Введение
Изучение механизмов регуляции гемоциркуляции — одна из важнейших задач практической медицины. Величина системного артериального давления (САД) является достаточно динамичной и постоянно меняется при физической и эмоциональной нагрузке. В процессе эволюции выработались совершенные механизмы стабилизации САД. В регуляции САД, адекватном поступлении крови к органам и тканям активное участие принимают сосудистые рефлексогенные зоны (СРЗ). Наиболее хорошо изученными являются СРЗ дуги аорты и каротидного синуса. СРЗ играют исключительно важную роль в реализации срочного этапа регуляции САД и гемоциркуляции. Их баро- и хеморецепторы реагируют даже на незначительные колебания артериального давления или химизма крови [1—5]. Столь быстрая реакция может реализовываться только по рефлекторному механизму и только через периферические баро- и хеморецепторы, то есть через СРЗ. Исследования рефлекторной регуляции САД — механизмов быстрого реагирования позволили провести синтез фактов, полученных в экспериментах на животных, свидетельствующих о том, что в позвоночных артериях также имеются скопления баро- и хеморецепторов [5—8]. При их стимуляции с зоны позвоночных артерий (ЗПА) возникают как прессорные, так и депрессорные рефлексы, аналогичные синокаротидной зоне [1, 5, 7]. Принцип работы рефлексогенных зон одинаков, но их значение в регуляции САД несколько различается. В острых опытах на животных установлен ряд фактов, свидетельствующих о прессорных и депрессорных влияниях рецепторов ЗПА на тоническую деятельность коронарных сосудов и кардиореспираторной системы, расширяющих представления о факторах и механизмах, обеспечивающих возбудимость сердечно-сосудистого и дыхательного центров, оптимальный уровень тонуса сосудов, сердечной деятельности, САД и внешнего дыхания [7, 8].
Деятельность хемо- и барорефлексов ряда СРЗ при различных видах патологии — шейном остеохондрозе, стрессах, гиподинамии направлена на сохранение гомеостаза гемодинамики [6—8]. Велика роль хеморецепторов сосудистых рефлексогенных зон в рефлекторной регуляции кровообращения при действии на них не только физиологических — эндогенных веществ (углекислого газа, кислорода, pH), но и лекарственных — экзогенных веществ [1, 3].
Однако нас интересовали сведения о роли хеморефлексов с ЗПА в регуляции САД, кровообращения головного мозга и внутреннего уха при стимуляции их лекарственными препаратами (ангиопротекторами), применяемыми в клинике для терапии нарушений церебрального кровообращения [9]. Исследование действия пентоксифиллина, винпоцетина, ницерголина представляет теоретический и практический интерес, так как способствует расширению наших представлений о роли хеморефлексов ЗПА в коррекции ряда дисфункций ушного лабиринта, связанных с нарушением вертебрально-базилярного кровотока.
Цель исследования — изучить сочетанные хеморефлексы ЗПА на САД, церебральную и внутриушную гемоциркуляцию при их стимуляции ангиопротекторами; объективизация терапии ангиопротекторами дисциркуляции ушного лабиринта.
Материал и методы
Для реализации цели исследования проведены эксперименты на животных. Острые опыты выполнены на 24 взрослых кошках обоего пола массой 2,0—4,5 кг (231 наблюдение) под внутривенным уретановым наркозом (1 г на 1 кг массы тела животного) [1, 10] при среднем исходном давлении 110 мм рт.ст.
Проведено три серии опытов, в которых одновременно регистрировались рефлексы с хеморецепторов ЗПА на уровень САД, микроциркуляцию бульбарной конъюнктивы и мембраны окна улитки ушного лабиринта, возникающие при раздельном воздействии на них ангиопротекторов, в контрольной серии (3 опыта, 10 наблюдений) — 0,9% раствора натрия хлорида. В 1-й серии (11 опытов, 107 наблюдений) изучалось влияние 0,05% раствора пентоксифиллина, во 2-й серии (5 опытов, 55 наблюдений) — 0,005% раствора винпоцетина, в 3-й серии (8 опытов, 54 наблюдения) — 0,002% раствора ницерголина на вышеописанные эффекторы. В опытах раздельная подача ангиопротекторов в ЗПА длилась в течение 5 с, после чего восстанавливалась перфузия раствором натрия хлорида 0,9%. Для определения рефлекторной природы ответных реакций проведена блокада хеморецепторов ЗПА путем перфузии раствора прокаина 1% (5 с) с последующим раздельным воздействием на них исследуемых ангиопротекторов.
Зона правой позвоночной артерии кошек в отличие от левой имеет меньше анастомозов с корешково-спинальными сосудами [11]. Это облегчало полноту ее гемодинамической изоляции и определяло сторону исследования ЗПА. Гуморальная изоляция позвоночной артерии (ПА) выполнена по методике В.С. Куприянова и соавт. [10]. Разрезом мягких тканей шеи кошки справа открывался доступ к устью позвоночной артерии у входа ее в канал поперечных отростков шейных позвонков на уровне CVI—CVII. В позвоночную артерию через надрез вводили и лигировали приводящую канюлю перфузионной системы. Медиальнее от нее перевязывали плечеголовную артерию, а латеральнее — подключичную артерию, щитошейный и реберно-шейный стволы. Это исключало связь позвоночной артерии с веточками глубокой шейной и передней спинальной артерий. Затем в позвоночную артерию, перевязанную между шейными позвонками CI и CII, ниже лигатуры через надрез вводили катетер для оттока перфузата. Для надежного выключения коллатералей и анастомозов артериол и капилляров корешково-спинальных сосудов шейного утолщения позвоночника дополнительно проводили их эмболизацию 10% взвесью ликоподия в вазелиновом масле. Таким образом, получена гуморальная изоляция позвоночной артерии на экстракраниальном и интракраниальном уровнях.
Раздельная стимуляция хеморецепторов гуморально изолированной ЗПА ангиопротекторами проведена при ее перфузии по разработанной в нашей лаборатории методике [1], согласно которой приводящую канюлю соединяли с тройником, бранши которого через систему трубок связаны с сосудами Мариотта, заполненными 0,9% раствором натрия хлорида и раствором исследуемого ангиопротектора. Для исключения стимуляции барорецепторов ЗПА сосуды Мариотта устанавливали на одном уровне (h=154 см). Температура перфузируемых жидкостей поддерживалась ультратермостатом (37°C). Уровень САД регистрировали окклюзионным способом в бедренной артерии ртутным манометром [1, 10].
Изучение микроциркуляции головного мозга осуществлялось методом витальной биомикроскопии сосудов конъюнктивы глазного яблока, отражающей состояние церебрального кровотока [12—14]. О микроциркуляции во внутреннем ухе судили по кровотоку в сосудах мембраны окна улитки ушного лабиринта, которые широко анастомозируют с сосудами улитки [15]. Доступ к окну улитки ушного лабиринта выполняли заушным разрезом, путем вскрытия костного пузыря среднего уха кошки. Изучение состояния микроциркуляции проводили при 40-кратном увеличении, а фоторегистрацию — при 60-кратном увеличении. Для этого использован оптический блок микроскопа МБС-9, оснащенный фотонасадкой с фотокамерой, импульсным источником света, направленным на зону обследования гибким световодом с зеленым фильтром для улучшения контрастности микрососудов. Визуальный периваскулярный, сосудистый, внутрисосудистый статус микроциркуляции оценивали по классификации В.Ф. Богоявленского [12] в модификации В.С. Волкова и соавт. [13]. Определяли морфометрические показатели: диаметр артериол, венул первого порядка, их соотношение — артериовенулярный коэффициент (АВК). Измерение диаметра сосудов производили по наружной их границе, для чего при фоторегистрации использовали окуляр с микрометром. Шкала деления микрометра при 60-кратном увеличении соответствовала 0,014 мм.
Статистическая обработка результатов проведена по критерию знаков и методу Стьюдента. Осуществлен корреляционный анализ показателей АВК сосудов бульбарной конъюнктивы и мембраны окна улитки ушного лабиринта. После эксперимента кошек в состоянии наркоза умертвляли внутривенным введением воздуха.
Результаты
Экспериментальная раздельная стимуляция хеморецепторов зоны правой позвоночной артерии ангиопротекторами вызывала статистически значимое (p<0,05) снижение уровня САД (табл. 1).
Таблица 1. Характер количественных и качественных показателей рефлекторных изменений системного артериального давления (САД) при стимуляции ангиопротекторами до и после блокады прокаином хеморецепторов зоны позвоночных артерий
| Ангиопротекторы и их концентрация в перфузируемом растворе | Количественные и качественные показатели САД | ||||||||||||
| До блокады хеморецепторов прокаином | После блокады хеморецепторов прокаином | Общее число наблюдений (n) | |||||||||||
| количество вмешательств (n) | характер изменений САД (количество наблюдений) (n) | выраженность депрессорного рефлекса САД (мм рт.ст.) | временная характеристика рефлекса (с) | количество наблюдений (n) | характер изменений САД, отсутствие реакции (n) | ||||||||
| снижение | повышение | отсутствие | исходное САД | max величина реакции САД | разница между исходным и min САД | латентный период | время реакции САД | время рефлекса (латентный период + вр. реакции) САД | |||||
| Пентоксифиллин 0,05% | 32 | 30 p<0,01 | — | 2 | 106,73±1,82 | 90,80±3,61 | 16,00±3,96 | 3,70±0,49 | 40,87±7,17 | 44,50±7,50 | 5 | 5 | 37 |
| — | — | p*<0,05 | |||||||||||
| Винпоцетин 0,005% | 16 | 15 p<0,05 | — | 1 | 106,60±3,09 | 77,53±6,58 | 28,40±7,02 | 5,47±0,95 | 33,93±7,40 | 39,27±7,64 | 3 | 3 | 19 |
| — | — | p*<0,05 | |||||||||||
| Ницерголин 0,002% | 16 | 15 p<0,05 | — | 1 | 109,73±3,34 | 81,20±8,78 | 29,20±9,20 | 5,66±1,04 | 62,40±13,23 | 68,06±13,39 | 5 | 5 | 21 |
| — | — | p*<0,05 | |||||||||||
| Всего | 64 | 60 | — | 4 | — | — | — | — | — | — | 13 | 13 | 77 |
Примечание. p — статистически значимый показатель по критерию знаков; p* — статистически значимое отличие показателя от исходного уровня.
В контрольных исследованиях стимуляция ЗПА раствором натрия хлорида 0,9% не вызывала изменений уровня САД. Средние показатели времени рефлекса САД, включающего латентный период и время реакции САД, а также снижение его уровня более выражены при стимуляции ЗПА ницерголином. Однако ницерголин в отличие от винпоцетина и пентоксифиллина приводил к периваскулярному отеку (по данным биомикроскопии бульбарной конъюнктивы). На втором месте по глубине снижения уровня давления крови — винпоцетин, а по продолжительности рефлекторного депрессорного влияния на САД — пентоксифиллин.
Биомикроскопия сосудов конъюнктивы глаза и мембраны окна улитки при стимуляции хеморецепторов ЗПА ангиопротекторами выявила улучшение (p<0,05) микроциркуляции в конъюнктиве глаза и внутреннем ухе: расширение артериол и венул, увеличение числа функционирующих капилляров, визуальное ускорение кровотока в микрососудах. Более выраженные реакции вызывал ницерголин по сравнению с винпоцетином и пентоксифиллином. Это подтверждает анализ показателей рефлекторных изменений АВК сосудов бульбарной конъюнктивы и мембраны окна улитки ушного лабиринта (табл. 2).
Таблица 2. Количественная и качественная характеристика рефлекторных изменений артериовенулярного коэффициента (АВК) бульбарной конъюнктивы и мембраны окна улитки ушного лабиринта при перфузии зоны позвоночных артерий ангиопротекторами до и после блокады хеморецепторов прокаином
| Объект исследования | Количественные и качественные параметры АВК | |||||||||||
| Бульбарная конъюнктива | ||||||||||||
| ангиопротекторы и их концентрация в перфузируемом растворе | До блокады хеморецепторов прокаином | После блокады хеморецепторов прокаином | Общее количество наблюдений (n) | |||||||||
| количество вмешательств (n) | исходная величина АВК (M±m) | характер изменений АВК | число наблюдений (n) | характер изменений АВК, отсутствие реакции (n) | ||||||||
| увеличение | уменьшение | без изменений | ||||||||||
| число наблюдений (n) | средняя величина (M±m) | число наблюдений (n) | средняя величина (M±m) | число наблюдений (n) | средняя величина (M±m) | |||||||
| Пентоксифиллин 0,05% | 31 | 0,54±0,03* | 29 p<0,05 | 0,61±0,02* | — | — | 2 | 0,54± 0,03 | 5 | 5 | 36 | |
| Винпоцетин 0,005% | 16 | 0,54±0,02* | 15 p<0,05 | 0,60±0,03* | — | — | 1 | 0,54± 0,02 | 2 | 2 | 18 | |
| Ницерголин 0,002% | 15 | 0,55±0,03* | 15 p<0,05 | 0,64±0,02* | — | — | — | — | 2 | 2 | 17 | |
| Итого | 62 | — | 59 | — | — | — | 3 | — | 9 | 9 | 71 | |
| Мембрана круглого окна ушного лабиринта | ||||||||||||
| Пентоксифиллин 0,05% | 31 | 0,52±0,02* | 30 p<0,05 | 0,58±0,02* | — | — | 1 | 0,52±0,02 | 3 | 3 | 34 | |
| Винпоцетин 0,005% | 16 | 0,52±0,02* | 15 p<0,05 | 0,59±0,03* | — | — | 1 | 0,52±0,03 | 2 | 2 | 18 | |
| Ницерголин 0,002% | 14 | 0,53±0,03* | 13 p<0,05 | 0,62±0,02* | — | — | 1 | 0,53±0,04 | 2 | 2 | 16 | |
| Итого | 61 | — | 58 | — | — | — | 3 | — | 7 | 7 | 68 | |
Примечание. p — статистически значимый показатель по критерию знаков; * — статистически значимое отличие показателя от исходного уровня (р´<0,05).
Перфузия гуморально изолированной ЗПА раствором натрия хлорида 0,9% не вызывала изменений САД, микрососудов склеры и мембраны окна улитки, однако последующая их раздельная стимуляция ангиопротекторами вновь приводила к соответствующим вазодепрессорным рефлексам. После блокады хеморецепторов ЗПА прокаином последующая раздельная их стимуляция ангиопротекторами не воспроизводила описанные выше реакции.
Корреляционный анализ показателей АВК сосудов бульбарной конъюнктивы и мембраны окна улитки ушного лабиринта при раздельной перфузии ЗПА ангиопротекторами (пентоксифиллином, винпоцетином, ницерголином) выявил коэффициенты корреляции Пирсона (r) расчетные — соответственно 0,743; 0,740; 0,741, критические — соответственно 0,711; 0,714; 0,712 со статистически значимой зависимостью между показателями (p=0,01).
Обсуждение
Количественное и качественное сравнение рефлекторных изменений АВК сосудов бульбарной конъюнктивы и мембраны окна улитки ушного лабиринта с одновременным проявлением реакций САД выявило их зависимость от степени влияния ницерголина, винпоцетина и пентоксифиллина (см. табл. 1, 2). Прокаин, действуя на хеморецепторы ЗПА, блокировал вазодепрессорную реакцию ангиопротекторов на САД, бульбарный и внутриушной кровоток при раздельной стимуляции ЗПА, что подтверждает рефлекторную природу ответных реакций. Единичные случаи отсутствия эффекта после перфузии ангиопротекторов можно объяснить погрешностями проводимого наркоза — изменением глубины наркоза. Следует полагать, что в целостном организме выраженность выявленных нами рефлексов должна быть более значительной: во-первых, не будет угнетающего рефлексы влияния наркоза; во-вторых, влияние с хеморецепторов ЗПА на эффекторы возрастает, так как увеличивается площадь рецептивного поля за счет подключения хеморецепторов левой позвоночной артерии, диаметр которой к тому же в 1,5—2 раза больше правой [4]; в-третьих, более длительная стимуляция хеморецепторов ЗПА (в опыте она длилась 5 с) в силу суммации афферентации в сердечно-сосудистом центре приведет к увеличению его рефлекторного влияния на сосуды исследуемых органов и САД.
Таким образом, экспериментальные данные, полученные при регистрации уровня САД, биомикроскопии бульбарной конъюнктивы и мембраны окна улитки ушного лабиринта в ответ на стимуляцию ангиопротекторами хеморецепторов ЗПА доказывают, что ангиопротекторы наряду с известным ранее прямым их действием на стенку сосудов (вызывающим блокаду α-адренорецепторов гладких мышц сосудистой системы при применении ницерголина и оказывающим прямое релаксирующее миотропное влияние на них при применении винпоцетина и пентоксифиллина [9]) обладают также одновременным рефлекторным депрессорным влиянием на САД, сосуды бульбарной конъюнктивы и внутреннего уха. Это обеспечивает их положительный лечебный эффект при дисциркуляции ушного лабиринта.
Проведенная экспериментальная биомикроскопия сосудов мембраны окна улитки ушного лабиринта объективизирует терапию внутриушной дисциркуляции ангиопротекторами.
Корреляционный анализ между показателями АВК сосудов конъюнктивы глаза и мембраны окна улитки при раздельной перфузии ЗПА пентоксифиллином, винпоцетином, ницерголином выявил прямую связь — коэффициенты корреляции Пирсона (r)>0, таким образом, наличие связи можно считать доказанной. Коэффициенты корреляции явились не случайными, так как r расчетные больше r критических. Это позволяет применять витальную бульбарную биомикроскопию не только для косвенной оценки кровообращения в головном мозге, но и для объективизации коррекции ангиопротекторами нарушений гемоциркуляции в ушном лабиринте.
Выводы
1. Хеморефлексы зоны позвоночных артерий, возникающие в ответ на стимуляцию этой зоны ангиопротекторами, приводят к снижению уровня системного артериального давления, улучшению церебрального и внутриушного кровообращения — увеличению артериовенулярного коэффициента в сосудах конъюнктивы глаза и мембраны окна улитки. Рефлекторный вазодепрессорный эффект более выражен у ницерголина и менее у винпоцетина и пентоксифиллина.
2. Экспериментальная биомикроскопия сосудов мембраны окна улитки ушного лабиринта и витальная бульбарная биомикроскопия объективизируют терапию дисциркуляции ушного лабиринта ангиопротекторами.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.