Ученые смогли оценить кровоток в скелетных мышцах, анализируя свет, проходящий через ткани. Эксперименты на грызунах показали, что этот метод помогает обнаруживать признаки сепсиса до поражения жизненно важных органов. Исследование опубликовано в журнале The FASEB Journal.
Сепсис — это опасное состояние, при котором во всем организме начинается сильное воспаление из-за инфекции, попавшей в кровь и распространившейся по всему телу. Сепсис является одной из ведущих причин смертности в мире, особенно затрагивая уязвимые группы населения и людей, проживающих в условиях ограниченных ресурсов.
Выявить сепсис на ранних стадиях очень сложно, тем более неинвазивным (бесконтактным) способом. Поэтому ученые решили разработать новый метод с помощью гиперспектральной спектроскопии в ближней инфракрасной области и спектроскопии диффузной корреляции.
При гиперспектральной спектроскопии ближний инфракрасный свет попадает на ткань (например, на кожу или мышцу), после чего специалисты анализируют, как эта ткань отражает или поглощает свет. По этим данным можно определить состав вещества, через которое прошел свет. Например, можно узнать, сколько в крови гемоглобина (белка, переносящего кислород) или кислорода в целом. Спектроскопия диффузной корреляции позволяет измерить, как свет рассеивается в ткани, сталкиваясь с движущимися клетками крови. Это помогает оценить скорость кровотока и другие характеристики кровообращения.
Ученые объединили эти два подхода. Они провели эксперимент на грызунах, в ходе которого использовали эти два метода. Грызуны были разделены на две группы: контрольной группе вводили обычный солевой раствор, экспериментальной — фекальную суспензию, вызывающую сепсис. В течение шести часов после введения растворов ученые отслеживали изменения трех параметров: rBF (показатель местного кровообращения, то есть насколько хорошо кровь поступает к мышцам), HbT (общий уровень гемоглобина в тканях), StO2 (насыщение тканей кислородом). У экспериментальной группы кровь хуже поступала к мышцам, хотя кислород оставался на нормальном уровне. Однако колебания уровня кислорода и кровотока в мышцах и мозге увеличились, особенно в последние четыре часа эксперимента. Это говорит о том, что на начальных этапах сепсиса организм пытается защитить мозг, поддерживая его кровоснабжение. Но при этом уже начинаются проблемы с кровообращением в других частях тела, например в мышцах. Этот процесс можно выявить благодаря новому методу.
Таким образом, новая технология позволила обнаружить признаки сепсиса в микроциркуляции скелетных мышц еще до того, как были поражены жизненно важные органы, такие как мозг.
В дальнейших исследованиях ученые хотят выяснить, сможет ли новый метод точно определять, как циркулирует кровь в мелких сосудах у больных, находящихся в реанимации. Это поможет врачам лучше понимать состояние пациента и быстрее принимать нужные меры для лечения. Поскольку ранняя диагностика может существенно улучшить исходы и спасти жизни, команда нацелена на создание доступной технологии для раннего обнаружения сепсиса и оперативного вмешательства.
Автор: Екатерина Новикова.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
