CC BY
241
УДК: 616-092.9, 616-0054 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МОДЕЛИ ИШЕМИЧЕСКОГО ПОВРЕЖДЕНИЯ ГОЛОВНОГО МОЗГА
О.В. МЯСИЩЕВА1, М.В. ПОКРОВСКИЙ1 В.В. ГУРЕЕВ1, О.В. АНЦИФЕРОВ2
e-mail: 498272@bsu.edu.ru
Острое или хроническое нарушение мозгового кровообращения приводит к развитию таких социально и демографически значимых заболеваний, как транзиторные ишемические атаки, инсульты, дисциркуляторная энцефалопатия и ряд других. Различные варианты нарушения кровообращения при ишемии головного мозга явились причиной разработки большого количества экспериментальных моделей локальной и тотальной ишемии головного мозга с множеством модификаций. В связи с этим, выбор экспериментальной патологии является одним из ключевых моментов при выполнении научно-исследовательской работы.
В экспериментальной модели глобальной ишемии практикуют окклюзию двух общих сонных или четырех (две общие сонные и две вертебральные) артерий. При окклюзии двух вертебральных артерий получают избирательную ишемию заднего мозга [1]. При окклюзии четырех артерий получают тяжёлую двустороннюю ишемию переднего мозга почти у 90% животных [2], которая развивается во всем бассейне кровоснабжения перекрытых артерий с характерными патоморфологическими, функциональными и биохимическими изменениями [3]. Успешность ишемии данной модели зависит от анатомического строения сосудов, которое варьирует среди животных [4]. Также выделяют модель остановки сердца [5], модель с понижением артериального давления (кровопускание), модель окклюзии общих сонных артерий с прямым хирургическим доступом.
Модели локальной ишемии головного мозга подразделяются на: тромбоэмболическую модель, модель окклюзии общих сонных артерий с применением эндотелина и модель тромбоза, вызванная фотохимически [6].
Сложность выполнения глобальной ишемии головного мозга заключается в технической сложности полной окклюзии артерий, кровоснабжающих головной мозг.
Цель исследования. Определение критериев оценки оптимального выполнения окклюзии вертебральных и сонных артерии при моделировании тотальной ишемии головного мозга.
Материалы и методы. В начале нашего исследования была использована модель экспериментальной ишемии головного мозга Pulsinelli и соавторов [7]. Недостатками этой модели являются: высокая травматичность операции, что в дальнейшем затрудняет оценку поведенческой активности животного; также есть вероятность неполной окклюзии вертебральных артерий; диаметр for alare первого шейного позвонка имеет большую вариацию. В следствии этого в дальнейшем используется модифицированная методика Mitsuo Yamaguchi и соавторов [8]. Данная модель менее травматична. Главный критерий - правильная коагуляция вертебральных артерий.
Выбор объекта эксперимента был обусловлен сходством ангиоархитектоники головного мозга крыс и человека, а также близостью основных гемодинамических параметров [9]. Эксперимент выполнен на здоровых крысах самцах линии Wistar массой 250-300 гр. Животные содержались в стандартных условиях вивария НИУ «БелГУ» со свободным доступом к еде и воде. Содержание животных и постановка эксперимента проводилась в соответствии с требованием приказов № 1179 МЗ СССР от 11.10.1983 г. и №267 РФ от 19.06.2003 г., а также международным правилам «Guide for the Care and of Laboratory Animals».
После наркотизации крыс («Золетил 100» 60 мг/мл и хлоралгидрат 150 мг/мл) производили выделение сонных артерий. Трахейную трубку, щитовидную железу отодвигали в сто-
М.А. МАРТЫНОВ1
В статье указаны основные экспериментальные модели ишемии головного мозга. Приведены результаты регистрации электроэнцефалограммы и микроциркуляции в сетчатке глаза при моделировании ишемии головного мозга
^Белгородский государственный национальный исследовательский университет
2)МБУЗ «Городская клиническая больница №1», г. Белгород
Ключевые слова: ишемия головного мозга, крысы, электроэнцефалограмма, микроциркуляция в сетчатке.
рону, чтобы открыть доступ к позвоночнику. Окклюзию позвоночных артерий осуществляли на уровне С2-С3, после чего производили регистрацию ЭЭГ. Далее, перекрыв просвет сонных артерий, выполняли регистрацию ЭЭГ и микроциркуляции в склере глаза, для подтверждения полной окклюзии артерий.
Результаты и их обсуждение. После проведения соответствующих манипуляций, указанных в методике, была проведена регистрация электрической активности головного мозга крысы. Сначала производили регистрацию ЭЭГ у интактного животного. Наблюдали однородную амплитуду ЭЭГ (рис. 1). При окклюзии только сонных артерий принципиальных изменений не происходило (рис. 2). После коагуляции вертебральных артерий снова накладывали клипсы на сонные артерии на 3 минуты, в результате чего наблюдали явное угнетение электрической активности в головном мозге. В момент пережатия двух сонных артерий наблюдается резкое сокращение амплитуды ЭЭГ. Время пережатия 3 минуты, после чего клипсы снимали и происходила реперфузия (рис. 3).
Рис. 1. Регистрация ЭЭГ у интактной крысы.
Рис. 2. Регистрация ЭЭГ у крысы с окклюзией сонных артерий.
seconds
Рис. 3. Регистрация ЭЭГ крысы с окклюзией четырех сосудов. Ишемический период.
Одновременно происходила регистрация микроциркуляции в склере глаза. На графике (рис. 4) показана регистрация микроциркуляции в сетчатке глаза у интактной крысы. После окклюзии сонных и позвоночных артерий микроциркуляция снижалась до нуля (рис. 5). После снятия клипсов с сонных артерий наблюдалась реперфузия (рис. 6).
п А» і V го .с . О. і л і імігім ІпІУі и щ і ш ш. т
іі
ГШГ|І Ір/|РгЯпгг^
0 Г І
|
Рис. 4. Момент реперфузии.
Рис. 5. Регистрация микроциркуляции в сетчатке. Момент пережатия сонных артерий.
Рис. 6. Момент снятия клипов с сонных артерий.
Таким образом, ЭЭГ и показатели микроциркуляции в склере глаза могут являться достоверными критериями для оценки адекватности полной окклюзии артерий, участвующих в кровоснабжении головного мозга. Это позволяет повысить процент животных, участвующих в эксперименте.
Литература
1. Ginsberg M.D. New strategies to prevent neural damage from ischemic stroke. — New York, 1994.—
P. 1—34.
2. Kirino T. Delayed neuronal death in the gerbil hippocampus following ischemia // Brain Res. — 1982. — № 239. — P. 57—69.
3. Sugawara T., Kawase M., Lewen A., Noshita N., Gasche Y., Fuji-mura M., and Chan, P.H. Effect of hypotension severity on hippo-campal CA1 neurons in a rat global ischemia model. // Brain Res. - 2000. -№ 877. - Р. 281 - 287.
4. Levy D.E., Brierley J.B. Communications between vertebrobasilar and carotid arterial circulations in the gerbil // Exp. Neurol. — 1974. — № 45. — P. 503 — 508.
5. Reid K.H., Young C., Schurr A. et al. Audiogenic seizures following global ischemia induced by chest compression in Long Evans rats / / Epilepsy Res. — 1996. — № 23. — P. 195—209.
6. Костинский В.Г. Экспериментальные модели ишемического повреждения головного мозга // Украшський невролопчний журнал. - 2009. - №3. - С. 77-84.
7. Pulsinelli W.A., Buchan A.M. The 4-vessel occlusion rat model: method for complete occlusion of vertebral arteries and control of collateral circulation. // Stroke. - 1988. - № 19. Р. 913 - 914.
8. Mitsuo Yamaguchi, John W. Calvert, Gen Kusaka and John H. Zhang. One-Stage Anterior Approach for Four-Vessel Occlusion in Rat. // Stroke. - 2005. - № 36. - Р. 2212 - 2214.
9. Биленко М.В. Ишемические и реперфузионные повреждения органов. - М.: Медицина, 1989. -
368 с.
EXPERIMENTAL MODELS OF ISCHEMIC INJURY OF THE BRAIN
O.V. MYASISCHEVA1, M.V. POKROVSKIY1 V.V. GUREEV1, O.V. ANCIFEROU2 M.A. MARTYNOV1
1)Belgorod National Research University
2)City Clinical Hospital №1,
Belgorod
The article points out to main experimental models of an ischemia of a brain are specified. The results of registration n EEG and microcirculation in an eye retina at modeling of an ischemia of a brain are given.
Key words: ischemia of a brain, rat, electroencephalogram, microcirculation in a retina.
e-maih498272@bsu.edu.ru
