СПОСОБ КОРРЕКЦИИ НАРУШЕНИЙ МИКРОЦИРКУЛЯЦИИ ПРИ ХРОНИЧЕСКОЙ ИШЕМИИ ГОЛОВНОГО МОЗГА В ЭКСПЕРИМЕНТЕ

Изобретение относится к области медицины, в частности к ангионеврологии, и может быть использовано для коррекции нарушений микроциркуляции при хронической экспериментальной ишемии головного мозга.

Патологические процессы при длительной недостаточности мозгового кровообращения разворачиваются, прежде всего, на уровне мелких артерий головного мозга (церебральная микроангиопатия) [Гусев Е.И., Скворцова В.И. Ишемия головного мозга. М.: Медицина. 2001; 328]. Эти изменения связаны с нарушением функционирования клеток эндотелия, проявляющиеся дисбалансом синтеза вазоактивных соединений, а также нарушением регуляции системы гемостаза. Одним из основных регуляторов кровотока, продуцируемых эндотелиальными клетками, является оксид азота [Оксид азота и микроциркуляторное звено системы гемостаза (обзор литературы) // Киричук В.Ф., Андронов Е.В., Иванов А.Н., Мамонтова Н.В. // Успехи физиологических наук. 2008. Т. 39. №4. С. 83-91]. Вазоконстрикция сосудов микроциркуляторного русла, а также изменение реологических свойств крови, закономерно приводят к развитию перфузионой недостаточности тканей [Оксид азота и микроциркуляторное звено системы гемостаза // Киричук В.Ф., Андронов Е.В., Иванов А.Н., Мамонтова Н.В. // Тромбоз, гемостаз и реология. 2007. №4. С. 14-21].

В настоящее время для коррекции 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 коррекции перфузии тканей головного мозга в условиях хронической ишемии, включающий облучение животных электромагнитными волнами на частотах молекулярного спектра излучения и поглощения (МСИП) оксида азота 150,176-150,664 ГГц с плотностью мощности потока 0,2 мВт/см² по 30 мин ежедневно в течение 6 дней.

Исследование проведено на 52 беспородных крысах-самцах массой 180-220 г, которые были разделены на три группы. Первая группа включала 27 крыс, которым была смоделирована 7-дневная ишемия головного мозга. Вторая группа включала 15 крыс, которым воспроизводилась 7-дневная ишемия головного мозга на фоне низкоинтенсивного облучения электромагнитными волнами терагерцевого диапазна (ТГЧ) на частотах МСИП оксида азота. В третью группу были включены 10 ложнооперированных крыс (контрольная группа).

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 операционного вмешательства внутримышечно вводилась комбинация золетила («Virbac Sante Animale», Франция) в дозе 0,1 мл/кг и ксилазина («Interchemie», Нидерланды) в дозе 10 мг/кг.

Для воспроизведения модели хронической ишемии головного мозга использовались стандартные методы, описанные в литературе [Сравнительный анализ двух моделей хронической ишемии головного мозга у крыс // Плотников М.Б., Ваизова О.Е. // Патол. физиол. и эксперим. терапия. 1994. №2. С. 59-60].

Облучение электромагнитными волнами тергерцевого диапазона на частотах МСИП оксида азота 150,176-150,664 ГГц проводилось аппаратом «NO-Орбита», разработанным ОАО ЦНИИИА (Россия). Облучалась поверхность кожи площадью 3 см² над областью мечевидного отростка грудины с расположением облучателя над поверхностью тела животного, при плотности мощности излучения 0,2 мВт/см². Воздействие электромагнитными волнами проводилось со второго дня ишемии головного мозга, когда возникают повреждения нейронов [Получение модели ишемического инсульта посредством коагуляции средней мозговой артерии у крыс // Трофименко А.И., Каде А.Х., Дынько Ю.В., Занин С.А // Вестник Городской больницы №2. 2012. №1 (19)], ежедневно в течение 6 дней. Однократное облучение длилось 30 минут непрерывно.

Для анализа перфузии тканей мозга и активности эндотелия использовался метод лазерной доплеровской флоуметрии (ЛДФ) при помощи лазерного анализатора 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), который измеряется в относительных или перфузионных единицах (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 Fr1, Fr2 областях коры головного мозга справа (Zilles 1985, стереотаксический атлас коры). В ходе эксперимента регистрацию ЛДФ-грамм у животных проводили на седьмой день ишемии. Интерпретацию результатов осуществляли в соответствии с методами, описанными в литературе [Курпаткин А.И., Сидоров В.В. Лазерная допплеровская флоуметрия микроциркуляции крови: Руководство для врачей. М. 2005. С.256].

Статистическая обработка полученных результатов осуществлялась при помощи программы Statistica 6.0.

В результате проведенных исследований установлено, что у животных, которым проводилась перевязка правой сонной артерии, показатель перфузии статистически значимо ниже, чем у крыс контрольной группы (табл.). При односторонней перевязке общей сонной артерии в сосудах фронтальных зон происходит снижение амплитуды пульсовых колебаний, что отражает уменьшение притока артериальной крови в сосуды микроциркуляции (табл.). Это сопровождается угнетением активных механизмов модуляции микрокровотока, что выражается в уменьшении максимальных амплитуд эндотелиальных и вазомоторных колебаний (табл.).

Полученные результаты свидетельствуют, что показатель перфузии (М) у животных с хронической ишемией головного мозга, подвергнутых облучению электромагнитными волнами на частотах молекулярного спектра излучения и поглощения оксида азота 150,176-150,664 ГГц (вторая группа), статистически значимо выше, чем у животных с хронической ишемией головного мозга, которым облучение не проводилось (первая группа) (табл.). У крыс, подвергнутых облучению терагерцевыми волнами на фоне хронической ишемии головного мозга, происходит статистически значимое увеличение эндотелиальных и вазомоторных колебаний по сравнению с животными, у которых проводилось моделирование ишемии головного мозга без ТГЧ-воздействия. Это указывает на возрастание активности эндотелия сосудистой стенки [Курпаткин А.И., Сидоров В.В. Лазерная допплеровская флоуметрия микроциркуляции крови: Руководство для врачей. М., 2005. 256 с.]. Кроме того, при изучении данных амплитудно-частотного анализа ЛДФ-грамм обнаружено, что у животных второй группы амплитуда кардиальных колебаний статистически значимо выше, чем у крыс первой группы. Это указывает на увеличение притока артериальной крови в микроциркуляторное русло и, вероятно, обусловлено интенсификацией коллатерального кровообращения. Следует отметить, что у крыс-самцов с хронической ишемией головного мозга, подвергнутых облучению терагерцевыми волнами на частотах МСИП оксида азота 150,176-150,664 ГГц, показатель перфузии статистически значимо не отличается от значений контрольной группы. При этом амплитуды эндотелиальных и вазомоторных колебаний амплитудно-частотного спектра ЛДФ-грамм у животных второй опытной группы имеют тенденцию, однако, не достигающую статистической достоверности, к увеличению по сравнению с группой контроля (табл.). Это, вероятно, также свидетельствует о стимуляции компенсаторных реакций кровотока в микроциркуляторном русле фронтальных областей головного мозга.

Таким образом, впервые установлено, что под влиянием облучения электромагнитными волнами на частотах МСИП оксида азота (150,176-150,664 ГГц) у крыс-самцов с хронической ишемией происходит активация коллатерального кровотока и стимуляция активных механизмов модуляции микроциркуляции во фронтальных зонах коры головного мозга.

В качестве примера приводятся данные 3-х крыс-самцов массой 210, 200, 200 г соответственно. Первому была смоделирована 7-дневная ишемия головного мозга, второму смоделирована 7-дневная ишемия головного мозга на фоне каждодневного облучения электромагнитными волнами на частотах МСИП оксида азота 150,176-150,664 ГГц, третий - ложнооперированный самец. Регистрацию ЛДФ-грамм первым двум животным проводили на седьмой день ишемии головного мозга.

У первого животного показатель перфузии (М) составил 26,83 перф. ед., максимальная амплитуда эндотелиальных колебаний - 4,17 перф. ед., максимальная амплитуда вазомоторных колебаний - 4,2 перф. ед., максимальная амплитуда дыхательных колебаний - 1,42 перф. ед., максимальная амплитуда пульсовых колебаний - 0,41 перф. ед.

У второго животного (подвергся облучению электромагнитными волнами на частотах МСИП оксида азота 150,176-150,664 ГГц) показатель перфузии (М) составил 38,75 перф. ед, максимальная амплитуда эндотелиальных колебаний - 7,27 перф. ед., максимальная амплитуда вазомоторных колебаний - 5,12 перф. ед., максимальная амплитуда дыхательных колебаний - 1 перф. ед., максимальная амплитуда пульсовых колебаний - 0,26 перф. ед.

У третьего животного (ложнооперированное животное) показатель перфузии (М) составил 41,43 перф. ед., максимальная амплитуда эндотелиальных колебаний - 13,45 перф. ед., максимальная амплитуда вазомоторных колебаний - 8,05 перф. ед., максимальная амплитуда дыхательных колебаний - 1,16 перф. ед., максимальная амплитуда пульсовых колебаний - 0,71 перф. ед.

Таким образом, впервые показана возможность коррекции нарушений микроциркуляции при хронической ишемии головного мозга, под влиянием облучения электромагнитными волнами на частотах МСИП оксида азота (150,176-150,664 ГГц). Это создает предпосылки для разработки новых немедикаментозных методов лечения нарушений мозгового кровотока при хронической ишемии.