МАТЕМАТИЧЕCКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ В СИСТЕМЕ МИКРОЦИРКУЛЯЦИИ
В ходе проведенных нами исследований было экспериментально показано достоверное усиление микроциркуляции крови как в слизистой полости носа при непосредственном обдуве полости носа NO-содержащим газовым потоком, так и в барабанной перепонке при обдуве NO-содержащим газовым потоком кожи заушной области. Эксперимент «плацебо» с аналогичным обдувом воздухом подтвердил, что стимуляция микроциркуляции в данном случае происходит именно за счет действия молекул NO (см. здесь Лапитан Д.Г., Рогаткин Д.А. и др. // Медицинская физика, №1, 2012. - с.61-68). Поэтому было интересно понять, возможна ли чисто теоретически диффузия молдекул NO в кожу и слизистые оболочки органов в нужном количестве за время эксперимента. Моделирование проводилось путем решения стандартного диффузионного уравнения. Результаты теоретического моделирования диффузии молекул NO в коже и в слизистой оболочке полости носа показали, что, если в слизистой оболочке диффузия молекул NO в нужном количестве и возможна в область микроциркуляторного русла в рамках условий эксперимента, то в случае кожи заушной области диффузия молекул NO не дает увеличение концентрации NO на глубине микрососудов кожи в нужном для запуска процесса вазодилатации количестве. Тем более не может быть такого увеличения концентрации NO в барабанной перепонке. Согласно литературным данным для выраженной стимуляции микроциркуляции необходимым является увеличение содержания NO в ткани в 5-10 раз по сравнению с фоновым значением концентрации 10-5 моль/м3. В случае слизистой полости носа такое увеличение по данным теоретического моделирования за счет диффузии может достигаться при обдуве слизистой уже через 30 секунд, когда только 1% NO проникнет из воздушного потока внутрь слизистой. Таким образом, при обдуве полости носа чисто теоретически возможен механизм стимуляции микроциркуляции за счет прямой диффузии молекул NO через слизистую оболочку. В случае кожи аналогичное увеличение концентрации на глубине залегания сосудов достигается только через минуту и лишь при условии, что 30% потока NO проникает в роговой слой кожи и только 70% отражается от нее, что представляется практически не реальным. Кроме того, здесь речь идет о сосудах кожи, а не о барабанной перепонке. Т.е. механизм усиления микроциркуляции в барабанной перепонке никак не может быть связан с прямой диффузией молекул NO через кожу.
Поскольку результаты эксперимента показали достоверное усиление микроциркуляции крови и в барабанной перепонке испытуемого, причем именно для NO, а не для воздуха, то не исключено, что механизм стимуляции микроциркуляции в данном случае реализуется за счет вдыхания испытуемым молекул NO, которые находятся в окружающем его воздухе при работе аппарата «ПЛАЗОН». В этом случае усиление микроциркуляции, очевидно, должно быть системным и наблюдаться по всему организму. Для этого нужно в эксперименте вдохнуть и усвоить порядка 8?10-6 моль NO, что при продукции NO аппаратом «ПЛАЗОН» в 2,7?10-4 моль за 2 минуты обдува в использовавшемся режиме работы теоретически возможно. Другой вариант – некий рефлекторный механизм, например, за счет физико-химического действия молекул NO на рецепторы кожи заушной области с последующим «прицельным» образованием уже эндогенного NO именно в системе микроциркуляции крови барабанной перепонки. Правда биофизика и биохимия такого процесса нам не известны. Однако можно заметить, что какой бы из указанных нами двух вариантов не реализовывался, они оба могут вести, в конечном счете, к увеличению концентрации NO в тканях и органах, что легко можно принять за результат прямой диффузии газов через кожу, если не использовать теоретические оценочные расчеты. Одним словом, идентичный экспериментально зафиксированный результат может реализовываться через разные механизмы.
<< Назад