Капилляры у больных мигренью оказались со странностями

Новый метод наблюдения за кровотоком позволяет эффективно оценить состояние мельчайших кровеносных сосудов.

Нет нужды напоминать, сколь важны для нас здоровые кровеносные сосуды. Но обычно, когда речь заходит о проблемах с сосудами, мы представляем себе артерии и вены, и совершенно забываем про мелкие капилляры, которые и глазу-то не видны. Однако именно капилляры доносят кровь до всех участков тканей и органов.

Общее количество капилляров в теле человека превышает несколько миллиардов, и стоит ли удивляться, что сбои в этой разветвленной системы могут приводить к неприятностям разной степени тяжести, от мигрени до инсульта.

В то же время до сих не так много известно о том, как координируется работа капиллярной сети – во многом потому, что здесь не хватает адекватных методов исследования. Тем не менее, такие методы постепенно появляются, и один из них описан в недавней статье в The Journal of Headache and Pain. Речь об оптической плетизмографии, которую разработали сотрудники Университета ИТМО, Казанского государственного медицинского университета, Университета Восточной Финляндии и ряда других научных центров.

Сама по себе плетизмография – метод не новый, ее суть – в измерении тех или иных физических параметров, которые меняются в живой ткани в зависимости от кровотока; а по особенностям кровотока можно оценить и состояние сосудов.

Исследователям удалось создать такую разновидность плетизмографии, которая позволяла бы видеть локальные изменения в капиллярном кровообращении. Для этого использовали зеленые светодиоды, видеокамеру с поляризационной фильтрацией и специальное программное обеспечение. Когда эритроциты освещают зеленым светом, они меняют поляризацию отраженной волны. Камера регистрирует только такой измененный сигнал и по нему отслеживает, где эритроцитов больше всего – здесь, значит, интенсивность кровотока усилилась за счет открытия дополнительных капилляров.

Эффективность нового способа измерять локальный капиллярный кровоток подтвердили в экспериментах с людьми, страдающими от мигреней. По одной из гипотез при мигренях нарушается нервная регуляция кровообращения в капиллярах. Чтобы выяснить, так ли оно или не так, добровольцам на кожу накладывали перцовые пластыри: содержащийся в перце жгучий алкалоид капсаицин возбуждает нервные окончания, и у здоровых людей вслед за этим равномерно открываются дополнительные капилляры для усиления кровотока – что, в свою очередь, можно увидеть с помощью оптической плетизмографии

Но у больных мигренью, как говорит Алексей Камшилин, сотрудник Международного научно-технического центра «Вычислительная оптика, фотоника и визуализация изображений» Университета ИТМО, отклик на капсаицин был неравномерный – возможно, из-за сбоев в молекулярных механизмах регуляции кровотока.

Если капилляры открываются неравномерно, значит, кровообращение будет с особенностями. Однако как именно такие особенности кровообращения связаны с мигренью, предстоит выяснить в дальнейших экспериментах. Главное, что теперь в руках у исследователей есть эффективный инструмент, чтобы изучать капиллярную сеть. По словам Алексея Камшилина, «новая оптика позволяет одновременно оценить большой участок поверхности и всего за 30 секунд съемки получить информацию о динамике распределения эритроцитов во всем поле видимости. Обычные датчики не дали бы такого результата».

Новый метод годится не только для изучения мигрени: с его помощью также можно наблюдать за капиллярами у больных с инсультом или диабетом, а если добавить еще и эндоскоп, то можно исследовать кровообращение внутренних органов. Кроме того, метод может пригодиться для мониторинга кровоснабжения коры головного мозга во время неврологических операций.

Работа поддержана грантом Российского научного фонда.

По материалам пресс-службы Университета ИТМО