The influence of short-time cerebral ischemia on pial vessels adrenoreactivity in rats

Introduction and purpose. It is known that ischemia influences on endothelial reactions, changes metabolic and myogenic mechanisms of cerebral blood flow regulation. But the role of local neurogenic mechanisms of regulation in change of cerebral vessels reactions after ischemia is finally not found out. The aim of the current study was to examine the pial vessels reactivity in response to a brain surface irrigation by norepinephrine solution in rats, subjected to transient global cerebral ischemia, at 2, 7, 14 and 21 days after ischemia. Materials and methods. Transient global cerebral ischemia was induced in anesthetized Wistar rats by clamping of both common carotid arteries for 12 min with simultaneous controlled hypotension to 45±3 mm Hg, followed by blood reinfusion and recovering from anesthesia. Four different groups of rats were re-anesthetized at 2, 7, 14 or 21 days after ischemia and subjected to microvascular studies using in-vivo video microscopy method. The diameter changes of pial arteries and veins in response to norepinephrine were measured. Results and discussion. It was established that cerebral ischemia led to increase number of the constrictions to norepinephrine mainly at the vessels to relating to group of small pial arteries and arterioles and pial veins of the 3-rd generation. Reactivity changes were observed in all time points studied. This changes probably is connected with caused by ischemia the increase in reactivity and sensitivity of pial vessels adrenoceptors. The greatest changes are noted in 14 days after ischemia. The use of non-selective α-adrenergic antagonist - nicergoline at ischemic and intact rats, led to increase number of the constrictions to norepinephrine. But at ischemic rats decrease was more considerable. And number of dilation reactions to norepinephrine at ischemic rats was also above. It can indicate to increase of adrenoceptors reactivity and sensitivity. Conclusions. Thus, transient global cerebral ischemia cause marked and long lasting (3 weeks) increase in pial vessels reactivity in response to norepinephrine, that is probably connected with increase of adrenoceptors reactivity and sensitivity.

ишемия головного мозга, пиальные сосуды, адренореактивность, норадреналин, cerebral ischemia, pial vessels, adrenoreactiviti, norepinephrine

1. Александрин В. В. Ауторегуляция мозгового кровотока в норме и в период постишемической гипоперфузии // Патогенез. 2012. Т. 10. № 1. С. 27-30.

2. Васильев И. А., Ступак В. В., Черных В. А. и др. Патогенетические аспекты нарушения венозного кровообращения головного мозга // Международ. журн. прикладных и фундамент. исслед. 2014. Т. 9. № 3. С. 23-26.

3. Волошин П. В., Малахов В. А., Завгородняя А. Н. Эндотелиальная дисфункция при цереброваскулярной патологии. Харьков. 2006. 92 с.

4. Горшкова О. П., Ленцман М. В., Артемьева А. И., Дворецкий Д. П. Динамика изменения реактивности пиальных сосудов после кратковременной ишемии головного мозга // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2015. Т. 14. № 1 (53). С. 74-78.

5. Гукасян Т. Г., Петросян А. А., Ширинян М. Э. и др. Катехоламинергическая система мозга при ишемии // Нейрохимия. 2000. Т. 17. № 1. С. 13-22.

6. Дворецкий Д. П., Рыжикова О. П., Шуваева В. Н. Сравнительная характеристика адренореактивности пиальных артериальных сосудов у нормотензивных и спонтанно гипертензивных крыс // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2002. Т. 1. № 1. С. 75-81.

7. Дупляков Д. В. Роль ЦНС в повышении тонуса СНС // Русс. мед. журн. 2013. № 12. С. 637-641.

8. Лукьянова Е. А., Бережанская С. Б., Каушанская Е. Я. и др. Нейроэндокринная реактивность в генезе функциональных расстройств у новорожденных с церебральной ишемией // Современные проблемы науки и образования. 2014. Т. 1. № 51. С. 343-350.

9. Мирзоян Р. С., Топчян А. В., Тимкина М. И., Баласанян М. Г. Различные реакции сосудов интактного и ишемизированного мозга на адренергические воздействия // Эксперимент. и клин. фармакол. 1999. Т. 62. № 5. С. 11-14.

10. Патофизиология: учебник: в 2 т. Т. 1 / Под ред. B. В. Новицкого, Е. Д. Гольдберга, О. И. Уразовой. 4-е изд., перераб. и доп. 2013. 848 с.

11. Петрищев Н. Н., Власов Т. Д. Функциональное состояние эндотелия при ишемии-реперфузии: обзор литературы // Росс. физиолог. журн. 2000. Т. 86. № 2. С. 148-163.

12. Скворцова В. И., Стаховская Л. В., Пряникова Н. А., Мешкова К. С. Вторичная профилактика инсультов // Consilium Medicum. 2006. Т. 8. № 12. С. 21-24.

13. Сон А. С., Солодовникова Ю. А. Характер вегетативных расстройств в остром периоде ишемического инсульта // Международ. невролог. журн. 2010. Т. 7. № 37. C. 34-39.

14. Стрюк Р. И, Длусская И. Г. Адренореактивность и сердечно-сосудистая система. М: Медицина, 2003.

15. Филатова О. В., Требухов А. В., Киселев В. Д. Взаимодействие давления и потока в регуляции диаметра крупных артериальных сосудов. Барнаул: Алтай. ун-т, 2003. 136 с.

16. Cerebrovascular disease and dementia / Edited by O’Brien J., Ames D., Gustafson L. еt al. Martin Dunitz. 2004.

17. Lensman M., Korzhevskii D., Mourovets V. O. et al. Intracerebroventricular administration of creatine protects against damage by global cerebral ischemia in rat // Brain Research. 2006. Vol. 1114. P. 187-194.

18. Monge L., Fernandez N., Salcedo A. et al. Role of alpha-adrenoceptors and prostacyclin in the enhanced adrenergic reactivity of goat cerebral arteries after ischemia-reperfusion //Brain Res. 2010. Vol. 1346. P. 121-131.

19. Pott F, Ray C. A., Olesen H. L. et al. Middle cerebral artery blood velocity, arterial diameter and muscle sympathetic nerve activity during post-exercise muscle ischaemia // Acta Physiol. Scand. 1997. Vol. 160. № 1. P. 43-47.