Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРОФИЛАКТИКИ НАРУШЕНИЙ ПЕРФУЗИИ ТКАНЕЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА В УСЛОВИЯХ ОСТРОЙ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ИШЕМИИ

Изобретение относится к медицине, в частности к ангионеврологии, и может быть использовано для профилактики сдвигов перфузии тканей головного мозга у лиц с риском острых нарушений мозгового кровообращения ишемического характера.

Нарушение гемодинамики в русле сонных артерий приводит к снижению мозгового кровотока, что вызывает редукцию тканевого кровотока. Это нарушает функцию клеток эндотелия микроциркуляторного русла [Dimagi U., ladecola С., Moskowitz D. // Pathobiology of ischaemic stroke: an integrated view // MATrends Neurosci. 1999 Sep; 22(9): 391-7]. Дисфункция эндотелия еще больше усугубляет патологические изменения в головном мозге. Дальнейшее развитие патологического процесса характеризуется рядом последовательных событий, приводящих к гибели клеток нервной ткани (ишемический каскад) [Гусев Е.И., Скворцова В.И. Ишемия головного мозга. - М.: «Медицина», 2001. - 328 с.].

В настоящее время для профилактики нарушений перфузии тканей головного мозга в клинической практике используют широкий спектр препаратов, но назначение медикаментозной терапии приводит к развитию различной степени выраженности побочных эффектов [Лекарственные препараты в России: Справочник. - М.: АстраФарм Сервис, 2006. - 16 с.].

Нами впервые предложен способ профилактики нарушений перфузии тканей головного мозга в условиях острой экспериментальной ишемии, включающий предшествующее ишемии облучение животных электромагнитными волнами мощностью 0,7 мВт (плотность мощности потока 0,2 мВт/см²) на частотах молекулярного спектра излучения и поглощения (МСИП) оксида азота 150,176-150,664 ГГц в течение 30 мин.

Исследование проведено на 20 беспородных крысах-самцах массой 180-220 г., которых разделили на две группы. Первая группа включала крыс, которым была смоделирована 5-минутная ишемия головного мозга с последующей реперфузией (группа сравнения). Вторая группа включала животных, подвергшихся облучению электромагнитными волнами на частотах МСИП оксида азота 150,176-150,664 ГГц, с последующим воспроизведением 5-минутной ишемии и дальнейшим восстановлением кровотока (опытная группа).

Модель ишемии мозга воспроизводилась путем одновременного пережатия общих сонных артерий. Все эксперименты проводились в соответствии с требованиями Хельсинкской декларации о гуманном отношении к животным (2006 г.), поэтому всем животным с целью анестезии за 5 минут до проведения исследования внутримышечно вводилась комбинация золетила («Virbac Sante Animale», Франция) в дозе 10 мл/кг и ксилазина («Interchemie», Нидерланды) в дозе 10 мг/кг.

Электромагнитные волны генерировались аппаратом «NO-Орбита», разработанным ОАО ЦНИИИА (Россия). Облучалась поверхность кожи площадью 3 см² над областью мечевидного отростка грудины с расположением облучателя на расстоянии 1,5 см над поверхностью тела животного, при мощности излучения 0,7 мВт. Однократное облучение животных составляло 30 минут.

Для анализа перфузии тканей мозга и активности эндотелия методом лазерной доплеровской флоуметрии (ЛДФ) использовали лазерный анализатор кровотока «ЛАКК-02» во втором исполнении (производство НПП «Лазма», Россия). На первом этапе анализа ЛДФ-грамм проводили оценку показателя постоянной составляющей средней перфузии микроциркуляторного русла кожи М (перф.ед.). На втором этапе проводился амплитудно-частотный анализ ЛДФ-граммы на основе использования математического аппарата Фурье-преобразования, реализованного в программном обеспечении LDF2.20.0.507WL. Анализировались следующие характеристики амплитудно-частотного спектра: максимальная амплитуда волн очень низкой частоты (эндотелиальные колебания, перф. ед.), максимальная амплитуда волн низкой частоты (вазомоторные колебания, перф. ед.), максимальная амплитуда дыхательных волн (дыхательные колебания, перф. ед.) и максимальная амплитуда пульсовых или кардиальных колебаний (перф. ед.). Датчик лазерного анализатора кровотока фиксировался на Fri, Fr2 областях коры головного мозга (Zilles К., 1985, стереотаксический атлас коры). В ходе эксперимента регистрацию ЛДФ-грамм у каждого животного проводили три раза: исходно, во время воспроизведения ишемии и на 120 минуте реперфузии. Интерпретацию результатов осуществляли общепринятым методом, описанным в литературе [Курпаткин А.И., Сидоров В.В. Лазерная допплеровская флоуметрия микроциркуляции крови: Руководство для врачей. - М., 2005. 256 с.].

Статистическая обработка полученных результатов осуществлялась при помощи программы Statistica 6.0.

Данные таблицы 1 свидетельствуют, что до воспроизведения ишемии у животных обеих групп нет достоверных различий между показателями перфузии (М). Так же по данным амплитудно-частотного анализа ЛДФ-грамм достоверно не различаются показатели амплитуд эндотелиальных, вазомоторных, дыхательных и пульсовых колебаний.

Данные, представленные в таблицах 2 и 3, свидетельствуют, что во время ишемии, как в группе сравнения, так и в опытной группе, происходит статистически значимое снижение перфузионного показателя и уменьшение амплитуд эндотелиальных, вазомоторных, дыхательных и пульсовых колебаний по сравнению доишемическим периодом. Из данных, представленных в таблице 4, следует, что статистически значимые различия показателей между опытной группой и группой сравнения отсутствуют.

Как представлено в таблице 2, у животных группы сравнения в постишемическом периоде перфузия (М) статистически значимо снижена по сравнению с доишемическим периодом. Из данных таблицы 2 следует, что у данной группы в постишемический период снижена амплитуда эндотелиальных, вазомоторных и пульсовых колебаний. Это отражает снижение активности эндотелия, повышение периферического сопротивления и уменьшение притока артериальной крови в сосудах микроциркуляторного русла головного мозга. Данные, представленные в таблице 3, свидетельствуют, что под влиянием электромагнитных волн у животных в постишемический период происходит полное восстановление средней перфузии (М), а также амплитуд вазомоторных, эндотелиальных и пульсовых колебаний. Все показатели ЛДФ-грамм у животных опытной группы в постишемическом периоде находятся в пределах их вариабельности до воспроизведения ишемии. Таблица 4 свидетельствует, что перфузия и амплитуда эндотелиальных и вазомоторных колебаний статистически значимо выше, чем у животных группы сравнения.

Таким образом, впервые установлено, что под влиянием предшествующего ишемии облучения электромагнитными волнами на частотах МСИП оксида азота 150,176-150,664 ГГц у крыс-самцов в постишемическом периоде происходит полное восстановление перфузии тканей головного мозга.

В качестве примера приводятся данные 2-х крыс-самцов массой 210, 200 г соответственно. Первому была смоделирована 5-минутная ишемия головного мозга с последующей реперфузией, второй подвергся облучению электромагнитными волнами на частотах МСИП оксида азота 150,176-150,664 ГГц, с последующим воспроизведением 5-минутной ишемии и дальнейшим восстановлением кровотока. Регистрацию ЛДФ-грамм у каждого животного проводили три раза: исходно, во время воспроизведения ишемии и на 120 минуте реперфузии

До ишемии у первого животного показатель перфузии (М) составил 39,02 перф.ед., максимальная амплитуда эндотелиальных колебаний - 5,82 перф. ед., максимальная амплитуда вазомоторных колебаний - 4,2 перф. ед., максимальная амплитуда дыхательных колебаний - 1,64 перф. ед., максимальная амплитуда пульсовых колебаний - 0,43 перф. ед. У второго животного (подвергся облучению электромагнитными волнами на частотах МСИП оксида азота 150,176-150,664 ГГц) показатель перфузии (М) составил 41,32 перф.ед, максимальная амплитуда эндотелиальных колебаний - 6,74 перф. ед., максимальная амплитуда вазомоторных колебаний - 4,94 перф. ед., максимальная амплитуда дыхательных колебаний - 1,4 перф. ед., максимальная амплитуда пульсовых колебаний - 0,67 перф. ед.

Во время ишемии у первого животного показатель перфузии (М) составил 17,01 перф. ед, максимальная амплитуда эндотелиальных колебаний - 2,40 перф. ед., максимальная амплитуда вазомоторных колебаний - 1,74 перф. ед., максимальная амплитуда дыхательных колебаний - 0,74 перф. ед., максимальная амплитуда пульсовых колебаний - 0,27 перф. ед. У второго животного показатель перфузии (М) составил 18,02 перф.ед, максимальная амплитуда эндотелиальных колебаний - 2,73 перф. ед., максимальная амплитуда вазомоторных колебаний - 1,87 перф. ед., максимальная амплитуда дыхательных колебаний - 0,57 перф. ед., максимальная амплитуда пульсовых колебаний - 0,35 перф. ед.

После ишемии у первого животного показатель перфузии (М) составил 23,38 перф.ед, максимальная амплитуда эндотелиальных колебаний - 2,91 перф. ед., максимальная амплитуда вазомоторных колебаний - 2,07 перф. ед., максимальная амплитуда дыхательных колебаний - 0,76 перф. ед., максимальная амплитуда пульсовых колебаний - 0,38 перф. ед. У второго животного (подвергся облучению электромагнитными волнами на частотах МСИП оксида азота 150,176-150,664 ГГц) показатель перфузии (М) составил 45,23 перф.ед, максимальная амплитуда эндотелиальных колебаний - 6,11 перф. ед., максимальная амплитуда вазомоторных колебаний - 3,28 перф. ед., максимальная амплитуда дыхательных колебаний - 1,4 перф. ед., максимальная амплитуда пульсовых колебаний - 0,8 перф. ед.

Таким образом, впервые показано протективное действие электромагнитных волн на частотах МСИП оксида азота (150,176-150,664 ГГц) на эндотелий сосудов микроциркуляторного русла головного мозга крыс-самцов при острой экспериментальной ишемии.

Приложение

Влияние облучения электромагнитными волнами на частотах МСИП оксида азота 150,176…150,664 ГГц на микроциркуляцию во фронтальных областях коры у крыс-самцов до ишемии.

Изменение микроциркуляции во фронтальных областях коры у крыс-самцов в условиях ишемии и реперфузии головного мозга

Изменение микроциркуляции во фронтальных областях коры у крыс-самцов в условиях ишемии и реперфузии головного мозга под влиянием облучения электромагнитными волнами частотах МСИП оксида азота 150,176…150,664 ГГц

Влияние облучения электромагнитными волнами на частотах МСИП оксида азота 150,176…150,664 ГГц на микроциркуляцию во фронтальных областях коры у крыс-самцов во время ишемии.

Влияние облучения электромагнитными волнами на частотах МСИП оксида азота 150,176…150,664 ГГц на микроциркуляцию во фронтальных областях коры у крыс-самцов на 120 минуте реперфузии.