Расчет церебрального кровотока. Диффузия газов в тканях
В 1945 г. Kety, Schmidt разработали метод для расчета церебрального кровотока на основе измерения поглощения головным мозгом окиси азота. Данный метод, приспособленный для исследования поглощения других газов в различных тканях, допускал, что между кровью и тканью градиенты концентрации газов отсутствуют и газообмен полностью определен кровотоком.
Поскольку измерения кровотока по методу, предложенному Kety—Schmidt, в случае существования градиентов концентрации будут неточными, многие исследователи провели сравнение расчетов с данными прямого измерения кровотока.
Например, Tauchert и сотрудники в 1972 г. показали, что результаты этого сравнения хорошо согласуются для водорода, ксенона, криптона и аргона в почках и сердце при величине кровотока 500 мл/мин на 100 г ткани, т. е. в местах, где лимитирующий процесс диффузии должен быть наиболее наглядным.
Однако исследование, которое наилучшим образом раскрыло влияние диффузии на газообмен, было проведено Klocke и сотрудниками в 1972 г. Оно основано на одновременном измерении поглощения гелия, окиси азота и криптона в миокарде собаки. Рассчитывали независимо друг от друга три величины кровотока. Поскольку газы различаются друг от друга по диффузионной способности в 3 или 4 раза, следовало бы ожидать, что рассчитанные скорости кровотока будут отличаться не только от измеренных, но также и между собой, если газообмен обусловлен диффузией. В здоровом миокарде различий в кровотоке при всех исследованных газах не обнаружено, но при перевязке коронарной артерии и вызывании инфаркта рассчитанный кровоток превышал измеренный на 22% и на 28% . При измерении и расчете кровотока по поглощению гелия различий не установлено.
Эти исследования показали, что ограничение процесса диффузией в тканях с бедной сетью капилляров, как, например, при инфаркте сердца, может отражаться на обмене газов, имеющих такую диффузионную способность, как у окиси азота или криптона. В нормальном миокарде, который хорошо васкуляризирован, обмен газов обусловлен кровотоком.
Большинство других тканей организма имеет промежуточные уровни васкуляризации, а основные газы, использованные при погружении, — гелий и азот, обладают большей диффузионной способностью, чем окись азота или криптон. Таким образом, кровоток при погружениях, по-видимому, является первичным фактором, регулирующим обмен растворенного газа в большинстве тканей организма, а неодинаковые уровни этого обмена в основном представляют собой следствие местных различий в величине кровотока. Справедливость этого в отношении тканей, чувствительных к болезни декомпрессии, еще предстоит выявить.
Диффузия, по-видимому, существенно не влияет на газообмен внутри самого капилляра, но в то же время она, возможно, имеет большее значение для обмена газов между капиллярами или при неравномерном кровоснабжении тканей. Исследователи высказали предположение о существовании диффузионных шунтов между находящимися друг против друга концами капилляров; имелись наблюдения о наличии этих шунтов между артериальными и венозными сосудами.
Процесс диффузии выявили также между соседними тканями, имеющими разную скорость обмена газом, или внутри ткани, которая снабжается кровью неравномерно. Такая межтканевая диффузия может игpaть важную роль при погружениях, когда жировое депо с медленным газообменом действует как резервуар нейтрального газа для смежных быстро обменивающихся газом водянистых тканей, чувствительных к болезни декомпрессии.
