2.2. Методика вимірювання локального кровотоку за кліренсом водню.
Методика реєстраціїї за кліренсом водню з часу її винекнення широко використовується для вимірювання локального кровотоку в різних органах і тканинах. Кліренсові методи засновані на реєстрації зміни у часі концентрації введеної в організм речовини, швидкість вимивання якої корелює із інтенсивністю кровотоку. Такими речовинами можуть бути інертні гази. А в якості тканинного індикатора використовують водень (Н2). Це пов'язано з тим, що він у нормі не присутній у тканинах тварин та здатний легко розчинятися у жирах і, таким чином, швидко дифундувати до тканин. Ще однією важливою особливістю використання водню є те, що він має низький коефіцієнт розчинності і тому швидко виводиться з крові [27].
Суть методу полягає у тому, щоб орган наситився газом Н2 до повної рівноваги його у крові і тканині, але після припинення надходження водню, його вміст знижується до нуля. Після цього починається його вимивання з органу і з послідуючим виведенням його через легені (рис. 4). За кривою кліренсу водню із тканини після припинення надходження в експерементальну тканину чи орган розраховують об'ємну швидкість кровотоку в тканині за формулою:
К=
(мл/хв/100г).
Проте дана формула не враховує процес дифузії Н2 із крові. Тому у дослідах коректніше використувувати наступну формулу:
К=0,3·﴾1/T½ᵃ-1/T½ᵇ﴿, де T½ᵃ - час напіввимивання Н2 за нормального кровотоку, 1/T½ᵇ- час напіввимивання водню при відсутності кровотоку.
Рис.4. Запис кривої кліренсу водню (↑- момент вимкнення електрохімічної генерації водню).
На сьогодні існує два варіанти методу реєстрації локального кровотоку за допомогою водневого кліренсу. Перший метод шляхом інгаляції, а другий – шляхом електрохімічної генерації [53].
Інгаляційний метод реєстрації полягає у використанні інгаляції з газовою сумішшю, що складається з 7-10% Н2 та 20-30% О2. Згідно теорії, інгаляція має продовжуватися до повної рівноваги водню між кров'ю і тканинами. За даними відомо [54], що достатня точність вимірювання і хороші результати вимірювань мають місце при інгаляції не менше 1 хвилини. Допустимо використовувати 3-4 вдохи високої концентрації водню, але короткий період інгаляції може вплинути на показники відношення швидкого та повільного компоненту кліренсу. Однак такий метод реєстрації являється не дуже зручним у дослідженні на щурах, оскільки потрібна тривала безперервна реєстрація, а інгаляційний метод не дає такої можливості і потребує постійного та періодичного насичення організму воднем під час вдихання.
Інший метод реєстрації – це метод дослідження кровотоку у органах чи тканинах людини і тварин за допомогою електрохімічної генерації останнього у відповідній зоні досліджуваного об'єкту. При цьому зміни концентрації водню в органі реєструються полярографічним датчиком.
Для геннерації водню і реєстрації його концентрації у печінці щура використовували два незалежних електричних зв'язки ( рис. 5) – генеруючий (а) та реєструючий (б).
Рис.5. Загальна схема установки (ДПС – джерело постійного струму, R – змінний опір, V – вольтметр, А – амперметр, ДПС – джерело постійного струму, В –вимикач; ДСН – джерело стабілізуючої напруги, П – посилювач, С – самописець; Pt – платиновий електрод, Ag (Ag Cl) – хлорсрібний електрод).
Кожен із них має активний та індеферентний електроди. В якості індиферентних електрдів використовують стандартні хлорсрібні електроди типу ЭВА – 1МЗ. У якості пасивного електрода використовували срібну платівку площею 1см², яку розташовували над печінкою. Генеруючий і реєструючий електроди виготовляють із платинового дроту діаметром 100-200 мкм. Електроди склеюють між собою так, щоб відстань між ними становила приблизно 300мкм.Та занурюють у паренхіму печінки на 1-2 мм. Реєструючий електрод поляризують напругою 250 – 300 мВ. Електричний сигнал зміни локального кровотоку в печінці подають на реєстратор Н.071.6М, під'єднаного до полярографа LP – 9 (Чехія).
Під час електрохімічної генерації Н2 насичується лише невеликий об'єм тканини і у тому місці, де відбувається реєстрація. Водень генерують прямо у тканині. Пропускаючи струм між двома електродами, введеними у тканину, можна отримати стійку генерацію водню, насичуючи ним тканину, яка прилягає до катода.