METHOD FOR DETERMINING THE UPPER LIMIT OF CEREBRAL AUTOREGULATION IN RATS


Cite item

Full Text

Abstract

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.

About the authors

A. V. Voronkov

Pyatigorsk Medical and Pharmaceutical Institute – branch of Volgograd State Medical University

Email: prohor.77@mail.ru

A. S. Lysenko

Pyatigorsk Medical and Pharmaceutical Institute – branch of Volgograd State Medical University

Email: a.s.lysenko@bk.ru

References

  1. Eric 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.
  2. Черток В.М., Коцюба А.Е. Эндотелиальный (интимальный) механизм регуляции мозговой гемодинамики: трансформация взглядов // Тихоокеанский медицинский журнал. – 2012. №2. – C. 17–26.
  3. 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.
  4. 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.
  5. Strebel S. Dynamic and static cerebral autoregulation during isoflurane, desflurane, and propofol anesthesia // Anesthesiology. – 1995. – Vol. 83, №1. – P. 66–76.
  6. Tiecks F. Comparison of static and dynamic cerebral autoregulation measurements // Stroke. – 1995. – Vol. 26, №6. – P. 1014–19.
  7. Aaslid R. Cerebral autoregulation dynamics in humans // Stroke. – 1989. – Vol. 20, №1. – P. 45–52.
  8. 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.
  9. 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.
  10. Newell, D. Effect of transient moderate hyperventilation on dynamic cerebral autoregulation after severe head injury // Neurosurgery. – 1996. – Vol. 39, №1. – P. 35–43.
  11. 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.
  12. Семенютин В.Б., Алиев В.А. Современные методы оценки ауторегуляции мозгового кровотока // Региональное кровообращение и микроциркуляция. – 2011. – Т. 10, №4 (40). – С. 13–27.
  13. 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.
  14. 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.
  15. Александрин В.В. Ауторегуляция мозгового кровотока в норме и в период постишемической гипоперфузии // Патогенез. – 2012. – Т.10. № 1. – С. 27–30.
  16. 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.
  17. 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.
  18. 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.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2018 Voronkov A.V., Lysenko A.S.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: ПИ № ФС 77 - 67428 от 13.10.2016. 

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies