступлениями эритроцитов местная оксигенация раз за разом снижается. Ослабление системной поддержки ещё больше удлиняет эти интервалы. В этой гипотезе причина нарушения заключается во временной структуре точечного процесса прохождения отдельных клеток через проходимые сосуды. Недостаточный средний кровоток, истощение запасов или нарушение переноса через границу ткани здесь не рассматриваются как причины. Вовлечение сосудов в кровоток предотвращает нарушение только тогда, когда сокращает интервалы между поступлениями эритроцитов. Поддержание непрерывного поступления эритроцитов позволило бы стабилизировать SPV_12.

Минимумы местного напряжения кислорода должны следовать за длительными интервалами отсутствия эритроцитов при сохранённом просвете сосудов. Изменение регулярности поступления эритроцитов должно восстанавливать оксигенацию при сохранении среднего кровотока и прежней степени вовлечения сосудов в кровоток. Этот механизм следует отвергнуть, если учёт распределения интервалов между поступлениями не повышает точность предсказания после учёта средней доставки эритроцитов или если экспериментальное выравнивание интервалов между поступлениями не улучшает оксигенацию.

При снятии внешнего давления положительный эффект исчезает. Одновременные измерения должны показать, что улучшение проходимости предшествует восстановлению оксигенации, а перфузионное давление выше по ходу кровотока при этом не увеличивается. Этот механизм следует отвергнуть, если не наблюдается зависящего от давления уплощения просвета или изменения знака связи между сокращением муральных клеток и оксигенацией.

Расширение сосудов может создавать видимость снижения доступности кислорода в восстанавливающейся коже даёт другое предсказание: При одинаковых среднем потоке эритроцитов, среднем капиллярном гематокрите, геометрии сосудов, содержании кислорода на входе и внешнем давлении поступление эритроцитов группами приводит к большему интегралу дефицита кислорода в ткани и более медленному восстановлению её функции, чем поступление через равные интервалы. Локальные минимумы содержания кислорода наблюдаются после длительных интервалов, в течение которых эритроциты не проходят через капилляр, при этом его просвет не спадается. Изменение регулярности поступления эритроцитов восстанавливает оксигенацию при неизменном среднем кровотоке и сохранении участия сосудов в кровоснабжении. Этот механизм следует отвергнуть, если после учёта средней интенсивности поступления эритроцитов распределение интервалов между поступлениями не улучшает прогноз или если экспериментальное выравнивание этих интервалов не улучшает оксигенацию.

PHENOMENON-DOESN'T-EXIST: Предполагаемое ухудшение снабжения кислородом восстанавливающегося участка ткани при вазодилатации представляет собой эффект изменения состава оптического сигнала. Вазодилатация и давление меняют соотношение объёмов артериальной, капиллярной и венозной крови. Эти виды крови вносят разный вклад в оптическую оценку насыщения крови кислородом. Увеличение вклада венозной крови, менее насыщенной кислородом, может снижать измеряемый показатель, хотя напряжение кислорода в межклеточном пространстве и доступность кислорода для клеток восстанавливающегося участка остаются достаточными. Кроме того, измерения поверхностного кровотока и снабжения ткани кислородом могут отражать состояние разных по глубине слоёв. Согласно этой гипотезе, вовлечение капилляров в кровоток не предотвращает реального нарушения, вызванного вазодилатацией, поскольку такого нарушения нет. Корректные измерения позволяют избежать ошибок в оценке SPV_12; фактические потребности в восстановлении следует определять по независимо подтверждённым функциональным нарушениям.

При этом пространственно совмещённые измерения напряжения кислорода в межклеточном пространстве не показывают снижения, прохождение крови через капилляры остаётся непрерывным, а последующее восстановление барьерной функции и механических свойств не ухудшается вследствие вазодилатации. Кажущееся ухудшение снабжения кислородом меняется при изменении глубины оптических измерений или введении поправки на объёмы крови в сосудах. Если после вазодилатации независимо измеренное напряжение кислорода в ткани снижается и одновременно ухудшается функциональное восстановление, эта гипотеза отвергается.

При этом в отсутствие внешней нагрузки такая активация уменьшает диаметр капилляров. После снятия внешнего давления положительный эффект исчезает. Одновременные измерения должны показать, что улучшение проходимости предшествует восстановлению уровня кислорода и происходит без повышения перфузионного давления в сосудах выше по ходу кровотока. Этот механизм отвергается, если не обнаруживается уплощение просвета, зависящее от давления, или не наблюдается смена направления связи между сокращением муральных клеток и снабжением ткани кислородом.

Неравномерное поступление эритроцитов может вызывать дефицит кислорода даже при усилении кровотока даёт другое предсказание: При одинаковых среднем потоке эритроцитов, среднем капиллярном гематокрите, геометрии сосудов, содержании кислорода в поступающей крови и внешнем давлении поступление эритроцитов группами приводит к большему интегралу дефицита кислорода в ткани и более медленному функциональному восстановлению, чем их поступление через равные интервалы. Локальные минимумы уровня кислорода наблюдаются после длительных промежутков, в течение которых эритроциты отсутствуют, хотя просвет сосудов сохраняется. Выравнивание интервалов между поступлениями эритроцитов восстанавливает оксигенацию при сохранении среднего кровотока и вовлечения капилляров в кровоток. Этот механизм следует отвергнуть, если после учёта средней интенсивности поступления эритроцитов распределение интервалов между их поступлениями не повышает точность прогноза или если экспериментальное выравнивание этих интервалов не улучшает оксигенацию.