Русская версия English version   
Том 17   Выпуск 2   Год 2022
Оценка интегрального распределения концентраций кислорода и глюкозы в артериальной системе мозга крысы

Копылова В.С., Бороновский С.Е., Нарциссов Я.Р.

НИИ цитохимии и молекулярной фармакологии, Москва, Россия

Аннотация. Градиенты концентрации глюкозы и кислорода являются определяющими показателями, формирующими трофическое обеспечение головного мозга млекопитающих. Для детализированного их описания необходимо сочетать решение задачи гемодинамики и конвекционной реакции-диффузии в нервной ткани. Визуализацию пространственно-временных распределений концентраций указанных метаболитов можно осуществлять как с использованием непосредственно самих градиентов, так и соответствующих им функций плотности распределения. В случае рассмотрения отделов мозга, а также всего органа в целом, второй способ описания неоднородности содержания данных химических соединений представляет интерес для практического использования. В данной работе представлен подход для получения распределения плотности вероятности на основе структурной сегментации области диффузии с применением триангуляции Делоне и метода диффузионного поля сферических источников. Показано, что средние значения полученных распределений отклоняются на 8 % от экспериментально полученных значений концентрации указанных метаболитов. Данное отклонение соответствует наилучшему совпадению при валидации предложенного подхода методом конечных элементов в базовых симплексах триангуляции. Предложенный метод получения интегральных распределений содержания глюкозы и кислорода может использоваться как доступная количественная альтернатива детализированному расчёту градиентов концентраций метаболитов во всём мозге и его отдельных анатомических структурах.

Ключевые слова: артериальная система головного мозга, диффузионная модель, концентрация метаболитов, интегральное распределение, компьютерное моделирование, численное моделирование.

Содержание Оригинальная статья
Мат. биол. и биоинф.
2022;17(2):386-400
doi: 10.17537/2022.17.386
опубликована на рус. яз.

Аннотация (рус.)
Аннотация (англ.)
Полный текст (рус., pdf)
Список литературы

 

  Copyright ИМПБ РАН © 2005-2024