레이저 도플러 흐름 측정을 사용하여 쥐에 대뇌 혈액 흐름 자동 조절의 평가

요약

이 문서는 동맥 혈압감소 시 혈류를 자동으로 조절하는 대뇌 순환의 능력을 평가하기 위해 레이저 도플러 유동측정의 사용을 보여줍니다.

초록

대뇌 혈류를 조절하기위한 신체의 메커니즘을 조사 할 때, 미세 순환 혈류의 상대측정은 레이저 도플러 유량 측정법을 사용하여 얻을 수있다 (LDF). 이 논문은 두개골을 관통하거나 챔버 또는 대뇌 창을 설치하지 않고 대뇌 혈류를 평가 할 수있는 폐쇄 두개골 준비를 보여줍니다. 자동 조절 메커니즘을 평가하기 위해 등급이 매겨진 출혈을 통한 혈압 감소 조절 모델을 동시에 LDF를 사용하는 동시에 활용할 수 있습니다. 이것은 순환 혈액 볼륨의 철수에 의해 생성된 동맥 혈압의 감소에 응하여 혈류량에 있는 상대적인 변경의 실시간 추적을 가능하게 합니다. 이 패러다임은 동맥 혈압의 감소 동안 대뇌 혈류 자동 조절을 연구하는 귀중한 접근법이며, 프로토콜의 사소한 변형과 함께 출혈성 쇼크의 실험 모델로도 가치가 있습니다. 자동 조절 반응을 평가하는 것 외에도, LDF는 대사, 근생, 내피, 체액, 또는 대뇌 혈류와 다양한 실험의 영향을 조절하는 신경 메커니즘을 조사 할 때 피질 혈류를 모니터링하는 데 사용할 수 있습니다. 대뇌 혈류에 대한 개입 및 병리학 적 상태.

서론

대뇌 순환에 있는 자동 조절 기계장치는 두뇌에 있는 항상성과 일반적인 기능을 유지하는 중요한 역할을 합니다. 대뇌 혈류의 자동 조절은 심박수, 혈액 속도, 관류 압력, 뇌 저항성 동맥의 직경 및 미세 순환 저항을 포함한 여러 요인에 의해 영향을 되며, 이 모두는 전신 혈압의 생리적 범위에 걸쳐 뇌에서 총 대뇌 혈류를 일정하게 유지하는 역할을 합니다. 동맥 압력이 증가하면 이러한 메커니즘은 동맥 과 저항 동맥을 수축하여 두개내 압력의 위험한 증가를 방지합니다. 동맥 혈압이 감소 하는 경우, 로컬 제어 메커니즘 조직 관류 및 O₂ 전달을 유지 하기 위해 동맥을 팽창. hypercapnia, 외상성 또는 글로벌 저산소 성 뇌 손상, 당뇨병 미세 혈관 병증^과같은 다양한 병리학 적 조건^{1,2,3,4,5,6은} 혈류를 자가 조절하는 뇌의 능력을 방해 할 수 있습니다. 예를 들어, 만성 고혈압은 뇌미세순환10에서 정상

프로토콜

위스콘신 의과 대학 기관 동물 관리 및 사용위원회 (IACUC) 이 논문에 설명 된 모든 프로토콜을 승인하고 모든 절차는 국립 보건원 (NIH) 실험실 동물 복지 (OLAW)를 준수합니다 규정.

1. 실험 동물 및 기록 준비

1. 무게가 250-300 g의 8-12주 된 수컷 스프라그-다울리 쥐를 사용하십시오. 이러한 실험을 위해, 사료 쥐에 0.4% NaCl, 200 g/kg 카제인, 3 g/kg DL-메티오닌, 497.77 g/kg 수크로오스, 150 g/kg 옥수수 전분, 50 g/kg 옥수수 오일, 50 g/kg 셀룰로오스, 2 g/kg 콜린 비트 아트, 35 kg/ g.
2. 데이터 수집 소프트웨어 또는 유사한 기록 방법을 사용하여 동맥 혈압과 LDF 판독값을 기록합니다.
3. 동맥 압력 트랜스듀서를 레코딩 시스템의 한 채널에 연결하고 LDF 프로브를 레코딩 시스템의 다른 채널에 연결합니다.
4. 측정에 앞서 레이저 도플러 프로브를 보정하여 운동성 표준을 설정하고 레이저 도플러 유량계가 안정적인 출력을 제공하는지 확인합니다.
5. 해부 현미경, 설치류 인공호흡기, 끝 조석 CO₂ 모니터, 쥐의 머리를 제자리에 고정하는 입체 적 소기, Pial 미세 순환....

결과

도 2는 표준 실험실 차우를 먹인 10마리의 수컷 스프라그-다울리 쥐를 대상으로 실시한 실험 결과를 요약한 것이다. 이러한 실험에서, 평균 동맥 압력이 LLA에 도달할 때까지, 평균 LCBF는 처음 3개의 혈액 부피 인출 다음 출혈 전값의 20% 이내로 유지되었다. LLA 아래의 압력에서 후속 혈액 볼륨 인출은 LCBF의 점진적 감소를 일으켰으며, 대뇌 순환이 더 낮은 관류 압력에서 대뇌 혈류를 일정하게 유지하기 위해 충분한 수준의 혈관 확장을 생성 할 수 없음을 보여 주어.

그림 3은 고원상(MAP >65 mmHg)의 평균 동맥 압압과 LCBF 사이의 관계와 CBF 자동 조절의 분해 단계(MAP <65 mmHg) 사이의 관계를 요약한 것입니다. LLA 이상의 압력에서 LCBF와 동맥 압력(r² = 0.0246; p = 0.3534) 사이에는 .......

토론

레이저 도플러 흐름 측정을 가진 조직 혈류 반응의 평가 (LDF). 위에서 언급한 바와 같이, LDF 신호는 마이크로 순환에서 이동 입자의 수와 속도에 비례한다. 상이한 기관의 LDF 수치는 전자기 유량계 및 방사성^{미소구(30)와} 같은 확립된 방법으로 평가된 전장기 혈류와 잘 상관되며 일반적으로 굴절식 동맥 제제^{10,31,32,33,34} 및 시투 미세순환 제제^35,36에서활성 톤의 조절을 평가하는 연구와 일치한다.

.......

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
3-0 꼰 검은 실크 봉합	Midwest Vet	193.73000.2
동맥 압력 변환기	Merit Medical	041516504A
자동 데이터 수집 시스템(WINDAQ & BIOPAC 시스템)	DATAQ Instruments
혈압 표시 장치	Stoelting	50115
순환 온수 펌프	Gaymar Industries	T-pump
End-tidal CO2 monitor	Stoelting	Capstar-100
Heparin Sodium	Midwest Vet	191.46720.3
Kimwipe	Fisher Scientific	06-666A
레이저 도플러 유량계	Perimed	PeriFlux 5000 LDPM
레이저 도플러 리필 운동성 표준	Perimed	PF1001
폴리에틸렌 튜브(PE240)(기관 캐뉼라용)	VWR	63018-828
폴리에틸렌 튜브(PE50)(대퇴골 카테터용)	VWR	63019-048
설치류 인공호흡기	Cwe/ Stoelting	SAR-830/P
식염수	Midwest Vet	193.74504.3
Sprague-Dawley Outbred Rats	Variable	N/A	Rats는 다양한 회사에서 주문했습니다
Rat Chow	Dyets, Inc.
입체택시 기기	Cwe/Stoelting	Clasic Lab 표준물질

사 . Standard.113755