microcirculationРегионарное кровообращение и микроциркуляцияRegional blood circulation and microcirculation1682-66552712-9756Academician I.P. Pavlov First St. Petersburg State Medical University10.24884/1682-6655-2022-21-4-67-74microcirculation-1130Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ (ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ)ORIGINAL ARTICLES (EXPERIMENTAL INVESTIGATIONS)Возрастные изменения гемодинамики и морфометрии воротной вены крысAge-related changes of rats portal vein hemodynamics and morphometryАндрееваИ. В.AndreevaI. V.

Андреева Ирина Владимировна – д-р мед. наук, профессор кафедры урологии с курсом хирургических болезней, Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И. П. Павлова; зав. отделением функциональной и ультразвуковой диагностики, ГБУ Рязанской области «ГКБСМП»; руководитель НИР «Влияние физиологических факторов на функциональную адаптацию центральной, портальной и органной гемодинамики»

390026, г. Рязань, ул. Высоковольтная, д. 7

Andreeva Irina V. – Dr. of Sci. (Med.), Professor, Professor of the Department of Urology with a course of surgical diseases of the Ryazan State Medical University; Head of Functional and Ultrasound Diagnostics Department of Ryazan City Clinical Emergency care hospital; Head of research «The influence of physiological factors on the functional adaptation of central, portal and organ hemodynamics»

7, Vysokovoltnaya str., Ryazan, 390026

irina.2012@yandex.ruТелияВ. Д.TeliaV. D.

Телия Владимир Демуриевич – соискатель кафедры физиологии, Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И. П. Павлова; врач ортопед-травматолог, врач ультразвуковой диагностики травматологического и приемного отделения, ЧУЗ ЦКБ «РЖД-Медицина»

390026, г. Рязань, ул. Высоковольтная, д. 7

Teliya Vladimir D. – Graduate student of the Department of Physiology of the Ryazan State Medical University; Orthopedic traumatologist, doctor of ultrasound diagnostics of Traumatology and Emergency Department of Moscow Central Clinical Hospital «Russian Railway Medicine»

7, Vysokovoltnaya str., Ryazan, 390026

stroncy_872@mail.ruГлуховецИ. Б.GlukhovetsI. B.

Глуховец Илья Борисович – канд. мед. наук, доцент, доцент кафедры гистологии, патологической анатомии и медицинской генетики, Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И. П. Павлова; зав. патанатомическим отделением ГБУ Рязанской области «ГКБСМП»

390026, г. Рязань, ул. Высоковольтная, д. 7

Glukhovets Ilya B. – Cand. of Sci. (Med.), Associate Professor of Department of Histology, Pathological Anatomy and Medical Genetics, Ryazan State Medical University; Head of Pathanatomic Department of the Ryazan City Clinical Emergency care hospital

7, Vysokovoltnaya str., Ryazan, 390026

bsmp@mail.ryazan.ruСимаковР. Ю.SimakovR. Yu.

Симаков Роман Юрьевич – соискатель кафедры физиологии, Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И. П. Павлова; врач-хирург, врач ультразвуковой диагностики ГБУ Рязанской области «Областная клиническая больница»

390026, г. Рязань, ул. Высоковольтная, д. 7

Simakov Roman Yu. – Graduate student of the Department of Physiology of the Ryazan State Medical University; surgeon, doctor of ultrasound diagnostics of Ryazan Region State Clinical Hospital

7, Vysokovoltnaya str., Ryazan, 390026

simakovryazan@gmail.comФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Рязанский государственный медицинский университет имени академика И. П. Павлова» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияRyazan State Medical University named after Academician I. P. PavlovRussian Federation2022281220222146774Copyright © Андреева И.В., Телия В.Д., Глуховец И.Б., Симаков Р.Ю., 20222022Андреева И.В., Телия В.Д., Глуховец И.Б., Симаков Р.Ю.Andreeva I.V., Telia V.D., Glukhovets I.B., Simakov R.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.microcirc.ru/jour/article/view/1130   Введение

   Введение. Одним из актуальных и недостаточно исследованных вопросов гемодинамики печени являются возрастные изменения показателей кровотока и морфометрии стенки воротной вены печени.

   Цель – изучить изменения портальной гемодинамики и провести морфометрический анализ стенки воротной вены крыс в различные возрастные периоды.

   Материалы и методы

   Материалы и методы. Исследование проведено на 60 беспородных крысах обоего пола массой 120–350 г, разделенных на три возрастные группы. В I группу вошло 20 крыс в возрасте 1 месяца, во II – 20 крыс в возрасте 6–12 месяцев и в III – 20 крыс в возрасте более 18–24 месяцев. Изучение качественных и количественных показателей гемодинамики в воротной вене печени выполняли с помощью ультразвуковых сканеров под золетил-ксилазиновым наркозом. Выполняли морфометрическое исследование воротной вены. Цифровые данные обрабатывали методами вариационной статистики.

   Результаты

   Результаты. Диаметр воротной вены во II и III группах был больше соответствующего показателя в I группе (R = – 0,40 и R = 0,64 соответственно). Показатель усредненной по времени средней скорости кровотока во II возрастной группе увеличился по сравнению с I группой на 9,11 %, в III группе уменьшился на 10,43 % (различия статистически недостоверны). Показатель объемной скорости кровотока умеренно увеличился во II и III возрастных группах по сравнению с I группой (на 13,07 % и 11,13 % соответственно; различие статистически недостоверно). Показатель отношения объемной скорости кровотока к массе животного во II возрастной группе увеличился по сравнению с I группой на 3,85 %, в III группе уменьшился на 11,54 % (различия статистически недостоверны). Так как масса животных с возрастом достоверно увеличилась, то можно считать, что объемная скорость кровотока в воротной вене у животных предстарческого возраста несколько уменьшилась. У крыс зрелого и предстарческого возраста наблюдались достоверное уменьшение толщины мышечной оболочки, индекса Керногана и ширины коллагенового слоя.

   Заключение

   Заключение. Возрастные изменения портальной гемодинамики крыс заключались в незначительном достоверном увеличении диаметра воротной вены и площади ее поперечного сечения. Статистически значимых изменений линейных и объемных показателей кровотока от возраста и массы животных не выявлено. Обнаружены выраженные изменения морфометрических показателей стенки воротной вены крыс различных возрастных групп. Старение стенки воротной вены у крыс зрелого и предстарческого возраста заключалось в достоверном уменьшении толщины мышечной оболочки, индекса Керногана и ширины коллагенового слоя.

   Introduction

   Introduction. Age-related changes of blood flow parameters and hepatic portal vein wall morphometry are one of the topical and insufficiently investigated issues of liver hemodynamics.

   The aim was to study changes of portal hemodynamics and to analyze the portal vein wall morphometry of rats at different age periods.

   Materials and methods

   Materials and methods. 60 mongrel rats of both sexes weighing 120–350 g were divided into three age groups. The first group included 20 rats aged 1 month, the second – 20 rats aged 6–12 months and the third – 20 rats aged more than 18–24 months. The qualitative and quantitative portal vein hemodynamics parameters were obtained by ultrasound scanners under zoletil-xylazine anesthesia. Morphometric examination of the portal vein was performed. Digital data were processed by methods of variational statistics.

   Results

   Results. The diameter of the portal vein in groups II and III was greater than the corresponding parameter in group I (R = – 0.40 and R = 0.64, respectively). The time-averaged average blood flow rate in the II age group increased by 9.11 % compared to the I group, decreased by 10.43 % in the III group (the differences are statistically unreliable). The volumetric blood flow rate increased moderately in age groups II and III compared to group I (by 13.07 and 11.13 %, respectively; the difference is statistically unreliable). The ratio of the volumetric blood flow rate to the weight of the animal in the II age group increased by 3.85 % compared to the I group, decreased by 11.54 % in the III group (the differences are statistically unreliable). Since the mass of animals significantly increased with age, the portal vein volumetric blood flow of old animals is likely to be decreased. Mature and old rats demonstrated significant decrease of the muscle membrane thickness, the Kernogan index and the width of the collagen layer.   Conclusion. Age-related changes of rats portal hemodynamics resulted in a slight reliable increase of portal vein diameter and its cross-sectional area. Linear and volumetric parameters of blood flow were found not to have statistically reliable dependence on the age and weight of animals. Morphometric parameters of the rats portal vein wall were revealed to have pronounced changes in different age groups. The aging of the portal vein wall of elder rats consisted in a significant decrease of the muscle membrane thickness, the Kernogan index and the width of the collagen layer.

печеньгемодинамикаморфометрияворотная венаультразвуковое дуплексное сканированиедопплерометриякрысы различного пола и возрастаliverhemodynamicsmorphometryportal veinultrasound duplex scanningdopplerometryrats of different genders and agesReferencesКалинин А. Л. Морфологические и патофизиологические особенности печени у пожилых пациентов / А. Л. Калинин // Проблемы здоровья и экологии. – 2016. – № 1. – С. 13–17. Doi:10.51523/2708-6011.2016-13-1-3.Kalinin A. L. The morphological and pathophysiological features of the liver in elderly patients. Health and Ecology Issues. 2016; (1): 13–17. (In Russ.)Троицкая Е. А. Концепция сосудистого возраста: новый инструмент оценки сердечно-сосудистого риска / Е. А. Троицкая, С. В. Вельмакин, Ж. Д. Кобалава // Артериальная гипертензия. – 2017. – Т. 23, № 2. – С. 160–171. Doi:10.18705/1607-419X-2017-23-2-160-171.Troitskaya E. A., Velmakin S. V., Kobalava Z. D. Concept of vascular age: new tool in cardiovascular risk assessment. Arterial Hypertension. 2017; 23 (2): 160–171. (In Russ.)Гетман Н. В. Возрастная гистотопография портальной вены в норме и при портальной гипертензии / Н. В. Гетман // Кубан. науч. мед. вестн. – 2016. – № 3. – С. 39–43. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/vozrastnaya-gistotopografiya-portalnoy-veny-v-norme-i-pri-portalnoy-gipertenzii?ysclid=lc7awg0upa444070737.Getman N. V. Age related histo-topography of portal vein in normal individuals and during portal hypertension // Kuban Scientific Medical Bulletin. 2016; (3): 39–43. (In Russ.)Барановский А. Ю. Показатели заболеваемости и смертности от болезней органов пищеварения в СЗФО России и меры, принимаемые по их снижению / А. Ю. Барановский, А. М. Беляев, Э. А. Кондрашина // Рос. журн. гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. – 2019. – Т. 29, № 1. – С. 36–46. Doi: 10.22416/1382-4376-2019-29-1-36-46.Baranovsky A. Yu., Belyaev A. M., Kondrashina E. A. Morbidity and Mortality Rates from Digestive Diseases in the RF Northwestern Federal District (NWFD) and Measures to Reduce Them // Russian Journal of Gastroenterology, Hepatology, Coloproctology. 2019; 29 (1): 36–46. (In Russ.)Бацких С. Н. Риск развития цирроза у пациентов с неалкогольной жировой болезнью печени, перенесших вирусный гепатит В / С. Н. Бацких [и др.] // Рос. журн. гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. – 2020. – № 30 (4). – С. 28–34. Doi: 10.22416/1382-4376-2020-30-4-28-34Batskikh S. N., Vinnitskaya E. V., Sbikina E. S., Borunova Z. V., Dorofeev A. S., Sandler Yu. G. Risk of Cirrhosis in Patients with Non-alcoholic Fatty Liver Disease and Previous Viral Hepatitis B // Russian Journal of Gastroenterology, Hepatology, Coloproctology. 2020; 30 (4): 28–34. (In Russ.)Afif A. M., Chang J. P., Wang Y. Y., Lau S. D., Deng F., Goh S. Y., Pwin M. K., Ooi C. C., Venkatanarasimha N., Lo R. H. G. A sonographic Doppler study of the hepatic vein, portal vein and hepatic artery in liver cirrhosis: Correlation of hepatic hemodynamics with clinical Child Pugh score in Singapore // Ultrasound. 2017; 25 (4): 213–221. Doi: 10.1177/1742271X17721265.Afif A. M., Chang J. P., Wang Y. Y., Lau S. D., Deng F., Goh S. Y., Pwin M. K., Ooi C. C., Venkatanarasimha N., Lo R. H. G. A sonographic Doppler study of the hepatic vein, portal vein and hepatic artery in liver cirrhosis: Correlation of hepatic hemodynamics with clinical Child Pugh score in Singapore // Ultrasound. 2017; 25 (4): 213–221. Doi: 10.1177/1742271X17721265.Yang Y.-L., Di L., Duan Y.-Y., Liu X., Liu J., Yang R.-J., Chen S., Yuan L.-J. A prospective experimental study of liver fibrosis with ultrasound and its correlation with hepatic reserve function and hemodynamics // BMC Gastroenterology.2012; (12): 1–6.Yang Y.-L., Di L., Duan Y.-Y., Liu X., Liu J., Yang R.-J., Chen S., Yuan L.-J. A prospective experimental study of liver fibrosis with ultrasound and its correlation with hepatic reserve function and hemodynamics // BMC Gastroenterology.2012; (12): 1–6.Евсютина Ю. В. Метаболизм желчных кислот, заболевания печени и микробиом / Ю. В. Евсютина, В. Т. Ивашкин // Рос. журн. гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. – 2018. – № 28 (2). – С. 4–10. URL: https://www.gastro-j.ru/jour/article/view/224/0Yevsyutina Yu. V., Ivashkin V. T. Metabolism of bile acids, liver diseases and microbiome // Russian Journal of Gastroenterology, Hepatology, Coloproctology. 2018; 28 (2): 4–10. (In Russ.)Маевская М. В. Влияние урсодезоксихолевой кислоты на воспаление, стеатоз и фиброз печени и факторы атерогенеза у больных неалкогольной жировой болезнью печени: результаты исследования УСПЕХ / М. В. Маевская [и др.] // Рос. журн. гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. – 2019. – Т. 29, № 6. – С. 22–29. Doi: 10.22416/1382-4376-2019-29-6-22-29.Mayevskaya M. V., Nadinskaia M. Yu., Lunkov V. D., Pirogova I. Yu., Chesnokov E. V., Kodzoeva K. B., Ivashkin V. T. An Effect of Ursodeoxycholic Acid on Inflammation, Steatosis and Liver Fibrosis and Atherogenesis Factors in Patients with Non-Alcoholic Fatty Liver Disease: Results of the USPEH Study. Russian Journal of Gastroenterology, Hepatology, Coloproctology. 2019; 29 (6): 22–29. (In Russ.)Solhjoo E., Mansour-Ghanaei F., Moulaei-Langorudi R., Joukar F. Comparison of Portal Vein Doppler Indices and Hepatic Vein Doppler Waveform in Patients with Nonalcoholic Fatty Liver Disease with Healthy Control // Hepat Mon. 2011; 11 (9): 740–744. Doi: 10.5812/kowsar.1735143X.729.Solhjoo E., Mansour-Ghanaei F., Moulaei-Langorudi R., Joukar F. Comparison of Portal Vein Doppler Indices and Hepatic Vein Doppler Waveform in Patients with Nonalcoholic Fatty Liver Disease with Healthy Control // Hepat Mon. 2011; 11 (9): 740–744. Doi: 10.5812/kowsar.1735143X.729.McNaughton D. A., Monzer M. A. Doppler US of the Liver Made Simple // RadioGraphics. 2011; 31 (1): 161–189. Doi: 10.1148/rg.311105093.McNaughton D. A., Monzer M. A. Doppler US of the Liver Made Simple // RadioGraphics. 2011; 31 (1): 161–189. Doi: 10.1148/rg.311105093.Lechowicz R., Elwertowski M. Standards of the Polish Ultrasound Society. Ultrasound examination of the portal system and hepatic vessels // Journal of Ultrasonography. 2015; (15): 208–226. Doi: 10.15557/JoU.2015.0018.Lechowicz R., Elwertowski M. Standards of the Polish Ultrasound Society. Ultrasound examination of the portal system and hepatic vessels // Journal of Ultrasonography. 2015; (15): 208–226. Doi: 10.15557/JoU.2015.0018.Galindo P., Gasca C., Argaiz E. R., Koratala A. Point of care venous Doppler ultrasound: Exploring the missing piece of bedside hemodynamic assessment // World J. Crit. Care Med. 2021; 10 (6): 310–322. Doi:10.5492/wjccm.v10.i6.310Galindo P., Gasca C., Argaiz E. R., Koratala A. Point of care venous Doppler ultrasound: Exploring the missing piece of bedside hemodynamic assessment // World J. Crit. Care Med. 2021; 10 (6): 310–322. Doi:10.5492/wjccm.v10.i6.310Omarjee L., Stivalet O., Hoffmann C., Scissons R., Bressollette L., Mahé G., Jaquinandi V. Heterogeneity of Doppler waveform description is decreased with the use of a dedicated classification // Vasa. 2018; (47): 471–474. Doi: 10.1024/0301-1526/a000724.Omarjee L., Stivalet O., Hoffmann C., Scissons R., Bressollette L., Mahé G., Jaquinandi V. Heterogeneity of Doppler waveform description is decreased with the use of a dedicated classification // Vasa. 2018; (47): 471–474. Doi: 10.1024/0301-1526/a000724.Андреева И. В. Атлас нормальной и ультразвуковой анатомии брюшной полости крысы / И. В. Андреева, А. А. Виноградов. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2014. – 180 с.Andreeva I. V., Vinogradov A. A. Atlas of normal and ultrasound anatomy of the rat abdominal cavity. Moscow, GEOTAR-Media, 2014: 180. (In Russ.)Андреева И. В. Современные возможности изучения гемодинамики в экспериментальных исследованиях / И. В. Андреева [и др.] // Дальневосточ. мед. журн. – 2019. – № 2. – С. 54–58. Doi:10.35177/1994-5191-2019-1-54-58.Andreeva I. V., Vinogradov A. A., Zhestkova T. M., Kalina N. V., Simakov R. Yu., Simakova E. S., Grigoriev A. S., Svyativoda R. V. Modern options of hemodynamics studies in experimental researches // Far Eastern Medical Journal. 2019; (2): 54–58. (In Russ.)Андреева И. В. Перспективы использования современных методов визуализации в морфологических и экспериментальных исследованиях / И. В. Андреева, А. А. Виноградов // Наука молодых. – 2015. – № 4 – С. 59–69.Andreeva I. V., Vinogradov A. A. The perspectives of usage of modern visualization methods in morphological and experimental researches // Nauka molodyh (Eruditio Juvenium). 2015; (4): 59–69. (In Russ.)Джадранов Е. С. Возрастные морфологические особенности печени и щитовидной железы беспородных лабораторных крыс / Е. С. Джадранов [и др.] // Вестн. КазНМУ. – 2015. – № 3. – C. 220–222.Jadranov E. S., Ergazina M. Zh., Dzhangeldina Z. N., Krasnoshtanov A. V., Krasnoshtanov V. K. Age-related morphological features of the liver and thyroid gland of mongrel laboratory rats // Bulletin of KazNMU. 2015; (3): 220–222. (In Russ.)Аверкин Н. С. Морфометрические параметры аорты у крыс разного возраста и в условиях хронического стресса / Н. С. Аверкин [и др.] // Современные проблемы науки и образования. – 2020. – № 1. URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=29429 (дата обращения: 13. 02. 2022).Averkin N. S., Fedorova M. G., Stepanov D. A., Latynova I. V., Vishnyakova Zh. S., Samartsev A. D., Titarenko A. V. Morphometric parameters of the aorta in rats of different ages and under conditions of chronic stress // Modern problems of science and education. 2020; (1). Available at: https://science-education.ru/ru/article/view?id=29429 (accessed: 13. 02. 2022). (In Russ.)Никель В. В. Возрастные особенности морфо-функциональных показателей кровеносных сосудов желудка / В. В. Никель, В. П. Ефремова // Сибир. мед. обозрение. – 2018. – № 6. – С. 58–62. Doi: 10.20333/2500136-2018-6-58-62.Nickel V. V., Efremova V. P. Age-related features of morphofunctional parameters of gastric blood vessels // Siberian Medical Review. 2018; (6): 58–62. (In Russ.)Лабораторные крысы: содержание, разведение и биоэтические аспекты использования в экспериментах по физиологии поведения / В. И. Беляков [и др.] – Самара: Изд-во Самар. ун-та, 2021. – 96 с.Belyakov V. I., Inyushkina E. M., Gromova D. S., Inyushkin A. N. Laboratory rats: maintenance, breeding and bioethical aspects of use in experiments on the physiology of behavior. Samara, Samara University Press, 2021: 96. (In Russ.)Лабораторные животные. Разведение, содержание, использование в эксперименте / И. П. Западнюк [и др.] – 3-е изд., перераб. и доп. – Киев: Высшая школа, 1983. – 386 с.Zapadnyuk I. P., Zapadnyuk V. I., Zakharia E. A., Zapadnyuk B. V. Laboratory animals. Breeding, maintenance, use in experiment. 3 rd ed. Kiev, Higher School, 1983: 386. (In Russ.)Лелюк В. Г. Ультразвуковая ангиология / В. Г. Лелюк, С. Э. Лелюк. – 2-е изд. – М.: Реальное время, 2003. – 322 с.Lelyuk V. G., Lelyuk S. E. Ultrasound angiology. 2nd ed. Moscow, Real Time, 2003: 322. (In Russ.)Андреева И. В. Изменения показателей портальной гемодинамики животных в различные возрастные периоды / И. В. Андреева, В. Д. Телия, Р. Ю. Симаков // Крым. журн. эксперимент. и клин. мед. – 2022. – № 12 (2). – С. 5–12. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/izmeneniya-pokazateley-portalnoy-gemodinamiki-zhivotnyh-v-razlichnye-vozrastnye-periody?ysclid=lc7b28ii2u59795547.Andreeva I. V., Telia V. D., Simakov R. Yu. Changes of animals’ portal hemodynamics parameters in different age periods // Crimean journal of experimental and clinical medicine. 2022, 12 (2): 5–12. (In Russ.)Влияние пищевого нагрузочного теста на показатели микроциркуляции в печени крыс различного пола и возраста / И. В. Андреева [и др.] // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. – 2022. – Т. 21, № 1. – С. 71–77. Doi: 10.24884/1682-6655-2022-21-1-71-77.Andreeva I. V., Vinogradov A. A., Telia V. D., Simakov R. Yu. Impact of food load test on microcirculation parameters in the liver of rats of different gender and age. Regional hemodynamics and microcirculation. 2022; 21 (1): 71–77. (In Russ.)

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