ИЗМЕНЕНИЕ СКОРОСТНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ МОЗГОВОГО КРОВОТОКА КРЫС ПРИ СТАРЕНИИ
PDF

Ключевые слова

скорость мозгового кровотока
ультразвуковая допплерография
старение

Как цитировать

Горшкова, О. П. (2022). ИЗМЕНЕНИЕ СКОРОСТНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ МОЗГОВОГО КРОВОТОКА КРЫС ПРИ СТАРЕНИИ. Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова, 108(6), 736–744. https://doi.org/10.31857/S0869813922060036

Аннотация

Старение сопровождается изменениями в структуре и функциональной активности церебральных сосудов, что может приводить к нарушению мозгового кровотока и повышенному риску развития нейродегенеративных процессов. В работе исследовали возрастные изменения скоростных показателей церебрального кровотока крыс методом ультразвуковой допплерографии. Проводили сравнительный анализ состояния кровотока коры и подкорковых структур полушарий головного мозга по величине линейных скоростей и индексов кровотока у крыс Спрег-Доули в возрасте 4 и 18 месяцев. Установлено, что к 18 месяцам у крыс снижается уровень сопротивления сосудов головного мозга, на что указывает увеличение конечной диастолической скорости кровотока и уменьшение индекса пульсации. Одновременно наблюдается увеличение перфузии лобной и теменной областей полушарий головного мозга за счет повышения пиковых и средней за сердечный цикл скоростей кровотока, происходит активация коллатеральных путей кровоснабжения, о чем свидетельствует снижение средней систолической скорости кровотока в лобной области полушарий. Эти изменения, вероятно, являются адаптивными проявлениями нарушения мозговой гемодинамики, направленными на поддержание адекватной перфузии ткани стареющего мозга.

https://doi.org/10.31857/S0869813922060036
PDF

Литература

Diaz-Otero JM, Garver H, Fink GD, Jackson WF, Dorrance AM (2016) Aging is associated with changes to the biomechanical properties of the posterior cerebral artery and parenchymal arterioles. Am J Physiol Heart Circ Physiol 310(3):H365–H375. https://doi.org/10.1152/ajpheart.00562.2015

Staffaroni AM, Cobigo Y, Elahi FM, Casaletto KB, Walters SM, Wolf A, Lindbergh CA, Rosen HJ, Kramer JH (2019) A longitudinal characterization of perfusion in the aging brain and associations with cognition and neural structure. Hum Brain Mapp 40(12):3522–3533. https://doi.org/10.1002/hbm.24613

Toth P, Tarantini S, Csiszar A, Ungvari Z (2017) Functional vascular contributions to cognitive impairment and dementia: mechanisms and consequences of cerebral autoregulatory dysfunction, endothelial impairment, and neurovascular uncoupling in aging. Am J Physiol Heart Circ Physiol 312(1):H1–H20. https://doi.org/10.1152/ajpheart.00581.2016

Hshieh TT, Dai W, Cavallari M, Guttmann CR, Meier DS, Schmitt EM, Dickerson BC, Press DZ, Marcantonio ER, Jones RN, Gou YR, Travison TG, Fong TG, Ngo L, Inouye SK, Alsop DC; SAGES Study Group (2017) Cerebral blood flow MRI in the nondemented elderly is not predictive of post-operative delirium but is correlated with cognitive performance. J Cereb Blood Flow Metab 37(4):1386–1397. https://doi.org/10.1177/0271678X16656014

Aanerud J, Borghammer P, Chakravarty MM, Vang K, Rodell AB, Jónsdottir KY, Møller A, Ashkanian M, Vafaee MS, Iversen P, Johannsen P, Gjedde A (2012) Brain energy metabolism and blood flow differences in healthy aging. J Cereb Blood Flow Metab 32(7):1177–1187. https://doi.org/10.1038/jcbfm.2012.18

Nemati M, Bavil AS, Taheri N (2009) Comparison of normal values of Duplex indices of vertebral arteries in young and elderly adults. Cardiovasc Ultrasound 7:2. https://doi.org/10.1186/1476-7120-7-2

Zhang N, Gordon ML, Goldberg TE (2017). Cerebral blood flow measured by arterial spin labeling MRI at resting state in normal aging and Alzheimer's disease. Neurosci Biobehav Rev 72:168–175. https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2016.11.023

Claassen JAHR, Thijssen DHJ, Panerai RB, Faraci FM (2021) Regulation of cerebral blood flow in humans: physiology and clinical implications of autoregulation. Physiol Rev 101(4):1487–1559. https://doi.org/1010.1152/physrev.00022.2020

Yazici B, Erdogmus B, Tugay A (2005) Cerebral blood flow measurements of the extracranial carotid and vertebral doppler ultrasonography in healthy adults. Diagn Interv Radiol 11:195–198.

Вознюк ИА, Полушин АЮ, Степанов ЕА (2013) Колличественная оценка ультразвуковых параметров мозгового кровотока (значение и норма). Регионарн кровообращ и микроциркул 12(4):30–40. [Voznyuk IA, Polushin AYu, Stepanov EA (2013) Quantitative estimation of the parameters of ultrasonic cerebral blood flow (value and norm). Region Blood Circulat and Microcircul 12(4):30–40. (In Russ)].

Lee MY, Wu CM, Chu CS, Lee KT, Sheu SH, Lai WT (2008) Association of carotid hemodynamics with risk of coronary heart disease in a Taiwanese population with essential hypertension. Am J Hypertens 21(6):696–700. https://doi.org/10.1038/ajh.2008.160

Mander BA, Rao V, Lu B, Saletin JM, Lindquist JR, Ancoli-Israel S, Jagust W, Walker MP (2014) Prefrontal atrophy, disrupted NREM slow waves and impaired hippocampal-dependent memory in aging. Nat Neurosci 16: 357–364. https://doi.org/10.1038/nn.3324

Oh H, Madison C, Villeneuve S, Markley C, Jagust WJ (2014) Association of gray matter atrophy with age, β-amyloid, and cognition in aging. Cereb Cortex 24: 1609–1618. https://doi.org/10.1093/cercor/bht017

Sokolova IB, Sergeev IV, Fedotova OR, Dvoretskii DP (2014) Age-related changes of microcirculation in pial blood vessels of the sensorimotor cortex of the rat brain. Advanc Gerontol 4(2): 145–149. https://doi.org/10.1134/S207905701402012X

Sonntag WE, Lynch C, Thornton P, Khan A, Bennett S, Ingram R (2000) The effects of growth hormone and IGF-1 deficiency on cerebrovascular and brain ageing. J Anat 197(4):575–585. https://doi.org/10.1046/j.1469-7580.2000.19740575.x

Heyer EJ, Mergeche JL, Connolly ES Jr (2014) Middle cerebral artery pulsatility index and cognitive improvement after carotid endarterectomy for symptomatic stenosis. J Neurosurg 120(1):126–131. https://doi.org/10.3171/2013.8.JNS13931

Dahl A, Russell D, Nyberg-Hansen R, Rootwelt K, Bakke SJ (1994) Cerebral vasoreactivity in unilateral carotid artery disease. A comparison of blood flow velocity and regional cerebral blood flow measurements. Stroke 25(3):621–626. https://doi.org/ 10.1161/01.str.25.3.621

De Silva TM, Faraci FM (2016) Microvascular dysfunction and cognitive impairment. Cell Mol Neurobiol 36: 241–258. https://doi.org/10.1007/s10571-015-0308-1

Iadecola C (2010) The overlap between neurodegenerative and vascular factors in the pathogenesis of dementia. Acta Neuropathol 120: 287–296. https://doi.org/10.1007/s00401-010-0718-6

Wang N, Allali G, Kesavadas C, Noone ML, Pradeep VG, Blumen HM, Verghese J (2015) Cerebral small vessel disease and motoric cognitive risk syndrome: results from the Kerala-Einstein Study. J Alzheimers Dis 50: 699–707. https://doi.org/10.3233/JAD-150523

Wierenga CE, Hays CC, Zlatar ZZ (2014) Cerebral blood flow measured by arterial spin labeling MRI as a preclinical marker of Alzheimer’s disease. J Alzheimers Dis 42: S411–S419. https://doi.org/10.3233/JAD-141467

Ghaffari M, Alaraj A, Du X, Zhou XJ, Charbel FT, Linninger AA (2018). Quantification of near-wall hemodynamic risk factors in large-scale cerebral arterial trees. Int J Numer Method Biomed Eng 34(7):e2987. https://doi.org/10.1002/cnm.2987

O’Rourke MF, Safar ME (2005) Relationship between aortic stiffening and microvascular disease in brain and kidney: cause and logic of therapy. Hypertension 46: 200–204. https://doi.org/10.1161/01.HYP.0000168052.00426.65

Невзорова ВА, Шуматов ВБ, Настрадин ОВ, Захарчук НВ (2012) Состояние функции сосудистого эндотелия у лиц с факторами риска и больных ишемической болезнью сердца. Тихоокеанск мед журн 2:37–44. [Nevzorova VA, Shumatov VB, Nastradin OV, Zakharchuk NV (2012) The state of vessel endothelium in patients with risk factors and ischemic heart disease. Pacific Med J 2:37–44. (In Russ)].

Soinne L, Helenius J, Tatlisumak T, Saimanen E, Salonen O, Lindsberg PJ, Kaste M (2003) Cerebral hemodynamics in asymptomatic and symptomatic patients with high-grade carotid stenosis undergoing carotid endarterectomy. Stroke 34(7):1655–1661. https://doi.org/10.1161/01.STR.0000075605.36068.D9

Guan J, Zhang S, Zhou Q, Li C, Lu Z (2013) Usefulness of transcranial Doppler ultrasound in evaluating cervical-cranial collateral circulations. Interv Neurol 2(1):8–18. https://doi.org/10.1159/000354732

Albina G, Fernandez Cisneros L, Laiño R, Nobo UL, Ortega D, Schwarz E, Barja L, Lagos R, Giniger A, Ameriso SF (2004) Trancranial Doppler monitoring during head upring tilt table testing in patient with suspected neurocardiogenie syncope. Europace 6(1):63–69. https://doi.org/10.1016/j.eupc.2003.09.009