Рис.2 Уменьшение перфузионного давления (?ПД) в венозных сосудах головного мозга при внутривенном введении различных доз нитроглицерина (сплошная линия) и нитропруссида натрия (пунктирная линия).
По оси абсцисс - доза препарата, мкг, по оси ординат - изменения перфузионного давления, мм.рт.ст.. Вертикальные линии - средняя ошибка средней.
не вызывало констрикторные реакции внутримозговых венозных сосудов. Лишь токсические дозы 200 мкг норадреналина вызывали выраженное повышение сопротивления (повышение венозного перфузионного давления на 5-9 мм.рт.ст.) венозному мозговому кровотоку. Этот факт, связан с тем, что многие циркулирующие в крови биологические активные соединения, действующие на сосуды различных органов и тканей, в частности катехоламины, с трудом проходят через эндотелий мозговых сосудов и поэтому их доступ к гладким мышцам сосудов головного мозга ограничен (Б. Фолков, Э. Нил, 1976). Это связанно с наличием гематоэнцефалического барьера в сосудах головного мозга. Катехоламины и некоторые их предшественники расщепляются как внутри эндотелиальных клеток сосудов головного мозга (Bertler, 1963; Hawkin et al, 2005), так и на поверхности клеточных мембран эндотелиальных клеток. На поверхности эндотелиальных клеток сосудов головного мозга находится целый ряд ферментов: гамма-глутамилтрансфераза, глюкоза-6-фосфатаза, катехол-О-метилтрансфераза, моноаминоксидаза, ДОПА-декарбоксилаза, цитохром Р450 (Meresse et al, 1989; Perrin et al, 1990; Bendayan et al, 2002), благодаря чему катехоламины метаболизируются и не доходят до гладких мышц мозговых сосудов. Таким образом, проведенные исследования с введением тестирующих веществ, подтверждают, что разработанный метод динамической регистрации показателя резистивной функции венозных сосудов головного мозга позволяет изучать реакции внутримозговых венозных сосудов в условиях острого опыта и подтвердждает наличие гематоэнцефалического барьера в венах головного мозга.
Применение метода венозной резистографии мозговых кровеносных сосудов показало, что кратковременная экспериментальная ишемия миокарда вызывает на фоне снижения системного артериального давления повышение сосудистого сопротивления кровотоку внутримозговых вен на 1,5±0,9 мм.рт.ст.. Повышение сопротивления кровотоку венозных сосудах головного мозга, вызванное ишемией миокарда оказалось неожиданным, поскольку на фоне понижения системного артериального давления, вследствие ишемии миокарда, возникала дилатация глубоких венозных сосудов задней конечности кошек и дилататорные реакции кишечных вен. Вопросы нейрогуморальной регуляции венозных сосудов головного мозга недостаточно изучены, однако их роль в формировании венозного возврата по передней полой вене может быть весьма значимой (Fouron, 2003). Сведения о нейрогуморальных влияниях на сосуды мозга, существующие в литературе весьма противоречивы (Ю.Е. Москаленко, 1984; Toda, 1993). Эти данные получены в исследованиях или на сегментах крупных артериальных сосудов in vitro, или в условиях искусственной перфузии кровеносных сосудов головного мозга аутокровью животного (Bertler, 1963; В.Г. Красильников, 1988). В таких методических условиях нарушается гематоэнцефалический барьер. Можно предположить, что этот адаптивный механизм состоит в том, что констрикция вен способствует поддержанию уровня капиллярного давления в сосудистом русле мозга при резком падении системного артериального давления.
В ответ на 10% снижение объема циркулирующей крови в опытах на кроликах с применением венозной резистографии головного мозга наблюдали повышение сопротивления кровотоку в венах головного мозга на 1,2 ± 0,3 мм.рт.ст. (p?0,05). Полученные данные совпадают с данными литературы (Chalmers et al, 1967; Neutze, 1968; Schadt et al, 1984; Lundbrook and Rutter, 1988; Korner, 1990)в которых отмечено повышение общего сосудистого периферического сопротивления в первую фазу кровопотери. Однако данные литературы о резистивной функции венозных сосудах при острой кровопотере отсутствуют. По данным экспериментальных работ, проведенных на приматах (Neutze et al, 1968; Forsyth et al, 1970), острая кровопотеря приводит к снижению сосудистого сопротивления мозговых артерий. Эти реакции, вероятно, связаны с адаптивными механизмами, которые при снижении системного артериального давления направлены на поддержание адекватного кровообращения в головном мозге. Повышение сопротивления мозговых венозных сосудов, вследствие нейрогуморального влияния при острой кровопотере, способствует поддержанию капиллярного давления в головном мозге, что подтверждают данные проведенных исследований.
Помимо нейрогуморальной регуляции кровообращения в головном мозге возможен еще один механизм повышения сопротивления мозговых вен кровотоку. Это предположение основано на том, что дилатация артериальных сосудов (активная или пассивная), приводящая к повышению ликворного давления, сжимает вены мозга (Ю.Е. Москаленко, 1984). В результате этого гидравлическое сопротивление артерий мозга падает, но возрастает сопротивление венозного отдела за счет его сжатия. Эта особенность функционирования сосудистой системы головного мозга определяется пассивно-механическими свойствами передачи давления в полости черепа (Ю.Е. Москаленко, 1984). Данный механизм также возможно участвует в повышении сосудистого сопротивления при острой кровопотере. По литературным данным (Neutze et al, 1968; Forsyth et al, 1970) острая кровопотеря сопровождается дилатацией артериальных сосудов, что в условиях наших экспериментов может приводить к пассивному повышению сопротивления венозных сосудов головного мозга или вносить пассивный компонент в активные реакции внутримозговых вен.
Для оценки значимости величин реакций внутримозговых венозных сосудов при экспериментальной ишемии миокарда и острой кровопотере эти величины были представлены в % от среднего гидростатического капиллярного давления в головном мозге. В литературе (В.Г. Красильников, 1988) приводятся цифры капиллярного давления в головном мозге кошек. Они были получены в исследованиях с применением перфузионной техники и оказались значительно выше, более чем в 2 раза, по величине, чем в скелетной мышце и тонком кишечнике; капиллярное давление составило 30±1,7 мм.рт.ст. Эти различия, по мнению автора, обусловлены практически нулевым коллоидным давлением в периваскулярном пространстве мозга и высоким исходным давлением в мозговых венах, превышающим внутричерепное давление. Величины прироста венозного сопротивления кровотоку в головном мозге, отнесенные к исходным значениям капиллярного давления составили при ишемии миокарда 5,0±0,3% (p?0,05). Снижение объема циркулирующей крови на 10% сопровождалось повышением сопротивления венозных сосудов на 4,0 ± 0,8% (p?0,05). Приведенная величина прироста сопротивления мозговых вен кровотоку при ишемии миокарда и кровопотери составляет менее четвертой части от величин реакций венозных сосудов скелетной мышцы и тонкого кишечника при аналогичных воздействиях. Дилататорные реакции кровеносных сосудов, как правило, менее выражены, чем констрикторные, потому как для первых необходим резерв дилатации (Г.П. Кондради, 1973), т.е. исходный тонус. Возможно, что венозные сосуды мозга в описываемых методических условиях не имели достаточного резерва дилатации и поэтому дилататорные реакции вен, имевшее место в исследованиях на других органах, не могли проявиться. Однако, опираясь на результаты исследований с введением в венозное русло мозга донаторов оксида азота нитропруссида натрия и/или нитроглицерина можно полагать, что венозные сосуды мозга обладают исходным тонусом, так как возрастающие дозы указанных вазоактивных веществ вызывают дозазависимые дилататорные реакции мозговых вен рис.2.
Таким образом, проведенные исследования на кошках и кроликах показали, что при ишемии миокарда и острой кровопотере имеют место активные реакции органных венозных сосудов. В условиях ишемии миокарда на фоне резкого снижения системного артериального давления и снижения сосудистого сопротивления регионарных венозных сосудов, сосудистое сопротивления вен головного мозга возрастает. При острой кровопотере отмечено повышение сопротивления венозных сосудов скелетной мышцы, тонкого кишечника и головного мозга. Активные реакции мозговых вен очевидно способствуют поддержанию уровня капиллярного давления в сосудистом русле мозга при падении системного артериального давления при ишемии миокарда и кровопотере.
ВЫВОДЫ
Экспериментальная ишемия миокарда приводит к снижению сопротивления кровотоку венозных сосудов скелетной мускулатуры и тонкого кишечника. Реакции, вызванные ишемией миокарда, в высокой степени реализуют потенциальные возможности дилатации гладких мышц венозных сосудов скелетной мышцы и тонкого кишечника кошек. Реализация дилатации вен при ишемии в тонком кишечнике, превышает таковую в скелетной мышце.
При экспериментальной ишемии миокарда на основе разработанного метода динамической регистрации изменений сопротивления кровотоку в головном мозге кошек и кроликов отмечено повышение сопротивления кровотоку вен головного мозга. Эти реакции внутримозговых вен способствуют поддержанию уровня капиллярного давления в сосудистом русле мозга при резком падении системного артериального давления.
Уменьшение объема циркулирующей крови на 10 % на фоне снижения системного артериального давления увеличивает сосудистое сопротивление регионарных венозных сосудов - тонкого кишечника, скелетной мышцы и головного мозга кроликов.
Сравнение степени реализации нейрогуморальных ответов венозных сосудов икроножной мышцы и тонкого кишечника по отношению к максимально возможным показало, что венозные сосуды скелетной мышцы и тонкого кишечника кроликов при 10% снижении объема циркулирущей крови реализуют половину своих потенциальных констрикторных возможностей.
В исследованиях на кошках и кроликах показано, что ишемия миокарда и острая кровопотеря вызывают активные реакции органных венозных сосудов. Эти реакции являются адаптивно-компенсаторными, направленными на «разгрузку» сердца при ишемии миокарда, «централизацию кровообращения» в при острой кровопотере.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Борюшкин Е.Ю. Сравнительная характеристика реакций венозных и артериальных сосудов икроножной мышцы и тонкой кишки при экспериментальной ишемии миокарда // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. - 2009. - Т.32. - №4. - С.127-129
2. Борюшкин Е.Ю. Влияние ишемии миокарда на сопротивление кровотоку вен скелетной мускулатуры и тонкого кишечника. В кн.: Материалы III Международного молодежного медицинского конгресса «Санкт-Петербургские научные чтения - 2009», СПб., 2009, С.305.
3. Борюшкин Е.Ю., Кудряшов Ю.А. Влияние ишемии миокарда на сопротивление кровотоку вен головного мозга. В кн.: Тезисы докладов «ХХI съезд физиологического общества имени И.П. Павлова» М., 2010, С.81.
4. Кудряшов Ю.А., Борюшкин Е.Ю. Реакции венозных сосудов головного мозга на вазоактивные вещества и при ишемии миокарда // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. - 2011. - Т.37. - №1. - С.66-71.