Розрахунок церебрального кровотоку. Дифузія газів у тканинах

У 1945 р Kety, Schmidt розробили метод для розрахунку церебрального кровотоку на основі вимірювання поглинання головним мозком окису азоту. Даний метод, пристосований для дослідження поглинання інших газів в різних тканинах, допускав, що між кров`ю і тканиною градієнти концентрації газів відсутні і газообмін повністю визначений кровотоком.

оскільки вимірювання кровотоку за методом, запропонованим Kety-Schmidt, в разі існування градієнтів концентрації будуть неточними, багато дослідників провели порівняння розрахунків з даними прямого вимірювання кровотоку.

наприклад, Tauchert і співробітники в 1972 р показали, що результати цього порівняння добре узгоджуються для водню, ксенону, криптону і аргону в нирках і серці при величині кровотоку 500 мл / хв на 100 г тканини, т. е. в місцях, де лімітуючий процес дифузії повинен бути найбільш наочним.

Однак дослідження, яке найкращим чином розкрило вплив дифузії на газообмін, було проведено Klocke і співробітниками в 1972 р Воно засноване на одночасному вимірі поглинання гелію, окису азоту та криптону в міокарді собаки. Розраховували незалежно один від одного три величини кровотоку. Оскільки гази відрізняються один від одного по дифузійної здатності в 3 або 4 рази, слід було б очікувати, що розраховані швидкості кровотоку будуть відрізнятися не тільки від виміряних, але також і між собою, якщо газообмін обумовлений дифузією. В здоровому міокарді відмінностей в кровотоці при всіх досліджених газах не виявлено, але при перев`язці коронарної артерії і викликанні інфаркту розрахований кровотік перевищував виміряний на 22% і на 28%. При вимірі і розрахунку кровотоку по поглинанню гелію відмінностей не встановлено.

ці дослідження показали, що обмеження процесу дифузією в тканинах з бідної мережею капілярів, як, наприклад, при інфаркті серця, може відображатися на обміні газів, що мають таку дифузійну здатність, як у окису азоту або криптону. У нормальному міокарді, який добре васкуляризована, обмін газів обумовлений кровотоком.

більшість інших тканин організму має проміжні рівні васкуляризації, а основні гази, використані при зануренні, - гелій і азот, мають більшу дифузійної здатністю, ніж окис азоту або криптон. Таким чином, кровотік при зануреннях, мабуть, є первинним чинником, який регулює обмін розчиненого газу в більшості тканин організму, а неоднакові рівні цього обміну в основному являють собою наслідок місцевих відмінностей у величині кровотоку. Справедливість цього відносно тканин, чутливих до хвороби декомпресії, ще має бути виявлено.

дифузія, мабуть, суттєво не впливає на газообмін всередині самого капіляра, але в той же час вона, можливо, має більше значення для обміну газів між капілярами або при нерівномірному кровопостачанні тканин. Дослідники висловили припущення про існування дифузійних шунтів між які перебувають друг проти друга кінцями капілляров- були спостереження про наявність цих шунтів між артеріальними і венозними судинами.

процес дифузії виявили також між сусідніми тканинами, що мають різну швидкість обміну газом, або всередині тканини, яка забезпечується кров`ю нерівномірно. Така міжтканинна дифузія може ігpaть важливу роль при зануреннях, коли жирове депо з повільним газообменом діє як резервуар нейтрального газу для суміжних швидко обмінюються газом рідких тканин, чутливих до хвороби декомпресії.