Исследование воздействия электрических импульсов на микроциркуляцию крови артериальных сосудов методом лазерной доплеровской флоуметрии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Методом лазерной доплеровской флоуметрии исследовано влияние воздействия низковольтных электрических импульсов на функционирование артериальных сосудов предплечья человека. Метод включает измерение показателя микроциркуляции крови по допплеровскому сдвигу частоты при зондировании микроциркуляторного русла лазерным излучением (регистрируется излучение, отраженное как от подвижных, так и и неподвижных компонентов ткани). Показано, что при воздействии электрических импульсов происходит увеличение миогенной компоненты спектра относительно фоновой пробы в среднем в 4 раза, что связано с изменением тонуса сосудистой стенки артериол. Выявлено также преобладание нейрогенных компонент спектра после прекращения воздействия электрических импульсов. Показано, что использование метода лазерной доплеровской флоуметрии по амплитудам спектральных гармоник ритмов колебаний сосудов позволяет количественно определять изменения в регуляции кровотока при воздействии импульсов тока.

Об авторах

Вероника Дмитриевна Прохорова

Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского

ORCID iD: 0009-0001-1632-649X
410012, Россия, г. Саратов, ул. Астраханская, 83

Оксана Юрьевна Кутикова

Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского

ORCID iD: 0000-0001-5976-2972
410012, Россия, г. Саратов, ул. Астраханская, 83

Алексей Михайлович Палагута

Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского

ORCID iD: 0009-0004-8120-1230
410012, Россия, г. Саратов, ул. Астраханская, 83

Анатолий Владимирович Скрипаль

Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского

ORCID iD: 0000-0002-9080-0057
SPIN-код: 3794-5749
410012, Россия, г. Саратов, ул. Астраханская, 83

Дмитрий Владимирович Ермишин

ООО «Клевер»

ORCID iD: 0009-0005-7223-9234
Россия, 410012, г. Саратов, ул. Аткарская, д. 66А

Андрей Петрович Рытик

Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского

ORCID iD: 0000-0003-2911-4055
SPIN-код: 2759-2510
Scopus Author ID: 8568067400
ResearcherId: D-6105-2013
410012, Россия, г. Саратов, ул. Астраханская, 83

Список литературы

  1. Сердечно-сосудистые заболевания. URL: https://www.who.int/ru/news-room/fact-sheets/detail/cardiovascular-diseases-(cvds) (дата обращения: 12.02.2025)
  2. Глущенко В. А., Ирклиенко Е. К. Сердечно-сосудистая заболеваемость – одна из важнейших проблем здравоохранения // Медицина и организация здравоохранения. 2019. Т. 4, № 1. С. 56–63. EDN: KNGYDV
  3. Косолапов В. П., Ярмонова М. В. Анализ высокой сердечно-сосудистой заболеваемости и смертности взрослого населения как медико-социальной проблемы и поиск путей ее решения // Уральский медицинский журнал. 2021. Т. 20, № 1. С. 58–64 https://doi.org/10.52420/2071-5943-2021-20-1-58-64
  4. Currie J., Ramsbottom R., Ludlow H., Nevill A., Gilder M. Cardio-respiratory fitness, habitual physical activity and serum brain derived neurotrophic factor (BDNF) in men and women // Neurosci. Lett. 2009. Vol. 451. P. 152–155. https://doi.org/10.1016/j.neulet.2008.12.043
  5. Dobsák P., Nováková M., Siegelová J., Fiser B., Vítovec J., Nagasaka N., Kohzuki M., Yambe T., Nitta Shin-ichi, Eicher J.-Ch., Wolf J.-E., Imachi K. Low-frequency electrical stimulation increases muscle strength and improves blood supply in patients with chronic heart failure // Circ. J. 2006. Vol. 70, iss. 1. P. 75–82. https://doi.org/10.1253/circj/70.75
  6. Hamada T., Hayashi T., Kimura T., Nakao K., Moritani T. Electrical stimulation of human lower extremities enhances energy consumption, carbohydrate oxidation, and whole body glucose uptake // J. Appl. Physiol. 2004. Vol. 96, iss. 3, P. 911–916. https://doi.org/10.1152/japplphysiol.00664.2003
  7. Hamada T., Sasaki H., Hayashi T., Moritani T., Nakao K. Enhancement of whole body glucose uptake during and after human skeletal muscle low-frequency electrical stimulation // J. Appl. Physiol. 2003. Vol. 94, iss. 6. P. 2107–2112. https:// doi. org/10.1152/japplphysiol.00486.2002
  8. Hasegawa S., Kobayashi M., Arai R., Tamaki A., Nakamura T., Moritani T. Effect of early implementation of electrical muscle stimulation to prevent muscle atrophy and weakness in patients after anterior cruciate ligament reconstruction // J. Electromyogr. Kinesiol. 2011. Vol. 21, iss. 4. P. 622–630. https://doi.org/10.1016/j.jelekin.2011.01.005
  9. Hoshiai M., Ochiai K., Tamura Y. Effects of whole body neuromuscular electrical stimulation device on hemodynamics, arrhythmia, and sublingual microcirculation // Heart and Vessels. 2021. Vol. 36. P. 844–852. https://doi.org/10.1007/s00380-020-01755-1
  10. Ando S., Takagi Y., Watanabe H., Mochizuki K., Sudo M., Fujibayashi M., Tsurugano Sh., Sato K. Effects of electrical muscle stimulation on cerebral blood flow // BMC Neurosci. 2021. Vol. 22. Art. 67. https://doi.org/10.1186/s12868-021-00670-z
  11. Hardy E. J., Hatt J., Doleman B., Smart T. F., Piasecki M., Lund J. N., Phillips B. E. Post-operative electrical muscle stimulation attenuates loss of muscle mass and function following major abdominal surgery in older adults: a split body randomised control trial // Age and Ageing. 2022. Vol. 51, iss. 10. Art. afac234. https://doi.org/10.1093/ageing/afac234
  12. Mukherjee S., Fok J. R., van Mechelen W. Electrical stimulation and muscle strength gains in yealthy adults: A systematic review // Journal of Strength and Conditioning Research. 2023. Vol. 37, № 4. P. 938–950. https://doi.org/10.1519/JSC.0000000000004359
  13. Filipovic A., Kleinöder H., Dörmann U., Mester J. Electromyostimulation – A systematic review of the influence of training regimens and stimulation parameters on effectiveness in electromyostimulation training of selected strength parameters // Journal of Strength and Conditioning Research. 2011. Vol. 25, № 11. P. 3218–3238. https://doi.org/10.1519/JSC.0b013e318212e3ce
  14. Wang J.-S., Chen S.-Y., Lan C., Wong M.-K., Lai J.-S. Neuromuscular electric stimulation enhances endothelial vascular control and hemodynamic function in paretic upper extremities of patients with stroke // Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 2004. Vol. 85, iss. 7. P. 1112–1116. https://doi.org/10.1016/j.apmr.2003.11.027
  15. Corley G. J., Breen P. P., Bîrlea S. I., Serrador J. M., Grace P. A., Ólaighin G. Hemodynamic effects of habituation to a week-long program of neuromuscular electrical stimulation // Med. Eng. Phys. 2012. Vol. 34, iss. 4. P. 459–465. https://doi.org/10.1016/j.medengphy.2011.08.005
  16. Luck J. C., Kunselman R., Cheryl A. D. Blaha Ch. A., 1, Sinoway L. I., Cui J. Multiple laser Doppler flowmetry probes increase the reproducibility of skin blood flow measurements // Frontiers in Physiology. Section: Integrative Physiology. 2022. Vol. 13. Art. 876633. https://doi.org/10.3389/fphys.2022.876633
  17. Fredriksson I., Fors C., Johansson J. Laser Doppler Flowmetry – A Theoretical Framework. Linköping : Linköping University, 2012. 22 p. URL: https://www.researchgate.net/publication/238678169_Laser_Doppler_Flowmetry_-_A_Theoretical_Framework (дата обращения: 06.07.2025).
  18. Крупаткин А. И., Сидоров В. В. Функциональная диагностика состояния микроциркуляторно-тканевых систем: колебания, информация, нелинейность. Руководство для врачей. М. : Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2013. 496 с.
  19. Stefanovska A., Bračič M., Kvernmo H. D. Wavelet analysis of oscillations in the peripheral blood circulation measured by laser Doppler technique // IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 1999. Vol. 46, № 10. P. 1230–1239. https://doi.org/10.1109/10.790500
  20. Куликов Д. А., Глазков А. А., Ковалева Ю. А., Балашова Н. В., Куликов А. В. Перспективы использования лазерной допплеровской флоуметрии в оценке кожной микроциркуляции крови при сахарном диабете // Сахарный диабет. 2017. Т. 20, № 4. С. 279–285. https://doi.org/10.14341/DM8014
  21. Скрипаль Ан. В., Аль-Бадри Фаркад, Машков К. В., Усанов А. Д., Аверьянов А. П. Лазерная флоуметрия микроциркуляции крови пальца руки в зависимости от внешней температуры и положения конечности // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2023. Т. 22, № 4. С. 35–41. https://doi.org/10.24884/1682-6655-2023-22-4-35-41
  22. Сидоров В. В., Рыбаков Ю. Л., Гукасов В. М., Евтушенко Г. С. Система локальных анализаторов для неинвазивной диагностики общего состояния компартментов микроциркуляторно-тканевой системы кожи человека // Медицинская техника. 2021. № 6 (330). С. 4–6. EDN: PENVNR
  23. Козлов В. И., Азизов Г. А., Гурова О. А., Литвин Ф. Б. Лазерная допплеровская флоуметрия в оценке состояния и расстройств микроциркуляции крови. М. : Российский университет дружбы народов, 2012. 32 с. URL: http://angiologia.ru/specialist/cathedra/recommendations/2012/001.pdf (дата обращения: 07.07.2025).
  24. Патент SU 2731802 C1 (РФ). МПК A61N 1/32 (2006/01). Способ электростимуляции мочеточника : заявл. 2019.11.15 : опубл. 2020.09.08 / Рытик А. П., Вербицкий С. М., Кутикова О. Ю. ; патентообладатель : Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского. URL: https://yandex.ru/patents/doc/RU2731802C1_20200908 (дата обращения: 07.07.2025).
  25. Просова Е. Е., Рытик А. П., Горемыкин В. И., Усанов Д. А., Григорьева М. М. Устройство для коррекции нарушений уродинамики верхних мочевых путей у детей с хроническим пиелонефритом // Медицинская техника. 2014. № 4 (286). С. 1–4. EDN: SYMXWP

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».