Трансмуральный градиент Po₂ на артериолах есть перепад Po₂ между внутренней и внешней поверхностями стенки сосуда, отнесенный к толщине микрососудистой стенки. Данный градиент есть результат диффузионного потока кислорода из крови к клеткам через потребляющую кислород ткань сосудистой стенки. Величина трансмурального градиента Po₂ сложным образом зависит от соотношения процессов доставки и утилизации кислорода на границе раздела "кровь-ткань".

Проблема транспорта O₂ на границе раздела «кровь-ткань» является одной из ключевых в построении общей теории транспорта кислорода в тканях. Оценки конвективного транспорта кислорода по длине микрососудистых сегментов и оценки диффузионного транспорта кислорода в радиальном к сосудистой стенке направлении требуют, согласно закону сохранения масс, либо предположения чрезвычайно высокой диффузионной O₂ проницаемости стенки микрососуда, либо предположения о высоком уровне окислительного метаболизма микрососудистой стенки. Для проверки этих допущений необходимы данные о перепаде напряжения кислорода по толщине стенок артериол – величине трансмурального градиента Po₂.

К настоящему времени в литературе имеется ограниченное число работ, в которых, с использованием метода гашения фосфоресценции, трансмуральные градиенты Po ₂ были измерены или оценены на артериальных микрососудах скелетных мышц и тонких пленочных препаратах. Одни авторы утверждают, что трансмуральные градиенты Po₂ на артериолах брыжейки составляют ~7-8 мм рт.ст./мкм. Столь значительный градиент обусловлен, согласно их предположениям, чрезвычайно высоким уровнем окислительного метаболизма эндотелиального слоя. Другие авторы, используя аналогичную методику, показали, что перепад Po₂ на стенке артериол скелетной мышцы также возрастает по мере увеличения калибра сосудов (и соответственно, толщины их стенки), однако величина трансмурального градиента Po₂ на артериолах не превышает 2 мм рт.ст./мкм [Shibata et al., J.Appl.Physiol.91:321-327,2001] .

Для головного мозга имеется всего лишь одна работа, согласно которой трансмуральный градиент Po₂ на пиальных артериолах кошки диаметром 22-234 мкм составил около 0.91 мм рт.ст./мкм [Duling et al., Pflugers Arch.,383:29-34,1979] . Результаты этой работы, однако, подвергаются в последнее время критике из-за методических особенностей (локализация кончика Po₂ микроэлектрода на внешней поверхности стенки не была точной, измерения выполнялись при выраженных респираторных смещениях поверхности мозга, отсутствовали данные о размере рецесса применяемых микроэлектродов и др.) [Tsai et al., Physiol.Rev.83:933-963,2003].

Таким образом, имеющиеся в литературе данные по величинам трансмуральных градиентов Po₂ на артериолах немногочисленны и противоречивы. Практическое отсутствие данных для ткани мозга объясняется, по всей видимости, техническими трудностями, возникающих при сочетании методик прижизненной эпи-иллюминационной микроскопии и микроэлектродного измерения Po₂ [Duling et al., Pflugers Arch.,383:29-34,1979].