Разработка методов спектрально-временного анализа колебаний периферического кровотока для лазерной допплеровской флоуметрии

Танканаг, Арина Владимировна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Разработка методов спектрально-временного анализа колебаний периферического кровотока для лазерной допплеровской флоуметрии
ВАК РФ 03.00.02, Биофизика

Автореферат диссертации по теме "Разработка методов спектрально-временного анализа колебаний периферического кровотока для лазерной допплеровской флоуметрии"

1Га правах рукописи

ии3058 Ю~7

Танканаг Арина Владимировна

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ СПЕКТРАЛЬНО-ВРЕМЕННОГО АНАЛИЗА КОЛЕБАНИЙ ПЕРИФЕРИЧЕСКОГО КРОВОТОКА ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ ДОППЛЕРОВСКОЙ ФЛОУМЕТРИИ

03.00.02 - биофизика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Пущино 2007

003058107

Работа выполнена в лаборатории регуляции в биомедицинских системах Института биофизики клетки РАН, г Пущшю

Научные руководители:

доктор физико-математических наук доктор биологических наук, профессор

Гапеев Андрей Брониславович Чемерис Николай Константинович

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор доктор биологических наук

Кукушкин Николай Ильич Куликов Александр Владимирович

Ведущая организация:

Институт биоорганической химии им академиков М М Шемякина и 10 А Овчинникова РАН, г Москва

Защита состоится « » МА-Я 2007 г в )5Г часов 3О мин на заседании диссертационного совета Д 002 038 01 при Институте биофизики клетки РАН по адресу 142290, Московская область, г Пущино, ул Институтская, д 3

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной библиотеке НЦБИ РАН по адресу 142290, Московская область, г Пущино, ул Институтская, д 3

Автореферат разослан « )3» 2007 г

Ученый секретарь Диссертационного совета/ кандидат биологических наук

'И Смолихина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы

Известно, что функционирование любого органа во многом определяется адекватным состоянием микроциркуляции крови Практически любой патологический процесс протекает с изменением в периферической микрогемодинамике Б связи с этим перед практической медициной стоит вопрос о ранней доклинической диагностике заболеваний, связанных с нарушениями сердечно-сосудистой системы и, в частности, системы микроциркуляции

В последнее время в медицинскую практику интенсивно внедряется метод лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ) Преимущество метода ЛДФ перед другими методами (биомикроскогшя, плетизмо- и реография, ультразвуковая доппдерография) заключается в его неинвазивности, отсутствии ограничений на выбор тестируемой области, возможности исследования кровотока в мелких сосудах (артериолах, капиллярах, венулах) Метод ЛДФ позволяет исследовать нативные динамические процессы перфузии тканей кровью в системе микроциркуляции кожи, слизистых оболочек, поверхностных отделов различных органов [Сидоров В В , 1997] С помощью функциональных тестов (локальная ишемия, охлаждение, нагревание и др) метод ЛДФ позволяет изучать влияние различных факторов, воздействующих на периферическую микрогемодинамику, а также выявлять адаптационные резервы системы микроциркуляции [Козлов В И, 2000, Мач Э С , 2000, Сидоров В В , 2002]

Кровоток на микроциркуляторном уровне не является стабильным а подвержен временным и пространственным вариациям Колебания кровотока (флаксомоции) отражают важнейшие характеристики микроциркуляции изменчивость и приспособляемость к постоянно меняющимся условиям гемодинамики и к потребности тканей в перфузии их кровью [Козлов В И 2000] Поэтому главным предметом исследования микроциркуляции становятся механизмы ее лабильности

В настоящее время для анализа параметров тканевого кровотока применяются методы основанные на расчете и сравнении статистических параметров показателя микроциркуляции, а также спектральный анализ на основе Фурье- или вейвлет-преобразования Использование статистических параметров не дает информации о динамике колебаний периферического кровотока и не позволяет исследовать системы регуляции микроциркуляторного русла Спектральный анализ на основе Фурье-преобразования не предназначен для исследования нестационарных сигналов, и поэтому не может быть использован при исследовании периферического кровотока с применением различных функциональных проб Несовершенство существующих методических приемов оценки периферической микрогемодинамики диктует необходимость поиска новых подходов к анализу данных ЛДФ для решения задач диагностики нарушений в системе микроциркуляции

Цель и основные задачи исследования

Целью настоящей диссертационной работы была разработка новых методов анализа параметров микроциркуляции кожи человека по данным лазерной допплеровской флоуметрии

Исходя из цели работы, были определены следующие задачи

1 разработать методику анализа параметров периферического кровотока человека на основе непрерывного вейвлет-преобразования с использованием теории адаптивных вейвлетов,

2 продемонстрировать возможности разработанных методов при изучении периферической микрогечодинамики

2 1 исследовать температурные зависимости пассивных и активных механизмов генерации флаксочоций в микроциркуляторном русле кожи у здоровых испытуемых,

2 2 оценить функциональное состояние сосудистого эндотелия микроциркуляторногс русла на основе анализа частотных спектров колебаний периферического кровотока, 2 3 во'явить особенности регуляции периферического кровотока у больных с патологие? дыхательной системы,

3 оценить возрастные изменения в системах регуляции и отдельных звеньях микроциркуляторного русла крови кожи человека с использованием гараметроз нелинейной динамики

Научная новизна

Для анализа котебаний периферических) кровотока человека нами разработаны методы омованкь.е равейвлет-псеобразовании, модифицированном с использованием теории адаптквкь х зейзлетов [Галягин ДК и Фрик П.Г, 1996] Впервые на основе разработанных методов •юследовсна динамика флаксомоций в различных частотных диапазонах во время линей^о-чазастаюцего нагрева 5'частка кожи Впервые предложено обоснование метода экспресс-оцен<си Г\гг\ционального состояния сосудистою эндотелия микроциркуляторного русла на основе анализа частотных спектров колебаний кровотока Впервые исследованы особенности 4уг--<цло^ирования отдельных звеньев и систем регуляции периферического кровотока у большл хронической обструктивной болезнью легких в стадии ремиссии и в стадии обострена г:5огезания Впервые проведен анализ ритмических колебаний периферического кровотока с '.с альзованием параметров нелинейной динамики

Практическая значимость работы

Разработанные методы анализа на основе адаптивного непрерывного вейвлет-преобразо-позволяют проводить амплитудно-частотный и амплитудно-временной анализ колебан!-? гернферлчегкого кровотока в покое и при реализации функциональных проб Исследование микроциркуляторного русла при помощи предлагаемой методики может иметь принципиальное зна-ечие для прогнозирования течения таких заболеваний как сахарный диабет, сердечнососудистые заболевания, гипертензии и ряда других, которые связаны с нарушениями функционировали^ периферического кровотока Разработанный метод спектрального анализа реализован в -рэ-саммном обеспечении к анализатору капиллярного кровотока (НПП "Лазма', Москва) у усге^ьо используется в условиях клиники при исследовании микроциркуляторного русга у бсль-

с са^гичными заболеваниями, сопровождающимися нарушениями периферической микро-ге; одинами<и Предложенный метод оценки функционального состояния микрососудистсго з:-дотглия по величине амплитуды колебаний кровотока в диапазоне эндотелиальнок актквьости в пс.-ссе может стать инструментом для подбора адекватной терапии и контроля эффективнос-у. -"со-ггссй ледайия больных с сосудистыми патологиями

Апробация работы

Результаты работы были представлены на IV Всероссийском симпозиуме "Применение лгзергсг допплеровской флоуметрии в медицинской практике" (Пущино, 2002), на 6-й, 7-й и Путинских ыкотах-конференциях молодых ученых «Биология - наука XXI века» Щущино, 2002, 2005, 2004), на Международной научно-технической конференции "Медэлектроника-2003" >Млнск), на XIX съезде физиологического общества им И П Павлова (Екатеринбург, 2004), на 3-й Всероссийской с международным участием школе-конференции по физиологии кровообращения (Москва 2004), на Международных конференциях «Гемореология в микро- и макроциркуляции/ (•Яросчавль 2003, 2005), на I Съезде физиологов СНГ (Сочи, 2005), на I и II Съездах лимфолого=

России (Москва, 2003, Санкт-Петербург, 2005), на 8-й и 9-й Всероссийских конференциях молодых исследователей (Санкт-Петербург, 2005, 2006), на II Всероссийской научной конференции с международным участием «Микроциркуляция в клинической практике» (Москва 2006)

Публикации

По материалам диссертации получен один патент, опубликовано 13 статей в рецензируемых журналах, 3 статьи в сборнике и 27 тезисов докладов

Объем и структура диссертации

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов исследований и их обсуждения, выводов и списка цитируемой литературы, включающего то ссылок Работа изложена на /25 страницах, содержит рисунков и .5" таблиц

Список используемых сокращений АХ - ацетилхолин, А(С) - амплитуда колебаний кровотока в диапазоне кардиоритма, А(Я) - амплитуда колебаний кровотока в диапазоне респираторного ритма, А(М) - амплитуда колебаний кровотока в диапазоне миогенной активности, А(1Ч) — амплитуда колебаний кровотока в диапазоне нейрогенной активности, А(Е) — амплитуда колебаний кровотока в диапазоне эндотелиальной активности, ЛДФ - лазерная допплеровская флоуметрия, ЛДФ-грамча - запись изменений перфузии ткани кровью регистрируемых лазерным анализатором капиллярного кровотока, ПМ - показатель микроциркуляции, ПМИ01! - показатель микроциркуляции в покое, ПМ„ако - максимальный показатель микроциркуляции в ответ на ионофорез ацетилхолина, пф ед — перфузионные единицы, ХОБЛ - хроническая обструктивная болезнь легких

МАТЕРИАЛЫ II МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Участники исследования. В исследовании принимали участие условно-здоровые добровольцы и больные хронической обструктнвной болезнью легких (ХОБЛ) в острой фазе заболевания и в стадии ремиссии Все добровольцы давали согласие на участие в исследовании на основе полной информации о методе и ходе проведения процедур Исключающим критерием для условно-здоровых добровольцев было наличие острых и хронических сердечно-сосудистых, дыхательных и почечных заболеваний, диабета и других патологий, а также прием антигипертензивных или других вазоактивных препаратов, антиоксидантов, антибиотиков, противовоспалительных веществ Все пациенты находились на общепринятой, адекватно подобранной базисной терапии Все испытуемые не курили и воздерживались от приема алкогольных и кофеинсодержащих напитков, по крайней мере, за 12 часов до исследования

Регистрация ЛДФ-грамч Для регистрации параметров микроциркуляции использовали лазерный анализатор капиллярного кровотока ЛАКК-01 (НПП «Лазма», Москва), который разрешен Минздравом РФ для применения в практическом здравоохранении (протокол № 1 от 13 01 1993) Прибор предназначен для неинвазивного определения перфузии тканей кровью путем измерения допплеровского сдвига частоты, возникающего при зондировании лазерным излучением эритроцитов, движущихся в микроциркуляторном русле Прибор оснащен источником лазерного излучения с длиной волны 630 нм и мощностью излучения 0 5 мВт Регистрируемая характеристика - параметр микроциркуляции (ПМ) - является функцией скорости и числа эритроцитов в объеме ткани, зондируемом излучением анализатора. ПМ измеряется в относительных (перфузионных) единицах (пф ед ) Анализатор оснащен интерфейсным блоком

дл* подключения прибора к персональному компьютеру, что позволяет выводить на экран монитора запись изменений перфузии ткани кровью (ДЦФ-грамму) в процессе регистрации крадись и обрабатывать ранее зарегистрированные записи

Во время измерений испытуемый находился в состоянии физического и психического поко~ icf ко"-«агной температуре (22-24 °С) в положении лежа на спине ЛДФ-зонд, нагревательгЬ'й пе^ент (в случае проведения тепловой пробы) или активный электрод (в случае проведениу 'хлофорет^чесхой пробы) фиксировали на наружной поверхности правого предплечья волга-гу-,езапяот!-огз сустава. При проведении ионофоретической пробы индифферентный электрод фичирозгли уз, запястье левой руки

Спектральный и амплит}дно-временной анализ колебаний периферическое .-срсЕогока До последнего времени спектральный анализ колебаний периферического кровоточа проьодллся на основе преобразования Фурье Однако этот метод все чаще подвергается критике ■осольку регистрируемые осцилляции кровотока не являются непрерывными и проявляются а о-л-ъ широком частотном диапазоне В большинстве случаев колебания кровотока являются -"5 чс-о- а политармоническими сигналами, что существенно затрудняет интерпретацию спектров сигнала Эти трудности могут быть преодолены с использованием спектрального анализа на основе геЧЕлет-преобразования, хорошо приспособленного для изучения структуры неодноред.и х 5иого"ических сигналов Сигнал анализируется путем разложения по базисным функциям, - cj-y-еины" из ьекоторого прототипа (анализирующего, или материнского, вейвлета) пзтеь. «чату." (оастяхзн-*й) и сдвигов Результатом вейлет-преобразования одномерного ряда язляется дву-\'.гр->ь Г. массив «амплитуды вейвлет-преобразования - значения коэффициентов» Распределен/; эгих з-илелий в грострачстве «временной масштаб - временная локализация» дает информацию об ;зел>адчг относительного вклада компонент разного масштаба во воемени, то есть «гоьаги-спектральный анализ» Вейвчет-преобразование в последнее время широко испотьзу-для анализа биологических сигналов (ЭКГ, ЭЭГ, миограмм и др) а также для сглаживание сигналов различной природы [7, 13], анализа изображений в цифровой маммографии [Clarke L ? si £i, 1994], при сжатии медицинских изображений [Gouze A et al, 2004] и в ряде других случаев

Для решения задач диагностики ритмы кровотока в системе микроциркуляции разделяют i-.t ^atvsi пассивной и активной модуляции [Козлов, 2000] К пассивной модуляции отнэст" (.зр^г-Нъ-й и дыхательный ритмы, к активной - ритмы миогенного и нейрогенногъ лро 1Схожделия, а также другие более медленные ритмы В диапазоне частот 0 009 - 2 5 Гц оградах сны 5 неперекрывающихся областей [Stefanovska A et а!, 1999] 0 009 - 0 02 Гц -диапазон эндотелиальной активности (Е), 0 02 - 0 06 Гц - диапазон нейрогенной активности (N), 0 06 - 0 2 Гц - диапазон миогенной активности (М), 0 2 - 0 6 Гц - диапазон респираторного ритм^. (R), J б - 2 5 Гц - диапазон кардиоритма (С) Осцилляции кровотока с характерными частотами обусловлены определенными физиологическими про-^ессамл влиянием сердечно-сосудистой [Kvernmo Н D et al, 1998, Stefanovska A et al 1999] и дыхательной слс-ev. [Bollinger A et al, 1993, Muck-Weymann M E et al 1596], активностью гладкомышечных клеток стенок сосудов [Meyer J U et al, 1988, Kastrap J et al, 1989], »г?ро-енчым контролем [Kastrup J et al, 1989, Scderstrom T et al, 2003] и функционированием эндо-

теп-л сосудов [Kvernmo H D et al, 1998, Kvernmo H D (ии , 01 , 1

J Частота (Гц)

et ai, 1999, Stefanovska A et al, 1999] Рис 1 характерный амплитудно-час-о--

ный спектр 10-та минутной ЛДФ-граумь

Для анализа колебаний периферического кровотока получали амплитудно-частотные спектры путем интегрирования вейвлет-коэффициентов по времени На основании полученных амплитудно-частотных характеристик рассчитывали усредненные амплитуды осцилляций периферического кровотока в исследуемых частотных диапазонах Состояние артериолярного и венулярного звеньев микроциркуляторной системы оценивали по амплитудам колебаний в диапазонах соответственно кардио- (А(С)) и респираторного (A(R)) ритмов, а функционирование миогенной, нейрогенной и эндотелиальной систем регуляции кровотока - по амплитудам колебаний в характерных частотных диапазонах (А(М), A(N) и А(Е) соответственно)

Для анализа динамики осцилляций кровотока на основе обратного вейвлет-преобразования нами разработан набор цифровых полосовых фильтров, позволяющих восстанавливать ЛДФ-грамму в заданном частотном диапазоне

Исследование действия локального нагрева на параметры микроциркуляции кожи В исследовании принимали участие 30 условно-здоровых добровольцев девушки в возрасте от 17 до 21 года Для анализа зависимости флаксомоций от температуры проводили тепловую пробу с линейно нарастающей температурой по следующей схеме [2, 17] в течение первых 4-х минут регистрировали исходный уровень ИМ, затем на протяжен™ 6 мин температуру линейно повышали со скоростью 2°С/мин в диапазоне от 32°С до 44°С

Используя набор разработанных цифровых полосовых фильтров, выделяли сигнал, соответствующий физиологическому ритму в каждом исследуемом диапазоне и строили зависимости абсолютных величин амплитуд флаксомоций от температуры

Исследование эндотелий-зависимых колебаний периферического кровотока кожи В исследовании принимали участие 16 условно-здоровых добровольцев 8 мужчин и 8 женщин средний возраст составил 27 ± 4 года Для изучения эндотелий-зависимых колебаний периферического кровотока выполняли транскутанный ионофорез 1% раствора ацетилхолина (АХ) по следующей схеме [6] в течение 1 мин регистрировался начальный уровень кровотока, затем в последующие 9 мин записывали динамику ИМ под действием ионофореза АХ с силой тока 5 чкА В качестве контроля осуществляли ионофоретическое введение физиологического раствора 0 9% NaCl

Рассчитывали следующие параметры ПМИСЧ - усредненное значение ПМ зарегистрированного во время контрольной записи, ПМ„ако - максимальное значение ПМ в ответ на ионофоретическое введение раствора АХ Для оценки состояния и особенностей функционирования систем регуляции микроциркуляции проводили спектральный анализ колебаний периферического кровотока.

Исследование регуляции периферического кровотока у больных с заболеваниями дыхательной системы. В исследовании принимали участие 25 пациентов с верифицированным диагнозом ХОБЛ в возрасте от 37 до 80 лет (Табл 1) В качестве контрольной служила группа из условно-здоровых добровольцев сопоставимого возраста.

Таблица 1 Основные характеристики участников исследования

К-во Возраст АДС АДД чсс

(чел) (лет) (мм рт ст) (мм рт ст) уд/мин

Контрольная группа 28 62 ±2 137 ±4 80 ±2 71 ±2

Группа больных ХОБЛ в стадии ремиссии 15 69 ±2 145 ±5 85 + 2 63 ±2

Группа больных ХОБЛ в стадии обострения заболевания 10 55 ±3 126 ±2 83+2 73 ±3

Регистрировали динамику ПМ в покое в течение 10-ти минут, рассчитывали его среднее з-1"-е-.« Для оценки состояния и особенностей функционирования систем оегуляцм V 1 с;од^р"^"'яции при дыхательной патологии проводили спектральный анализ колебав? ■"г. ое?я>-ес1<:ог-о кровотока

Нелинейный анализ возрастных изменений регуляции периферического кровотока. В ¿сы едовании гринимали участие 122 условно-здоровых добровольца в возрасте от 20 до 92 де~ -"уемые б^ли разделены на 5 возрастных групп (Табл 2)

?£-ЮТ1-*гаваги динамику ПМ в покое в течение 10-ти минут После чего из халдо" загг~ утрированной ДЦФ-граммы, используя созданный нами набор цифровых полосой * "роз, выделяли сигнал, соответствующий физиологическому ритму в исследуемых диапазонах кзрдио- (С) и респираторного (И) ритмов, миогенной (М), нейроге л-ой (К) ч 3"^с~глиа1ьной (Е) активности Чтобы оценить степень сложности и хаотичност ..исоцлркуля-орной системы, для выделенных сигналов рассчитывали относите плу-о з^ 'лоСгЮ V фрактальную размерность

Таблица 2 Основные характеристики групп исследуемых

К-во Возраст АДС АДД чсс

(чел) (лет) (мм рт ст ) (мм рт ст ) уд/мин

1 группа 26 21 0±0 3 111 1 ±1 5 69 1 ± 1 4 68 8 ±2 4

2 группа 28 28 0 ± 0 2 1159 + 1 5 76 7 ± 1 2 68 7 ± 1 5

3 группа 22 39 0 ± 0 2 116 0 ±2 2 74 4 ± 2 0 68 9 ±2 5

4 группа 34 52 0 ± 1 0 129 8 ± 2 9 80 8 ± 1 4 66 7 ± 1 2

5 группа 12 77 0 ± 2 0 149 6 ± 5 6 79 2 ± 2 5 71 3±4 9

Энтропия представляет собой количественную меру степени неопределенности системы, счу кенче этого показателя свидетельствует об уменьшении хаотичности в функционировании »семы Величина относительной энтропии рассчитывалась по формуле

Ent XAiog.OO

Rel Eut = ——-— = —-,

Max Ent log2 (Ar)

*\це p. - вероятность появления дискретного события i (i = 1, 2, N), N- длина сигнала, Max Ent -к a^chvan^Hoe разнообразие системы, определяемое по формуле Хартли

Фрактальная размерность определяет число независимых переменных, описывающих динамическое поведение системы Величина фрактальной размерности позволяет судить о зтепеы» сложности исследуемой системы Для расчета величины фрактальной размерности ис^ол>зовалась методика, предложенная MJ Katz [1988] и модифицированная С Sevcik [19S8j Залччлча фрактальной размерности рассчитывалась по формуле

loBl(2xiV)

где N-длина сигнала, L - расстояние между соседними точками, которое определялось согласно

L = ^dist(i,i +1)

Статистическая обработка данных Данные представлены в виде средних значений с их стандартной ошибкой Для анализа различий исследуемых параметров между группами применяли однофакторный тест ANOVA Различия исследуемых параметров в покое и после ионофоретического введения АХ определяли по парному критерию Стьюдента Статистически значимыми считались различия при р < 0 05 Для выявления взаимосвязи между исследуемыми параметрами микроциркуляторного русла проводили корреляционный анализ вычисляли групповой коэффициент корреляции Пирсона (г) и статистическую значимость корреляции (р)

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Адаптивный спектральный и амплитудио-времепной вейвлет-анализ колебаний периферического кровотока

Для выбора оптимального анализирующего вейвлета мы провели спектральный анализ ЛДФ-грамм с использованием МНАТ-вейвлета (Mexican hat), вейвлета Хаара (Haar) и вейвлета Морле (Mollet) На основании проведенного исследования в качестве анализирующего был выбран комплекснозначный вейвлет Морле, который широко используется для анализа колебаний периферического кровотока [Bracic M and Stefanovska A , 1998, Humeau A et al, 2004] Вейвлет Морле представляет собой функцию Гаусса, модулированную синусом Число периодов синусоидальной волны определяет выбор оптимальной локализации в пространстве времени или частоты Переменное число периодов синусоиды в зависимости от масштаба позволяет получить хорошее частотное разрешение по всему исследуемому диапазону

Для улучшения разрешения метода вейвлет-анализа в низкочастотной области мы применяли теорию адаптивных вейвлетов [Галягин Д К и Фрик П Г , 1996] анализирующий вейвлет сдвигается относительно начала ЛДФ-граммы за ее пределы и модифицируется (адаптируется) Такая адаптация происходит при каждом сдвиге анализирующего вейвлета до тех пор пока начало вейвлета не совпадет с началом сигнала. После этого применяется традиционный вейвлет-анализ Аналогичным образом вейвлет адаптируется и на правом крае исходного сигнала [3]

Для демонстрации возможностей метода с использованием адаптивных вейвлетов был проведен амплитудно-частотный и амплитудно-временной анализ модельного сигнала с заданными амплитудами и частотами В качестве модельного был выбран сигнал, представляющий собой сумму шести синусов

y(/) = ^^sin(/,), А = 10, /,={0 01,0.03,0.1,0.3,1,2} Г«

При спектральном анализе было обнаружено, что использование адаптивного вейвлет-преобразования дает более точные спектральные характеристики в области низких частот по сравнению с традиционным вейвлет-анализом (рис 2)

Для анализа динамики флаксомоций с различной частотой колебаний мы создали набор полосовых фильтров, позволяющий восстанавливать сигнал в заданном частотном диапазоне Использование фильтрации позволяет проследить динамику колебаний периферического кровотока в отдельных частотных диапазонах для исследования механизмов регуляции микроциркуляторного русла при применен™ различных функциональных проб (тепловой, окклюзионной, ионофоретической) [4, 8] При создании фильтров мы также использовали адаптивные вейвлеты, что позволило добиться более точного восстановления ЛДФ-граммы в диапазоне эндотелиальной активности (рис 3)

Частота(Гц)

О '

Частота(Гц)

Рис 2 Спектральный анализ модельного сигнала (1) и реальной ЛДФ-граммы (2) с использование / обь ччого влет-преобразования (А) и адаптивного вейвлет-преобразования (Б)

200 300 400 Время (с)

200 300 400 8реы» (с)

Время (с)

Рис 3 Модельный сигнал (1) и реальная ЛДФ-грамма (2), восстановленные в диапазоне 0 00Э - 0 02 Ги, гри помощи обычного обратного вейвлет-преобразования (А) и с использованием теории адаптивных зейалетов (Б)

Разработанные нами методы анализа на основе адаптированного непрерывного вейЕге--чвеобразозанм позволяют потучать точные амплитудно-частотные и амплитудно-вречеччь е \ар-<теристики ЛДФ-грамм в исследуемом диапазоне частот (0 009 - 2 5 Гц) как в состоянии -о-1чОк Г1 ] так и при применении различных функциональных проб [4,8] Для корректно! о спектраяо-лого анализа достаточно провести регистрацию записи в течение 5-ти минут, а для корректного амплитудно-временного анализа - в течение 10-ти минут Использование такого коротко "О времен 1 сегистрации дает преимущество при исследовании чикроциркугяторного русла у бо.-ы-ых, которым трудно находиться в неподвижном положении в течение длительного времен '

35 „ 30

ч ос

ш 25

■е- го

15 10 5 I

S с

Исследование действия локального нагрева с линейно нарастающей температурой ня параметры микроциркуляции кожи

Лл? проверки разработанных методов анализа динамики флаксомоций в различи» диапазонах в ответ на локальный нагрев мы провели тепловую пробу с личейнсн" г апзева 2°С/мин в диапазоне от 32 до 44°С Заь/-симосзь ПМ от температуры нагрева отражена на рис 4 Данную зависимость мали-описг~ь ти-лчкей для биологических процессов ¿-образной кривой и охарактеризовать как дзуг-йазчый процесс В первую фазу, которая соответствует диапазону температур 32 - 37°С, происходи' главное увеличение ПМ от 5 до 9 пф ед Вторая фаза характеризуется резким нарастание! ZM продолжающимся до 42°С, после чего ПМ максимального значения 30 пф ед Зависимость амплитуд флаксочоций от температуры в диапазонах кардио- и респираторного ритмов поьторяет изменение ПМ от температуры (рис 5) При » агревании до 42 - 44°С амплитуда флаксочоций в л апазоне кардиоритча (рис 5С) возрастает в 6 9 раза, огда. -сак амплитуда флаксомоций респираторного ритма (pic 5R) - в 31 раза. Прирост амплитуды 5Лал.ссчоций респирагорного ритма в 2 раза меньше, -ev амтлитуды флаксомоций кардиоритма, несмотря -с. то 1-то амплитуды флаксомоций в диапазонах С и R Аос^итзуются по общему (пассивному) механизму Нгблюдаемое различие в приросте амплитуд можно объяснить тем, что респираторные флаксомоции с гр*/[-руются за счет венулярного звена и, по-дикому, во время тепловой вазодилатации венуляр--ое звено подвергается меньшим изменениям, чем гр^епиолярное звено микроциркуляторного русла Установленное различие в ответной реакции пассивных механизмов генерации флаксомоций, на наш ьз-лвд, дает возможность более пристально исследовать особенности функционирования отдельных звеньев мчкрощтокуляторного русла и может быть чепо^ьзевано в качестве диагностического показателя -гсу^-ечай з этих звеньях при ряде заболеваний

32 34 36 38 40 42 44 t. С Рис 4 Зависимость показатегя микроциркуляции от температуры нагрева Усреднено по 30 испытуемым 1 о

! 08: — 06-го

| 041 02-< 00-

32 34 36 38 40 42 44 I, С Рис 5 Зависимость амплитуд колэбэш->" в диапазонах кардио- (С) и оесл^рг^срксс (Я) ритмов от температуры нагрега Усреднено по 30 испытуемые

32 34 36 38 40 42 44 1, °С Рис 6 Зависимость амплитуды колебаний в диапазонах миогенной (М), нейрогенной (Ы) и эндотелиальной (Е) активности от температуры нагрева Усреднено по 30 испытуемым

Принципиально другой характер имеет динамика амплитуды флаксомоций, связанных с миогеной, нейрогенной и эндотелиальной активностью (рис 6) При нагревании амплитуда колебаний миогенного ритма плавно нарастает (рис 6М) Зависимости амплитуд колебаний в диапазонах нейрогенной и эндотелиальной активности могут быть описаны колоколообразной кривой с максимумом при 37-38°С, что свидетельствует о существовании оптимума температур для функционирования этих регуляторных механизмов

Показан различный характер температурных зависимостей амплитуд флаксомоций, связанных с пассивными и активными механизмами их генерации При нагреве до температуры 37 - 38°С наблюдается усиление активной модуляции кровотока, которое для миогенной составляющей сохраняется вплоть до 44°С, тогда как нейрогенный и эндоталиальный механизмы генерации флаксомоций имеют максимум при температуре 37 - 39°С Дальнейшее нагревание (39 - 45°С) приводит к угнетению активной модуляции кровотока и усилению его пассивной модуляции, проявляющемуся на фоне тепловой дилатации сосудов [2,5,17]

Исследование эндотелий-зависимых колебаний периферического кровотока кожи

Для оценки функционального состояния сосудистого эндотелия микроциркуляторного русла на основе анализа частотных спектров колебаний периферического кровотока проводили фармакологическую пробу с ионофоретической аппликацией эндотелий-зависимого вазоактив-ного вещества - ацетилхолина Ацетилхолин является агентом, вызывающим эндотелий-зависимую вазодилатацию путем стимуляции выброса эндотелием сосудов оксида азота, который, в свою очередь, приводит к расслаблению гладкомышечных клеток сосудов [Moms S J et al, 1996]

Мы экспериментально подтвердили, что в ответ на ионофорез АХ происходит вазодилатация сосудов микроциркуляторного русла кожи, поскольку наблюдается увеличение показателя

микроциркуляции в среднем в 6 раз (р < 0 001 по t-критерию Стьюдента) от величины ПМ,« (4 3 ± 0 4 пф ед) до максимального значения ПМ„,Ко (25 4 ± 3 0 пф ед) в процессе ионофореза АХ [16]

Анализ амплитудно-частотных спектров показал достоверное увеличение амплитуды колебаний кровотока во всех частотных диапазонах (р < 0 001) эндотелиальной активности - в 4 раза, нейрогенной активности — в 3 раза, миогенной активности - в 2 5 раза, в диапазоне респираторного ритма - в 3 раза и

_ кардиоритма - в 4 5 раза во время ионофореза АХ по

Рис 7 Усредненные амплитудно- ^

частотные спектры ЛДФ-грамм (п = 16), сравнению с соответствующими амплитудами в зарегистрированных во время ионофорети- контроле (Рис 7) ческого введения растворов NaCI и АХ

Частота (Гц)

Для выявления взаимосвязи между максимальной величиной П\1 и значениями ампт'^х <оле5акрк кровотока при ионофоретическом введении АХ проводили корреляционный анаjv;

с 5-гружена высокая (от 0 75 до 0 84) достоверная (р <- 0 001) корреляция между величию" ПМ и значениями амплитуд колебаний кровотока во всех частотных диапазонах во врем; ионосЬореза АХ Мы полагаем, что выявленная высокая достоверная корреляция между величи^оР ITMv »о и амплитудами колебаний кровотока во всех частотных диапазонах во время ионофоре^^ АХ, а та-сже достоверное увеличение амплитуд колебаний кровотока во всех чае~отрь

не позволяют сделать однозначного заключения об избирательном действии АХ „-да-ько'е звенья микроциркуляторного русла, в том числе на эндзтелиагьчый, чеЗрогеяы. й <■ ло-еччый компоненты регуляции периферического кровотока

Ч~сбы выяснить, колебания в каких диапазонах могут отражать функциональное состоя-ьь сосудистого эндотелия, мы исследовали корреляционные зависимости между ПМмак0 у ам vi--гуда>ил колебаний кровотока в покое в каждом из частотных диапазонов Коррет^ю^-^." гчал^с результатов выявил положительные достоверные корреляции между амплитуде" лгг5а.чий кроготока в диапазоне эндотелиальной активности (А(Е)) в покое и величиной ПМЫ11. i/ечду амплитудой колебаний кровотока в диапазоне нейрогенной активности (A(N)> в условиях покоя и ПМма»« при ионофорезе АХ (Табл 3) Достоверных корреляционных зависимостей аде?« ' амги1^ лудами колебаний кровотока в частотных диапазонах миогенной актх.вност^ peer ира-opi ого и кардио- ритмов и ПМиак„ в ходе аппликации АХ не обнаружено (Табл 3)

"aSpviua 3 Коэффициент корреляции между исследуемыми параметрами гмкрециркуяци 1

Исходные значения амплитуд колебаний в исследуемых частотных диапазонах в пское

А(Е) A(N) А(М) A(R) А(С) |

ПМтех 0 81 (р<0 001) 0 74 (р < 0 001) 0 79 (р < 0 001) 0 65 (р < 0 05) 0 87 | (р < 0 001) |

Г!' 1 1 "ttoexc 0 62 (р< 0 05) 051 (р < 0 05) 0 34 (Р = 0 18) -0 12 (Р = 0 64) 0 27 [ (р =; 29) !

Значения амплитуд колебаний нормированные на ПМга

| А(Е)1ПМисх А(Ы)1ПМис>, А(М)/ПМисх A(R)itllAucx | А(С)1ПМХХ

пм 063 1 Л«а,с (р < 0 05) 0 26 (Р = 0 31) 0 33 •(Р = 019) -0 36 | -С 02 (Р = 0 16) 1 i° = 0 95)

Был}, полу-гены положительные достоверные корреляционные зависимости между средь* м значением ПМИ1Л и усредненными амплитудами колебаний кровотока во всех исследуемых частат-лх диапазонах в покое (Табл 3) Другими словами, высоким средним значениям соответствуют высокие усредненные величины амплитуд осцилляции, и наоборот низким ергд-с'-'а"ениям ПМИ0Х - низкие усредненные величины амплитуд осцилляций кровотока во все* частотных диапазонах Таким образом, мы полагаем, что 1Ш«П является основным фактором, формирующим кросскорреляционные зависимости Для исключения этого кросскорреляциог'-о_о фа«"ооа мы нормировали усредненные амплитуды колебаний в каждом из частотных диапазоьов в условиях покоя на величину ПМ,И и для полученных наборов данных внозь гровет: корреляционный анализ

Анализ нормированных величин выявил единственную положительную достоверную коррелят-онную зависимость - между амплитудой колебаний кровотока в диапазоне эндотечиалв-чой активности (А(Е)) в покое и ПМШКС в ходе ионофореза АХ (Табл 3) Достоверных коррелят^ между нормированными значениями амплитуд колебаний в других диапазонах и максимальной

величиной ПМ в ответ на аппликацию АХ не найдено Обнаруженная высокая достоверная положительная корреляция между амплитудой колебаний в диапазоне эндотелиальной активности в покое и ПММако при ионофорезе АХ может служить подтверждением нашей гипотезы о том, что функциональное состояние сосудистого эндотелия может оцениваться по величине амплитуды колебаний кровотока в частотном диапазоне эндотелиальной активности в условиях покоя [16]

Исследование особенностей функционирования микроциркуляторного русла у больных с заболеваниями дыхательной системы

Было обнаружено, что у больных ХОБЛ в стадии ремиссии и в острой фазе заболевания наблюдаются отличия показателя микроциркуляции [15] У больных ХОБЛ в стадии обострения заболевания наблюдалось достоверное увеличение ПМ по сравнению с контрольной группой (рис 8А) Мы предположили, что спектральный анализ колебаний периферического кровотока позволит оценить изменения в функционировании отдельных звеньев микроциркуляторного русла и его регуляторных систем у пациентов с ХОБЛ в разной стадии заболевания

В результате проведения спектрального анализа было обнаружено, что у больных ХОБЛ в стадии ремиссии наблюдается достоверное уменьшение амплитуд колебаний в диапазонах кардиоритма (рис 8Б) и миогенной активности (рис 9А) по сравнению с группой условно-здоровых добровольцев Напротив, у больных ХОБЛ в стадии обострения заболевания наблюдается достоверное увеличение амплитуды колебаний в диапазонах респираторного ритма (рис 8В), нейрогенной (рис 9Б) и эндотелиальной (рис 9В) активности по сравнению с условно-здоровыми добровольцами

Наблюдаемое достоверное увеличение ПМ у больных ХОБЛ в стадии обострения заболевания может быть связано с перераспределением кровотока в венулярном звене микроциркуляторного русла, а также с изменениями в функционировании систем регуляции микроциркуляции по нейрогенному и эндотелиальному пути Мы полагаем, что наблюдаемые различия параметров микроциркуляции у больных ХОБЛ могут быть обусловлены возникающими в сосудистой системе легких и бронхов при заболевании локальными нарушениями, которые вызывают компенсаторные изменения в периферической гемодинамике

А Б В

контрольная У/, больные в РС ^С] больные в

группа стадии ремиссии р< острой фазе

Рис 8 Величины показателя микроциркуляции (А) и амплитуд колебаний в диапазонах кардио- (Б) и респираторного (В) ритмов у условно-здоровых добровольцев и больных ХОБЛ Примечание *, А — отличия достоверны по однофакторному тесту А1ЧО\/А относительно контрольной группы и группы больных в стадии ремиссии (р < О 05)

~ 0 43

Группы

¿43

Г02

С с

< 010 0

0. Ж.

Группы

контрольная группа

больнье в стадии ремиссии

| 0 1-

* А

Группы

больные в острайфаэе\

Рис 9 Амплитуды колебаний в диапазонах миогенной (А), нейрогенной (Б) и эндотелиальной (В) а-спвности у условно-здоровых добровольцев и больных ХОБЛ Примечание *, л - отличия достоверны по однофакторному тесту АЫОУА относительно контрольной группы и группы больных з сзд^и ремиссии (р < 0 05)

Нелинейный анализ возрастных изменений регуляции периферического кровотока

Для оцеччи интегральных изменений функционального состоялся мик-рсциркулятср-;~о з>сгг кол -I в процессе старения мы провели нелинейный анализ ЛДФ-грамм условьо-здоровь-т-^сь-уе'-ых разного возраста [14] Было показано, что с возрастом происходит достоверное J к'^-^^днуе геличинв' относительной энтропии и увеличение величины фрактальной размерное-ДДФ-грамм, что может свидетельствовать о возрастном упрощении системы микроциркуляции в целом Дхч исследования механизмов старения отдечьных звеньев и систем регупяци" уикооциркуляторного русла мы изучили колебания периферического кровотока в каждом с •-»астотчых диапазонов с использованием методов нелинейного анализа.

Обнаружено, что в группе со средним возрастом 77 лет величина фрактальной размсо-ост ЛДО-грамм, отфильтрованных в диапазоне кардиоритма, достоверно увеличивается относительно дру^'Х возрастных групп (рис 10Б) Величина относительной энтропии ЛДФ-грачм отфильтровав унх в диапазоне респираторного ритма, с возрастом достоверно уменьшается (рис 10А)

Рис 10 Величины относительной энтропии (А) и фрактальной размерности (Б) ЛДО-грачм, от&и'ътоованных в диапазонах пассивной модуляции кровотока, в различных возрастных группах условю-здоровых добровольцев Примечание *, #, " - отличия достоверны по однофакторному ес-у АШ\/А относительно 1-й, 2-й 3-й и 4-й групп (р < 0 001) лл - отличия достоверны по слиофакгорчому тесту АЫОУА относительно 2-й группы (р < 0 05)

2 3 4 Возрастные группы

- -□-

М--V—

Рис 11 Величины относительной энтропии (А) и фрактальной размерности (Б) ЛДФ-грамм, отфильтрованных в диапазоне активной модуляции кровотока в различных возрастных группах Примечание *, л, #," - отличия достоверны по однофакторному тесту АМОУА относительно 1-й, 2-й, 3-й и 4-й фупп (р < 0 001) ** - отличия достоверны по однофакторному тесту АЫОУА относительно 1-й группы (р < 0 05)

Значения нелинейных параметров ЛДФ-грамм, отфильтрованных в диапазонах активной модуляции кровотока, представлены на рисунке 11 Наблюдается достоверное снижение величины относительной энтропии ЛДФ-грамм, отфильтрованных в диапазоне миогенной активности, в старшей возрастной группе (средний возраст 77 лет) относительно условно-здоровых добровольцев другого возраста (рис 11 А) Обнаружено, что величина относительной энтропии ЛДФ-грамм, отфильтрованных в диапазоне нейрогенной активности, с возрастом снижается, и это снижение приобретает достоверный характер в возрастной группе со средним возрастом 77 лет Величина фрактальной размерности ЛДФ-грамм, отфильтрованных в диапазоне эндотелиальной активности, с возрастом достоверно возрастает (рис 11Б)

Таким образом, в ходе проведенного исследования было обнаружено достоверное возрастное снижение величины относительной энтропии в диапазонах нейрогенной и миогенной активности, а гакже респираторного ритма Эти результаты согласуются с полученными в нашей лаборатории данными о том, что в процессе старения происходит уменьшение кровотока в венулярном звене микроциркуляторной системы кожи и снижение активности нейрогенной и миогенной систем регуляции кровотока в микроциркуляторном русле кожи [9-12] Мы полагаем, что наблюдаемое возрастное уменьшение энтропийного фактора указывает на то, что в процессе старения происходит уменьшение хаотизации системы микроциркуляции в диапазонах нейрогенной и миогенной активности, а также респираторного ритма. Достоверное увеличение фрактальной размерности в диапазонах эндотелиальной активности и кардиоритма может свидетельствовать об увеличении степени упорядоченности микроциркуляторной системы, вызванной процессами, происходящими при старении.

Наблюдаемое возрастное упрощение и увеличение упорядоченности отдельных звеньев и систем регуляции периферического кровотока можно объяснить срабатыванием компенсаторных механизмов (например, увеличением силы и частоты сердечных сокращений, активным перераспределением потоков крови в капиллярных сетях, обусловленным активной вазомоцией прекапиллярных артериол, и т д), поддерживающих нормальное функционирование организма в условиях органо-тканевой гипоксии и нарушений метаболических процессов, развивающихся при старении [Коркушко О В , 2002]

Выводы.

осьове непрерывного вейвлет-преобразования и теории адаптивных веГшлетов разработано метод-: спектрально-временного анализа ритмических колебаний периферического кровотока з шизолом частотном диапазоне в условиях покоя и при проведении различ-ь>х функциональных проб Предлагаемый подход к анализу лазерных допплерозсмч флоупограмм может быть использован для изучения механизмов фушчционироваь>5. 1л/18.зоцлркуляторного русла, диагностики нарушений периферической микрогемодинамик^ г. ецзчки тактики лечения при заболеваниях, связанных с ччкроангиогатиячи

2 Ечерзые с использованием разработанных методов амплитудно-частотного и ам-иин!уд>-с-змч'ечлого адаптивного вейв лет-анализа колебаний периферического кровотока

г.) продемонстрированы особенности динамики флаксомоций в диапазонах активной пассивной рефляции периферического кровотока при линейно-нарастающем нагреие участка ко/.чк Анализ изменений в диапазонах эндотелиальной, нейрогенной и миогеньой актис-^ости выявляет реакцию этих регуляторных систем микроциркуляторного русла на нагреь I открывает новые возможности при изучении патологий, сзязанных с нарушения <у микроциркуляции,

б; обнаружена высокая достоверная положительная корреляция между максимальные значением показателя микроциркуляции при ионофорезе ацетилхолина и амплитудой колебаний кровотока в диапазоне эндотелиальной активности в покое Полученные результате показывают, что функциональное состояние сосудистого эндотелия может быть оценено гс величине амплитуды колебании кровотока в диапазоне эндотелиальной активности в покос, в) выязлены особенности функционирования активных и пассивных механизмов регуляцт*-систечы микроциркуляции кожи у больных хронической обструлсгивной болезнью легких ь ст&цги ремиссии и в острой фазе заболевания

3 С использованием методов нелинейного анализа показано возрастное снижение величины о--носительной энтропии в диапазонах нейрогенной, миогенной активности и респираторного ритма, а также увеличение фрактальной размерности в диапазонах эндотелиальной активносп 1' кардлоритма. Снижение энтропийного фактора и увеличение фрактальной размерности сэ./-детельствуют о увеличении степени упорядоченности системы микроаиркуляции гр1-стайер -г

Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследоза

(гралты Х2 02-07-96025 и № 03-04-49200) и Программы фундаментальных исследований РАН 20С5

года «Фундаментальные науки - медицине»

Список основных публикаций по теме диссертации

: Красников Г В , Танканаг А В , Горбачева Е В , Пискунова Г М., Сидоров В В , Чечерис Н К Кластерный анализ параметров микроциркуляции для классификации состояния испытуемых Ч Вестник новых медицинских технологий -2001 -Т VIII -Л*22 - С 57-58

2 Коляеза Т И , Танканаг А В , Красников Г В , Пискунова Г М, Сидоров В В , Чечерис Н.К Динамика колебаний кожного кровотока при линейно нарастающей тепловой пробе '/ Применение лазерной допплеровской флоуметрии в медицинской практике / Материалы 4-го Всероссийского симпозиума, Пущино, 14 - 16 мая 2002 г -Тула, 2002 - С 8-15

3 Танканаг А В , Чечерис Н К Применение вейвлет-преобразования для анализа лазерных допплеровскич флоурограмч // Применение лазерной допплеровской флоуметрии в медицинской практике / Материалы 4-го Всероссийского симпозиума, Пущино, 14-16 мая 2002 г - Тула, 2002 - С 28-39

4 Тихонова И.В , Семенов А А., Танканаг А В , Шибаев H В , Сусликов А В , Сидоров В В , Чемерис H К Формализация описания окклюзионной пробы на примере исследования больных ишемической болезнью сердца с использованием лазерной допплеровской флоуметрии // Применение лазерной допплеровской флоуметрии в медицинской практике / Материалы 4-го Всероссийского симпозиума, Пущино, 14-16 мая 2002 г - Тула, 2002 - С 39-44

5 Коняева Т H, Красников Г В , Пискунова Г М., Сидоров В В , Танканаг А В , Чемерис H К Тепловая проба с линейно нарастающей температурой нагревав исследованиях механизмов регуляции системы микроциркуляции кожи человека // Вестник новых медицинских технологий -2002 -Т IX - №4 - С 89-91

6 Коняева Т H , Красников Г В , Пискунова Г М, Сидоров В В , Танканаг А В , Чемерис H К Условия проведения ионофоретической пробы с ацетилхолином и нитропрусидом для оценки состояния эндотелия микрососудистого русла кожи человека // Вестник новых медицинских технологий -2004 -Т XI -№1-2 - С 68-70

7 Chemens N К., Gapeyev А. В , Sirota N Р , Gudkova О Yu , Kormenko N V, Tankanag А V , Konovalov I V Buzoverya M E , Suvorov V G , Logunov V A DNA damage m frog erythrocytes after m vitro exposure to a high peak-power pulsed electromagnetic field // Mut Res - 2004 -

V 558 -P 27-34

8 Ютюшник T П , Лушников К В , Чемерис H К , Тихонова И.В , Танканаг А В , Шибаев H В , Корнеева Р В Средство для устранения нарушений нейрогенной и эндокринной регуляции системы капиллярного кровотока Патент RU 2253440 Cl от 31 03 2004

9 Танканаг А В , Тихонова И.В , Чемерис H К. Регрессионная модель возрастных изменений в микроциркуляторном русле кожи человека // Вестник новых медицинских технологий — 2005 -T XII -№ 1 -С 101-103

10 ТихоноваИВ Танканаг АВ , КосяковаНЛ ,ЧемерисН К Возрастные особенности функционирования микроциркуляторного русла кожи человека // Российский физиологический журнал им ИМ Сеченова. 2005 -Т 91 -№10 -С 1132-1137

11 Тихонова И.В Танканаг А В , Косякова Н.И , Чемерис H К Оценка возрастных изменений регуляции периферического кровотока у человека // Российский физиологический журнал им ИМ Сеченова - 2005 -Т 91 -№11 -С 1305 - 1311

12 Тихонова И В , Танканаг А В , Косякова H И., Чемерис H К Изменения в функционировании микроциркуляторной системы человека в процессе старения // Клиническая физиология кровообращения - 2005 - № 4 - С 53-58

13 Chemens N К , Gapeyev А В , Sirota N Р , Gudkova О Yu , Tankanag А V , Konovalov I V , Buzoverya M E , Suvorov V G , Logunov V A Lack of direct DNA damage m human blood leukocytes and lymphocytes after in vitro exposure to bgh power microwave pulses // Bioelectromagnetics -2006 -V 27(3) -P 197-203

14 Танканаг А В , Тихонова И В , Чемерис H К Нелинейный анализ изменений динамики периферического кровотока кожи человека в процессе старения II Вестник новых медицинских технологий -2006 - T XIII -№3 - С 96-98

15 Тихонова И.В , Гущин А Ю , Танканаг А В , Косякова H И, Чемерис НК Особенности функционирования микроциркуляторного русла у больных с заболеваниями сердечно-сосудистой и дыхательной систем//Клиническая физиология кровообращения -2006 -№3 - С 31-37

16 ТихоноваИВ , Танканаг А В , Косякова НИ , Чемерис H К Исследование эндотелий-зависимых колебаний кровотока в микроциркуляторном русле кожи человека // Российский физиологический журнал им И M Сеченова 2006 -Т 92 -№12 -С 1429- 1435

17 Красников Г В , Танканаг А В , Коняева T H , Пискунова Г M, Чемерис Н.К Оценка изменений в системах регуляции кровотока в коже человека при локальном нагреве // Российский физиологический журнал им И M Сеченова 2007 -Т 93 -№4 - С 394-401

Подписано ь печать 13 04 2007 г Исполнено 13 04 2007 г Печать трафаретная

Заказ №310 Тираж 100 экз

Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш , 36 (495) 975-78-56 www autoreferat ru

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Танканаг, Арина Владимировна

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Структурно-функциональная характеристика сосудов микроциркуляторного русла.

1.1.1. Функциональные единицы микрососудситого русла.

1.1.2. Основные типы строения микроциркуляторного русла.

1.2. Регуляция кровотока в системе микроциркуляции.

1.2.1. Миогенная реактивность.

1.2.2. Нервно-гуморальная регуляция сосудистого тонуса.

1.2.3. Метаболические факторы регуляции.

1.2.4. Эндотелий-зависимая регуляция.

1.3. Методы исследования микроциркуляторного русла.

1.4. Лазерная допплеровская флоуметрия как метод оценки состояния тканевого кровотока.

1.5. Колебания в системе микроциркуляции. Частотный анализ осцилляций периферического кровотока кожи.

1.6. Вейвлет-анализ биологических сигналов.

1.7. Нелинейный анализ биологических сигналов.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

3.1. Адаптивный спектральный и амплитудно-временной вейвлет-анализ колебаний периферического кровотока.

3.2. Исследование действия локального нагрева с линейно нарастающей температурой на параметры микроциркуляции кожи.

3.3. Исследование эндотелий-зависимых колебаний периферического кровотока кожи.

3.4. Исследование особенностей функционирования микр0циркулят0рн0г0 русла у больных с заболеваниями дыхательной системы.

3.5. Нелинейный анализ возрастных изменений регуляции периферического кровотока.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Разработка методов спектрально-временного анализа колебаний периферического кровотока для лазерной допплеровской флоуметрии"

Известно, что функционирование любого органа во многом определяется адекватным состоянием микроциркуляции крови. Система микроциркуляции является конечным местом, где реализуется транспортная функция сердечно-сосудистой системы и обеспечивается транскапиллярный обмен, создающий необходимый для жизни тканевый гомеостаз. Практически любой патологический процесс протекает с изменением в периферической микрогемодинамике. В связи с этим перед практической медициной стоит вопрос о ранней доклинической диагностике заболеваний, связанных с нарушениями сердечно-сосудистой системы и, в частности, системы микроциркуляции.

Исследование периферической микрогемодинамики охватывает множество взаимосвязанных и взаимообусловленных процессов: закономерности циркуляции крови и лимфы в микрососудах, закономерности функционирования клеток крови (деформация, адгезия, агрегация и т.д.), закономерности транскапиллярного обмена и ультраструктурные особенности микрососудов, как в условиях нормы, так и при различной патологии. Выяснение этих закономерностей позволит в значительной мере решить ряд важных вопросов в практической медицине: в терапии и профилактике различных нарушений регионарного кровообращения, при выяснении патогенеза многих заболеваний, в поиске новых методов воздействия на различные виды воспаления и т.д. В связи с этим в современной клинической практике актуальны оценка состояния микроциркуляции крови и тестирование микроциркуляторных расстройств при диагностике различных заболеваний. Необходимы как оперативная информация о состоянии кровотока на тканевом уровне, так и возможность его длительного мониторинга.

На сегодняшний день существует несколько методов оценки состояния тканевого кровотока. Биомикроскопические методы позволяют вести непосредственный визуальный мониторинг за состоянием микроциркуляции и объективно оценивать такие показатели, как морфология и тонус микрососудов, пассаж по ним крови, агрегатное состояние крови, состояние микросреды клеток и ряд других признаков, важных для патогенетической характеристики изучаемого процесса. Однако биомикроскопическое исследование микроциркуляторного русла возможно лишь в некоторых органах (ногтевое ложе, конъюнктива глазного яблока). Кроме того, данный метод не позволяет проводить длительные мониторинговые наблюдения. При измерении объемной или линейной скорости потока крови другими методами (реовазография, плетизмография, ультразвуковая и электромагнитная расходометрия) возможно изучение динамики и скорости кровотока. Однако эти методы исследования не позволяют оценить тканевой кровоток в целом, выявить особенности его регуляции, а пригодны в основном для оценки кровенаполнения органа или части тела.

В последнее время в медицинскую практику интенсивно внедряется метод лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ). Преимущество метода ЛДФ перед другими методами (биомикроскопия, плетизмо- и реография, ультразвуковая допплерография) заключается в его неинвазивности, отсутствии ограничений на выбор тестируемой области, возможности исследования кровотока в мелких сосудах (артериолах, капиллярах, венулах). Метод ЛДФ позволяет исследовать нативные динамические процессы перфузии тканей кровью в системе микроциркуляции кожи, слизистых оболочек, поверхностных отделов различных органов (Сидоров В.В., 2000). С помощью функциональных тестов (локальная ишемия, охлаждение, нагревание и др.) метод ЛДФ позволяет изучать влияние различных факторов, воздействующих на периферическую микрогемодинамику, а также выявлять адаптационные резервы системы микроциркуляции (Мач Э.С., 1996; Козлов В.И., 2000; Сидоров В.В., 2000).

Кровоток на микроциркуляторном уровне не является стабильным, а подвержен временным и пространственным вариациям. Колебания кровотока (флаксомоции) отражают важнейшие характеристики микроциркуляции: изменчивость и приспособляемость к постоянно меняющимся условиям гемодинамики и к потребности тканей в перфузии их кровью (Козлов В.И., 2000). Поэтому главным предметом исследования микроциркуляции становятся механизмы ее лабильности.

Капиллярная гемодинамика характеризуется высокой пространственной и временной вариабельностью. Актуальными остаются методологические проблемы анализа допплерограмм и оценки измеряемых показателей микроциркуляции в клинической практике. В настоящее время для анализа параметров тканевого кровотока применяются методы, основанные на расчете и сравнении статистических параметров показателя микроциркуляции (Van den Brande P. Et al., 1997), а также спектральный анализ на основе Фурье- (Muck-Weymann М.Е. et al., 1996) или вейвлет-преобразования (Stefanovska A. Et al., 1999; Humeau A. et al., 2000).

Как показывают исследования, наблюдаемые ритмические флуктуации кровотока обладают гораздо большей информативностью о состоянии микрогемодинамики, чем непосредственно измеряемый уровень перфузии тканей кровью. Как правило, использование статистических параметров показателя микроциркуляции не позволяет исследовать системы регуляции микроциркуляторного русла, поскольку не дает информации о динамике колебаний периферического кровотока.

Спектральный анализ на основе Фурье-преобразования не предназначен для анализа нестационарных сигналов, и поэтому не может быть использован при исследовании периферического кровотока с применением различных функциональных проб. Этот недостаток может быть в некоторой степени преодолен при использовании для анализа сигналов вейвлет-преобразования, которое позволяет исследовать динамику изменений перфузии тканей кровью как в стационарных (в покое), так и в нестационарных (при проведении функциональных проб) условиях. Однако традиционный вейвлет-анализ имеет недостаточное разрешение на краях сигнала, и для проведения корректного вейвлет-анализа низкочастотных колебаний периферического кровотока необходимо проводить регистрацию изменений периферической микрогемодинамики в течение достаточно длительного времени, что вызывает определенные трудности при исследовании микроциркуляторного русла у больных, которым трудно долго находиться в неподвижном положении во время измерений. Несовершенство существующих методических приемов оценки периферической микрогемодинамики диктует необходимость поиска новых подходов к анализу данных ЛДФ для решения задач диагностики нарушений в системе микроциркуляции.

Цель и основные задачи исследования

Целью настоящей диссертационной работы была разработка новых методов анализа параметров микроциркуляции кожи человека по данным лазерной допплеровской флоуметрии.

Исходя из цели работы, были определены следующие задачи:

1. разработать методику анализа параметров периферического кровотока человека на основе непрерывного вейвлет-преобразования с использованием теории адаптивных вейвлетов;

2. продемонстрировать возможности разработанных методов при изучении периферической микрогемодинамики:

2.1. исследовать температурные зависимости пассивных и активных механизмов генерации флаксомоций в микроциркуляторном русле кожи у здоровых испытуемых;

2.2. оценить функциональное состояние сосудистого эндотелия микроциркуляторного русла на основе анализа частотных спектров колебаний периферического кровотока;

2.3. выявить особенности регуляции периферического кровотока у больных с патологией дыхательной системы;

3. оценить возрастные изменения в системах регуляции и отдельных звеньях микроциркуляторного русла крови кожи человека с использованием параметров нелинейной динамики.

Научная новизна

Для анализа колебаний периферического кровотока человека нами разработаны методы, основанные на вейвлет-преобразовании, модифицированном с использованием теории адаптивных вейвлетов (Галягин Д.К. и Фрик П.Г., 1996). Впервые на основе разработанных методов исследована динамика флаксомоций в различных частотных диапазонах во время линейно-нарастающего нагрева участка кожи. Впервые предложено обоснование метода экспресс-оценки функционального состояния сосудистого эндотелия микроциркуляторного русла на основе анализа частотных спектров колебаний кровотока. Впервые исследованы особенности функционирования отдельных звеньев и систем регуляции периферического кровотока у больных хронической обструктивной болезнью легких в стадии ремиссии и в стадии обострения заболевания. Впервые проведен анализ ритмических колебаний периферического кровотока с использованием параметров нелинейной динамики.

Практическая значимость работы

Разработанные методы анализа на основе адаптивного непрерывного вейвлет-преобразования позволяют проводить амплитудно-частотный и амплитудно-временной анализ колебаний периферического кровотока в покое и при реализации функциональных проб. Исследование микроциркуляторного русла при помощи предлагаемой методики может иметь принципиальное значение для прогнозирования течения таких заболеваний как сахарный диабет, сердечно-сосудистые заболевания, гипертензии и ряда других, которые связаны с нарушениями функционирования периферического кровотока. Разработанный метод спектрального анализа реализован в программном обеспечении к анализатору капиллярного кровотока (НПП "Лазма", Москва) и успешно используется в условиях клиники при исследовании микроциркуляторного русла у больных с различными заболеваниями, сопровождающимися нарушениями периферической микрогемодинамики. Предложенный метод оценки функционального состояния микрососудистого эндотелия по величине амплитуды колебаний кровотока в диапазоне эндотелиальной активности в покое может стать инструментом для подбора адекватной терапии и контроля эффективности процесса лечения больных с сосудистыми патологиями.

Заключение Диссертация по теме "Биофизика", Танканаг, Арина Владимировна

Выводы:

1. На основе непрерывного вейвлет-преобразования и теории адаптивных вейвлетов разработаны методы спектрально-временного анализа ритмических колебаний периферического кровотока в широком частотном диапазоне в условиях покоя и при проведении различных функциональных проб. Предлагаемый подход к анализу лазерных допплеровских флоурограмм может быть использован для изучения механизмов функционирования микроциркуляторного русла, диагностики нарушений периферической микрогемодинамики и оценки тактики лечения при заболеваниях, связанных с микроангиопатиями.

2. Впервые с использованием разработанных методов амплитудно-частотного и амплитудно-временного адаптивного вейвлет-анализа колебаний периферического кровотока а) продемонстрированы особенности динамики флаксомоций в диапазонах активной и пассивной регуляции периферического кровотока при линейно-нарастающем нагреве участка кожи. Анализ изменений в диапазонах эндотелиальной, нейрогенной и миогенной активности выявляет реакцию этих регуляторных систем микроциркуляторного русла на нагрев и открывает новые возможности при изучении патологий, связанных с нарушениями микроциркуляции; б) обнаружена высокая достоверная положительная корреляция между максимальным значением показателя микроциркуляции при ионофорезе ацетилхолина и амплитудой колебаний кровотока в диапазоне эндотелиальной активности в покое. Полученные результаты показывают, что функциональное состояние сосудистого эндотелия может быть оценено по величине амплитуды колебаний кровотока в диапазоне эндотелиальной активности в покое; в) выявлены особенности функционирования активных и пассивных механизмов регуляции системы микроциркуляции кожи у больных хронической обструктивной болезнью легких в стадии ремиссии и в острой фазе заболевания.

3. С использованием методов нелинейного анализа показано возрастное снижение величины относительной энтропии в диапазонах нейрогенной, миогенной активности и респираторного ритма, а также увеличение фрактальной размерности в диапазонах эндотелиальной активности и кардиоритма. Снижение энтропийного фактора и увеличение фрактальной размерности свидетельствуют об увеличении степени упорядоченности системы микроциркуляции при старении.

Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (гранты № 02-07-96025 и № 03-04-49200) и Программы фундаментальных исследований РАН 2006 года «Фундаментальные науки - медицине».

101

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенного исследования на основе непрерывного вейвлет-преобразования с использованием теории адаптивных вейвлетов разработаны методы, позволяющие проводить спектральный и амплитудно-временной анализ ритмических колебаний периферического кровотока в широком частотном диапазоне. Для проведения корректного спектрального анализа в диапазоне частот от 0.009 до 2.5 Гц достаточно проанализировать 5-ти минутную запись ЛДФ-граммы, а для корректного амплитудно-временного анализа - 10-ти минутную. Таким образом, применение адаптивного вейвлет-преобразования позволяет значительно сократить время регистрации для анализа низкочастотных колебаний периферического кровотока по сравнению с данными работ (Куегпшо Н.О. е1 а1., 1998; 81еГапоУ5ка А. е1 а1., 1999), в которых анализируются записи длительностью 20-30 мин. Использование времени регистрации колебаний периферического кровотока 5-10 мин дает преимущество при исследовании микроциркуляторного русла у больных, которым трудно находиться в неподвижном положении в течение длительного времени.

Разработанный метод спектрального анализа колебаний периферического кровотока реализован в программном обеспечении, поставляемом с анализатором капиллярного кровотока (НПП "Лазма", Москва), и успешно используется в условиях клиники при исследовании микроциркуляторного русла у больных с различными заболеваниями, сопровождающимися нарушениями периферической микрогемодинамики.

Используя разработанные методы анализа динамики колебаний периферического кровотока, мы провели исследование влияния локального нагрева с линейно-нарастающей скоростью на отдельные звенья и системы регуляции микроциркуляторного русла. Обнаружен различный характер температурных зависимостей амплитуд флаксомоций, связанных с пассивными и активными механизмами их генерации. При нагреве до температуры 37 - 38°С наблюдается усиление активной модуляции кровотока, которое для миогенной составляющей сохраняется вплоть до 44°С, тогда как нейрогенный и эндотелиальный механизмы генерации флаксомоций имеют оптимум при температуре 37 - 39°С. Дальнейшее нагревание (39 - 45°С) приводит к угнетению активной модуляции кровотока и усилению его пассивной модуляции, проявляющемуся на фоне тепловой дилатации сосудов.

Разработанные нами методы спектрального анализа ЛДФ-грамм позволили выяснить, колебания периферического кровотока в каких частотных диапазонах могут отражать функциональное состояние сосудистого эндотелия. Для оценки функционального состояния сосудистого эндотелия микроциркуляторного русла мы провели фармакологическую пробу с ионофоретической аппликацией ацетилхолина, эндотелий-зависимого вазодилататора, и исследовали корреляционные зависимости между максимальным значением показателя микроциркуляции и амплитудами колебаний кровотока в покое в каждом из частотных диапазонов. Было обнаружено, что ПМ в покое является основным фактором, формирующим кросскорреляционные зависимости между исследуемыми параметрами микроциркуляции. После исключения этого кросскорреляционного фактора была найдена единственная положительная достоверная корреляционная зависимость - между амплитудой колебаний кровотока в диапазоне эндотелиальной активности в покое и максимальным значением показателя микроциркуляции в ходе ионофоретического введения АХ. Мы полагаем, что достоверная положительная корреляция, обнаруженная с использованием разработанного метода адаптивного спектрального вейвлет-анализа, является подтверждением гипотезы о том, что функциональное состояние сосудистого эндотелия можно оценивать по величине амплитуды колебаний кровотока в частотном диапазоне от 0.009 до 0.02 Гц.

Для проверки применимости предлагаемых методов анализа ритмических колебаний периферического кровотока в клинических условиях мы провели исследование особенностей функционирования отдельных звеньев и систем регуляции микроциркулятороного русла у больных хронической обструктивной болезнью легких в стадии обострения заболевания и в стадии ремиссии. Было обнаружено, что у больных ХОБЛ в стадии ремиссии наблюдается достоверное уменьшение амплитуд колебаний в диапазонах кардиоритма и миогенной активности по сравнению с группой условно-здоровых добровольцев. Напротив, у больных ХОБЛ в стадии обострения заболевания наблюдается достоверное увеличение амплитуды колебаний в диапазонах респираторного ритма, нейрогенной и эндотелиальной активности по сравнению с условно-здоровыми добровольцами.

Наблюдаемое достоверное увеличение ПМ у больных ХОБЛ в стадии обострения заболевания может быть связано с перераспределением кровотока в венулярном звене микроциркуляторного русла, а также с изменениями в функционировании систем регуляции микроциркуляции по нейрогенному и эндотелиальному пути. Мы полагаем, что наблюдаемые различия параметров микроциркуляции у больных ХОБЛ могут быть обусловлены возникающими в сосудистой системе легких и бронхов при заболевании локальными нарушениями, которые вызывают компенсаторные изменения в периферической микрогемодинамике.

Созданные нами цифровые полосовые фильтры на основе обратного адаптивного вейвлет-преобразования позволили провести исследование механизмов старения отдельных звеньев и систем регуляции микроциркуляторного русла в каждом из частотных диапазонов колебаний периферического кровотока с использованием методов нелинейной динамики. Показано, что в группе со средним возрастом 77 лет величина фрактальной размерности ЛДФ-грамм, отфильтрованных в диапазонах кардиоритма и эндотелиальной активности, достоверно увеличивается относительно других возрастных групп. Обнаружено достоверное возрастное снижение величины относительной энтропии в диапазонах нейрогенной и миогенной активности, а также респираторного ритма.

Мы полагаем, что наблюдаемое возрастное уменьшение энтропийного фактора позволяет предположить, что в процессе старения происходит уменьшение хаотизации системы микроциркуляции в диапазонах нейрогенной и миогенной активности, а также респираторного ритма. Достоверное увеличение фрактальной размерности в диапазонах эндотелиальной активности и кардиоритма может свидетельствовать об увеличении степени упорядоченности микроциркуляторной системы, вызванном процессами, происходящими при старении.

Таким образом, разработаны методы спектрально-временного адаптивного вейвлет-анализа колебаний периферического кровотока, которые позволяют исследовать особенности функционирования отдельных звеньев и систем регуляции микроциркуляторного русла как в условиях покоя, так и при проведении различных функциональных тестов. Анализ лазерных допплеровских флоурограмм на основе спектральных и частотно-временных характеристик, а также использование методов нелинейной динамики для анализа ритмических колебаний периферического кровотока расширяет представления о механизмах функционирования и регуляции системы микроциркуляции. Разработанные нами методы анализа флаксомоций периферического кровотока успешно применяются в клинических условиях при диагностике нарушений периферической микрогемодинамики и могут служить надежным инструментом для подбора адекватной терапии и контроля эффективности процесса лечения больных с микрососудистыми патологиями.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Танканаг, Арина Владимировна, Пущино

1. Акопов С.Э., Тумасян К.С., Габриеля» Э.С. О роли эндотелия в ß-адренергической регуляции сосудистого тонуса // Физиологический журнал СССР им.И.М.Сеченова. 1989. - Т. . - № 6. - С. 813-818.

2. Алексеев О.В. Микроциркуляторный гомеостаз. В кн.: Гомеостаз. М.: Медицина, 1981.-С. 5-28.

3. Алексеев О.В. Физиология кровеносной системы кожи. В кн.: Кожа (строение, функция, общая патология и терапия) / Под. ред.

4. A.M. Чернуха, Е.П. Фролова. М.: Медицина, 1982. - С. 59-76.

5. Амосов В.И., Золотницкая В.П., Лукина О.В., Кузубова H.A., Осипов Н.П. Микроциркуляторные дисфункции у больных хронической обструктивной болезнью легких // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2005. - Т. 3. - С. 41-45.

6. Астафьева Н.М. Вейвлет-анализ: основы теории и примеры применения //Успехи физических наук.-1996.-Т. 166.-№11.-С. 1145-1170.

7. Бегиашвили В.Т. Местная регуляция кровообращения: особенности поведения сосудистых гладких мышц // Физиологический журнал СССР им. И.М.Сеченова. 1989. - Т. 75. -№ 11. - С. 1527-1533.

8. Боровик A.C., Голубинская В.О., Тарасова О.С., Родионов И.М. Исследование реакций изолированных сосудов на раздражение симпатических нервов // Методология флоуметрии. 1999. - С. 167-180.

9. Бранько В.В., Богданова Э.А., Камшилина Л.С., Маколкин В.И., Сидоров В.В. Метод лазерной доплеровской флоуметрии в кардиологии: Пособие для врачей. М., 1999. 48 с.

10. Вентцель Е.С., Овчаров J1.A. Теория случайных процессов и ее инженерное применение. М., 1991. 384 с.

11. Гайдышев И. Анализ и обработка данных: Специальный справочник. СПб., 2001.-752 с.

12. Галягин Д.К., Фрик П.Г. Адаптивные вейвлеты. Алгоритм спектрального анализа сигналов // Математическое моделирование систем и процессов. 1996.-Т. 4.-С. 20-27.

13. Говырин В.А., Корнеева Т.Е., Маловичко H.A. Нарушения эндотелиальной выстилки кровеносного сосуда, вызываемого денервацией // Физиологический журнал СССР. 1988. - Т. 74. - № 7. -С. 953-956.

14. Гомазков O.A. Молекулярные и физиологические аспекты эндотелиальной дисфункции. Роль эндогенных химических регуляторов. // Успехи физиологических наук. 2000. - Т. 31. - № 4. - С. 48-62.

15. Гуринович Г.Б. Использование ультразвука для диагностики сосудистой патологии // Новости лучевой диагностики. 1998. - Т. 4. - С. 22-23.

16. Даринский Ю.А., Пуговкин А.П., Теплов С.И. Современные представления о медиаторах сосудодвигательных нервов и их роли в регуляции сосудистого тонуса // Успехи физиологических наук. 1989. -Т. 20.-№4.-С. 27-41.

17. Джонсон П.К. Принципы регуляции периферического кровообращения. В кн.: Периферическое кровообращение. М.: Медицина, 1982. 142-175.

18. Затейщиков Д.А., Минушкина JI.О., Кудряшова О.Ю. и др. Функциональное состояние эндотелия у больных артериальной гипертонией и ишемической болезнью сердца. // Кардиология. 2000. -Т. 40.-№2.-С. 14-17.

19. Иванов К.П. Успехи и спорные вопросы в изучении микроциркуляции // Физиологический журнал им. И.М.Сеченова. 1995. - Т. 81. -№ 6.1. С. 1-18.

20. Капилевич JI.B., Ковалев И.В., Баскаков М.Б., Медведев М.А. Внутриклеточные сигнальные системы в эпителий- и эндотелийзависимых процессах расслабления гладких мышц. // Успехи физиологических наук. 2001. - Т. 32. -№ 2. - С. 88-98.

21. Каро К., Педли Т., Шротер Р., Сид У. Механика кровообращения. М.: Мир, 1981.-624 с.

22. Кириллов М.М., Присяжнюк И.В., Шаповалова Т.Г., Казбан О.Г., Ямчук Ю.И. Влияние медикаментозной терапии бронхиальной астмы на систему микроциркуляции и гемостаз // Пульмонология. 2002. - Т. 12. -№ 2. - С. 17-22.

23. Климов П.К., Соловьев И.А., Корнеева Т.Е. и др. Структурные аспекты регуляторных механизмов сосудистых реакций // Физиологический журнал СССР им. И.М.Сеченова. 1984. - Т. 70. - № 5. - С. 633-640.

24. Клюшник Т.П., Лушников К.В., Чемерис Н.К., Тихонова И.В., Танканаг A.B., Шибаев Н.В., Корнеева Р.В. Средство для устранения нарушений нейрогенной и эндокринной регуляции системы капиллярного кровотока. Патент RU 2253440 С1 от 31.03.2004.

25. Козлов В.И., Мельман Е.П., Нейко Е.М., Шутка Б.В. Гистофизиология капилляров. СПб.: Наука, 1994. -232 с.

26. Козлов В.И., Соколов В.Г. Исследование колебаний кровотока в системе микроциркуляции // Материалы II Всероссийского симпозиума «Применение лазерной доплеровской флоуметрии в медицинской практике», Москва, 1998. Т. 8-14.

27. Козлов В.И., Кореи J1.B., Соколов В.Г. Биофизические принципы лазерной допплеровской флоуметрии // Материалы II Всероссийского симпозиума: Применение лазерной доплеровской флоуметрии в медицинской практике, Москва, 1998а. С. 17-25.

28. Козлов В.И., Кореи JI.B., Соколов В.Г. Лазерная допплеровская флоуметрия и анализ коллективных процессов в системе микроциркуляции // Физиология человека. 1998b. - Т. 24. - № 6. -С. 112-121.

29. Козлов В.И. Механизм модуляции кровотока в системе микроциркуляции и его расстройство при гипертонической болезни // Материалы III Всероссийского симпозиума «Применение лазерной допплеровской флоуметрии в медицинской практике», Москва, 2000. -С. 5-15.

30. Козлов В.И., Гурова O.A. Динамика микроциркуляторных реакций при тепловой пробе // Материалы III Всероссийского симпозиума «Применение лазерной допплеровской флоуметрии в медицинской практике», Москва, 2000. С. 77-78.

31. Конради Г.П. Регуляция сосудистого тонуса. Л.: Наука, 1973. 325 с.

32. Коркушко О.В., Лишневская В.Ю. Значение изменения отдельных показателей внутрисосудистого гомеостаза в развитии циркуляторной гипоксии при старении // Успехи геронтологии. 2002. - Т. 9.1. С. 262-268.

33. Красников Г.В., Танканаг A.B., Горбачева Е.В., Пискунова Г.М., Сидоров В.В., Чемерис Н.К. Кластерный анализ параметров микроциркуляции для классификации состояния испытуемых // Вестник новых медицинских технологий. 2001. - Т. VIII. - № 2. - С. 57-58.

34. Красников Г.В., Танканаг A.B., Коняева Т.Н., Пискунова Г.М., Чемерис Н.К. Оценка изменений в системах регуляции кровотока в коже человека при локальном нагреве // Российский физиологический журнал им. И.М.Сеченова. 2007. - Т. 93. - № 4. - С. 394-401.

35. Крог А. Анатомия и физиология капилляров. М., 1927. 183 с.

36. Крупаткин А.И. Оценка локальной эффекторной функции сенсорных афферентов кожи конечностей с помощью лазерной доплеровской флоуметрии // Российский физиологический журнал им. И.М.Сеченова. 2002. - Т. 88. - № 5. - С. 658-662.

37. Крупаткин А.И. Клиническая нейроангиофизиология конечностей, (периваскулярная иннервация и нервная трофика). М.: Научный мир, 2003.-328 с.

38. Куприянов В.В., Караганов Я.Л., Козлов В.И. Микроциркуляторное русло. М.: Медицина, 1975. 216 с.

39. Лазерная допплеровская флоуметрия микроциркуляции крови. / Под ред. А.И. Крупаткина, В.В. Сидорова: Руководство для врачей. ОАО "Издательство Медицина", 2005. - 256 с.

40. Маколкин В.И., Подзолков В.И., Павлов В.И., Богданова Э.А., Камшилина J1.C., Самойленко В.В. Состояние микроциркуляции при гипертонической болезни // Кардиология. 2002. - Т. 7. - С. 36-40.

41. Мач Э.С. Лазер-Допплер флоуметрия в оценке микроциркуляции в условиях клиники // Материалы первого Всероссийского симпозиума "Применение лазерной допплеровской флоуметрии в медицинской практике", Москва, 1996. С. 56-64.

42. Медведева H.A., Медведев О.С. Фармакология эндотелийзависимых сосудистых реакций // Фармакология и токсикология. 1988. - Т. 5. -С. 92-101.

43. Мчедлишвили Г.И. Микроциркуляция крови. СПб.: Наука, 1989. -295 с.

44. Мчедлишвили Г.И. Концепция структурирования кровотока в микрососудах // Физиологический журнал им. И.М.Сеченова. 1995. -Т. 81.-№ 6.-С. 48-53.

45. Новиков Л.В. Основы вейвлет-анализа сигналов. Учебное пособие. СПб.: ООО «Модус», 1999. 152 с.

46. Покровский А., Чупин А. Определение степени нарушения региональной микроциркуляции нижних конечностей // Методология флоуметрии. 1997. - Т. 51-54.

47. Поленов С.А., Дворецкий Д.П., Чернявский Г.В. Вазомотоные эффекты нейропептидов//Физиологический журнал им. И.М.Сеченова. 1995. -Т. 81.-№6.-С. 29-47.

48. Сагач В.Ф., Ткаченко М.Н. Роль эндотелия в развитии реактивной гиперемии // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. -1989. Т. 108. -№ 10. - С. 421-423.

49. Сагач В.Ф., Ткаченко М.Н., Коваленко Т.Н. Участие гуморальных факторов, выделяемых эндотелием в развитии реактивной гиперемии // Физиологический журнал СССР им. И.М.Сеченова. 1991. - Т. 77. -№6.-С. 20-27.

50. Сидоренко Б.А., Затейщиков Д.А. Дисфункция эндотелия в патогенезе атеросклероза и его осложнений // Кремлевская медицина. 1999. - Т. 2. -С. 84-86.

51. Сидоров В.В. Комплексный анализ гемодинамических ритмов // Материалы III Всероссийского симпозиума «Применение лазерной допплеровской флоуметрии в медицинской практике», Москва, 2000. -С. 16-18.

52. Спаркс Х.В. Кожа и мышцы. В кн.: Периферическое кровообращение. М.: Медицина, 1982. С. 237-285.

53. Танканаг A.B., Тихонова И.В., Чемерис Н.К. Нелинейный анализ изменений динамики периферического кровотока кожи человека в процессе старения // Вестник новых медицинских технологий. 2006. -Т. XIII.-№3.-С. 96-98.

54. Тихонова И.В., Танканаг A.B., Чемерис Н.К. Регрессионная модель возрастных изменений в микроциркуляторном русле кожи человека // Вестник новых медицинских технологий. 2005а. - Т. XII. - № 1. -С. 101-103.

55. Тихонова И.В., Танканаг A.B., Косякова Н.И., Чемерис Н.К. Возрастные особенности функционирования микроциркуляторного русла кожи человека//Российский физиологический журнал им. И.М.Сеченова. -2005b. Т. 91. -№ 10. - С. 1132-1137.

56. Тихонова И.В., Танканаг A.B., Косякова Н.И., Чемерис Н.К. Оценка возрастных изменений регуляции периферического кровотока у человека//Российский физиологический журнал им. И.М.Сеченова. -2005с. Т. 91. - № 11. - С. 1305-1311.

57. Тихонова И.В., Танканаг A.B., Косякова Н.И., Чемерис Н.К. Изменения в функционировании микроциркуляторной системы человека в процессе старения // Клиническая физиология кровообращения. 2005d. - Т. 4. -С. 53-60.

58. Тихонова И.В., Танканаг A.B., Косякова Н.И., Чемерис Н.К. Исследование эндотелий-зависимых колебаний кровотока в микроциркуляторном русле кожи человека // Российский физиологический журнал им. И.М.Сеченова. 2006а. - Т. 92. - № 12. -С. 1429-1435.

59. Тихонова И.В., Танканаг A.B., Косякова Н.И., Чемерис Н.К. Особенности функционирования микроциркуляторного русла у больных с заболеваниями сердечно-сосудистой и дыхательной систем // Клиническая физиология кровообращения. 2006. - Т. 3. - С. 31-37.

60. Ткаченко Б.И., Куприянов В.В., Орлов P.C., Гуревич М.И., Банин В.В., Мажбич Б.И. Физиология кровеносных сосудов. (Некоторые итоги и перспективы исследования) // Успехи физиологических наук. 1989. -Т. 20.-№4.-С. 3-26.

61. Физиология кровообращения: Регуляция кровообращения. JT.: Наука, 1986.-640 с.

62. Физиология кровообращения: Физиология сосудистой системы. Под ред. Б.И. Ткаченко. JL: Наука, 1984. - 652 с.

63. Чернух A.M., Александров П.Н., Алексеев О.В. Микроциркуляция. М. Медицина, 1984. 456 с.

64. Чучалин А.Г. Клинические рекомендации по хронической обструктивной болезни легких. М., 2001. 40 с.

65. Шошенко К.А., Голубь А.С., Брод В.И. и др. Архитектоника кровеносного русла. Новосибирск: Наука, 1982. 182 с.

66. Шустер Г. Детерминированный хаос. М.: Наука, 1988. 240 с.

67. Abularrage C.J., Sidawy A.N., Aidinian G., Singh N., Weisvvasser J.M., Arora S. Evaluation of the microcirculation in vascular disease // J. Vasc.Surg. -2005. V. 42 (3).-P. 574-581.

68. Acharya U.R., Faust O., Kannathal N., Chua Т., Laxminarayan S. Non-linear analysis of EEG signals at various sleep stages // Comput.Methods Programs Biomed. 2005. - V. 80 (1). - P. 37-45.

69. Addison P.S. Wavelet transforms the ECG: a review // Physiol Meas. 2005. -V. 26 (5). - P. R155-R199.

70. Arildsson M., Asker C.L., Salerud E.G., Stromberg T. Skin capillary appearance skin microvascular perfusion due to topical application of analgesia cream //Microvasc.Res. 2000a. - V. 59 (1). - P. 14-23.

71. Arildsson M., Nilsson G.E., Stromberg T. Effects on skin blood flow by provocation during local analgesia // Microvasc.Res. 2000b. - V. 59 (1). -P. 122-130.

72. Arneodo A., Bacry E., Graves P.V., Muzy J.F. Characterizing long-range correlations in DNA sequences from wavelet analysis // Phys. Rev. Letters. -1995. V. 74(16). - P. 3293-3296.

73. Barnes P.J., Stockley R.A. COPD: current therapeutic interventions future approaches // Eur.Respir.J. 2005. - V. 25 (6). - P. 1084-1106.

74. Bartnik E.A., Blinowska K.J., Durka P.J. Single evoked potential reconstruction by means of wavelet transform // Biol.Cybern. 1992. -V. 67(2).-P. 175-181.

75. Baumberger J.P., Goodfriend R.B. Determination of arterial oxygen tension in man by equilibration through intact skin // Fed. Proc. 1951. - T. 10.1. P. 10-11.

76. Belova N.Y., Mihaylov S.V., Piryova B.G. Wavelet transform: A better approach for the evaluation of instantaneous changes in heart rate variability // Auton.Neurosci. -2007. V. 131 (1-2).-P. 107-122.

77. Bendjelid K., Schutz N., Stotz M., Gerard I., Suter P.M., Rom J.A. Transcutaneous PC02 monitoring in critically ill adults: clinical evaluation of a new sensor // Crit Care Med. 2005. - V. 33 (10). - P. 2203-2206.

78. Bollinger A., Yanar A., Hoffmann U., Franzeck U.K. Is high-frequency fluxmotion due to respiration or to vasomotion activity? In: Progress in Applied Microcirculation. Basel, 1993. - P. 52-58.

79. Bracic M., Stefanovska A. Wavelet-based analysis of human blood-flow dynamics // Bull.Math.Biol. 1998. - V. 60 (5). - P. 919-935.

80. Braverman I.M., Keh A., Goldminz D. Correlation of laser Doppler wave patterns with underlying microvascular anatomy // J.Invest Dermatol. 1990. -V. 95 (3).-P. 283-286.

81. Burke M.J., Nasor M. Wavelet based analysis characterization of the ECG signal // J.Med.Eng Technol. 2004. - V. 28 (2). - P. 47-55.

82. Carolan-Rees G., Tweddel A.C., Naka K.K., Griffith T.M. Fractal dimensions of laser doppler flowmetry time series // Med.Eng Phys. 2002. - V. 24(1). -P. 71-76.

83. Cattani C., Doubrovina O., Rogosin S., Voskresensky S.L., Zelianko E. On the creation of a new diagnostic model for fetal well-being on the base of wavelet analysis of cardiotocograms // J.Med.Syst. 2006. - V. 30 (6). -p. 489-494.

84. Clarke L.P., Kallergi M., Qian W., Li H.D., Clark R.A., Silbiger M.L. Tree-structured non-linear filter wavelet transform for microcalcification segmentation in digital mammography // Cancer Lett. -1994. V. 77 (2-3). -P. 173-181.

85. Cogliati C., Magatelli R., Montano N., Narkiewicz K., Somers V.K. Detection of low- high-frequency rhythms in the variability of skin sympathetic nerve activity // Am.J.Physiol Heart Circ.Physiol. 2000. -V. 278 (4). - P. H1256-H1260.

86. Dikanev T., Smirnov D., Wennberg R., Velazquez J.L., Bezruchko B. EEG nonstationarity during intracranially recorded seizures: statistical dynamical analysis // Clin.Neurophysiol. 2005. - V. 116 (8). - P. 1796-1807.

87. Erni D., Sigurdsson G.H., Banic A., Wlieatley A.M. Regular slow wave flowmotion in skeletal muscle is not determined by nitric oxide endothelin // Microvasc.Res. 1999. - V. 58 (2). - P. 167-176.

88. Essex T.J., Byrne P.O. A laser Doppler scanner for imaging blood flow in skin // J.Biomed.Eng. 1991. - V. 13 (3). -P. 189-194.

89. Fagrell B. Advances in microcirculation network evaluation: an update // Int.J.Microcirc.Clin.Exp. 1995. - V. 15(Suppl. 1). - P. 34-40.

90. Farrell D.M., Bishop V.S. The roles of cGMP cAMP in active thermoregulatory vasodilation // Am.J.Physiol. 1997. - V. 272 (3 Pt. 2). -P. R975-R981.

91. Feletou M., Vanhoutte P.M. Endothelium-derived hyperpolarizing factor: where are we now? // Arterioscler. Thromb. Vase. Biol. 2006. - Vol. 26(6). -P. 1215-1225.

92. Funk W., Intaglietta M. Spontaneous arteriolar vasomotion // Prog.Appl. Microcirc. 1983. - V. 3. - P. 66-82.

93. Gouze A., Antonini M., Barlaud M., Macq B. Design of signal-adapted multidimensional lifting scheme for lossy coding // IEEE Trans.Image Process. 2004. - V. 13(12).-P. 1589-1603.

94. Gramatikov B., Brinker J., Yi-chun S., Thakor N.V. Wavelet analysis time-frequency distributions of the body surface ECG before after angioplasty // Comput.Methods Programs Biomed. 2000. - V. 62 (2). - P. 87-98.

95. Grigioni M., Carotti A., Del Gaudio C., Morbiducci U., Albanese S.B., D'Avenio G. Multiresolution analysis of heart rate variability as investigational tool in experimental fetal cardiac surgery// Ann.Biomed.Eng. -2006. V. 34 (5).-P. 799-809.

96. Haining J.L., Turner M.D., Pantall R.M. Measurement of local cerebral blood flow in the unanesthetized rat using a hydrogen clearance method // Circ.Res. 1968.- V. 23 (2).-P. 313-324.

97. Harrison D.K., Kessler M. Local hydrogen clearance as a method for the measurement of capillary blood flow // Phys.Med.Biol. 1989. - V. 34 (10). -P. 1413-1428.

98. Harrison D.K., Raad R.A., Newton D., McCollum P.T. Transcutaneous hydrogen clearance~a new non-invasive technique for assessing blood flow in human skin // Physiol Meas. 1994. - V. 15 (1). - P. 89-100.

99. Hashim M.A., Tadepalli A.S. Cutaneous vasomotor effects of neuropeptide Y // Neuropeptides. 1995. - Vol. 29. - P. 263 - 271.

100. Hauk 0., Keil A., Elbert T., Muller M.M. Comparison of data transformation procedures to enhance topographical accuracy in time-series analysis of the human EEG //J.Neurosci.Methods. 2002. - V. 113 (2). - P. 111-122.

101. Hayashi N., Green B.A., Mora J., Gonzalez-Carvajal M., Veraa R.P. Simultaneous measurement of local blood flow tissue oxygen in rat spinal cord // Neurol.Res. 1983. - V. 5 (4). - P. 49-58.

102. Hermenegildo C., Oviedo P.J., Cano A. Cyclooxygenases regulation by estradiol on endothelium // Current Pharmaceutical Design. 2006. Vol. 12. -P. 205-215.

103. Hinrichs J.E., Jarzembinski C., Hardie N., Aeppli D. Intrasulcular laser Doppler readings before after root planing // J.Clin.Periodontol. 1995. -V. 22 (11).-P. 817-823.

104. Hozic M., Stefanovska A. Karhunen-Loeve decomposition of peripheral blood flow signal // Physica A. 2000. - V. 280. - P. 587-601.

105. Humeau A., Saumet J.L., L'Huillier J.P. Use of wavelets to accurately determine parameters of laser Doppler reactive hyperemia // Microvasc.Res. -2000.-V. 60 (2).-P. 141-148.

106. Kaneda H., Irino T., Minami T., Taneda M. Diagnostic reliability of the percutaneous ultrasonic Doppler technique for vertebral arterial occlusive diseases // Stroke. 1977. - V. 8 (5). - P. 571-579.

107. Kaneda H., Irino T., Watanabe M., Kadota E., Taneda M. Semiquantitative evaluation of ophthalmic collateral flow in carotid artery occlusion: ultrasonic doppler study // J.Neurol.Neurosurg. Psychiatry. 1979. - V. 42 (12).1. P. 1133-1140.

108. Kastrup J., Bulow J., Lassen N.A. Vasomotion in human skin before after local heating recorded with laser Doppler flowmetry. A method for induction of vasomotion // Int.J.Microcirc.Clin.Exp. 1989. - V. 8 (2). - P. 205-215.

109. Kato J., Kitamura K., Kangawa K., Eto T. Receptors for adrenomedullin in human vascular endothelial cells // Eur. J. Pharmacol. 1995. - Vol. 289 (2). -P. 383-385.

110. Katz M.J. Fractals the analysis of waveforms // Comput.Biol.Med. 1988. -V. 18(3).-P. 145-156.

111. Khamene A., Negahdaripour S. A new method for the extraction of fetal ECG from the composite abdominal signal // IEEE Trans.Biomed.Eng. 2000. -V. 47 (4).-P. 507-516.

112. Khan F., Davidson N.C., Littleford R.C., Litchfield S J., Struthers A.D., Belch J.J. Cutaneous vascular responses to acetylcholine are mediated by a prostanoid-dependent mechanism in man // Vase. Med. 1997. - № 2. -P. 82-86.

113. Kimura Y., Okamura K., Watanabe T., Yaegashi N., Uehara S., Yajima A. Time-frequency analysis of fetal heartbeat fluctuation using wavelet transform //Am. J.Physiol. 1998. - V. 275 (6 Pt 2). - P. H1993-H1999.

114. Kvernmo H.D., Stefanovska A., Bracic M., Kirkeboen K.A., Kvernebo K. Spectral analysis of the laser Doppler perfusion signal in human skin before after exercise // Microvasc.Res. 1998. - V. 56 (3). - P. 173-182.

115. Kvernmo H.D., Stefanovska A., Kirkeboen K.A., Kvernebo K. Oscillations in the human cutaneous blood perfusion signal modified by endothelium-dependent and endothelium-independent vasodilators // Microvasc.Res. -1999.-V. 57 (3).-P. 298-309.

116. Larkin S.W., Williams T.J. Evidence for sensory nerve involvement in cutaneous reactive hyperemia in humans // Circ. Res. 1993. - Vol. 73. -P. 147-154.

117. Leslie S.J., Attina T., Hultsch E., Bolscher L., Grossman M., Denvir M.A., Webb D.J. Comparison of two plethysmography systems in assessment of forearm blood flow//J.Appl.Physiol. 2004. - V. 96 (5). - P. 1794-1799.

118. Ma Q., Ning X., Wang J., Li J. Sleep-stage Characterization by Nonlinear EEG Analysis using Wavelet-based Multifractal Formalism // Conf.Proc IEEE Eng Med.Biol.Soc. 2005. - V. 5. - P. 4526-4529.

119. Masaki T., Kimura S., Yanagisawa M., Goto K. Molecular and cellular mechanism of endothelin regulation: implications for vascular function // Circulation. 1991. - Vol. 84. - P. 1457-1468.

120. Matsuyama A. Jonkman M. The application of wavelet feature vectors to ECG signals // Australas.Phys.Eng Sci.Med. 2006. - V. 29 (1). - P. 13-17.

121. Matsuyama A., Jonkman M., de Boer F. Improved ECG Signal Analysis Using Wavelet Feature Extraction // Methods Inf.Med. 2007. - V. 46. (2). -P. 227-230.

122. Mayrovitz H.N., Groseclose E.E. Inspiration-induced vascular responses in finger dorsum skin // Microvasc.Res. 2002. - V. 63 (2). - P. 227-232.

123. Meyer M.F., Rose C.J., Hulsmann J.O., Schatz H., Pfohl M. Impaired 0.1-Hz vasomotion assessed by laser Doppler anemometry as an early index of peripheral sympathetic neuropathy in diabetes // Micro vase. Res. 2003. -V. 65 (2).-P. 88-95.

124. Mochimaru F., Fujimoto Y., Ishikawa Y. The fetal electrocardiogram by independent component analysis wavelets // Jpn.J.Physiol. 2004.1. V. 54 (5).-P. 457-463.

125. Morris S.J., Kunzek S., Shore A.C. The effect of acetylcholine on finger capillary pressure capillary flow in healthy volunteers // J.Physiol. -1996. -V. 494 (Pt 1).-P. 307-313.

126. Mousa A., Yilmaz A. Comparative analysis on wavelet-based detection of finite duration low-amplitude signals related to ventricular late potentials // Physiol Meas. 2004. - V. 25 (6). - P. 1443-1457.

127. Muthuswamy J., Thakor N.V. Spectral analysis methods for neurological signals //J.Neurosci.Methods. 1998. - V. 83 (1). - P. 1-14.

128. Nrino J.L., Pezard L., Martinerie J., el Massioui F., Renault B., Jouvent R., Allilaire J.F., Widlocher D. Decrease of complexity in EEG as a symptom of depression // Neuroreport. -1994. V. 5 (4). - P. 528-530.

129. Nuzzaci G., Evangelisti A., Righi D., Giannico G., Nuzzaci I. Is there any relationship between cold-induced vasodilatation vasomotion? // Microvasc.Res. -1999. V. 57 (1). - P. 1-7.

130. Oberg P.A., Tenl T., Nilsson G.E. Laser-Doppler flowmetry a non-invasive continuous method for blood flow evaluation in microvascular studies // Acta Med.Sc.Suppl. - 1984. - V. 687. - P. 17-24.

131. Papadimitriou S., Papadopoulos V., Gatzounas D., Tzigounis V., Bezerianos A. The performance reliability of wavelet denoising for Doppler ultrasound fetal heart rate signal preprocessing // Stud.Health Technol.Inform. 1997. -V. 43.-P. 561-565.

132. Papadimitriou S., Bezerianos A. Nonlinear analysis of the performance reliability of wavelet singularity detection based denoising for Doppler ultrasound fetal heart rate signals // Int.J.Med.Inform. 1999. - V. 53 (1). -P. 43-60.

133. Pincus S. Approximate entropy (ApEn) as a complexity measure // Chaos. -1995.-V. 5(1).-P. 110-117.

134. Pincus S.M., Goldberger A.L. Physiological time-series analysis: what does regularity quantify? // Am.J.Physiol. 1994. - V. 266 (4 Pt. 2).1. P. H1643-H1656.

135. Pries A.R., Secomb T.W., Jacobs H., Sperio M., Osterloh K., Gaehtgens P. Microvascular blood flow resistance: role of endothelial surface layer // Am.J.Physiol. 1997. - V. 273 (5 Pt. 2). - P. H2272-H2279.

136. Roach D., Sheldon A., Wilson W., Sheldon R. Temporally localized contributions to measures of large-scale heart rate variability // Am.J.Physiol. 1998. - V. 274 (5 Pt. 2). - P. H1465-H1471.

137. Roschke J., Fell J., Beckmann P. Nonlinear analysis of sleep EEG in depression: calculation of the largest lyapunov exponent // Eur.Arch.Psychiatry Clin.Neurosci. 1995. - V. 245 (1). - P. 27-35.

138. Rossi M., Carpi A. Skin microcirculation in peripheral arterial obliterative disease // Biomed.Pharmacother. 2004. - V. 58 (8). - P. 427-431.

139. Sakkalis V., Zervakis M., Micheloyannis S. Significant EEG features involved in mathematical reasoning: evidence from wavelet analysis // Brain Topogr. 2006. - V. 19 (1-2). - P. 53-60.

140. Schurmann M., Gradl G., Furst H. A stardized bedside test for assessment of peripheral sympathetic nervous function using laser Doppler flowmetry // Micro vase.Res. 1996. - V. 52 (2). - P. 157-170.

141. Schwilden H. Concepts of EEG processing: from power spectrum to bispectrum, fractals, entropies all that // Best.Pract.Res.Clin.Anaesthesiol. -2006.-V. 20(1).-P. 31-48.

142. Sevcik C. A Procedure to Calculate Fractal Dimension of Waveforms // Complexity International. 1998. - V. 5.

143. Shore A.C. Capillaroscopy the measurement of capillary pressure // Br.J.Clin.Pharmacol. -2000. V. 50 (6). -P. 501-513.

144. Slominski A., Wortsman J. Neuroendocrinology of the skin // Endocrine Rev. -2000.-Vol. 21.-P. 457-487.

145. Soderstrom T., Stefanovska A., Veber M., Svensson H. Involvement of sympathetic nerve activity in skin blood flow oscillations in humans // Am.J.Physiol.Heart Circ.Physiol. 2003. - V. 284 (5). - P. H1638-H1646.

146. Stauss H.M., erson E.A., Haynes W.G., Kregel K.C. Frequency response characteristics of sympathetically mediated vasomotor waves in humans // Am.J.Physiol. 1998. - V. 274 (4 Pt. 2). - P. H1277-H1283.

147. Staxrud L.E., Jakobsson A., Kvernebo K., Salerud E.G. Spatial temporal evaluation of locally induced skin trauma recorded with laser Doppler techniques // Microvasc.Res. 1996. - V. 51 (1). - P. 69-79.

148. Stefanovska A., Bracic M. Physics of the human cardiovascular system // Contemporary Physics. 1999. - V. 40 (1). - P. 31-35.

149. Stefanovska A., Bracic M., Kvernmo H.D. Wavelet analysis of oscillations in the peripheral blood circulation measured by laser Doppler technique // IEEE Trans.Biomed.Eng. 1999. - V. 46 (10). - P. 1230-1239.

150. Stephens D.P., Aoki K., Kosiba W.A., Johnson J.M. Nonnoradrenergic mechanism of reflex cutaneous vasoconstriction in men // AJP-Heart and Circulatory Physiology. 2001. - Vol. 280. - P. 1496-1504.

151. Stern M.D. In vivo evaluation of microcirculation by coherent light scattering // Nature. -1975. V. 254 (5495). - P. 56-58.

152. Tu C., Zeng Y., Yang X. Nonlinear processing analysis of ECG data // Technol.Health Care. 2004. - V. 12 (1). - P. 1-9.

153. Van den Brande P., von Kemp K., De Coninck A., Debing E. Laser Doppler flux characteristics at the skin of the dorsum of the foot in young in elderly healthy human subjects // Microvasc.Res. 1997. - V. 53 (2). - P. 156-162.

154. Vanhoutte P.M. The other endothelium-derived vasoactive factors // Circ. -1993.-Vol. 87 (Suppl. V).-P. V9-V17.

155. Vinik A.I., Erbas T., Park T.S., Stansberry K.B., Scanelli J.A., Pittenger G.L. Dermal neurovascular dysfunction in type 2 diabetes // Diabetes Care. 2001. -Vol. 24 (8).-P. 1468-1475.

156. Watson J.N., Addison P.S., Uchaipichat N., Shah A.S., Grubb N.R. Wavelet transform analysis predicts outcome of DC cardioversion for atrial fibrillation patients // Comput.Biol.Med. 2007. - V. 37 (4). - P. 517-523.

157. Whitney R.J. The measurement of volume changes in human limbs // J.Physiol. 1953. - V. 121 (1). - P. 1-27.

158. Wilkinson I.B., Webb D.J. Venous occlusion plethysmography in cardiovascular research: methodology clinical applications // Br.J.Clin. Pharmacol. 2001. - V. 52 (6). - P. 631-646.

159. Williams S.A., Tooke J.E. Noninvasive estimation of increased structurally-based resistance to blood flow in the skin of subjects with essential hypertension // Int.J.Microcirc.Clin.Exp. 1992. - V. 11 (1). - P. 109-116.

160. Zhou W., Gotman J. Removal of EMG ECG artifacts from EEG based on wavelet transform ICA // Conf.Proc IEEE Eng Med.Biol.Soc. 2004. - V. 1. -P. 392-395.

161. Zywietz C.W., Von Einem V, Widiger B., Joseph G. ECG analysis for sleep apnea detection // Methods Inf.Med. 2004. - V. 43 (1). - P. 56-59.1. БЛАГОДАРНОСТИ

162. Выражаю огромную благодарность своим научным руководителям д.ф.-м.н. Гапееву Андрею Брониславовичу и д.б.н., проф. Чемерису Николаю Константиновичу за чуткое руководство и неоценимую помощь, оказанную при выполнении и написании диссертационной работы.

163. Огромное спасибо сотрудникам кафедры морфологии и физиологии человека и животных Тульского государственного педагогического университета им. Л.Н. Толстого за сотрудничество.

164. Отдельная благодарность генеральному директору ООО НПП "Лазма" к.т.н. Сидорову Виктору Васильевичу за техническую поддержку и рекомендации при выполнении исследований.

165. Выражаю особую признательность всем участникам проведенного исследования.

Информация о работе

Танканаг, Арина Владимировна
кандидата биологических наук
Пущино, 2007
ВАК 03.00.02

Диссертация

Разработка методов спектрально-временного анализа колебаний периферического кровотока для лазерной допплеровской флоуметрии - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Разработка методов спектрально-временного анализа колебаний периферического кровотока для лазерной допплеровской флоуметрии - тема автореферата по биологии, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы