ОЦЕНКА ОСОБЕННОСТЕЙ ГЕМОДИНАМИКИ НА ФОНЕ ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ИШЕМИИ У КРЫС В ЭКСПЕРИМЕТЕ
ОЦЕНКА ОСОБЕННОСТЕЙ ГЕМОДИНАМИКИ НА ФОНЕ ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ИШЕМИИ У КРЫС В ЭКСПЕРИМЕТЕ
Аннотация
Цель исследования – изучить особенности гемодинамики на фоне церебральной ишемии у крыс в эксперименте. Нами установлено, что частота сердечных сокращений увеличилась после окклюзии средней мозговой артерии, статистически значимое повышение зафиксировано спустя 10 минут с момента окклюзии, и составило 380,3±19,1 ударов в минуту, что на 17,8% выше в сравнении с группой №1, р<0,05. Можно сделать следующее заключение, что уровень PСО2 у животных не оказывает существенного влияния на артериальное давление или частоту сердечных сокращений. Окклюзия средней мозговой артерии у крыс вызывает повышение среднего артериального давления, которое сохраняется не менее 90 минут после окклюзии. Однако спустя 24 часа после окклюзии средней мозговой артерии среднее артериальное давление и частота сердечных сокращений вернулись к контрольным значениям.
1. Введение
Церебральные сосудистые катастрофы на сегодняшний день, пожалуй, являются наиболее значимыми медико-социальными проблемами в нашей стране. Достоверно известно, что инсульт может инициировать дисфункцию вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы , , что, бесспорно, может привести к внезапной смерти ,
. Достоверно известно, что при инсульте уровни норадреналина, адреналина и дофамина в плазме повышены, что в свою очередь говорит о предполагаемой симпатической гиперактивности. Каскад изменений, которые возникают при инсульте у людей, зеркально проявляются и на животных моделях, примером служит, экспериментальная модель с окклюзией средней мозговой артерии (СМА) у крыс, ввиду схожести сосудистой системы и метаболизма, сопровождающаяся повышением уровня катехоламинов в плазме и сердечными аритмиями. В литературе встречается информация, о том, что при окклюзии СМА, происходит прямое влияние на инициацию активности барорефлекса, что ведет к дисфункции барорефлекторного механизма, возникает симпатико-парасимпатический дисбаланс, который сопровождается нестабильностью гемодинамики, что сопряжено с крайне неблагоприятным сердечно-сосудистым прогнозом . Учитывая, тот факт, что на сегодняшний день нет единой точки зрения в отношении данного вопроса, а в литературе встречаются диаметрально противоположные данные, это и побудило нас провести данное исследование.2. Методы и принципы исследования
Эксперимент проводился на 30 животных (нелинейные белые крысы – самцы – массой 220-335 г., возраст 12 недель). Все манипуляции с животными проводились в соответствии с Руководством по содержанию и использованию лабораторных животных
. Животным выполнено анестезиологическое пособие (наркоз), включающее интраперитонеальное введение (и/п) препаратов: «Ксилазин» (из расчета 0,5 мл/кг массы тела) и «Золетил 100» (из расчета 8мг/кг массы тела) . Модулем UMV-03 выполнялась респираторная поддержка. На аппаратном комплексе «BIOPAC» с использованием модуля МР 130 с датчиками в соответствии со стандартными методиками производился мониторинг ЭЭГ (электроды располагались симметрично в обоих полушариях относительно брегмы по 1 электроду в каждой области: фронтальные, теменные, затылочные); парциального давления кислорода (Р02), углекислого газа (РС02) (электрод располагался в сонной артерии на стороне эксперимента) и среднего артериального давления (САД) (датчик-манжетка был установлен на хвосте животных), частоты сердечных сокращений (ЧСС) (игольчатые электроды были расположены: правая верхняя конечность – красный; левая верхняя конечность – желтый; левая нижняя конечность зеленый; правая нижняя конечность - черный) , . Животные были разделены на 2 группы: 1-ая группа (n=15) – ложнооперированные животные, оперативное пособие заключалось в обеспечении доступа к СМА, при этом окклюзия СМА не производилась. 2-ая группа (n=15) – инсульт (окклюзия СМА); животным выполнялась 45-минутная окклюзия СМА по методике J. Koizumi (1986) , , с последующей реперфузией. Для статистической обработки был применен t-критерия Стьюдента. Результаты представлены следующим образом, М ± m (М – среднее, m – ошибка среднего). Данные принимались за статистически значимые при р<0,05, данные имели нормальное распределение.3. Основные результаты
Во время окклюзии СМА и до периода реперфузии у животных в группе №2 появлялась изоэлектрическая ЭЭГ на стороне поражения (патологические ЭЭГ-паттерны не зарегистрированы), и оставалась изоэлектрической на протяжении всего периода окклюзии. Снижение суммарной амплитуды и полное угасание потенциалов регистрировалось в группе животных №2 на 16,4±2,65 секунде с момента окклюзии СМА. В период реперфузии, отмечено возобновление биоэлектрической активности, и суммарное повышение амплитуды потенциалов. В группе №1 подобных особенностей не зафиксировано, биоэлектрическая активность оставалась стабильной на протяжении всего эксперимента.
PСО2 увеличилось через 60 минут в группе №2, и составило 37,11±2,45 мм рт.ст., что статистически значимо выше на 13,41 % по отношению к группе контроля, (р<0,05) (см. табл. 1). PO2 был выше у животных с окклюзией СМА, так уровень РО2 у животных в группе №2 через 60 минут с момента окклюзии был статистически значимо выше на 7,69 % в сравнении с группой контроля (р<0,05), и составил 229±23,05 мм рт.ст. Аналогичная тенденция отмечалась и спустя 24 часа с момента начала эксперимента, у животных в группе №2 PO2 был статистически значимо выше на 46,2% в сравнении с группой контроля, (р<0,05).
Таблица 1 - Показатели PO2, PCO2
Показатель | Временной период | Группа 1. Ложнооперированные животные (контроль) (n=15) | Группа 2. Окклюзия СМА (n=15) |
PО2 (мм рт.ст.)
| до эксперимента | 192,32±26,89 | 229,43 ±28,21 |
спустя 60 минут | 211,4±33,54 | 229±23,05* | |
через 24 часа | 192,43 ±28,12 | 281,3 ±22,32* | |
PСО2 (мм рт.ст.)
| до эксперимента | 32,83 ±1,01 | 36,32±2,31 |
спустя 60 минут | 32,81±1,02 | 37,11±2,45* | |
через 24 часа | 34,3±0,04 | 34,51±2,17 |
Примечание: * – различия статистически значимы по отношению к группе 1 (контроль) (р < 0,05)
В группе животных №2 окклюзия СМА вызвала повышение САД, хотя контрольные показатели среднего артериального давления до эксперимента не имели статистически значимых различий. Через 10 минут с момента окклюзии СМА в группе №2 САД было статистически значимо выше на 20%, в сравнении с группой №1 и составило 127,43±5,3 мм рт. ст., р<0,05 (см. табл. 2). Аналогичная закономерность была отмечена у животных в группе №2 спустя 60 и 90 минут, САД было статистически значимо выше на 13,3% и 15% соответственно, р<0,05. Стоит отметить, что через 24 часа после эксперимента в группах 1 и 2 САД составило 116,3±6,6 мм рт. ст. и 111,2 ±8,3 мм рт. ст., соответственно, статистически значимые различия отсутствовали. У одной крысы в группе животных №2 в период реперфузии отмечено прогрессирующее снижение артериального давления. Несмотря на проводимую респираторную поддержку, эта крыса умерла через 90 минут с момента окклюзии СМА.
Таблица 2 - Показатели среднего артериального давления и частоты сердечных сокращений
Временной период | Группа 1. Ложнооперированные животные (контроль) (n=15) | Группа 2. Окклюзия СМА (n=15) |
Среднее артериальное давление (мм рт. ст.) | ||
до эксперимента | 114,12±2,5 | 112,34±2,24 |
спустя 10 минут | 106,32±5,3 | 127,43±5,3* |
спустя 30 минут | 107,23±2,4 | 117,2±5,1 |
спустя 60 минут | 111,43±4,1 | 126,3±4* |
спустя 90 минут | 109,6 ±6,4 | 126±3,8* |
спустя 24 часа | 116,3±6,6 | 111,2 ±8,3 |
Частота сердечных сокращений (ЧСС), (уд. в мин) | ||
до эксперимента | 352,4±17,1 | 342,4 ±6,1 |
спустя 10 минут | 331,34 ±10,2 | 380,3±19,1* |
спустя 30 минут | 335,4 ±14,5 | 398,3 ±30,2 |
спустя 60 минут | 347,35 ±21,1 | 402,7±21,3 |
спустя 90 минут | 353,6 ±29,3 | 413,23±25,43 |
спустя 24 часа | 334,7 ±39,2 | 358,7±12,5 |
Примечание: * – различия статистически значимы по отношению к группе 1 (контроль) (р < 0,05)
ЧСС в группе №2 увеличилось после окклюзии СМА, статистически значимое повышение ЧСС зафиксировано в этой группе спустя 10 минут с момента окклюзии, и составило 380,3±19,1 ударов в минуту, что на 17,8% выше в сравнении с группой №1, р<0,05. Как правило, ЧСС в группе №2 было выше спустя 30, 60, 90 минут от начала эксперимента, но статистически значимые различия не выявлены.
4. Обсуждение
По результатам данного исследования, можно предположить, что уровень PСО2 у животных не оказывает существенного влияния на САД или ЧСС. Результаты этого исследования показывают, что окклюзия СМА у крыс вызывает повышение САД, которое сохраняется не менее 90 минут после окклюзии. Кроме того, частота сердечных сокращений увеличилась сразу после окклюзии СМА. Однако спустя 24 часа после окклюзии СМА САД и ЧСС вернулись к контрольным значениям. Zhao L.Q. et al. (2022), показали, что артериальное давление повышается у крыс с окклюзией СМА, и остается стабильно высоким на протяжении 9-10 дней с момента реперфузии , . Нами установлено, что после окклюзии СМА повышается артериальное давление, однако через 24 часа после окклюзии СМА САД возвращается к контрольным уровням. Полученные нами данные о влиянии окклюзии СМА у крыс на ЧСС, также не противоречат данным, полученными другими исследователями , . В нашем исследовании у животных в группе №2 (окклюзия СМА), отмечена тенденция к повышению ЧСС в течение 30 минут, хотя эти различия не были статистически значимыми по отношению к группе контроля. Спустя 90 минут с момента окклюзии СМА отмечается стойкое увеличение ЧСС, именно в этот период отмечается наиболее высокие показатели ЧСС. Спустя 24 часа с момента окклюзии СМА ЧСС, восстановилась и достигла уровня ЧСС до эксперимента, данный вывод сопоставим с долгосрочным исследованием (10 дней) на крысах, которое показывает, что ЧСС одинакова у животных с окклюзией СМА, и у ложнооперированных животных , ,
.5. Заключение
Нами установлено, что при окклюзии СМА у крыс увеличивается САД и ЧСС, однако в течение 24 часов САД и ЧСС вернулись к контрольным уровням. Доказанный факт, что после инсульта сохраняется вегетативный дисбаланс, который может иметь серьезные последствия для сердечно-сосудистой системы и привести к внезапной сердечной смерти, что говорит об актуальности данной работы и необходимости проведения дальнейших исследований.
Выводы:
1. Уровень PСО2 у животных не оказывает существенного влияния на САД и ЧСС.
2. Окклюзия СМА у крыс вызывает повышение САД, которое сохраняется не менее 90 минут после окклюзии. Кроме того, частота сердечных сокращений увеличивается сразу после окклюзии СМА, однако спустя 24 часа после окклюзии СМА САД и ЧСС возвращаются к нормальному уровню.
3. Можно предположить, что окклюзия СМА ведет к кардиовагальному дисбалансу, что в свою очередь инициирует десихроноз симпатико-парасимпатических влияний, с преобладанием симпатической гиперактивности.