Application of a Second‐Order Control‐Systems Model to Investigate Effects of Impaired Capillary Signalling in Skeletal Muscle on Regulation of Capillary Blood Flow Velocity and Tissue Oxygenation
Notice bibliographique
Résumé
Microcirculation is the main region of the vasculature where oxygen (O 2 ) is transferred directly from blood to metabolically active tissue. Tissue O 2 partial pressure (PO 2 ) in the microcirculation has been historically infeasible to measure, but critical as an indicator of capillary and surrounding tissue health. Thus, theoretical modelling of capillary‐tissue O 2 transport is crucial as a complement to in vivo experiments in exploring structure‐function relationships in microvascular networks (Ellis et al, Microcirc 2012 , 19:5). To properly complement experiments which stimulate O 2 flow‐dependent regulation systems, modelling of microcirculatory O 2 transport requires incorporation of knowledge on regulatory mechanisms. Capillary networks modulate their blood velocity to recruit sufficient O 2 delivery in many local O 2 conditions; this has led to the conclusion that endothelium signals upstream to arterioles in an O 2 ‐dependent manner (Ghonaim et al, Microcirc 2021 , e12699). Recently, a second‐order control systems model was developed to investigate the interaction between capillary‐tissue O 2 transport and O 2 ‐dependent blood flow regulation under an externally applied O 2 stimulus. This utilized elements from previous arteriolar diameter alteration models in response to skeletal muscle O 2 gradients, as well as elements from a recently developed continuous‐capillary O 2 transport model (Afas et al, Math Biosci 2021 , 333:108535). The control systems model aimed to predict modulations in blood velocity through endothelial signalling which homogenized outlet capillary PO 2 in skeletal muscle. The model demonstrated that variations in O 2 transport parameters such as capillary network density and tissue O 2 consumption rate had varying effects on the averaged blood velocity in a small skeletal muscle segment perfused by a capillary network. In addition, the externally supplied PO 2 had an effect on both blood velocity and the tissue‐capillary O 2 balance. While the tissue‐capillary PO 2 balance and velocity adaptation were investigated, the endothelial signalling parameters were not reported (Afas & Goldman, Vasc. Bio. 2021 , conference). The present study investigates implications of capillary network metric variations on the endothelial signal communicated upstream to modulate capillary blood flow in response to various muscle surface PO 2 levels. Constraints imposed by pathogenic impairment of endothelial signalling will be investigated and interpreted in the context of capillary flow regulation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».