Введение к работе
Актуальность проблемы. Сосудистые заболевания головного мозга занимают третье место среди причин смерти после сердечно-сосудистых заболеваний и опухолей (Покровский, 1992). Мозговой инсульт приводит к ослаблению ауторегуляции церебрального кровотока (Touho et. al., 1994; Christopherson et. al., 1993), нарушениям проницаемости гематоэнцефалического барьера (Dietrich et. al., 1991) и гипоперфузии мозговой ткани. В отставленные периоды после перенесенного инсульта, несмотря на восстановление общего мозгового кровотока, остается опасность развития вторичной ишемии мозга, которая возникает за счет прогрессирующего вазоспазма (Ганнушкина и др., 1977; Delgado et. al., 1985; Solomon et. al., 1991; Wisniewski et. al, 1995).
Причины возникновения мозгового вазоспазма до сих пор остаются малоизученными. С одной стороны, изменяются нейро-гуморальные воздействия на мозговые сосуды. При ишемических повреждениях отдельных регионов мозга высвобождение вазоактивных нейротрансмиттеров и изменение состава ликвора могут влиять на тонус мозговых сосудов (Габриелян и др., 1983; Мирзоян, 1984; Svendgaard et. al., 1986; Kondoh et. al., 1994). При геморрагических нарушениях вазоактивпые факторы, выделяемые гематомой, такие, например, как тромбин, оксигемоглобин могут сами или опосредованно, изменяя концентрацию оксида азота (Реутов, 1995), влиять на мозговую гемодинамику, потеїщируя вазоспазм (White, Robertson, 1985; Vollrath et. al., 1994). С другой стороны, в мозговых сосудах могут происходить морфофункциональные преобразования, изменяющие их реакции на регуляторные влияния. Так, изменение структуры сосудистой стенки и изменение реактивности мозговых сосудов к вазоактивным соединениям также могут быть факторами, вовлеченными в вазоспазм. Предполагают, что при нарушениях церебрального кровообращения увеличивается чувствительность мозговых сосудов к констрикторпым влияниям и ослабляется к дилятаторным (Alafaci et. al., 1990; Debdi et. al, 1992; Kim, 1994). Помимо ряда других факторов, претендентами на роль триггеров спазма сосудов мозга считаются эндотелии и серотонин, которые обладают мощным сосудосуживающим действием (Шуба и др, 1991; Alafaci et. al, 1990). Тем не менее, особенности сократительных реакций мозговых сосудов при нарушениях церебрального кровообращения ишемического или геморрагического тина изучены недостаточно, а имеющиеся данные весьма противоречивы.
Известно, что ишемия мозга сопровождается снижением энергетических ресурсов и нарушением катионного баланса. При этом происходит изменение околососудистой среды, связанное с нарушением нейронального метаболизма, высвобождением во внеклеточную среду
лактата и развитием первичного ацидоза (Katsura et. al., 1992). Постишемическая реперфузия, как правило, сопровождается алкалозом (Chopp et. al., 1990). В связи с этим представлял интерес исследовать сократительные реакции мозговых сосудов интактных крыс в условиях моделирования изменений вне- и внутриклеточного рН, а также метаболической гипоксии, которая имеет место при ишемии мозга.
Известно, что адаптация к гипоксии является средством профилактики и коррекции широкого спектра сердечно-сосудистых нарушений (Агаджанян и др., 1970, 1986, 1997; Караш и др., 1988; Манухина и др., 1991, Меерсон, 1973, 1981, 1993), в том числе и мозгового инсульта (Кошелев, 1990). Однако неясно, как влияет адаптация к гипоксии на реактивность мозговых сосудов к вазоактивным агентам в норме и при ишемии мозга.
В соответствии с вышеизложенным были поставлены следующие цели и задачи исследования:
Целью исследования является изучение особенностей реактивности средней мозговой и базилярной артерий к некоторым вазоактивным веществам у крыс, перенесших нарушения мозгового кровообращения ишемического или геморрагического типа.
Задачи исследования.
-
Изучить вазомоторные реакции изолированных средней мозговой и базилярной артерий у крыс, перенесших нарушения мозгового кровообращения ишемического или геморрагического типа.
-
Изучить влияние метаболической гипоксии на реактивность базилярной артерии интактных крыс к серотонину.
-
Исследовать влияние изменений внеклеточного и внутриклеточного рН на исходный тонус базилярной артерии крысы и ее сократительные ответы на серотонин.
-
Оценить влияние адаптации к гипобарической гипоксии на реактивность средней мозговой артерии к серотонину и эндотелину-1 у крыс с ишемическим инсультом.
Научная новизна: впервые на модели геморрагического инсульта, вызываемого аудиогенным стрессом у крыс линии Крушинского-Молодкиной (КМ), выявлены особенности изменения вазомоторных реакций мозговых артерий. Изменения реактивности церебральных сосудов к серотонину и эвдотелину-1 изучены также у крыс с хронической глобальной ишемией мозга. Оба типа нарушений мозгового кровообращения сопровождались снижением реактивности базилярной и средней мозговой артерий к серотонину. Однако, при геморрагическом
инсульте обнаружено сігажение чувствительное базилярной артерии к эндотелину-1, а при ишемии мозга увеличение реактивности средней мозговой артерии к зндотелину-1. Впервые продемонстрировано, что благоприятный эффект адаптации к гипоксии на шпемический инсульт может быть связан наряду с. другими факторами с повышением порога чувствительности мозговых артерий к эндотелину-1. Получены данные, свидетельствующие о влиянии изменений рН на сосудистый тонус и реактивность мозговых сосудов. Вне- и внутриклеточное закисление и внеклеточное защелачивание вызывали увеличение исходного тонуса базилярной артерии крысы. Ацидоз и метаболическая гипоксия снижали сократительные ответы на серотонин.
Теоретическая и практическая значимость. Полученные данные расширяют существующие представления об изменениях реактивности мозговых сосудов после нарушений мозгового кровообращения ишемического и геморрагического типов. Это открывает возможности для поиска и разработки новых средств коррекции подобных расстройств. Данные о влиянии изменения рН, как фактора, усугубляющего течение ишемии мозга, на тонус и реактивность мозговых сосудов создают основу для дальнейшего изучения механизмов развития и поддержания сосудистого спазма. Снижение чувствительности мозговых артерий к эндотелину-1, вероятно, является благоприятным эффектом адаптации к гипоксии в профилактике мозгового инсульта.
Апробация работы. Результаты диссертационной работы апробированы на XVII Международном симпозиуме по мозговому кровотоку и метаболизму, Колота, 1995; Первом Российском конгрессе по патофизиологии, Москва, 1996; на 5-ом Международном симпозиуме по резистивным сосудам, Кембридж, 1996; на Всероссийской конференции «Прикладные аспекты исследований скелетных, сердечных и гладких мышц», Пущино,1996; па Международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов-96»; на XVIII Международном симпозиуме по мозговому кровотоку и метаболизму, Балтимора, 1997; на Всероссийской конференции «Гипоксия: механизмы, адаптация, коррекция», Москва,1997; и на заседании кафедры физиологии человека и животных Биологического факультета МГУ, 1997.
По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, 2 работы находятся в печати.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, изложения результатов работы и их обсуждения, заключения, выводов и списка литературы. Работа изложена на//3 страшщах, содержит
19 рисунков и 2 таблицы. Список цитированной литературы включаетеэ-0 источников.