pmedpharmФармация и фармакологияPharmacy & Pharmacology2307-92662413-2241Pyatigorsk Medical and Pharmaceutical Institute - branch of Volgograd State Medical Univer10.19163/2307-9266-2018-6-5-488-498pmedpharm-328Research ArticleФАРМАКОЛОГИЯ И КЛИНИЧЕСКАЯ ФАРМАКОЛОГИЯPHARMACOLOGY AND CLINICAL PHARMACOLOGYМЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРХНЕГО ПРЕДЕЛА АУТОРЕГУЛЯЦИИ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ У КРЫСMETHOD FOR DETERMINING THE UPPER LIMIT OF CEREBRAL AUTOREGULATION IN RATShttps://orcid.org/0000-0001-6638-6223ВоронковА. В.VoronkovA. V.

Воронков Андрей Владиславович – доктор медицинских наук, доцент, заведующий кафедрой фармакологии с курсом клинической фармакологии.

357532, г. Пятигорск, пр. Калинина, 11

Voronkov Andrey Vladislavovich – Doctor of Sciences (Medicine), docent, head of the Department of pharmacology with a course of clinical pharmacology.

11, Kalinin ave., Pyatigorsk, Russia, 357532

prohor.77@mail.ruЛысенкоА. С.LysenkoA. S.

Лысенко Александр Сергеевич – аспирант кафедры фармакологии с курсом клинической фармакологии.

357532, г. Пятигорск, пр. Калинина, 11

Lysenko Alexander Sergeyevich – postgraduate student of the Department of Pharmacology with a course of Clinical Pharmacology.

11, Kalinin ave., Pyatigorsk, Russia, 357532

a.s.lysenko@bk.ruПятигорский медико-фармацевтический институт – филиал ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет» Минздрава РоссииРоссияPyatigorsk Medical and Pharmaceutical Institute – branch of Volgograd State Medical UniversityRussian Federation20181011201865488498Copyright © Воронков А.В., Лысенко А.С., 20182018Воронков А.В., Лысенко А.С.Voronkov A.V., Lysenko A.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.pharmpharm.ru/jour/article/view/328

Основной задачей феномена ауторегуляции мозгового кровообращения является поддержание постоянной скорости мозгового кровотока при изменениях системного артериального давления в диапазоне от 50 мм рт. ст. до 150 мм рт. ст. Для изучения данного явления существует два подхода: динамический и статический. Известно, что динамический подход изучения ауторегуляции может при помощи расчетных показателей косвенно охарактеризовать данный феномен, а описанные статические методы только нижний предел ауторегуляции мозгового кровотока. Целью исследования явилась разработка метода определения значения давления в точке «срыва» верхнего предела ауторегуляции церебральной гемодинамики. Материалы и методы. Эксперимент был выполнен на крысах самцах 200–250 г линии Wistar, содержащихся в стандартных условиях вивария. Суть метода установления верхней точки «срыва» ауторегуляторных механизмов мозгового кровообращения заключается в нагнетании при помощи перистальтического насоса крови из бедренной артерии в обе сонные, контролируя при этом давление и скорость мозгового кровотока. Во избежание потери крови в результате перераспределения кровотока перевязывали наружные сонные артерии. Давление измеряли прямым методом. Так как давление создается сопротивлением сосудов головного мозга, то его можно измерить в месте входа специально смоделированных катетеров в сонные артерии. Скорость мозгового кровотока измеряли ультразвуковым допллерографом, используя программу ММ-Д-К-MinimaxDoppler v.2.1. Для установления возможности использования данного метода в изучение влияния веществ на ауторегуляцию мозгового кровообращения был изучено влияние ницерголина на данный феномен. Препарат вводили в виде суспензии интарагастрально крысам за 1 час до снятия показаний. Результаты и обсуждение эксперимента показали, что у интактных крыс точка «срыва» верхнего предела ауторегуляции была зафиксирована на 165,0 ± 3,4 мм рт. ст. (M ± m). Статистическая обработка полученных данных свидетельствует о нормальности распределения полученной выборки и валидности разработанного метода. Введение ницерголина привело к увеличению давления, при котором наблюдался «срыв» механизмов ауторегуляции до 181,7 ±4 ,7 мм рт. ст., что было достоверно выше значений интактной группы. Заключение. В результате эксперимента на крысах самцах была разработана валидная методика определения значения кровяного давления в верхней точке «срыва» ауторегуляции церебральной гемодинамики и установлено, что ницерголин сдвигает границу функционирования феномена ауторегуляции к более высоким значениям.

The main objective of the phenomenon of cerebral autoregulation is to maintain a constant cerebral blood flow rate with changes in systemic arterial pressure in the range of 50 mmH up to 150 Mmhg. To study this phenomenon, there are two approaches: dynamic and static. The dynamic approach is known to the study autoregulation, can indirectly characterize this phenomenon with the help of calculated indicators, and the described static methods can characterize only the lower limit of autoregulation of cerebral blood flow. The aim of the study was to develop a method for determining the value of pressure at the “breakdown” point of the upper limit of cerebral hemodynamics autoregulation. Materials and methods. The experiment was carried out on male rats of the Wistar line weighing 200–250 g, kept in standard vivarium conditions. The essence of the method of establishing the upper “breakdown” point of the autoregulatory mechanisms of cerebral circulation is pumping blood from the femoral artery to both carotid arteries by means of a peristaltic pump, while controlling the pressure and cerebral blood flow velocity. In order to avoid blood loss as a result of blood flow redistribution, external carotid arteries were ligated. The pressure was measured by the direct method. Since the pressure is created by the resistance of the cerebral vessels, it can be measured at the entrance by specially modeled carotid catheters. Cerebral blood flow velocity was measured by an ultrasound doppler scanner using MDK-Minimax Doppler v .2.1 program. To establish the possibility of using this method in the study of the influence of substances on the autoregulation of cerebral circulation, the effect of nicergoline on this phenomenon was studied. The drug was administered as a suspension intragastrally to rats 1 hour before metering. The results and discussion of the experiment showed that in intact rats the “breakdown” point of the upper limit of autoregulation was recorded at 165.0 ± 3.4 Mmhg (M ± m). Statistical processing of the obtained data indicates the normal distribution of the sample and the validity of the developed method. The introduction of nicergoline led to the increase in pressure at which there was a “breakdown” of the autoregulation mechanisms to 181.7 ± 4.7 Mmhg, which was significantly higher than the values of the intact group. Conclusion. As a result of the experiment on male rats, a valid method was developed for determining the blood pressure value at the highest point of “breakdown” of cerebral hemodynamics autoregulation and it was established that nicergoline shifts the functioning limit of the autoregulation phenomenon to higher values.

ауторегуляции церебральной гемодинамикиверхний пределдинамическая ауторегуляциястатическая ауторегуляцияточка «срыва»ницерголинcerebral hemodynamic autoregulationupper limitdynamic autoregulationstatic autoregulation«breakdown» pointnicergolineReferencesEric C. Peterson, Zhengfeng Wang, Gavin Britz Regulation of Cerebral Blood Flow // International Journal of Vascular Medicine. – 2011. – Vol. 2011, – P. 8. DOI:10.1155/2011/823525.Eric C. Peterson, Zhengfeng Wang, Gavin Britz Regulation of Cerebral Blood Flow. International Journal of Vascular Medicine. 2011. Vol. 2011, Article ID 823525, P. 8. DOI:10.1155/2011/823525.Черток В.М., Коцюба А.Е. Эндотелиальный (интимальный) механизм регуляции мозговой гемодинамики: трансформация взглядов // Тихоокеанский медицинский журнал. – 2012. №2. – C. 17–26.Chertok VM, Kocyuba AE. Ehndotelialnyj (intimalnyj) mekhanizm regulyacii mozgovoj gemodinamiki transformaciya vzglyadov [Endothelial (intimal) mechanism of of cerebral hemodynamics regulation: changing views]. Pacific medical journal. 2012; 2:17–26. Russian.Воронков А.В., Лысенко А.С., Бандура А.Ф. Влияние новых производных пиримидин-4-она на показатели ауторегуляции мозгового кровообращения и вазодилатирующую функцию эндотелия сосудов головного мозга крыс на фоне хронической гемической гипоксии // Анализ риска здоровью. – 2018. №1. – C. 98–103. DOI: 10.21668/health.risk/2018.1.11.Voronkov AV, Lysenko AS, Bandura AF. Vliyanie novyh proizvodnyh pirimidin-4-ona na pokazateli autoregulyacii mozgovogo krovoobrashcheniya i vazodilatiruyushchuyu funkciyu ehndoteliya sosudov golovnogo mozga krys na fone hronicheskoj gemicheskoj gipoksii [Influence exerted by new pyrimidine derivatives on cerebral circulation auto-regulation and vasodilatating function of vessels endothelium in rats’brains under chronic hemic hypoxia]. Health Risk Analysis. 2018; 1:98–103. DOI: 10.21668/health.risk/2018.1.11. Russian.Воронков А.В., Лавинский Н.Г., Арльт А.В., Лысенко А.С. Оценка ауторегуляции церебральной гемодинамики у крыс самок при эндотелиальной дисфункции, вызванной недостаточностью половых гормонов // Журнал научных статей Здоровье и образование в XXI веке. – 2016. – Т. 18, №3. – C. 107–111.Voronkov AV, Lavinskij NG, Аrlt AV, Lysenko AS. Оcenka autoregulyacii cerebralnoj gemodinamiki u kryssamok pri ehndotelialnoj disfunkcii vyzvannoj nedostatochnostyu polovyh gormonov. [Assessment of cerebral haemodynamic autoregulation of female rats in condition of endothelium dysfunction caused by insufficiency of reproductive hormones]. The Journal of scientific articles «Health and Education Millennium». 2016; 18(3): 107–11. Russian.Strebel S. Dynamic and static cerebral autoregulation during isoflurane, desflurane, and propofol anesthesia // Anesthesiology. – 1995. – Vol. 83, №1. – P. 66–76.Strebel S. Dynamic and static cerebral autoregulation during isoflurane, desflurane, and propofol anesthesia. Anesthesiology. – 1995; 83(1):66–76.Tiecks F. Comparison of static and dynamic cerebral autoregulation measurements // Stroke. – 1995. – Vol. 26, №6. – P. 1014–19.Tiecks F. Comparison of static and dynamic cerebral autoregulation measurements. Stroke. 1995; 26(6):1014–19.Aaslid R. Cerebral autoregulation dynamics in humans // Stroke. – 1989. – Vol. 20, №1. – P. 45–52.Aaslid R. Cerebral autoregulation dynamics in humans. Stroke. 1989; 20(1):45–52.Семенютин В.Б. Печиборщ Д.А., Алиев В.А. Оценка динамической ауторегуляции мозгового кровотока с помощью передаточной функции // Вестник российской военно-медицинской академии. – 2013. – Т.2, № 42. – C. 86–98.Semenyutin VB, Pechiborshch DA, Aliyev VA. Otsenka dinamicheskoy autoregulyatsii mozgovogo krovotoka s pomoshchyu peredatochnoy funktsii [Evaluation of dynamic autoregulation of cerebral blood flow using the transfer function]. Bulletin of the Russian Military Medical Academy. 2013; 2(42):86–98.Hlatky, R. Analysis of dynamic autoregulation assessed by the cuff deflation method // Neurocrit. Care. – 2006. – Vol. 4, №2. – P. 127–132. DOI: 10.1385/NCC:4:2:127.Hlatky R. Analysis of dynamic autoregulation assessed by the cuff deflation method. Neurocrit. Care. 2006; 4(2):127–132.Newell, D. Effect of transient moderate hyperventilation on dynamic cerebral autoregulation after severe head injury // Neurosurgery. – 1996. – Vol. 39, №1. – P. 35–43.Newell, D. Effect of transient moderate hyperventilation on dynamic cerebral autoregulation after severe head injury. Neurosurgery. 1996; 39(1):35–43.Гайдар Б.В., Свистов Д.В., Храпов К.Н. Полуколичественная оценка ауторегуляции кровоснабжения головного мозга в норме // Журн. неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. – 2000. № 6. – С. 38–41.Gajdar BV, Svistov DV, Hrapov KN. Polukolichestvennaya ocenka autoregulyacii krovosnabzheniya golovnogo mozga v norme. [Semi-quantitative assessment of autoregulation of the blood supply to the brain is normal]. S.S. Korsakov Journal of Neurology and Psychiatry. 2000; 6: 38–41. Russian.Семенютин В.Б., Алиев В.А. Современные методы оценки ауторегуляции мозгового кровотока // Региональное кровообращение и микроциркуляция. – 2011. – Т. 10, №4 (40). – С. 13–27.Semenyutin VB, Aliev VA. Sovremennye-metody-ocenki-autoregulyacii-mozgovogo-krovotoka [Modern methods of cerebral autoregulation assessment]. Regional circulation and microcirculation. 2011; 10(4): 13–27. Russian.Ekström-Jodal B, Häggendal E, Linder LE, Nilsson NJ. Cerebral blood flow autoregulation at high arterial pressures and different levels of carbon dioxide tension in dogs. Eur Neurol. – 1971. – Vol. 6, № 1. – P. 6–10. DOI: 10.1159/000114457.Ekström-Jodal B, Häggendal E, Linder LE, Nilsson NJ. Cerebral blood flow autoregulation at high arterial pressures and different levels of carbon dioxide tension in dogs. Eur Neurol. 1971; 6(1):6–10. DOI: 10.1159/000114457.Enevoldsen, E. Autoregulation and CO2 responses of cerebral blood flow in patients with acute severe head injury // Neurosurg. – 1978. – Vol. 48, №5. – P. 689–703. DOI: 10.3171/jns.1978.48.5.0689.Enevoldsen, E. Autoregulation and CO2 responses of cerebral blood flow in patients with acute severe head injury. Neurosurg. 1978; 48(5):689–703.Александрин В.В. Ауторегуляция мозгового кровотока в норме и в период постишемической гипоперфузии // Патогенез. – 2012. – Т.10. № 1. – С. 27–30.Aleksandrin VV. Аutoregulyaciya mozgovogo krovotoka v norme i v period postishemicheskoj gipoperfuzii [Autoregulation of cerebral blood flow in normal and during postischemic hypoperfusion]. Pathogenesis. 2012; 10(1):27–30. Russian.Погорелый В.Е. Гаевый М.Д., Арльт А.В., Давидов Е.Р., Гацура В.В. Влияние препаратов цитохрома С на ауторегуляцию мозгового кровотока в условиях ишемии мозга // Экспериментальная и клиническая фармакология. – 1996. №5. – С. 18–20.Pogorelyj VE, Gaevyj MD, Arlt AV, Davidov ER, Gacura VV. Vliyanie-preparatov-citohroma-s-na-autoregulyaciyu-mozgovogo-krovotoka-v-usloviyah-ishemii-mozga [Effect of cytochrome C preparations on cerebral blood flow autoregulation under conditions of cerebral ischemia]. Experimental and Clinical Pharmacology. 1996; 5: 18–20. Russian.Лысенко А.С. Изучение вазодилатирующей функции эндотелия сосудов головного мозга крыс в условиях экспериментально смоделированного срыва ауторегуляции// В сборнике: Актуальные проблемы экспериментальной и клинической медицины Материалы 72-й открытой научно-практической конференции молодых ученых и студентов ВолгГМУ с международным участием. Волгоград. 2014. С. 32–33.Lysenko AS. Izuchenie vazodilatiruyushchej funkcii ehndoteliya sosudov golovnogo mozga krys v usloviyah ehksperimentalno smodelirovannogo sryva autoregulyacii [Study of the vasodilating function of the endothelium of the vessels of the brain of rats under conditions of an experimentally modeled breakdown of autoregulation]. Experimental and Clinical Pharmacology. In the collection: Actual problems of experimental and clinical medicine. Materials of the 72nd open scientific-practical conference of young scientists and students of VolgSMU with international participation. 2014. р. 32–33. Russian.Онбыш Т.Е. Погорелый В.Е., Макарова Л.М., Слюнькова Н.Е. Влияние ницерголина на ауторегуляторные реакции сосудов мозга при реперфузионных нарушениях мозгового кровообращения / Онбыш Т.Е. // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции. – Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2005. – Вып. 60. – С. 401–402.Onbysh TE, Pogorelyi VE, Makarova LM, Slyun’kova NE. Vliyanie nitsergolina na autoregulyatornye reaktsii sosudov mozga pri gipoperfuzionnykh narusheniyakh mozgovogo krovoobrashcheniya [Impacts exerted by Nicergoline on cerebral vessels auto-regulatory functions under hypoperfusional disorders in cerebral circulation]. Razrabotka, issledovanie i marketing novoi farmatsevticheskoi produktsii: sbornik nauchnykh trudov [Development, examination, and marketing of new pharmaceuticals: scientific works collection]. Pyatigorsk, Pyatigorskaya GFA Publ., 2005, Vol. 60, pp. 401–402 (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.