Сужение сосудов носа: как снять отек, избавиться от сухости, какие существуют способы лечения и восстановления слизистой?

как снять отек, избавиться от сухости, какие существуют способы лечения и восстановления слизистой?

Для сезонного аллергического ринита характерны следующие симптомы:

• отек слизистой носа;
• нарушение носового дыхания;
• чихание;
• обильное выделение слизи из носа;
• зуд и жжение в носовой полости.

Что делать, если появился сезонный ринит?

Промывание носа у ребенка может помочь очистить слизистую оболочку от скопившегося воспалительного секрета и микроорганизмов, а также уменьшить ее отечность.

Как правильно очистить нос ребенку?

При заболевании ринитом рекомендуется промывать нос средствами, в том числе на основе натуральной морской воды.

Узнать больше…

Спрей Риностоп^® способствует сужению кровеносных сосудов слизистой оболочки полости носа, восстановлению проходимости носовых ходов и облегчению носового дыхания.

Узнать цену…
Имеются противопоказания. Необходимо получить консультацию специалиста.

Риностоп^® Аква — серия средств на основе натуральной морской воды для ежедневной гигиены и ухода за слизистой носа, профилактики и лечения заболеваний носа и носовой полости.

Узнать стоимость…
Имеются противопоказания. Необходимо получить консультацию специалиста.

Мы редко задумываемся о том, что вдыхаемый нами воздух, прежде чем попасть в легкие, нагревается и очищается от пыли и других микрочастиц. Причем выполняет эти функции в первую очередь слизистая оболочка носа. Нарушения в ее работе могут сказаться на состоянии всего организма.

Такие неприятные ощущения, как распирание из-за заложенности при насморке, а также выраженная сухость в носу, знакомы всем. Эти патологические состояния осложняют дыхание и вызывают общее недомогание. Но почему это происходит и как с этим бороться?

Роль слизистой оболочки в обеспечении функций носа

Нос устроен довольно просто: он состоит из наружного отдела, внутри которого есть полость. Наружный отдел формируется из костей и хрящей. Вход в носовую полость защищен волосками, которые служат первичным фильтром воздуха. Также защитную функцию выполняет слизь, выделяемая в полость носа бокаловидными клетками эпителия. При отсутствии патологий слизь имеет антисептические свойства и уничтожает большую часть болезнетворных бактерий, попадающих в полость носа из воздуха[1].

Защитная функция слизи обеспечивается входящими в ее состав белками:

• лизоцим разрушает клеточные стенки бактерий;
• интерферон запускает в организме противовирусные реакции;
• лактоферрин обеспечивает иммунный ответ клеток.

Содержание этих белков в слизи увеличивается во время болезни

Еще один важный компонент назальных выделений — сложный углевод муцин. Молекулы этого вещества способны захватывать чужеродные компоненты, содержащиеся в воздухе. Чем их больше, тем более вязкой будет слизь. Ее необходимо удалять, поскольку застаиваясь, она уже сама становится благоприятной средой обитания микроорганизмов[2], а также вызывает ощущение распирания. Кроме того, при постоянном насморке вырабатывается вредная привычка дышать ртом, в результате чего повышается риск простудных заболеваний. У детей при устоявшейся привычке ротового дыхания могут:

• образоваться аденоиды;
• сузится носовые ходы;
• недостаточно развиться гайморовы пазухи[3].

Виды патологических изменений слизистой носовых пазух

Бокаловидные клетки способны накапливать гранулы муциногена, который может абсорбировать (впитывать) воду. Клетки постепенно набухают, а муциноген преобразуется в муцин. Набухшие клетки в разрезе напоминают бокал: в узкой части находится клеточное ядро, а в расширенной — слизь. Когда слизи становится слишком много, оболочка бокаловидной клетки разрушается, и слизь выходит в носовую полость. Это нормальный процесс, обеспечивающий естественную влажность полости носа. Если же слизи становится слишком много или слишком мало, это свидетельствует о наличии патологических процессов.

При гиперфункции бокаловидных клеток появляются обильные слизистые выделения из носа. При этом если слизь будет стекать в носоглотку, может начаться рефлекторный влажный кашель[4]. При гипофункции (снижении уровня выделений) возникает ощущение сухости в носу.

Несмотря на то, что при легких респираторных заболеваниях эти проявления могут пройти самопроизвольно, следует уделить им внимание и предпринять меры по восстановлению работы слизистой, чтобы избежать осложнений. Следует помнить о защитной функции слизистой оболочки: если она снижена, организм становится более восприимчив к инфекциям.

Как восстановить слизистую носа?

Главное в процессе восстановления слизистой оболочки носа — начать его как можно раньше. Для этого существуют простые и недорогие средства.

Отек слизистой носа

Может быть вызван воздействием аллергенов, инфекцией, в частности ОРВИ, травмой носовой области. Бокаловидные клетки резко активизируются, разбухают, расширяются кровеносные сосуды, что и приводит к отеку. Отек в общем случае может сопровождаться выделениями из носа, а при аллергии — першением в горле и кожным зудом.

При возникновении отека, необходимо в первую очередь определить основное заболевание и заняться его лечением: при аллергии принимать антигистаминные средства, при бактериальных инфекциях — антибиотики, и т.д., при насморке на фоне ОРВИ — спреи и капли от насморка.

Местные средства для снятия отеков могут применяться дополнительно или в качестве основной терапии (например, при ОРВИ).

Распространенный тип препаратов — сосудосужающие и противоотечные капли (спреи) от заложенности носа, например, на основе ксилометазолина, оксиметазолина или нафазолина. Однако ими нельзя пользоваться более 5–7 дней, поскольку длительное применение и особенно передозировка может вызвать реактивную гиперемию (переполнение кровью) слизистой оболочки носа. В результате может возникнуть обратный эффект — затрудненное носовое дыхание, приводящее к тому, что пациент уже не может обойтись без капель. Это в свою очередь при длительном применении сосудосуживающих средств может закончиться уже медикаментозным ринитом (хронической отечностью), или, что еще хуже, атрофией слизистой оболочки носа. Поэтому в легких случаях для улучшения состояния пациента рекомендуется применение сосудосуживающих средств не более 5–7 дней или вначале следует прекратить введение препарата в одну ноздрю, а после уменьшения жалоб продолжить вводить его в другую ноздрю, чтобы, хотя бы частично, обеспечить носовое дыхание и обеспечить плавную отмену сосудосуживающих препаратов[5].

Альтернативой сосудосуживающим средствам в борьбе с избыточной отечностью слизистой носа и ощущением распирания носа может быть промывание носа или орошение носовой полости раствором на основе натуральной морской воды. Практически в любой аптеке можно приобрести готовый назальный спрей с морской водой или морскую соль для приготовления растворов. Для снятия отеков рекомендуются гипертонические растворы (с концентрацией соли выше 2,1%. При введении таких растворов в носовую полость, возникает так называемый эффект осмотического градиента: излишняя жидкость из клеток и тканей «вытягивается» солью, за счет этого отек спадает и носовое дыхание облегчается. Если необходимо очистить носовую полость от скопившихся выделений, а не снять отек, лучше выбрать изотонический раствор со струйной подачей препарата, в остальных случаях может быть достаточно орошения носовой полости спреем с типом распыления душ, а не струя.

Кстати!
Природная морская вода содержит большое количество разнообразных минералов и микроэлементов. Для изготовления назальных спреев ее забирают с глубины нескольких метров и подвергают многоступенчатой очистке без использования консервантов. В отличие от восстановленной морской воды (т.е. разведенной морской соли), она имеет высокую антимикробную активность, стимулирует защитную функцию слизистой, повышает выработку специфических факторов местного иммунитета.

Сухая слизистая носа

Самой распространенной причиной гипофункции бокаловидных клеток является сухой воздух в помещениях. Особенно часто это бывает в отопительный сезон, поэтому в профилактических целях рекомендуется применение специальных увлажнителей воздуха. Еще одна причина — слишком длительное применение противоаллергических и сосудосуживающих средств. В пересохшей слизистой могут образовываться корки и трещины, она перестает выполнять свою защитную функцию. Для того чтобы не допустить инфицирования и обеспечить нормальную влажность в полости носа, используются ингаляции или орошение носа изотоническими солевыми растворами (концентрация соли 0,9%). Они воздействуют на слизистую предельно мягко, сохраняя антисептические свойства. Такой раствор достаточно сложно приготовить в домашних условиях, поэтому лучше купить спрей в аптеке, особенно если вы хотите использовать натуральную морскую воду, а не восстановленную.

К сведению
Одна из причин сухости слизистой — работа на вредном производстве. При постоянном вдыхании пыли и «химических» испарений бокаловидные клетки теряют свою функциональность, и количество выделяемой ими слизи снижается. Регулярное промывание носа изотоническим раствором натуральной морской воды и ношение респиратора снижает риск развития респираторных заболеваний на 45%[6].

Несмотря на то, что многие считают заложенность носа, насморк и сухость слизистой если не пустяком, то обычным явлением, эти патологические состояния часто ведут к общей слабости и головным болям, затрудняют дыхание. Особенно утомительно это для детей. Без лечения насморк может перейти в хроническую форму, давая осложнения на все ЛОР-органы и снижая иммунитет. Поэтому разумно всегда иметь в домашней аптечке средства для промывания и орошения носа.

Вазотомия носовых раковин в СПб

Что представляет собой лазерная вазотомия

Вазомоторный ринит (инфекционный, аллергический насморк) — заболевание, которое портит жизнь многим. Постоянная заложенность носа, затрудненное дыхание, воспаленные пазухи — весьма неприятные симптомы. Причина заболевания — воспаление оболочки полости носа и нарушение регуляции активности капилляров. Для достижения положительного пролонгированного эффекта хирурги нашей клиники проводят операцию «Лазерная вазотомия нижних носовых раковин».

В чем суть операции?

Цель оперативного вмешательства — уменьшение или полное удаление признаков отечности слизистой носа: лишнее количество слизистой и воспаленные мелкие сосуды мешают свободно проходить воздуху, а значит — затрудняет дыхание, снижая качество жизни. 

Вазотомия носовых пазух с помощью лазера — эффективное решение для лечения различных видов ринитов. Проблема затрудненного дыхания и непроходимости пазух носа после проведения такой операции решается надолго или навсегда. Одно из преимуществ лазерной вазотомии в том, что это не классическая хирургическая операция с длительным периодом восстановления и риском возможных осложнений, а малоинвазивное вмешательство, не требующее долгой реабилитации. 

Отоларинголог проводит операцию в амбулаторном режиме, что удобно для пациента. Лазерную вазотомию в Санкт-Петербурге выполняют несколько клиник. Клиника Балтмед оказывает услуги проведения лазерной вазотомии в Выборгском районе.

Показания к операции

Как проявляются воспалительные явления в носу?

• 
  хронический ринит, возникающий при искривлении перегородки носа или аденоидах. Эти проблемы вызывает нарушения поступления воздуха в гайморовы пазухи;
• аллергический ринит, при котором аллергены вызывают расширение сосудов;

• медикаментозный ринит — распространенный вид насморка, возникающий у пациента при использовании капель для сужения сосудов. Некоторые используют такие капли годами, и организм не может справиться с тем, что слизистая увеличивается в объеме, реагируя на постоянное использование препаратов.

Для диагностики заболевания врач делает осмотр на консультации и выдает направление на анализ. 

Преимущества операции

• Безопасно для здоровья.
• Низкий показатель травматичности.
• Продолжительные результаты.

• Без осложнений.
• Быстрое заживление.

Противопоказания

Лазерная вазотомия нижних носовых раковин имеет противопоказания.

Врач-отоларинголог перенесет или отменит операцию в случае:

• если у пациента диагностирован тромбоз, низкая свертываемость крови или другие системные заболевания;
• если анализы указывают на острый воспалительный процесс;

• менструального периода у женщин, периода беременности и грудного вскармливания.

Подготовка к вазотомии

По результатам обследования врач может назначить вам медикаментозное лечение, которое часто приносит ощутимые результаты. Если лечение будет признано неэффективным, наш специалист назначит вазотомию носовых пазух с помощью лазера.

Операция проводится под местной анестезией, поэтому врачи не рекомендуют употреблять пищу менее чем за 4 часа до операции. Необходимо отказаться от принятия алкоголя и медикаментов, понижающих свертываемость крови не менее, чем за сутки до операции.

Как проводится лазерная вазотомия

Лор вазотомия проходит под местной анестезией. В результате операции у пациента:

• сосуды становятся тоньше;
• уходит отек со слизистой;

• уменьшается размер носовой раковины и восстанавливается нарушенное циркулирование воздуха в носовых пазухах.

Подслизистая лазерная вазотомия нижних носовых раковин – самый популярный метод устранения вазомоторного ринита. Это практически безболезненная процедура с низкой травматичностью и минимальным сроком реабилитации. Отсутствие риска инфекционных заболеваний, никакого кровотечения, амбулаторное лечение и быстрое восстановление после операции — преимущества, благодаря которым пациенты и специалисты выбирают вазотомию носовых пазух с помощью лазера для лечения различных форм ринита.

Восстановление после операции

Для того, чтобы полностью восстановиться после операции и задышать полной грудью через нос вам понадобится полторы — две недели. В течение этого времени врачи рекомендуют убирать образующиеся сухие корки с помощью ватных палочек, смоченных в антисептическом растворе, а также использовать противомикробные препараты. Облегчение дыхания и отсутствие заложенности носа вы ощутите уже примерно через 7 дней. К этому моменту слизистая станет нормального размера и практически заживет.

После лор вазотомии отоларинголог назначает лечение, в том числе медикаменты, а иногда и физиотерапевтические процедуры. Услуга по проведению физиопроцедур также доступна в нашей клинике.

Эффективность операции составляет практически 100%. Это значит что почти все наши пациенты после процедуры почувствовали облегчение дыхания, снова ощутили запахи и забыли о постоянной заложенности носа!

Оформите на нашем сайте онлайн-запись в кабинет отоларинголога и получите консультацию о возможностях лечения ринита.

В цену лазерной вазотомии входит:

• Консультация хирурга.

• Вазотомия носовых пазух с помощью лазера.

Почему не помогают капли в нос? — Полезные статьи

Обоняние — удивительное чувство человека. А вы знали, что при первой встрече с незнакомцем ваше обоняние определяет симпатию к этому человеку? Приятные запахи будоражат, успокаивают, располагают…и наоборот 🙂 Но сезон простуд никто не отменял, и в это время наше обоняние с приходом насморка исчезает частично или полностью. В бой идут всевозможные капли и спреи. Но количество приемов лекарства увеличиваются, а сроки лечения не сокращаются. Почему?

Врачи-отоларингологи говорят, что это зависимость. Как это возникает? При появлении заложенности носа люди бегут в аптеку за каплями или спреем. Принцип работы таких лекарств — сужение сосудов слизистой оболочки носа. Однако действие таких препаратов недолговечное, со временем чувствительность сосудов к препарату снижается, и насморк снова не дает покоя.

Как избежать зависимости?

1. Используйте препараты только в крайней необходимости. На первых порах заболевания лучше воспользоваться «народными» методами, например, промыванием специальными растворами;

2. Не превышайте установленную дозу и частоту применения капель;

3. Обратитесь к врачу, если насморк не проходит спустя 4-5 дней.

Для тех, у кого жизнь бьет ключом и места зависимостям нет, есть решение: если капли не помогают, оставьте самолечение и обратитесь к профессионалу. Современная отоларингология предлагает метод радиоволновой хирургии. Суть лечения заключается в воздействии радиоволной на очаг, требующий лечения. У этого метода масса преимуществ:

• стерилизует зону воздействия;
• имеет быстрый процесс реабилитации после лечения;
• гарантирован стойкий терапевтический эффект;
• занимает 11-30 минут и не требует госпитализации в стационар;
• легко переносится пациентами;
• не вызывает ожога окружающей ткани.

В клинике САДКО врачи-отоларингологи принимают 6 дней в неделю (воскресенье-выходной) с 8.00 до 20.00. Записаться можно по телефону (831) 4-120-777 или на сайте клиники.
Удобные для вас филиалы:

Верхняя часть города — ул. Бекетова 13, ул. Родионова, 199

Нижняя часть города — пр. Ленина, 67/1, ул. Сормовское ш, 20

Наслаждайтесь свободным дыханием и полноценной жизнью!

Лазерная коагуляция носа – стоимость вазотомии лор органов в Санкт-Петербурге

Насморк считается очень простым заболеванием, с которым редко обращаются к врачу, выбирая самолечение. Однако при таком подходе нередко у человека возникает постоянная заложенность, активное выделение слизи, трудности при дыхании, головные боли, общая слабость, храп. Все это говорит о том, что ринит перешел в хроническую стадию. Он может быть вазомоторным, медикаментозным, аллергическим, гипертрофическим. Любой вид патологии требует вмешательства, так как медикаментозная терапия может быть несостоятельной.

Для лечения проводится лазерная коагуляция носа, либо вазотомия. Она представляет собой прижигание лазером слизистого покрова носовых ходов с целью выпаривания патологически измененных клеток. Выполняется рассечение сосудов, располагающихся между слизистой и надкостницей. В результате слизистая сокращается, уменьшаются носовые раковины, восстанавливается дыхание. По статистике, полного излечения добиваются в 96% случаев.

Показания к проведению процедуры:

• гипертрофия слизистой;
• ринит в хронической стадии;
• бесконтрольное и длительное применение назальных капель для достижения свободы дыхания, зависимость от них;
• аллергический, вазомоторный насморк;
• непроходимость носовых ходов из-за спаек, образований.

Как проходит коагуляция ЛОР-органов?

• Пациент ложится на операционный стол, установленный так, чтобы была приподнята голова. Важна полная неподвижность. Возможно применение общей мягкой седации.
• Обеспечивается местная анестезия (инъекционно или аппликационно).
• Выполняется обработка лица антисептиком.
• Лазер направляется на переднюю часть раковины носа, проводятся необходимые манипуляции под контролем зеркала или эндоскопа. Воздействие – точечное, непрерывное, дискомфорта пациент не испытывает.

Общее время воздействия – около 10 минут. Кровотечения нет за счет запайки сосудов. Тугая тампонада не требуется.

Сколько длится реабилитация?

Пациенты полностью восстанавливаются за одну неделю. Процедура амбулаторная, в клинике нужно находиться не более часа после нее. Через 3-4 дня восстанавливается дыхание. Во время реабилитации нельзя:

• посещать баню, сауну;
• делать наклоны;
• подвергаться серьезной физической нагрузке;
• принимать алкоголь, так как он вызывает повышение артериального давления и может спровоцировать кровотечение.

Врач назначит специальный назальный спрей или капли. Категорически запрещается применять сосудосуживающие препараты.

Стоимость вазотомии нижних носовых раковин

В «СМ-Клиника» вазотомия носовых раковин проводится одними из лучших врачей в Санкт-Петербурге. В день обращения у нас можно пройти необходимые исследования и сдать анализы по доступным ценам. Наши специалисты в области оториноларингологии обладают опытом, постоянно повышают квалификацию, благодаря чему добиваются устойчивых результатов.

Уточнить цену на вазотомию, записаться на прием, узнать подробнее о лазерной коагуляции носа вы можете по телефону.

Способы оплаты медицинских услуг «СМ-Клиника»

Оплачивать услуги клиники можно любым удобным способом, в том числе наличными средствами, с помощью банковских карт основных платежных систем, а также с помощью карт рассрочки «Совесть» или «Халва»:

Уточните дополнительную информацию по телефону +7 (812) 435 55 55 или заполните форму online — администратор свяжется с Вами для подтверждения записи.

«СМ-Клиника» гарантирует полную конфиденциальность Вашего обращения.

Ведущие врачи

• Заварзин Борис Александрович

  Оперирующий отоларинголог. Кандидат медицинских наук

  Дунайский пр., 47

• Зайченко Владислав Сергеевич

  Оперирующий отоларинголог, заведующий ЛОР-отделением

  пр. Ударников, 19

• Луцевич Андрей Иванович

  Оперирующий отоларинголог. Врач первой категории

  пр. Ударников, 19

• Мишкорез Мария Владимировна

  Оперирующий отоларинголог

  Выборгское шоссе, 17-1

• Астахов Анатолий Петрович

  пр. Ударников, 19, Дунайский пр., 47

• Далиев Баходир Бахтиерович

  Отоларинголог

  ул. Маршала Захарова, 20

• Исаев Бадри Исаевич

  Оперирующий отоларинголог

  Дунайский пр., 47

• Миниахметова Регина Римовна

  Отоларинголог

  ул. Маршала Захарова, 20

• Михайлова Екатерина Андреевна

  Отоларинголог

  Дунайский пр., 47

• Негазов Александр Александрович

  Оперирующий отоларинголог

  Выборгское шоссе, 17-1

• Сергеев (Слепцов) Алексей Владимирович

  Оперирующий отоларинголог

  Дунайский пр., 47

Посмотреть всех

• Карпущенко Максим Алексеевич

   Дунайский пр., 47

• Шарафиев Глеб Ильдарович

   пр. Ударников, 19

• Гусейнов Эдуард Гасанович

   Дунайский пр., 47

• Зайченко Сергей Сергеевич

   пр. Ударников, 19

• Соловьев Александр Владимирович

   Выборгское шоссе, 17-1

• Вязников Дмитрий Андреевич

   Выборгское шоссе, 17-1

• Кононенко Евгений Игоревич

   Дунайский пр., 47

• Кучерова Марина Владимировна

   Выборгское шоссе, 17-1

• Нирша Лариса Васильевна

   Выборгское шоссе, 17-1

• Останина Юлия Викторовна

   Выборгское шоссе, 17-1

• Пониделко Сергей Николаевич

   Дунайский пр., 47

• Титрику Роуланд Эликем

   ул. Маршала Захарова, 20

• Хабибов Мамед Сулейманович

   Выборгское шоссе, 17-1

Скрыть

Адреса

Операции на носовых раковинах в Клиническом госпитале на Яузе

В Клиническом госпитале на Яузе возможно выполнение операций на носовых раковинах — эндоскопической вазотомии и конхотомии в условиях стационара. Использование эндоскопической техники и современных методик позволяет провести лечение вазомоторного ринита, гипертрофического ринита и другой патологии максимально эффективно, с минимальным риском осложнений и быстрым послеоперационным восстановлением.

Показания к проведению вазотомии и конхотомии носовых раковин

Основными показаниями к проведению данных операций являются:

• вазомоторный ринит;
• гипертрофический ринит.

Причины возникновения вазомоторного и гипертрофического ринитов

В полости носа находятся носовые раковины (нижняя, средняя, верхняя), которые состоят из огромного число разных сплетений кровеносных сосудов. Они сужаются и расширяются, тем самым регулируя просвет носового хода, а следовательно, и дыхание человека. Сужение и расширение этих сосудов зависит от температуры и влажности окружающей среды, от атмосферного давления и др. Так, например, в холодное время года сосуды в носу расширяются, и это позволяет медленнее вдыхать холодный уличный воздух, который лучше согревается.

Механизм регуляции тонуса сосудов может нарушаться при различных патологических и физиологических состояниях, таких, как:

• искривление перегородки носа;
• аллергический ринит;
• эндокринные заболевания;
• беременность.

При этом сосуды, которые расположены под слизистой оболочкой носа, постоянно переполнены кровью, что значительно утолщает слизистую, а значит, нарушает правильное дыхание через нос. Это приводит к развитию вазомоторного ринита, а при длительном процессе к гипертрофии носовых раковин и стойкому затруднению носового дыхания.

Возможные осложнения вазомоторного ринита

При постоянном затруднении носового дыхания пациенты часто начинают использовать сосудосуживающие капли длительное время, что приводит к негативным последствиям. Применение деконгестантов более 5–7 дней может спровоцировать:

• повреждение мерцательного эпителия в полости носа;
• развитие хронического сухого ринита, сопровождающегося образованием корок в полости носа, сукровичным отделяемым из носа;
• хроническому спазму сосудов и, как следствие, повышению артериального давления;
• хронической гипоксии головного мозга;
• нарушению вентиляции околоносовых пазух и проходимости слуховых труб, что в дальнейшем приводит к развитию различных патологических процессов в околоносовых пазухах и среднем ухе.

Именно для предупреждения всех этих осложнений необходимо как можно раньше обратиться к специалисту.

Вазотомия носовых раковин (коагуляция носовых раковин)

Методы проведения вазотомии носовых раковин

Мы выполняем эндоскопическую вазотомию носовых раковин — щадящую и безопасную процедуру, при которой сохраняются функциональные структуры носовых проходов. Если раньше суть вазотомии носовых раковин состояла в том, что у больного в носовой полости проводилось рассечение соединений сосудов между самой слизистой и надкостницей при помощи скальпеля, то сегодня применяются самые современные методики вазотомии путем коагуляции нижних носовых раковин. Мы выполняем:

• подслизистую вазотомию с латеропозицией носовых раковин;
• биполярную коагуляцию;
• радиоволновую коагуляцию (диатермию).

Как проводится вазотомия носовых раковин

• Операция проводится под общей анестезией с управляемой гипотонией.
• Хирург с помощью специального эндоскопического инструментария выполняет манипуляции в узком анатомическом пространстве полости носа. При этом хороший обзор операционного поля на мониторе позволяет выполнять все манипуляции максимально точно. Врач проводит коагуляцию отечных или гипертрофированных отделов носовых раковин с дальнейшей латерпозицией.
• Эффективный гемостаз (коагуляция, гемостатические губки) в ходе операции позволяет не использовать тампоны в нос в послеоперационном периоде, что облегчает общее состояние пациента, исключая болезненную процедуру удаления тампонов из носа.
• После операции слизистая оболочка начинает уменьшаться в размерах, происходит полное купирование отечности тканей, а также происходит и уменьшение самих носовых раковин. А самое главное, у пациента восстанавливается нормальное носовое дыхание.
• Операция длится около 20–30 минут.

Подслизистая вазотомия нижних носовых раковин дополняется латеролизацией. Это механический маневр, при котором хирург надламывает нижнюю носовую раковину в месте прикрепления и максимально отодвигает ее к боковой стенке полости носа для расширения просвета общего носового хода и увеличения объма воздушной струи

Конхотомия носовых раковин

При гипертрофическом рините производится подслизистая конхотомия с редукцией носовых раковин, что позволяет сохранить нижнюю носовую раковину как орган, при этом уменьшив ее размеры и восстановив носовое дыхание. Чаще всего выполняется при выраженной гипертрофии задних отделов нижних носовых раковин. При этом подслизисто отсекаются гипертрофированные отделы нижней носовой раковины с последующей коагуляцией избытка слизистой биполярным коагулятором. Операция проводится под общей анестезией и длится около 20–30 минут.

После операций на носовых раковинах

В послеоперационном периоде трудоспособность восстанавливается на 5–7 день. Не рекомендуется совершать перелеты на самолёте, активные физические нагрузки, тепловые процедуры (баня, сауна) от 14 дней до месяца.

Противопоказания к проведению вазотомии и конхотомии носовых раковин

Основные противопоказания к операциям на носовых раковинах являются:

• острые воспалительные заболевания в полости носа и околоносовых пазухах
• нарушение свертываемости крови
• атрофические и язвенные процессы слизистой оболочки носовой полости..
• тяжелые сопутствующие заболевания в стадии декомпенсации (сердечная, почечная недостаточность, сахарный диабет и т.д.)

Эндоскопическая вазотомия и конхотомия, проведенные в Клиническом госпитале на Яузе, позволяют сохранить носовую раковину, а самое главное, восстановить свободное носовое дыхание.

Преимущества эндоскопической вазотомии и конхотомии носовых раковин

• Операции проводятся с минимальной травматизацией тканей.
• Использование общей анестезии с управляемой гипотонией позволяет минимизировать риск интра- и послеоперационных кровотечений, максимально быстро и точно произвести хирургическое вмешательство для предотвращения рецидивов ринита.
• Применение эндоскопической техники позволяет устранять гипертрофию даже отдельных участков носовых раковин с максимальным сохранением раковины и слизистой оболочки.
• Предотвращается развитие различных патологических состояний в других органах и системах.
• Процедуры безболезненны и комфортны для пациента с минимальным реабилитационным периодом.

Цены на услуги Вы можете посмотреть в прайсе или уточнить по телефону, указанному на сайте.

Когда капли в нос уже не помогают

Быстро избавиться от симптомов насморка можно закапав доступные и дешевые капли. Но после этого проблематично будет избавиться уже от капель: нос может отказаться работать без них.

«Сначала капли в нос вроде бы помогали, и я начинал дышать носом, — делится с корреспондентом Infox.ru один из пациентов ЛОР-отделения. — Но потом получилось так, что, если капли не закапаешь, становится все хуже и хуже. Вот я уже, к примеру, третий год не могу совершенно дышать носом без капель».

Наркотик для слизистой

Дело в том, что капли от насморка (всем известные нафтизин, назол, галазолин, санорин и другие сосудосуживающие препараты), вызывая спазм, сужение сосудов, снимают отек слизистой оболочки носа. Путь для воздуха открывается. Но когда пользуешься каплями через каждые три-четыре часа несколько дней подряд, нос к этому привыкает и начинает «лениться» — отказывается работать самостоятельно.

Комментирует Александр Мельников, врач-терапевт, кандидат медицинских наук: «В медицине это называется синдромом зависимости. Он немножко сродни наркомании. Потому что эти вещества, которые сужают сосуды, имеют некоторое родство с психостимулирующими средствами».

Дело в том, что, когда препарат перестает действовать, стенка сосуда расслабляется больше, и сосуды расширяются сильнее, чем до закапывания капель. Когда это заходит слишком далеко, сосуды уже не могут обрести первоначальный тонус. Слизистая оболочка ленится выполнять свои функции и ждет новой дозы вспомогательного средства. Уже проходит простуда, наступает весна, за ней лето, а нос все не дышит. «Далеко не каждый может слезть с этой, как ее в народе называют, «пшикалки» без помощи врача», — говорит Мельников.

Долой зависимость

Чтобы избежать привыкания, надо постепенно снижать дозу, постараться как можно дольше обходиться без капель. Стоит воспользоваться старыми методами: сделать ингаляции со стимулирующими травами, подышать над картофельным паром, после чего как следует высморкаться. Несмотря на то что капли продаются без рецепта, применять их нужно строго по назначению врача, когда другие способы лечения от насморка не помогают. Закапывать стоит только на ночь. Не часто, а только когда нос действительно не дышит или есть угроза осложнений. «Например, если идет осложнение со стороны ушей — отит, болит ухо, «стреляет» — они в этом случае необходимы, так как помогают лечению отита», — говорит Мельников.

Профилактика

Насморк следует лечить с появления первых симптомов. Насморк, или ринит, лишает обоняния и аппетита, мешает спать и нормально работать, снижает самооценку и иммунитет. Поэтому при первых же симптомах острого ринита желательно не заниматься самолечением, а сразу же обратиться к врачу. Современные методы лечения помогут достаточно быстро и эффективно вылечить насморк и избежать осложнений.

А вот несколько простых и проверенных народных рецептов при остром рините:

1. Сделайте горячую ванночку с горчицей для ног. Температура воды — 40-45°С. Продолжительность 10 минут.

2. Насыпьте сухую горчицу в теплые шерстяные носки. Наденьте их на ночь на ноги.

3. Промойте дыхательные пути слабосоляным раствором (чайную ложку морской соли на стакан воды), добавив в него 1-2 капли настойки календулы или эвкалипта.

4. Можно два раза в день закапывать нос по пять капель ментолового масла или сока каланхоэ. Сок свеклы также помогает избавиться от насморка.

5. Выпейте горячего чаю с лимоном или малиновым вареньем. Хорошо помогает и отвар липового цвета.

ЛОР-операции в клиниках МЕДИ — описание и цены

Обратитесь к опытным ЛОР-специалистам МЕДИ. Они выполнят тщательную диагностику и, если выяснится, что единственным способом решения проблемы окажется хирургическое вмешательство, проведут его на высоком профессиональном уровне с максимальным комфортом для пациента.

Исправление носовой перегородки — септопластика

Нарушение носового дыхания может возникать вследствие деформации носовой перегородки. Единственный способ восстановить нормальное дыхание в этом случае — провести септопластику (исправление перегородки носа).

Лечение вазомоторного ринита

Часто врачи диагностируют вазомоторный ринит — суть этого заболевания в нарушении тонуса сосудов слизистой оболочки носа. Как следствие — возникают отёк и заложенность носа. Если заболевание не поддается консервативному лечению, можно провести несложную операцию, смысл которой в лазерном, ультразуковом или радиочастотном воздействии на слизистую оболочку полости носа. В результате сосуды перестают расширяться, а слизистая — набухать.

Операции на околоносовых пазухах

Другая группа жалоб связана с проблемами в околоносовых пазухах. Чаще всего это рецидивирующий синусит, то есть воспалительные процессы в верхнечелюстных (гайморовых) пазухах, в лобных пазухах (фронтит), пазухах решетчатого лабиринта, клиновидных пазухах и пр. Обострения случаются по несколько раз в год и сопровождаются целым рядом неприятных симптомов. Если терапевтическое лечение неэффективно, проводится микроскопическое эндоскопическое вмешательство, которое восстанавливает функции околоносовых пазух и соустий. Это оптимальный способ решить проблему раз и навсегда. Эти же вмешательства проводятся и при полипозных синуситах.

Операции при заболеваниях горла

А что касается проблем, связанных с горлом? Самая распространенная из них — хронический тонзиллит. Однако прежде чем принять решение о проведении тонзиллэктомии (удалении миндалин), необходимо тщательно и всесторонне оценить ситуацию в каждом конкретном случае. ЛОР-специалисты МЕДИ всегда принимают такое решение коллегиально — после совместной консультации с терапевтом.

При осиплости голоса, если в ходе диагностики на голосовых складках обнаруживаются те или иные доброкачественные образования, проводится микроэндоскопическое вмешательство, которое позволяет решить проблему буквально за один день — уже назавтра пациент разговаривает своим обычным голосом. В ближайшем будущем эти вмешательства займут свое место в арсенале клиник МЕДИ.

Операции на органах слуха

Хронические отиты — проблема также достаточно распространенная. После диагностики возможно проведение санирующей операции, которая дает прекрасные результаты.

Если необходимо восстановление барабанной перепонки, проводится тимпанопластика.

Лечение храпа

В ряде случаев с помощью хирургических методов может решаться такая проблема, как храп, если она связана с нарушением работы ЛОР-органов. Например, храп может быть следствием деформации носовой перегородки. В таком случае проводится септопластика — и храп исчезает.

Иногда храп возникает из-за снижения во время сна тонуса мягких тканей верхних дыхательных путей, мягкого нёба, язычка, что приводит к сужению дыхательных путей. В этом случае также могут быть эффективны хирургические методы, суть которых — увеличение пространства в ротоглотке, расширение просвета для воздуховодных путей, что позволяет решить проблему «узких» мест, по которым воздух летит с большой скоростью, вызывая храп.

ЛОР-операции проводятся в собственном стационаре МЕДИ. После этого пациент находится в палате интенсивной терапии, время пребывания составляет от 3 часов до 1–2 суток, в зависимости от сложности операции и особенностей течения послеоперационного периода.

Обратившись к ЛОР-врачам МЕДИ, вы можете быть уверены: любая, даже самая трудная, проблема будет решена. Пройдет буквально несколько дней — и вы почувствуете: все неприятные ощущения остались в прошлом, а качество жизни изменилось в лучшую сторону.

Сужение сосудов — обзор | ScienceDirect Topics

Микроциркуляция

Сужение сосудов после активации симпатической нервной системы во время гиповолемии (кровоизлияния) возникает в артериях и артериолах среднего размера, но не в конечных артериолах, которые могут даже расширяться, как показали исследования с помощью микроскопии на животных. ^{4,48,70,80,108} Относительно щадящий терминальный артериолярный кровоток предположительно вызван вазодилатирующими метаболическими ответами на снижение кровотока с питательными веществами.Тем не менее, капиллярный кровоток обычно уменьшается, а неоднородность как в пространстве, так и во времени может увеличиваться, особенно при необратимом шоке, независимо от сердечного выброса. ^{48,70,76,80,95,109} Повышенная неоднородность может способствовать увеличению способности ткани извлекать кислород. ⁷⁶ Травматический / гиповолемический шок может вызывать экспрессию адгезионных молекул на примированных нейтрофилах и эндотелии сосудов, и это, вместе со сниженной скоростью потока, может способствовать прикреплению нейтрофилов к эндотелию. ^95,110–119 Это соблюдение режима лечения может нарушить кровоток эритроцитов, особенно в капиллярах и посткапиллярных венулах. ^{48,80,95,111–113,120} Другие авторы предполагают, что лейкостаз капилляров зависит от давления, а не зависит от рецепторов и является обратимым при восстановлении перфузионного давления. ¹²¹ Наконец, эндотелиальные клетки могут набухать и препятствовать оттоку красных и белых кровяных телец в капиллярах. ^95,109,122 Микроциркуляцию можно визуализировать даже у людей с помощью буккальной или сублингвальной ортогональной поляризационной спектроскопии. ¹²³

Сужение сосудов не ограничивается артериями, но также возникает в венозной сосудистой сети, в большей степени, чем в мелких венулах, и особенно в чревной области, и это в значительной степени опосредовано повышенной активностью симпатической нервной системы и высвобождением вазопрессина. . ^{5,12,69,99,108} Поскольку большая часть объема циркулирующей крови находится в небольших венулах, внутренняя веноконстрикция приводит к снижению податливости и уменьшению объема для данного внутрисосудистого давления в венозной системе, увеличивая возврат крови к сердцу . ^5,7 Во время гиповолемического шока прекапиллярное и посткапиллярное сопротивление увеличивается, что приводит к снижению капиллярного гидростатического давления и резорбции жидкости из интерстициального пространства, в отличие от нормальной фильтрации из капилляров в интерстиций, даже при снижении интерстициального гидростатического давления. ^4,5,124 Это сопровождается уменьшением транспорта белка из крови в интерстиций. ¹²⁵ Клеточная вода также мобилизуется, если на более позднем этапе натрий / калиевый насос (Na ⁺ / K ⁺ ) не выйдет из строя, и клетка не набухнет. ^21,126–130 Исследования объемов жидкости при гиповолемическом шоке не являются двусмысленными, но в целом предполагают, что интерстициальный и клеточный компартменты истощаются в пользу объема циркулирующей крови. ^5,126,127

Мобилизации жидкости из интерстициального и клеточного компартмента может способствовать гиперосмолярность плазмы за счет увеличения концентрации глюкозы. ^131,132 Это имеет первостепенное значение при неконтролируемом сахарном диабете, но также в некоторой степени происходит во время кровотечения. ¹³¹ Крысы, страдающие от хронического голода с истощенными запасами гликогена, умирают от гиповолемического шока быстрее, чем те, кто их накормил, и этого можно предотвратить путем предварительной инфузии глюкозы. ¹³¹ Кроме того, лимфатические сосуды могут проявлять повышенную насосную способность, увеличивая возврат жидкости в системный кровоток независимо от снижения скорости капиллярной фильтрации жидкости. ¹³³ Лимфатический возврат интерстициального белка и жидкости может способствовать восполнению циркулирующего белка и объема жидкости. ¹³³ Кровоизлияние и гиповолемический шок приводят к снижению гематокрита и снижению белков плазмы за счет переноса жидкости (и белка) из интерстициального во внутрисосудистое пространство. ^4,5,125 Наполнение внутрисосудистого пространства уменьшается со временем после внезапного уменьшения циркулирующего объема, когда снижение коллоидно-осмотического давления, связанное с гипопротеинемией, и повышение гидростатического давления достигают нового устойчивого состояния в капиллярном обмене за счет перенастройки перикапиллярное гидростатическое и коллоидно-осмотическое давление, которые определяют транспорт жидкости и белка. ⁵ И наоборот, гипопротеинемия может способствовать транскапиллярному транспорту жидкости и расширению интерстициального пространства, если гидростатическое давление возвращается к норме (например, во время реанимации кристаллоидной жидкости). ^{127,134–137} Во время внезапного уменьшения объема циркулирующей крови из-за кровотечения требуется некоторое время, прежде чем снижение гематокрита и белков в крови завершится, и это снижение усугубляется реанимацией некровной жидкостью. ^127,135,138 Наконец, усиление симпатических выделений приводит к сокращению селезенки, высвобождая эритроциты в кровоток. ¹⁴

В совокупности упомянутые механизмы частично компенсируют уменьшение объема циркулирующей крови и снижение сердечного выброса, способствуя венозному возврату к сердцу. ⁷ Существуют некоторые формы гиповолемического шока, включая травматический шок, при которых преобладает локальная капиллярная утечка плазмы вместо резорбции жидкости. Мобилизация внутриклеточной жидкости не играет роли во время гипотонического гиповолемического шока с большими потерями натрия, чем жидкости, как это происходит во время аддисонического криза.

CV Фармакология | Сосудосуживающие препараты

Терапевтическое использование и обоснование

Как следует из названия, сосудосуживающие препараты сокращают гладкую мускулатуру кровеносных сосудов, что приводит к сужению сосудов. Сужение артериальных (резистивных) сосудов увеличивает системное сосудистое сопротивление, что приводит к повышению артериального кровяного давления, поскольку среднее артериальное давление определяется продуктом системного сосудистого сопротивления и сердечного выброса.Сужение венозных (емкостных) сосудов увеличивает венозное кровяное давление и увеличивает преднагрузку сердца и сердечный выброс по механизму Франка-Старлинга, что увеличивает артериальное давление. Поскольку сосудосуживающие препараты повышают артериальное давление, они составляют функциональную группу лекарств, известных как прессорные препараты .

Гипотония, то есть систолическое давление менее 90 мм рт. Ст. Или диастолическое давление менее 60 мм рт. и наступает смерть.Хотя сосудосуживающие средства могут повышать артериальное давление, их использование имеет недостаток. Если сердечный выброс не увеличивается одновременно с повышением системного сосудистого сопротивления, приток крови к некоторым органам может фактически уменьшаться. Причина этого в том, что если сосудистое сопротивление органа увеличивается, например, на 30%, а среднее артериальное давление увеличивается на 30%, кровоток в органе не изменится. Если, с другой стороны, сопротивление увеличивается в одних органах на 50%, а в других — только на 10%, а артериальное давление увеличивается на 30%, кровоток будет увеличиваться к тем органам, которые имели меньшее увеличение сопротивления, потому что артериальное давление увеличилось больше, чем их сопротивление.Именно так прессорные препараты могут быть полезны при лечении гипотонии. Хотя кровоток может быть снижен в некоторых органах (например, в чревном и мышечном кровообращении), кровоток в критических органах (например, в головном мозге, сердце и почках) может действительно увеличиваться. Частично это преимущество может быть потеряно, если системное сосудистое сопротивление слишком сильно увеличивается с помощью прессорного препарата, особенно если гипотензия вызвана кардиогенным шоком, поскольку увеличение постнагрузки желудочков снижает сердечный выброс.Для лучшего понимания гемодинамики, связанной с регионарной вазоконстрикцией, читателю предлагается прочитать о значении параллельного расположения сосудистых лож в теле.

Классы препаратов, общие механизмы действия и противопоказания

Существует два основных функциональных класса вазоконстрикторов в зависимости от механизма их действия. Первый класс — это симпатомиметические препараты, которые обладают свойствами агонистов альфа-адренорецепторов (альфа-агонистов).Хотя многие симпатомиметики обладают другими механизмами, которые способствуют их прессорному эффекту (например, активность агонистов бета-адренорецепторов), общим свойством некоторых из этих препаратов является то, что они связываются с альфа-адренорецепторами на гладких мышцах сосудов, тем самым способствуя сокращению гладких мышц. Несимпатомиметики представляют собой второй класс сосудосуживающих препаратов. Эти препараты вызывают сокращение гладких мышц сосудов за счет связывания с неадренергическими рецепторами. Например, вазопрессин является мощным сосудосуживающим средством, которое связывается с неадренергическими рецепторами.

Хотя сосудосуживающие препараты могут эффективно повышать артериальное давление, их сосудосуживающее действие может иметь побочные эффекты у некоторых пациентов. Например, альфа-агонисты вызывают системное сужение сосудов, что увеличивает работу сердца и потребность в кислороде. Если коронарное кровообращение нарушено, как у пациентов с ишемической болезнью сердца, результирующее снижение соотношения поставки / потребности миокарда кислорода может вызвать стенокардию. Точно так же вазопрессин может вызывать мощный сосудосуживающий эффект, поэтому его следует осторожно назначать пациентам с ишемической болезнью сердца, поскольку он сужает коронарные артерии (тем самым уменьшая доставку кислорода), одновременно увеличивая потребность миокарда в кислороде за счет повышения артериального давления.

Щелкните по классам препаратов для получения более подробной информации:

Пересмотрено 23.01.21

Синдром обратимого церебрального сужения сосудов (RCVS)

Не то, что вы ищете?

Обзор

Синдром обратимой церебральной вазоконстрикции (RCVS) — это группа заболеваний, характеризующихся сильными головными болями и сужением кровеносных сосудов головного мозга.RCVS обратима, и пациенты часто выздоравливают в течение трех месяцев; это состояние часто упускается из виду, и оно встречается чаще, чем думает большинство врачей. Серьезные осложнения, такие как инсульт, могут быть связаны с RCVS, если не своевременно диагностировать и не лечить.

RCVS возникает, когда постоянное сокращение кровеносных сосудов (сужение сосудов) вызывает сужение артерий. Это снижает приток крови и доставку кислорода к пораженному участку тела. Когда сужение сосудов затрагивает кровеносные сосуды головного мозга, это называется сужением сосудов головного мозга.

Симптомы

Наиболее частым симптомом RCVS является внезапная сильная головная боль, часто называемая головной болью «грома». Другие симптомы могут включать:

• Изъятия
• Изменения зрения
• Проблемы с пониманием других, когда они говорят
• Затруднения при разговоре
• Слабость на одной стороне тела

Пациенты с ОКВС подвержены риску инсульта или транзиторной ишемической атаки (ТИА).Признаки инсульта включают:

• Внезапное онемение или слабость лица, руки или ноги, особенно одной стороны тела
• Внезапное замешательство
• Внезапное затруднение речи
• Внезапное ухудшение зрения одним или обоими глазами
• Внезапное нарушение ходьбы
• Внезапное головокружение, потеря равновесия или координации
• Внезапная сильная головная боль без известной причины

Последствия острого ишемического инсульта могут вызвать у женщин дополнительные симптомы, в том числе:

• Боль в лице, руке или ноге
• Икота или тошнота
• Боль или сердцебиение в груди
• Одышка

Если вы заметили один или несколько из этих признаков инсульта у другого человека или у себя, не ждите, чтобы обратиться за помощью. Немедленно позвоните в службу 9-1-1.

Причины и факторы риска

Причина RCVS неизвестна. Заболевание чаще диагностируется у женщин в возрасте от 20 до 50 лет и может быть связано с изменениями, происходящими в организме сразу после родов (послеродовой период) или смены противозачаточных таблеток. История мигрени почти всегда обнаруживается у пациентов с RCVS.

Другие факторы риска, связанные с RCVS, включают:

• Употребление наркотиков
• Употребление алкоголя, особенно запой
• Использование определенных лекарств, отпускаемых по рецепту, например антидепрессантов
• Использование противоотечных средств для носа
• Использование никотиновых пластырей
• Некоторые опухоли
• Повышенный уровень кальция в крови (гиперкальциемия)
• Травма головы

Диагностика

Диагностика RCVS обычно начинается с медицинского осмотра и анализа истории болезни пациента и симптомов, а также результатов диагностических тестов.Однако, учитывая связь с мигренью, не всем пациентам с подозрением на RCVS потребуются расширенные визуализационные тесты.

Визуализирующие обследования, такие как магнитно-резонансная томография (МРТ) и компьютерная томография (КТ), используются, чтобы увидеть область, пораженную суженными кровеносными сосудами. Эти визуализационные тесты исследуют мягкие ткани и кровеносные сосуды в организме и могут определить, связано ли состояние с инсультом или другими основными проблемами.

Другие тесты исследуют исключительно кровеносные сосуды внутри тела.Ангиограмма также может использоваться для просмотра артерий. Транскраниальный допплеровский ультразвук используется для измерения крови, которая течет по артериям у основания головного мозга.

Анализы крови и мочи также можно использовать для проверки того, насколько хорошо функционируют печень и почки.

Лечение

Лечение RCVS зависит от тяжести состояния. В некоторых случаях состояние проходит без лечения. Однако из-за риска инсульта важно, чтобы пациенты немедленно обращались за медицинской помощью.Жидкости будут вводиться внутривенно, и могут быть назначены лекарства от мигрени, такие как аспирин или Депакот.

В некоторых случаях блокатор кальциевых каналов может использоваться для расслабления кровеносных сосудов и обеспечения прохождения большего количества крови. Было показано, что это лекарство помогает облегчить головные боли типа «грома», но не снижает риск инсульта.

Для пациентов, перенесших инсульт, программа лечения инсульта в Cedars-Sinai предлагает многопрофильный подход к лечению с помощью планов лечения, адаптированных для каждого пациента.Уход за пациентами обычно делится на три категории: профилактика инсульта, лечение сразу после инсульта и реабилитация после инсульта.

Не то, что вы ищете?

Механизмы электрического сужения сосудов | Журнал нейроинжиниринга и реабилитации

Электрическая стимуляция кровеносных сосудов

Мы обнаружили, что стимулы высокого и низкого напряжения сужают подкожные артерии в одинаковой степени in vivo, но низкое напряжение задействует нервный путь, который быстро восстанавливается (в пределах 30 с), в то время как высокое напряжение активирует ненейронный путь, который восстанавливается медленно (в течение нескольких минут).Мы также показываем, что стимуляция высоким напряжением сужает вены столько же, сколько и артерии, но низкое напряжение сужает только половину этого количества. Эти наблюдения предполагают, что различные пути сужения сосудов могут быть активированы электрической стимуляцией.

Электростимуляция ниже порога повреждения

Сильное электрическое поле может проницаемость и повреждение клеточных мембран; однако наш анализ жизнеспособности клеток не показал повреждения артерий стимулами 20 и 150 В. Чрезвычайно сильное электрическое поле (десятки кВ / см) с длительностью импульса короче типичного времени поляризации клетки (~ 50 нс) может избирательно поляризовать внутриклеточные органеллы [37].Хотя повреждение внутриклеточных органелл не будет обнаружено с помощью нашего анализа жизнеспособности, маловероятно, что наш стимул вызвал какое-либо прямое действие на них, потому что электрическое поле в нашем случае примерно на 2 порядка величины ниже, чем необходимое для активации внутриклеточных органелл. Чрезвычайно сильные электрические поля также могут активировать тромбоциты в крови, которые могут сужать сосуды за счет высвобождения тромбоксана или серотонина [11, 38, 39], но этот путь также маловероятен из-за значительно более низких электрических полей в нашем исследовании.

При напряжении 150 В, 0,01 мс плотность заряда на поверхности электрода (60 мкКл / см ² ) близка к пределу емкостной связи для поверхности раздела нержавеющая сталь-электролит (40-50 мкКл / см ² ) и может поставляться без электролиза из-за шероховатости поверхности. Для стимула 20 В, 1 мс плотность заряда (625 мкКл / см ² ) превышает предел емкостной связи, поэтому ток поддерживался посредством электролиза воды [40]. Однако даже при электролизе маловероятно, чтобы побочные продукты газа или изменения pH влияли на сужение сосудов, поскольку электроды были расположены в нескольких миллиметрах от сосудов, а теплый физиологический раствор постоянно омывал поверхность ткани.Чтобы избежать гидролиза в клинических применениях, электроды должны иметь достаточно высокую емкость, такие как напыленные пленки оксида иридия (SIROF), которые могут безопасно обеспечивать плотность заряда, превышающую 1 мкКл / см ² [40].

Нагрев с помощью электростимуляции

Для моделирования электрического поля мы выбрали проводимость мышц так, чтобы полный ток соответствовал измеренному in vivo току (12,5 мА или 120 мА для электродов на 20 или 150 В). Такой подход привел к несколько более низкому значению мышечной проводимости для стимула 20 В (вероятно, из-за газообразования на границе электрод-электролит).Наше тепловое моделирование продемонстрировало повышение температуры ниже 1 ° C на электродах и всего 0,15–0,2 ° C на стенках сосуда, даже без учета охлаждения за счет конвекции на открытой поверхности солевого раствора. Очень маловероятно, что такое минимальное нагревание вызовет сужение сосудов, поскольку пульсация температуры на несколько градусов из-за капель теплого физиологического раствора (37 ° C) не влияет на диаметр сосуда. Нагрев сосуда аналогичен нашим предыдущим заявленным значениям (около 2,5 ° C при 150 В, 100 мкс импульсах при 10 Гц и 0.02 ° C при 80 В, импульсах 1 мкс при 10 Гц) [1]; однако наша текущая модель предсказывает еще меньший нагрев с импульсами 150 В из-за примерно в 10 раз меньшего заряда за импульс и кровотока в просвете на основе измерений in vivo. Хотя вариации кровотока влияют на результаты моделирования, даже без кровотока сосуды нагреваются не более чем на 0,6 и 0,35 ° C для стимулов 20 В и 150 В — опять же меньшее изменение температуры, чем при капании солевого раствора 37 ° C.

Нервные пути

Тепловое моделирование и анализ жизнеспособности клеток позволяют предположить, что сужение сосудов не было вызвано электропорацией или нагреванием сосудов.Чтобы понять механизмы электрической вазоконстрикции, мы применили фармакологические ингибиторы ПБЗ и гуанетидин. PBZ частично блокирует нейро-опосредованное сокращение, предотвращая связывание нейромедиатора (норэпинефрина) с рецепторами альфа-1 и альфа-2 на гладкомышечных клетках [13], в то время как гуанетидин обеспечивает полный нервный блок, предотвращая высвобождение адренергических рецепторов (норадреналина) и пуринергические (аденозинтрифосфат) нейромедиаторы симпатических нервов [15].

Подавление нервной системы во время низковольтной стимуляции

In vivo , низковольтное сужение артерий было нейроопосредовано, при этом около 65% эффекта обусловлено адренергическим путем и дополнительно 30–35% пуринергическим путем , о чем свидетельствует частичное и полное ингибирование PBZ и гуанетидином, соответственно. Сужение нервных сосудов через адренергические (доминантные) и пуринергические пути также наблюдалось ex vivo в подкожных артериях крыс с использованием аналогичных электрических параметров [13].Низковольтная стимуляция не деполяризовала гладкие мышцы артерий непосредственно in vivo (о чем свидетельствует полная блокировка вазоконстрикции гуанетидином), что подтвердило наблюдения ex vivo [13].

PBZ полностью устраняет венозное сужение, вызванное KCl, в то время как оно лишь незначительно снижается в случае артериального сужения KCl. Это означает, что KCl вызывает сужение вен за счет деполяризации нейронов, которые выделяют норэпинефрин. Поскольку фенилэфрин, чистый агонист альфа-1, не влиял на вену, мы заключаем, что сужение подкожной вены происходит в основном за счет рецепторов альфа-2, которые активируются норадреналином, блокируются PBZ и не подвержены влиянию фенилэфрина.Также было показано, что путь рецептора альфа-2 является доминирующим путем сужения вен у собак [19, 20]. Интересно, что адренергический путь (рецепторы альфа-1 и -2), по-видимому, не участвует в низковольтном венозном сужении, поскольку предварительное лечение PBZ не смогло блокировать сужение. Сужение низковольтных вен может включать активацию пуринергического пути, поскольку вены, обработанные гуанетидином, сужаются меньше, чем без пуринергической блокады (рис. 5 (b)).

Низковольтная нервная стимуляция в первую очередь влияет на сужение и кровоток артерий, что может быть полезно для контроля кровотечения [2], перфузии крови или артериального давления в локализованной ткани или органе.Нервный путь обеспечивает быстрое сужение и расширение и может безопасно сужать сосуды в течение нескольких часов [2]. Однако для хронической стимуляции потребуются электродные материалы, способные безопасно вводить 625 мкКл / см ² , такие как SIROF или TiN [40, 41].

Артериальная дилатация после низковольтной стимуляции наиболее четко наблюдалась в сосудах, обработанных гуанетидином (рис. 4 (b)), и она может быть опосредована высвобождением оксида азота или простагландинов [42, 43]. Поскольку расширение проявляется только тогда, когда нейротрансмиттеры были заблокированы, эффект расширения, по-видимому, подавляется при нормальных условиях стимуляции (без фармакологической блокады).Дальнейшие исследования могут определить, можно ли использовать этот эффект для увеличения кровотока в тканях с плохим кровообращением.

Подавление нервной системы во время высоковольтной стимуляции

In vivo , высоковольтная вазоконстрикция не зависела от нервного пути, поскольку на нее не влияли блокаторы нейротрансмиттеров, и подтверждают предыдущие исследования in vitro, показавшие сужение как артерий, так и вен. в присутствии нервных ингибиторов [28, 29]. Прямая деполяризация гладкой мускулатуры с помощью высоковольтных стимулов маловероятна, потому что высоковольтное сжатие сохраняется в течение нескольких минут после стимуляции, в отличие от вызванного KCl сужения, которое напрямую деполяризует гладкие мышцы и исчезает в течение минуты после полоскания раствора.Кроме того, было показано, что сократительная способность гладких мышц быстро снижается ниже 165 мкКл / см ² за импульс при 20 Гц [44]. Наша высоковольтная стимуляция генерирует в 8 раз меньшую плотность заряда за импульс (20 мкКл / см ² ) на стенке артерии с половиной частоты пульса (10 Гц), что дополнительно указывает на то, что прямое воздействие на гладкие мышцы в нашем случае маловероятно. .

Высоковольтное электрическое сужение сосудов может быть результатом высвобождения эндотелина-1 эндотелиальными клетками в просвет артерий и вен: эндотелин-1 сужает сосуды в той же степени, что и KCl, и с трудом вымывается (сосуды остаются суженными для более 10 мин) [6, 7, 45, 46].Эндотелиальные клетки при механическом стрессе также могут выделять уридин аденсозинтетрафосфат и вызывать сильное сужение сосудов [8]. Поскольку вазоконстрикция локализована между электродами, циркулирующие агенты (такие как ангиотензин) вряд ли будут играть роль, потому что они будут диффундировать вниз по течению, а не сужать сосуд только локально.

Для некоторых применений высоковольтная, не нервная вазоконстрикция имеет то преимущество, что сужает вены почти так же, как и артерии. Это может помочь контролировать травматическое кровотечение в ткани с высокой перфузией, где основное артериальное кровоснабжение может быть трудно найти или достичь, или в крестцовой и тазовой полостях, где венозное кровотечение может быть значительным [47, 48, 49].

Поскольку высоковольтная стимуляция потребляет на 40% меньше энергии на импульс, обеспечивает максимальное сжатие при 10-кратном снижении частоты импульсов [1] и может применяться периодически, поскольку сжатие длится несколько минут, это может позволить использовать более компактные и более энергоэффективные устройства длительный контроль сосудов. При частоте 1 Гц высокое напряжение обеспечивает в 14 раз меньше мощности, чем низковольтная стимуляция.

Ограничения

Одним из ограничений этого исследования является то, что мы не продемонстрировали безопасность для клинически значимой продолжительности стимуляции (т.е.е. более 30 мин). Однако гистологическое исследование подкожных сосудов крыс не показало повреждения сосудов через неделю после 60-минутной стимуляции идентичными электродами при низком напряжении (20 В, импульсы длительностью 1 мс при 10 Гц) [2]. Кроме того, предыдущее исследование продемонстрировало, что порог повреждения клеток при электропорации не снижается более чем за 50 импульсов, предполагая, что более длительные стимуляции также должны быть безопасными [50].

ДМСО, использованный в экспериментах с ингибиторами, продлил время восстановления артерии после сужения высокого напряжения (сравнивая рис.1 (а) и рис. 4 (в)). Однако это не повлияло на степень сужения, поэтому сравнение нервных ингибиторов и их контроля является точным. Даже без ДМСО (рис. 1 (b)) вена не расширилась полностью через 15 минут после стимуляции высоким напряжением, возможно, из-за более низкого кровяного давления по сравнению с артерией.

Электрическая стимуляция, вызывающая сужение сосудов, также активирует близлежащие мышцы и чувствительные нервы. Из-за истощения ацетилхолина в нервно-мышечном соединении сокращение мышц с каждым импульсом стимула со временем уменьшалось и почти исчезло примерно через минуту.Нежелательную активацию мышц и сенсорных нервов можно уменьшить, используя датчики для идентификации и стимуляции только рядом с источником кровотечения, используя нервно-мышечные блокаторы, доступные во время общей анестезии, или смешивая стимулы сужения сосудов со стимулами с высокой частотой импульсов, способными блокировать боль или полное истощение нервно-мышечного соединения.

Что это такое, причины и многое другое

Термин «расширение сосудов» относится к расширению кровеносных сосудов в организме.Это происходит, когда расслабляются гладкие мышцы артерий и крупных вен.

Расширение сосудов происходит естественным путем в ответ на низкий уровень кислорода или повышение температуры тела. Его цель — увеличить кровоток и доставку кислорода к тем частям тела, которые в этом больше всего нуждаются.

При определенных обстоятельствах вазодилатация может благотворно сказаться на здоровье человека. Например, врачи иногда используют расширение сосудов для лечения высокого кровяного давления и связанных с ним сердечно-сосудистых заболеваний.Однако расширение сосудов также может способствовать определенным состояниям здоровья, таким как низкое кровяное давление и ряд хронических воспалительных состояний.

Продолжайте читать, чтобы получить дополнительную информацию о влиянии расширения сосудов на организм. В этой статье также описаны условия, которые могут вызвать расширение сосудов, и условия, при которых расширение сосудов может использоваться в качестве лечения.

Расширение сосудов означает расширение артерий и крупных кровеносных сосудов. Это естественный процесс, который происходит в ответ на низкий уровень кислорода или повышение температуры тела.Он увеличивает приток крови и доставку кислорода к тем участкам тела, которые в этом больше всего нуждаются.

Врач может иногда вызвать расширение сосудов для лечения высокого кровяного давления, также известного как гипертония, и связанных с ней состояний. Примеры таких состояний включают:

• легочная гипертензия, то есть высокое кровяное давление, которое специфически влияет на легкие
• преэклампсия и эклампсия, оба из которых являются потенциальными осложнениями беременности
• сердечная недостаточность

Врач может также вызвать вазодилатацию до улучшить эффекты лекарственного средства или лучевой терапии.Вазодилатация, по-видимому, полезна для этой цели, потому что она увеличивает доставку лекарств или кислорода к тканям, для которых эти методы лечения предназначены.

Есть несколько потенциальных причин расширения сосудов. Вот некоторые из наиболее распространенных:

• Упражнение: Расширение сосудов обеспечивает доставку дополнительного кислорода и питательных веществ к мышцам во время упражнений.
• Спирт: Спирт является естественным сосудорасширяющим средством. Некоторые люди могут испытывать вызванное алкоголем вазодилатацию в виде тепла или покраснения кожи лица.
• Воспаление: Воспаление — это способ организма восстанавливать повреждения. Расширение сосудов способствует воспалению, обеспечивая доставку кислорода и питательных веществ к поврежденным тканям. Расширение сосудов — это то, что заставляет воспаленные участки тела казаться красными или теплыми.
• Природные химические вещества: Выделение определенных химических веществ в организме может вызвать расширение сосудов. Примеры включают оксид азота и диоксид углерода, а также гормоны, такие как гистамин, ацетилхолин и простагландины.
• Сосудорасширяющие средства: Это лекарства, расширяющие кровеносные сосуды. Врачи иногда используют эти препараты для лечения гипертонии и связанных с ней состояний.

Сужение сосудов противоположно расширению сосудов. Сужение сосудов относится к сужению артерий и кровеносных сосудов.

Во время сужения сосудов сердцу необходимо сильнее перекачивать кровь, чтобы кровь проходила по суженным венам и артериям. Это может привести к повышению артериального давления.

Расширение сосудов может вызвать перечисленные ниже состояния.

Низкое кровяное давление

Расширение кровеносных сосудов во время вазодилатации способствует кровотоку. Это снижает кровяное давление в стенках кровеносных сосудов.

Расширение сосудов вызывает естественное падение артериального давления.

Некоторые люди испытывают аномально низкое кровяное давление или гипотонию. В некоторых случаях это может привести к появлению следующих симптомов:

Хронические воспалительные состояния

Расширение сосудов также играет важную роль в воспалении.Воспаление — это процесс, который помогает защитить организм от вредных патогенов и устранить повреждения, вызванные травмой или болезнью.

Расширение сосудов способствует воспалению, увеличивая приток крови к поврежденным клеткам и тканям организма. Это позволяет более эффективно доставлять иммунные клетки, необходимые для защиты и восстановления.

Однако хроническое воспаление может вызывать повреждение здоровых клеток и тканей. Это может привести к повреждению ДНК, отмиранию тканей и рубцеванию.

Некоторые состояния, которые могут вызвать воспаление и сопутствующее расширение сосудов, включают:

• инфекции
• тяжелые аллергические реакции
• хронические воспалительные состояния, такие как ревматоидный артрит, воспалительное заболевание кишечника, волчанка и синдром Шегрена

Есть несколько факторов, которые могут влияют на расширение сосудов.Некоторые из наиболее распространенных примеров приведены ниже.

Температура

В теле человека есть нервные клетки, называемые терморецепторами, которые обнаруживают изменения температуры в окружающей среде.

Когда окружающая среда становится слишком теплой, терморецепторы вызывают расширение сосудов. Это направляет кровоток к коже, откуда может уйти избыточное тепло тела.

Вес

Люди с ожирением чаще испытывают изменения в реактивности сосудов. Это может произойти, если кровеносные сосуды не сужаются и не расширяются должным образом.

В частности, у людей с ожирением кровеносные сосуды более устойчивы к расширению сосудов. Это увеличивает риск гипертонии и связанных с ней сердечно-сосудистых заболеваний, таких как сердечный приступ и инсульт.

Возраст

Кровеносные сосуды содержат рецепторы, называемые барорецепторами. Они постоянно контролируют артериальное давление и при необходимости вызывают сужение или расширение сосудов.

С возрастом его барорецепторы становятся менее чувствительными. Это может снизить их способность поддерживать постоянный уровень артериального давления.

Кровеносные сосуды с возрастом становятся более жесткими и менее эластичными. Это делает их менее способными сжиматься и расширяться по мере необходимости.

Высота

Воздух на больших высотах содержит меньше доступного кислорода. Таким образом, человек, находящийся на большой высоте, будет испытывать вазодилатацию, поскольку его тело пытается поддерживать снабжение кислородом своих клеток и тканей.

Хотя расширение сосудов снижает кровяное давление в крупных кровеносных сосудах, оно может повышать кровяное давление в более мелких кровеносных сосудах, называемых капиллярами.Это связано с тем, что капилляры не расширяются в ответ на усиление кровотока.

Повышенное кровяное давление в капиллярах головного мозга может вызвать утечку жидкости в окружающие ткани головного мозга. Это приводит к локализованному отеку или припухлости. Медицинские работники называют это состояние высотным отеком мозга (HACE).

Люди на большой высоте также могут испытывать сужение сосудов в легких. Это может вызвать скопление жидкости в легких, которое медицинские работники называют высотным отеком легких (HAPE).

И HACE, и HAPE могут быть опасными для жизни, если человек не получает лечения.

В некоторых случаях врач может вызвать расширение сосудов для лечения определенных состояний. В других случаях может потребоваться вазодилатация.

Лекарства, вызывающие вазодилатацию

Вазодилататоры — это лекарства, вызывающие расширение кровеносных сосудов. Врачи могут использовать эти препараты для снижения артериального давления и уменьшения нагрузки на сердечную мышцу.

Существует два типа вазодилататоров: лекарства, которые действуют непосредственно на гладкие мышцы, например, на кровеносные сосуды и сердце, и лекарства, которые стимулируют нервную систему, вызывая вазодилатацию.

Тип вазодилататора, который получает человек, будет зависеть от состояния, которое требует лечения.

Люди должны знать, что вазодилататоры могут вызывать побочные эффекты. К ним могут относиться:

Лекарства для лечения вазодилатации

Вазодилатация — важный механизм. Однако иногда это может быть проблематично для людей, страдающих гипотонией или хроническим воспалением.

Людям с любым из этих состояний могут потребоваться лекарства, называемые вазоконстрикторами.Эти препараты вызывают сужение кровеносных сосудов.

У людей с гипотонией сосудосуживающие средства помогают повысить кровяное давление. У людей с хроническими воспалительными состояниями сосудосуживающие средства уменьшают воспаление, ограничивая приток крови к определенным клеткам и тканям организма.

Расширение сосудов означает расширение или расширение кровеносных сосудов. Это естественный процесс, который увеличивает кровоток и обеспечивает дополнительный кислород тканям, которые в нем больше всего нуждаются.

В некоторых случаях врачи могут намеренно вызвать расширение сосудов для лечения определенных заболеваний.Например, они могут прописать вазодилататоры для снижения кровяного давления и защиты от сердечно-сосудистых заболеваний.

В других случаях врачи могут уменьшить расширение сосудов, поскольку это может ухудшить такие состояния, как гипотензия и хронические воспалительные заболевания. Врачи иногда используют препараты, называемые вазоконстрикторами, для лечения этих состояний.

Человек может поговорить со своим врачом, если у него есть какие-либо опасения по поводу своего кровяного давления.

Повышение церебрального кровотока и локальное сужение сосудов капилляров, вызванное стимуляцией, зависит от проводимых сосудистых реакций.

Значимость

Перициты расположены на внешней стенке капилляров.Однако вопрос о том, участвуют ли перициты в регуляции кровотока в капиллярах головного мозга и каким образом, остается открытым. Мы сообщаем, что капиллярно-сосудистые реакции в основном инициируются и достигают максимума в капиллярах, прилегающих к артериолам. Эти сосудистые реакции проходят вдоль капилляров со скоростью 5–20 мкм / с. Проведенные сосудистые реакции в капиллярах головного мозга, по-видимому, связаны с перицитами, настенными клетками микрососудов и могут быть новым модулятором сосудистой функции в головном мозге.

Abstract

Функциональная нейровизуализация, такая как фМРТ, основана на сочетании нейрональной активности и сопутствующих изменений мозгового кровотока (CBF) и метаболизма.Однако связь между CBF и событиями на уровне проникающих артериол и капилляров не установлена. Недавние открытия предполагают активную роль капилляров в контроле CBF, а перициты на капиллярах могут быть основными регуляторами CBF и инициаторами сигналов функциональной визуализации. Здесь, используя двухфотонную микроскопию мозга живых мышей, мы демонстрируем, что вызванное стимуляцией увеличение синаптической активности в соматосенсорной коре головного мозга мыши вызывает расширение капилляров, начинающееся в основном в капилляре первого или второго порядка, распространяясь вверх и вниз по течению на 5– 20 мкм / с.Таким образом, наши данные подтверждают активную роль перицитов в контроле сосудов головного мозга. Глиотрансмиттер АТФ, нанесенный на капилляры первого и второго порядка путем выдувания микропипетки, вызвал дилатацию с последующим сжатием, которое также распространялось со скоростью 5–20 мкм / с. Сужение капилляров, вызванное АТФ, блокировалось пуринергическими рецепторами P2. Таким образом, проводимые сосудистые ответы в капиллярах могут быть ранее не идентифицированным модулятором цереброваскулярной функции и функциональных нейровизуализационных сигналов.

Функция мозга возникает в результате передачи сигналов внутри нейронов и астроцитов и между ними, вызывая колебания скорости метаболизма кислорода и мозгового кровотока (CBF) в мозге.Нормальная функция мозга зависит от сохраненного поступления глюкозы и кислорода, которое опосредуется нервно-сосудистой связью, устойчивой связью между активностью мозга и CBF. Нейроваскулярная связь зависит от функциональных свойств ассоциации микрососудов головного мозга, астроцитов, перицитов и нейронов, которые вместе составляют нервно-сосудистую единицу (1).

Традиционно считается, что артериолы головного мозга контролируют CBF, а капилляры головного мозга служат в обмене веществами между кровью и мозгом.Этот взгляд на динамику CBF был недавно революционизирован открытием, что и артериолы, и капилляры участвуют в обмене веществ (2) и цереброваскулярном сопротивлении (3, 4). В частности, модифицированные гладкомышечные клетки, называемые перицитами, прикрепляются к капиллярам и могут регулировать CBF на капиллярном уровне (3, 5, 6). Однако это положение до конца не изучено. Перициты сетчатки сужаются под действием АТФ и расширяются нейротрансмиттерами in vitro (5), а также сужаются in vivo после инсульта (7).В ответ на световую стимуляцию капилляры сетчатки активно расширяются и регулируют кровоток независимо от артериол (8). Более того, передача сигналов глиального Ca ²⁺ регулирует капиллярный, но не артериолный кровоток как в сетчатке, так и в коре головного мозга (8, 9). Тем не менее, перициты капилляров не могут быть сократительными, и что регуляция CBF в ЦНС опосредуется только гладкомышечными клетками в проникающих артериолах (p.a.s) и капиллярах, но не перицитами на капиллярах (10–12).Это противоречие может быть более очевидным, чем реальным, потому что оно зависит от того, как определяются перицит и капилляр, а не от роли капилляров головного мозга в цереброваскулярном контроле. Мы решили проанализировать изменения в капиллярах мозга на основе порядка ветвления от р.а. (13). Используя эту беспристрастную методологию, наше исследование может способствовать пониманию вклада капилляров и перицитов в цереброваскулярный контроль и взаимодействие между капиллярами и артериолами.

Все капилляры покрыты перицитами (14), а перициты почти полностью покрыты концевыми ножками астроцитов (15), что повышает вероятность того, что растворимые сигнальные молекулы, высвобождаемые астроцитами в микроокружение, воспринимаются специализированными поверхностными рецепторами на перицитах.АТФ является основным передатчиком, с помощью которого астроциты связываются с соседними астроцитами (16), а также важным паракринным передатчиком в передаче сигналов нейронам (17) и, возможно, перицитам (18). Поэтому важной частью этого исследования было изучение влияния АТФ на перициты капилляров головного мозга in vivo.

В текущем исследовании использовалась двухфотонная микроскопия in vivo модели трансгенных мышей с флуоресцентными перицитами. Зависимое от активности увеличение синаптической активности было исследовано, чтобы определить, являются ли капилляры всех порядков ветвления расширенными или суженными, или только капилляры, близкие к p.a., и проявляют ли капилляры проводимые сосудистые ответы (CVR), подобные пиальным артериолам.

Наше исследование подтверждает мнение о том, что перициты играют активную роль в нервно-сосудистом соединении. Кроме того, результаты показывают, что и артериолы, и капилляры способствуют контролю сосудов головного мозга во время физиологической стимуляции, и что пространственно ограниченные CVR могут способствовать регулированию потока в капиллярах головного мозга и пространственно-временным характеристикам функциональных нейровизуализационных сигналов.

Результаты

CVR инициируются на капиллярах или в год.

Мы использовали in vivo двухфотонную микроскопию для изображения сосудистой сети в коре головного мозга усов-цилиндров анестезированных мышей, экспрессирующих DsRed в перицитах под контролем промотора NG2. Для мечения плазмы крови использовали FITC-декстран (показан зеленым на фиг. 1 A ). Пациенты были однозначно идентифицированы in vivo путем прослеживания их связей с пиальными артериолами и по четким непрерывным кольцам гладких мышц вокруг них.Для анализа данных использовались только паспортные данные с продольной осью, перпендикулярной плоскости x – y. Капилляры были идентифицированы как микрососуды, ответвляющиеся от р.а. с продольной осью, параллельной плоскости x – y. Такое геометрическое расположение было необходимо для надежного измерения изменений диаметра артериол и капилляров. Перициты были идентифицированы как NG2-положительные настенные клетки на капиллярах, ответвляющихся от артериолы. Тела перицитов пространственно отделены от п.а.и друг друга, и отдельные перициты были идентифицированы по отросткам, идущим продольно вдоль капилляров (Рис. 1 A ).

Рис. 1.

Функциональное расширение сосудов в коре ствола мышей. ( A ) Двухфотонное изображение стволовой коры мышей NG2-DsRed на глубине ~ 150 мкм. ПА разветвляются по горизонтали от капилляра (первый порядок). Дальнейшие ответвления определяются как капилляры второго и третьего порядка. Перициты помечаются красным флуорофором (NG2-DsRed), а просвет сосуда — FITC-декстраном (зеленый).Области интереса размещаются поперек сосуда, чтобы можно было измерить диаметр сосуда (цветные полосы). (Шкала: 10 мкм.) ( B ) Диаметры сосудов при различных порядках капилляров. p.a., 15,09 ± 4,15 мкм; 1-я крышка (капилляры первого порядка), 7,18 ± 1,93 мкм; 2-я крышка (капилляры второго порядка), 6,25 ± 2,43 мкм; 3-я крышка (капилляры 3-го порядка), 7,63 ± 2,47 мкм. Паспорт диаметр значительно больше, чем у всех порядков капилляров. *** P <0,001, однофакторный дисперсионный анализ с апостериорным тестом.( C ) Пример графика интенсивности флуоресценции с течением времени в синей области интереса в A показан серым изображением, а две красные кривые указывают на стенку сосуда ( верхний ). Расстояние между двумя красными кривыми рассчитывается как изменение диаметра сосуда от времени ( Нижний ). ( D ) Нормализованное изменение диаметра во времени в капиллярах разного порядка в ответ на стимуляцию подушечек усов. Короткая вертикальная полоса — это точка, в которой кривая достигает пика 50%, что определяется как начало реакции.( E ) Распределение участков, в которых началась функциональная дилатация ( n = 29 мест). ( F ) Несколько рентабельности инвестиций в год. капилляры первого, второго и третьего порядка отмечены красным, синим, зеленым и желтым цветом соответственно. (Масштаб: 10 мкм.) ( G ) В этом эксперименте на мышах полумаксимальная задержка дилатации каждой области интереса нанесена соответствующими цветами слева на географическом расстоянии от точки. Пунктирными линиями показана линейная аппроксимация проведенной дилатации.( H ) Максимальная амплитуда расширения нанесена соответствующими цветами слева на географическом расстоянии от точки зрения. ( I ) Восемнадцать из 29 визуализированных сосудов продемонстрировали кондуктивную функциональную дилатацию с проводящей скоростью выше по потоку 12,65 ± 0,96 мкм / с и со скоростью ниже по потоку 12,83 ± 0,64 мкм / с. Не было обнаружено существенной разницы между скоростями проводимости на входе и выходе. n.s., не имеет значения; P > 0,05, непарный t тест.( J ) Время до 50% максимальной дилатации было значительно больше в капиллярах третьего порядка, чем в год. и капилляры первого порядка. Капилляры второго порядка расширяются значительно медленнее, чем капилляры первого порядка. * P <0,05, однофакторный дисперсионный анализ с апостериорным тестом. ( K ) Максимальная амплитуда расширения в капиллярах разного порядка. Капилляры первого и второго порядка показали значительно больший отклик, чем другие места. * P <0.05, односторонний дисперсионный анализ с апостериорным тестом. Все планки погрешностей представляют SEM.

Основываясь на z-стеках коры, мы сегментировали кровеносные сосуды по порядку ветвления, где 0 — п.о., 1 — капилляр первого порядка, отходящий от артериолы, и так далее (рис. 1 A ). В состоянии покоя диаметры п.а. капилляры первого, второго и третьего порядка были 15,09 ± 0,10 мкм, 7,18 ± 0,04 мкм, 6,25 ± 0,10 мкм и 6,75 ± 0,28 мкм соответственно. Паспорт был значительно шире капилляров, но диаметр капилляров был одинаковым для первых трех порядков капилляров (рис.1 В ).

Сообщается, что капилляры первого порядка расширяются первыми в ответ на соматосенсорную стимуляцию, и время до расширения сосудов в капиллярах первого порядка обычно предшествует расширению в ПА. (3). В настоящем исследовании временное разрешение не позволило нам оценить различия во времени начала вызванной стимуляцией вазодилатации, но в качестве заместителя мы использовали латентность от начала стимула до 50% максимальной дилатации (рис. 1 D ). и фильм S1). Из 29 препаратов вызванная стимуляцией дилатация была достигнута первой в капиллярах первого порядка в 55% экспериментов, тогда как дилатация была достигнута первой в p.а. в 21% и в капиллярах второго или третьего порядка в 24% экспериментов (рис. 1 E ). Затем мы оценили, существует ли закономерность в развитии расширения капилляров, то есть происходит ли расширение сначала в определенной точке и распространяется ли реакция в соответствии с порядком ветвления капилляров. Для этой цели были нарисованы несколько прямоугольных областей интереса (ROI) с длинной стороной, перпендикулярной стенке сосуда, как показано цветовой кодировкой на рис. 1 F .Половинную максимальную латентность и максимальное расширение сосудов для каждой области интереса строили как функцию географического расстояния вдоль сосудистой сети от р.а. используя ту же цветовую кодировку, что и квадраты, представляющие области интереса (рис. 1 G и H ). Рис. 1 G показывает плоскость x – y одной мыши. Дилатация началась в капилляре первого порядка, и дилатация распространилась на р.а. и второй и третий капилляры линейным образом. Капилляры первого и второго порядков продемонстрировали наиболее сильную дилатацию (рис.1 H ). Временная последовательность сосудистых реакций может быть представлена ​​для 18 из 29 экспериментов; в 11 экспериментах стабильность базовой линии была неоптимальной. В экспериментах с достаточно стабильной базовой линией средняя проводящая скорость на входе составляла 12,65 ± 0,96 мкм / с, а средняя проводящая скорость на выходе составляла 12,83 ± 0,64 мкм / с (рис. 1 I ). Расширение сосудов распространяется с одинаковой скоростью вверх и вниз по течению ( P = 0,67). Расширение капилляров второго и более высокого порядка происходило значительно медленнее, чем в капиллярах первого порядка и p.а. (Рис.1 J ), тогда как изменения диаметра были значительно больше в капиллярах первого и второго порядка, чем в капиллярах р.а. и капилляры высшего порядка (рис. 1 K ).

Чтобы исключить возможность того, что на проводимые ответы влияет дрейф фокуса, мы выполнили визуализацию гиперстека (непрерывные и повторяющиеся записи изображений z-стека) во время стимуляции подушечками усов. Изображения были сглажены, чтобы создать фильм временного ряда с помощью проекций максимальной интенсивности для каждого стека изображений.Эта процедура подтвердила CVR в АП и капиллярах при стимуляции усов, как в верхнем, так и в нижнем потоке, в пяти из пяти экспериментов ( Вспомогательная информация , рис. S1 и Movie S2).

CVR, индуцированные местной инъекцией АТФ.

Пуринергическая передача сигналов может влиять на нервно-сосудистую единицу при патологических состояниях, например, во время церебральной ишемии, когда АТФ высвобождается в высоких концентрациях (19⇓⇓ – 22). АТФ сужает перициты и капилляры сетчатки in vitro, что представляет интерес, поскольку короткие периоды ишемии приводят к феномену отсутствия оплавления и уменьшению калибра мелких сосудов (7, 23).Мы исследовали влияние активации пуринергических рецепторов на перициты и капилляры in vivo путем локальной инъекции АТФ в ствол коры головного мозга мышей NG2-DsRed. Под двухфотонным микроскопом стеклянную микропипетку вводили в кору и продвигали в непосредственной близости от р.а. и первые несколько порядков капилляров. Смесь 10 мкМ Alexa 594 (красный цвет в стеклянной микропипетке) и 1 мМ АТФ выдавливали из микропипетки под давлением воздуха (фиг. 2 A и B ).Вдыхание АТФ вызывало расширение капилляров с последующим сужением (рис. 2 B и Movie S3). Пятнадцать прямоугольных областей интереса были изучены на капиллярах разного порядка (рис. 2 C ), и нормализованное изменение диаметра было нанесено на график во времени для каждой области интереса (рис. 2 D ). Амплитуды расширения или сужения определялись как положительные или отрицательные амплитуды при максимальном сосудистом ответе. О латентном периоде расширения и сжатия сообщалось как время до полу положительного или отрицательного максимума после начала затяжки (рис.2 E ). Четыре переменных были нанесены на график в зависимости от географического расстояния вдоль сосудистой сети от р.а. (Рис.2 F — I ). Такая же цветовая кодировка использовалась для квадратов, представляющих ROI. Точка ветвления капилляра первого-второго порядка показала наиболее сильную и раннюю дилатацию и сужение, тогда как капилляр третьего порядка имел очень небольшое изменение диаметра (рис. 2 F и G ). Значительно более высокая амплитуда как вазодилатации, так и вазоконстрикции была обнаружена в капиллярах первого и второго порядка, тогда как диаметр капилляров более высокого порядка практически не изменился ( n = 7; рис.3 A и B ). Латентные периоды вазодилатации и вазоконстрикции в капиллярах третьего и более высокого порядка были значительно дольше, чем в капиллярах более низкого порядка (рис. 3 C и D ). Не было обнаружено существенной разницы для среднего расстояния от наконечника пипетки до капилляров разного порядка, что исключает влияние расстояния до наконечников пипетки на полученные ответы (рис. 3 E ). Кроме того, следы от отдельных мышей показали отсутствие корреляции между расстоянием между дозатором и характеристиками ответа (т.е.е., задержка и амплитуда) (рис. S2).

Рис. 2. Выдувание

АТФ микропипеткой вызывает расширение сосудов с последующим сужением. ( A ) Схема экспериментальной установки in vivo. Микропипетку для выдувания помещают рядом с участком около артериолы. Микропипетка содержит смесь 10 мкМ Alexa 594 (красный цвет в стеклянной микропипетке) и 1 мМ АТФ. ( B ) Видеозаписи динамики затяжки с 1 мМ АТФ из микропипетки. Расширение сосуда предшествует сужению.Пунктирными линиями обозначены контуры сосуда в состоянии покоя. (Масштабные линейки: 10 мкм.) ( C ) Вдоль сосудистой сети размещают несколько областей интереса с уникальным цветом для измерения диаметра сосуда. (Шкала: 10 мкм.) ( D ) Нормализованное изменение диаметра нанесено на график во времени для каждой области интереса. Области интереса и цвет трассы имеют одинаковую кодировку. ( E ) Амплитуды расширения или сжатия определяются как положительные или отрицательные амплитуды при максимальном сосудистом ответе. О латентности расширения и сжатия сообщают как время до полу положительного или отрицательного максимума после начала затяжки.( F — I ) В этом эксперименте на мышах распределение всех областей интереса в C и D с амплитудой расширения ( F ), амплитудой сжатия ( G ), латентностью дилатации ( H ), и задержка сужения ( I ) на географическом расстоянии от компьютера. вдоль сосудистой сети. Пунктирные линии представляют собой линейную аппроксимацию проводящих откликов на входе и выходе.

Рис. 3.

Расширение и сужение, вызванные АТФ-затяжкой, различаются по амплитуде и латентности в капиллярах разного порядка.( A ) Амплитуды расширения и ( B ) сужения значительно выше в капиллярах первого и второго порядка по сравнению с капиллярами других порядков. ( C ) Латентные периоды расширения и ( D ) сужения значительно больше для капилляров третьего и более высокого порядка, чем для капилляров других порядков. * P <0,05, однофакторный дисперсионный анализ с апостериорным тестом. ( E ) Среднее расстояние от наконечника дозатора до сосудов различных порядков отделения.n.s., не имеет значения; P > 0,05, однофакторный дисперсионный анализ с апостериорным тестом. ( F ) Сравнение проводящих скоростей выше и ниже по потоку при расширении и сжатии, вызванных АТФ-затяжкой. * P <0,05, однофакторный дисперсионный анализ с апостериорным тестом. Все планки погрешностей представляют SEM.

Расширение и сужение, вызванные выдуванием АТФ, продемонстрировали линейную или почти линейную проводимость в направлении вверх и вниз по течению (рис. 2 H и I ). Кондуктивная скорость расширения для сосудов вверх и вниз по течению составляла 11.47 ± 3,37 мкм / с и 14,78 ± 3,85 мкм / с, соответственно, тогда как проводящая скорость сужения для сосудов выше и ниже по потоку составляла 6,54 ± 1,05 мкм / с и 6,55 ± 1,22 мкм / с, соответственно, то есть медленнее, чем для дилатация (рис.3 F ). Визуализация Hyperstack во время вдувания АТФ подтвердила проводящие ответы как на АТФ-индуцированную дилатацию, так и на сжатие в пяти из пяти экспериментов ( Вспомогательная информация , рис. S3 и Movie S4). Более высокая проводящая скорость для расширения ниже по потоку предполагает, что вызванное АТФ расширение и сужение сосудов модулируется разными механизмами.

Сужение, вызванное выделением АТФ, но не дилатация, зависит от пуринергических рецепторов 2 типа.

Чтобы исследовать механизм сужения, вызванного выдуванием АТФ, 0,5 мМ антагониста рецептора P2 пиридоксальфосфат-6-азофенил-2 ‘, 4’-дисульфоновой кислоты (PPADS) наносили местно на облученную кору не менее чем за 2 часа до Пыхтение АТФ. Предварительная подготовка с использованием PPADS сохранила расширение сосудов, но значительно уменьшила сужение сосудов (рис. 4 A и B ). Чувствительность к PPADS особенно выражена в капиллярах первого и второго порядка (рис.4 C и D ). Это указывает на то, что вызванное АТФ сужение наблюдается в отсутствие ингибитора в капиллярах первого и второго порядка и в меньшей степени в капиллярах р.а. капилляры третьего и более высокого порядка (рис. 3) были обусловлены активацией пуринергических рецепторов P2.

Рис. 4.

Сужение, вызванное затяжкой АТФ, опосредуется пуринергическими рецепторами 2 типа. ( A ) После местного применения 0,5 мМ PPADS пипетку для выдувания помещают рядом с участком, прилегающим к артериоле.Красные, синие, зеленые и желтые области интереса помещаются в год. капилляры первого, второго и третьего порядка для измерения диаметра соответственно. (Шкала: 10 мкм.) ( B ) Динамика изменения диаметра в каждой области интереса, указанная в A . Предварительная обработка 0,5 мМ PPADS и выдувание 1 мМ АТФ вызывают дилатацию, но значительно ослабляют сужение. ( C ) Амплитуда расширения существенно не различается с применением и без применения PPADS среди всех порядков капилляров.n.s., не имеет значения; P > 0,05, непарный t тест. ( D ) Амплитуда сужения существенно различается с предварительным кондиционированием капилляров первого и второго порядка и без него с помощью PPADS. * P <0,05, непарный тест t . Все планки погрешностей представляют SEM.

Активация рецепторов P2X и P2Y приводит к аналогичным ответам сосудов.

Исследования артерий и артериол in vitro показали, что активация рецепторов P2Y на гладкомышечных клетках приводит к сужению сосудов, тогда как активация рецепторов P2X на эндотелиальных клетках артериол (ЭК) приводит к расширению сосудов (24–27). .Чтобы проверить, вносят ли одни и те же механизмы вклад в контроль капилляров мозга in vivo, мы исследовали реакции сосудов, вызываемые агонистами рецепторов P2X и P2Y. Агонист рецептора P2X αβATP (αβ-метилен-АТФ) и агонист рецептора P2Y UTP вводили (по 1 мМ каждый) путем вдыхания в непосредственной близости от р.а. и капилляры первого порядка. Поскольку аденозин, гидролизованный из АТФ, является сильнодействующим вазодилататором (28), более стабильный аналог АТФ, ATPγS, был использован в концентрации 1 мМ для экспериментов по надуванию микропипеток.Наконец, контрольные эксперименты были выполнены путем вдувания 10 мкМ Alexa 594 только для того, чтобы исключить эффект самого выдувания.

Мы сравнили влияние соединений на капиллярные ответы первого порядка, потому что эти капилляры давали наиболее устойчивые и глубокие ответы при вдыхании АТФ (рис. 3; см. Также рис. S4). Агонисты рецепторов P2X и P2Y вызывали расширение капилляров первого порядка с последующим сужением. Хотя амплитуды дилатации были одинаковыми для всех соединений (рис.5 A ), контрольные эксперименты с использованием только Alexa 594 показали только слабое расширение в одном из пяти экспериментов. Амплитуда вазоконстрикции была значительно больше при использовании ATPγS, чем ATP (рис. 5 B ), что можно объяснить тем, что ATPγS индуцирует сужение сосудов через активацию рецепторов P2X и P2Y. Эффект расширения менее выражен, поскольку ATPγS более стабилен, чем ATP, с образованием меньшего количества аденозина. В контрольных опытах сужение сосудов наблюдалось редко.Как вазодилатация, так и вазоконстрикция развивались дольше, когда вызывались АТФ, чем для более стабильных соединений (фиг. 5 C и D ). Это может быть объяснено сосудорасширяющим аденозином, гидролизованным из АТФ, что увеличивает латентный период до максимального сужения сосудов. Сравнение проводящих скоростей вазодилатации и сужения выше и ниже по потоку с четырьмя соединениями не обнаружило существенной разницы (рис. 5 E ), что позволяет предположить, что четыре соединения вызывают проводимые сосудистые реакции посредством аналогичного механизма.

Рис. 5.

Реакция сосудов капилляров первого порядка на вдыхание с АТФ, P2X, агонистами рецепторов P2Y, ATPγS и красным красителем. ( A ) Сравнение различных компаундов для вдыхания с амплитудой расширения, ( B ) амплитудой сжатия, ( C ) задержкой расширения, ( D ) задержкой сжатия и ( E ) скоростью проводимости . Соединения представляют собой 1 мМ АТФ, 1 мМ агонист рецептора P2X (αβATP), 1 мМ агонист рецептора P2Y (UTP), 1 мМ ATPγS и 10 мкМ Alexa 594 в качестве контроля.н / д, нет в наличии; * P <0,05, *** P <0,001, однофакторный дисперсионный анализ с апостериорным тестом. Обратите внимание, что латентность контрольного эксперимента отмечена как недоступная как для дилатации ( C, ), так и для сужения ( D ). Это связано с небольшими откликами при контрольной затяжке и неоптимальными измерениями задержки. Все планки погрешностей представляют SEM. n.s., не имеет значения.

Мгновенное и серьезное сужение перицитов после ишемии.

Для изучения мгновенного ответа перицитов при ишемическом инсульте in vivo остановку сердца вызывали i.v. введение 0,05 мл пентобарбитала. Набор изображений, покрывающий всю приартериольную область, был записан до остановки сердца, а другой набор изображений в той же области был записан через 5 минут после остановки сердца. Затем каждый стек изображений проецировался на одно изображение с помощью проецирования средней интенсивности. Паспорт а капилляры первого и второго порядка демонстрируют сильное сужение, в некоторых случаях с забитыми внутри эритроцитами, но только рядом с телами перицитов. Капилляры третьего и более высокого порядка сужены меньше, хотя также имеют настенные перициты (рис.6 A и C ). Капилляры с видимыми клеточными телами перицитов демонстрируют большее сужение, чем капилляры, лишенные тел перицитов (фиг. 6 C ).

Рис. 6.

Ишемия приводит к сильному сужению капилляров в районе артериолы, а предварительное кондиционирование блокаторов рецепторов Р2 смягчает сужение капилляров. ( A ) Пакеты изображений (размер шага 1 мкм, проекция средней интенсивности) сосудистой сети, в том числе р.а. и первые несколько порядков капилляров.Через пять минут после ишемии вследствие остановки сердца (СА) наблюдалось сильное сужение р.а. капилляры первого и второго порядка, но капилляры третьего и более высокого порядка были умеренно сужены. Пунктирными линиями показаны контуры сосудов капилляров первого порядка до остановки сердца. (Шкала: 20 мкм.) ( B ) Предварительная подготовка с использованием 0,5 мМ PPADS в течение 2 часов спасла серьезное сужение р.а. и капилляр первого порядка через 5 мин после CA. Пунктирными линиями показаны контуры сосудов капилляров первого порядка перед СА.(Шкала: 20 мкм.) ( C ) Наиболее серьезные сужения капилляров первого и второго порядка, локализованных вместе с перицитами. Капилляры третьего и более высокого порядка сужены умеренно. Предварительное кондиционирование с помощью PPADS уменьшило вазоконстрикцию у р.а. капилляры первого и второго порядка. Для годовых использовался непарный тест t . н / д, нет в наличии; *** P <0,001. Для капилляров другого порядка использовался односторонний дисперсионный анализ ANOVA с апостериорным тестом (* P <0.05). Все планки погрешностей представляют SEM.

Затем мы оценили, участвуют ли пуринергические рецепторы в вызванном ишемией сужении капилляров перицитами. С этой целью мы суперслили облученную кору мышей с 0,5 мМ PPADS в течение как минимум 2 ч до остановки сердца. Это смягчило сжатие межпозвонкового диска. капилляры первого и второго порядка (рис. 6 B и C ). Эти результаты согласуются с предыдущими исследованиями срезов мозга и патологоанатомическими исследованиями, предполагающими, что перициты сжимаются при ишемии (3, 7) и что предварительное кондиционирование животных с помощью PPADS помогает в восстановлении после экспериментального инсульта (29, 30).Мы пришли к выводу, что перициты в первых нескольких порядках капилляров сильно сужаются после ишемии in vivo и что блокирование пуринергических рецепторов смягчает сужение как артериол, так и капилляров.

Обсуждение

Понимание нейроваскулярной передачи сигналов в ответ на нейрональную или астроцитарную активность имеет решающее значение для понимания того, как процессы мозга снабжаются энергией и генерируются функциональные сигналы нейровизуализации. Наши результаты показывают, что капилляры первого и второго порядка инициируют функциональную дилатацию чаще, чем капилляры p.а. и капилляры высших порядков. Кроме того, местное и прямое введение АТФ вызывает расширение сосудов с последующим сужением первых нескольких порядков капилляров. Функциональная дилатация, а также дилатация и сужение, вызванные АТФ-вдуванием, инициируются в основном в капиллярах первого или второго порядка, а CVR развиваются как выше, так и ниже по течению. Однако скорость проводимой вазодилатации выше, чем проводимой вазоконстрикции. Более того, через несколько минут после церебральной ишемии перициты на участках, близких к артериолам, сужаются посредством механизма, зависимого от рецептора P2.

Вклад перицитов в регулирование CBF является спорным (13). Некоторые исследования in vivo предполагают роль перицитов в регуляции капиллярного кровотока (3, 6), в то время как другие показали, что контроль кровотока обнаруживается только в артериолах, но не в капиллярах, и что гладкомышечные клетки сосудов, но не перициты , способствуют регуляции ответов CBF (10–12). Однако в большинстве этих исследований было высказано предположение, что перициты, близкие к п.о. сокращаются во время нормальной мозговой деятельности, а перициты на капиллярах первого и второго порядка обладают гибридными свойствами как гладкомышечных клеток, так и капиллярных перицитов (31).В наших исследованиях перициты были идентифицированы с помощью двухфотонной микроскопии как красные флуоресцентные клетки на стенке капилляров у мышей NG2-DsRed. Тем не менее, мы описываем изменения капиллярной функции в соответствии с порядком ветвления от р.а. и участие перицитов в этом контексте. Наши результаты подтверждают важность использования определенной геометрии сосудов по отношению к кортикальной поверхности для надежной оценки небольших изменений диаметра капилляров.

Как и в других исследованиях (3, 10), наши данные свидетельствуют о ключевой роли капилляров, близких к p.а. в местном контроле кровотока. В качестве мощного инструмента для изучения CBF (32) использовался двухфотонный микроскоп для визуализации для фокусировки в одной горизонтальной плоскости на глубине 100–200 мкм для получения изображения хорошего качества. Эта горизонтальная плоскость обычно составляла один раз в год. и связанные с ними капилляры первого, второго или третьего порядка. Наши результаты показали, что дилатация капилляров как ответ на повышенную синаптическую активность (то есть ответ нервно-сосудистого сопряжения) в большинстве случаев инициируется в капиллярах первого порядка.Это согласуется с более ранними результатами, указывающими на активное расслабление перицитов перед расслаблением гладкомышечных клеток артериол (3), и с недавними исследованиями, показывающими, что актин гладких мышц присутствует в перицитах в капиллярах, близких к артериолам (10, 33). Кроме того, перициты околоартериоловых капилляров могут иметь более плотный гладкомышечный актин (12, 34), поскольку капилляры первого и второго порядка реагируют с самой ранней и наиболее глубокой дилатацией.

Выдувание АТФ вызывало дилатацию и сужение первых нескольких порядков капилляров.Напуск АТФ на капилляры выше второго порядка почти не вызывал изменений в диаметре. Наблюдения показывают, что перициты обладают различной чувствительностью к пуринергической стимуляции в соответствии с предыдущими исследованиями (5). Было высказано предположение, что дилатация, вызванная вдыханием АТФ, опосредуется активацией рецепторов P2X на артериолярных ЭК (24). Однако недавнее исследование показало, что АТФ может также действовать на рецепторы P2X1 астроцитов, вызывая высвобождение PGE ₂ , который расслабляет перициты (9).Другие исследования показали, что аналог АТФ ATPγS имеет свой собственный фармакологический профиль; например, он действительно может быть гидролизован до аденозина (35), что может быть другим объяснением вазодилатации, вызванной АТФ-затяжкой.

Сужение сосудов, вызванное выдуванием АТФ, было значительно ослаблено антагонистом пуринергических рецепторов 2 типа PPADS, что указывает на участие пуринергических рецепторов 2 типа. Подобно нашему исследованию, вдувание АТФ в срезах мозга ранее было показано, что увеличивает цитозольный Ca ²⁺ в глиальных клетках с последующим сужением соседних сосудов, которое устраняется преинкубацией с блокатором рецепторов P2Y1 (36).Наши исследования in vitro с перицитами в монокультуре ( Supporting Information , Fig. S5 и Movie S5) подтвердили, что АТФ сужает перициты капилляров способом, зависящим от активации рецептора P2, и увеличивает цитозольный Ca ²⁺ . Это исследование демонстрирует, что внутриклеточное увеличение количества перицитов Ca ²⁺ может быть механизмом, лежащим в основе сокращения перицитов в ответ на АТФ. АТФ, нанесенный на церебральные артериолы in vitro, вызывал двухфазную реакцию сосудов, сужение с последующим расширением (24), что противоположно тому, что мы наблюдали в капиллярах.Данные свидетельствуют о том, что эффект пуринергического сигнального каскада в капиллярах отличается от эффекта в артериолах (9).

В артериях и артериолах CVR в первую очередь характеризуются быстрой (1-3 мм / с) и далеко идущей электрической проводимостью вдоль хорошо спаренного эндотелия в гладкие мышцы (37, 38). При стимуляции G-сопряженного рецептора вторичная медленная и пространственно ограниченная волна Ca ²⁺ распространяется вдоль эндотелия (~ 100 мкм / с), вызывая выработку оксида азота и простагландинов (рис.7 A и B ). Ингибирование электрического компонента продемонстрировало, что скорость медленного, основанного на диффузии CVR составляет ~ 20 мкм / с, что аналогично медленной скорости распространения вазодилатации, наблюдаемой в настоящем исследовании (39). Кроме того, гиперполяризующие импульсы распространяются по ЭК в капиллярах со скоростью проводимости в 100 раз быстрее, чем вызванный диффузией CVR (37). Напротив, времена релаксации сосудов одинаковы для двух типов проводимых ответов. Возможно, что окончательный общий путь обоих типов сосудистых ответов может включать сброс калия бутонами аксонов одновременно с быстрым выбросом калия (40), но этот вопрос необходимо будет рассмотреть более подробно в будущих исследованиях.

Рис. 7.

Возможные механизмы дилатации и сжатия, вызванной АТФ-затяжкой. ( A ) Пиальная артерия и артерии состоят из эндотелия, окруженного гладкомышечными клетками (светло-красные). По мере того, как капилляры отходят от АП, гладкие мышцы замещаются перицитами (светло-голубыми) с неоднородной морфологией по капиллярам первого, второго и более высокого порядка (т. Е. Идущим от АП к венозной стороне). ( B ) Быстрая и дальняя проводимость по артериолам и артериям посредством электрической проводимости и локальной волны Ca ²⁺ .( C ) Наблюдаемое медленное и низкоуровневое проведение вазомоторных ответов, исходящих в основном из капилляров первого и второго порядка, по-видимому, связано с передачей сигналов путем диффузии. Можно предвидеть как паракринную передачу сигналов вдоль концевых точек астроцитов, так и внутриклеточную диффузию по предполагаемым щелевым соединениям.

Хотя лежащий в основе механизм остается неясным, можно предположить основанное на диффузии проведение вазомоторных реакций, исходящих из капилляров первого и второго порядка, например, паракринную передачу сигналов вдоль концевых ножек астроцитов или внутриклеточную диффузию через щелевые соединения, соединяющие ЭК и / или перициты (рис.7 С ). Однако документация о соединении щелевых соединений между ЭК капилляров первого и второго порядка в коре головного мозга мышей отсутствует. Кроме того, в отличие от артериального эндотелия, капиллярные ЭК не содержат каналов SK _Ca / IK _Ca (37), которые, как полагают, лежат в основе инициирования быстрых электрических CVR (41). Это также может объяснить, почему микроприменение АТФ к пиальным артериям и АП in vitro приводит к сужению, за которым следует эндотелий-зависимое расширение сосудов (25, 26).

Во время ишемии перициты головного мозга сужаются и останавливают кровоток в капиллярах в течение нескольких минут. Сужение выражено в области п.а. капилляры первого и второго порядка, тогда как диаметр высших капилляров оставался постоянным. Это поддерживает и изменяет представление о том, что перициты способствуют длительному снижению капиллярного кровотока после церебральной ишемии (3, 7, 42). Наиболее чувствительной к ишемии областью сосудистой сети являются капилляры первого порядка в районе артериолы.Предварительное кондиционирование антагонистом рецепторов P2 PPADS облегчало сужение перицитов после ишемии, что может быть связано с блокадой пуринергических рецепторов 2 типа, но его эффект в предотвращении сужения перицитов при ишемии с равной вероятностью отражает то, что он блокирует обратный режим Na ^{+. Обмен} / Ca ²⁺ , хорошо известный путь перегрузки Ca ²⁺ при ишемии (43). Более того, PPADS блокирует экто-АТФазы (44), тем самым способствуя сужению перицитов после ишемии.В других исследованиях сообщалось, что модуляция пуринергических рецепторов способствует выздоровлению животных после инсульта in vivo (29, 30), но наши исследования показывают, что перициты на капиллярах первого порядка могут быть спасены путем блокирования пуринергических рецепторов до церебральной ишемии.

Материалы и методы

Обращение с животными.

Все процедуры с участием животных были одобрены Датским национальным этическим комитетом в соответствии с руководящими принципами, изложенными в Конвенции Совета Европы о защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и других научных целей, и соответствовали руководящим принципам ARRIVE.Сорок мышей NG2-DsRed [Tg (Cspg4-DsRed.T1) 1Akik / J; Джексона] для обоих полов использовались в возрасте 4–7 месяцев. Трахею канюлировали для механической вентиляции (Minivent type 845; Harvard Apparatus), и катетеры были помещены в левую бедренную артерию и вену для инфузии веществ и для контроля артериального давления и газов крови. Чтобы гарантировать, что животные содержатся в физиологических условиях, мы непрерывно отслеживали CO ₂ в конце выдоха (Capnograph type 340; Harvard Apparatus) и артериальное давление (манометр BP-1; World Precision Instruments) и оценивали газы в артериальной крови. образцы дважды в течение каждого эксперимента (pO ₂ , 95–110 мм рт. ст .; pCO ₂ , 35–40 мм рт. ст., pH 7.35–7.45) с помощью радиометра ABL 700Series. Температуру тела поддерживали на уровне 37 ° C с помощью ректального датчика температуры и обогревающего одеяла (контроллер температуры TC-1000; CWE).

Экспериментальная установка включала приклеивание черепа к металлической пластине цианоакрилатным гелем (Loctite Adhesives). Была просверлена трепанация черепа диаметром 4 мм, центрированная на 0,5 мм позади и на 3 мм справа от брегмы над сенсорной областью коры головного мозга. После удаления твердой мозговой оболочки препарат был покрыт 0,75% гелем агарозы (тип III-A, низкий EEO; Sigma-Aldrich), смоченным искусственной спинномозговой жидкостью (aCSF; NaCl 120 мМ, KCl 2.8 мМ, NaHCO ₃ 22 мМ, CaCl ₂ 1,45 мМ, Na ₂ HPO ₄ 1 мМ, MgCl ₂ 0,876 мМ и глюкоза 2,55 мМ; pH 7,4) и выдерживали при 37 ° C. Для экспериментов по визуализации часть краниотомии была покрыта покровным стеклом, что позволяло вводить электроды и проводить фармакологические вмешательства.

Мышей анестезировали i.p. инъекция смеси кетамина (60 мг / кг) и ксилазина (10 мг / кг) и введение дополнительных доз (30 мг / кг) кетамина каждые 20 мин.По завершении всех хирургических вмешательств анестезия была переведена на непрерывную внутривенную анестезию. инфузия с α-хлоралозой (33% мас. / об .; 0,01 мл / 10 г / ч). В конце экспериментального протокола мышей умерщвляли внутривенным введением. инъекция 0,05 мл пентобарбитала с последующим смещением шейки матки.

Стимуляция Whisker-Pad.

Сенсорная кора головного мозга мыши была активирована стимуляцией контралатеральной подглазничной ветви тройничного нерва с использованием набора изготовленных на заказ биполярных электродов, вводимых чрескожно.Катод располагали относительно hiatus infraorbitalis (IO), а анод вводили в жевательные мышцы (45). Таламокортикальная стимуляция ИО выполнялась при интенсивности 1,5 мА (ISO-flex; A.M.P.I.) в течение 1 мс в сериях по 20 с при 2 Гц.

Выдувание микропипеток.

Стеклянные микропипетки для выдувания были изготовлены съемником пипеток (P-97; Sutter Instrument) с сопротивлением 3–3,5 МОм. В пипетку загружали смесь 10 мкМ Alexa 594 и активных веществ для визуализации пипетки под двухфотонным микроскопом.Под двухфотонной микроскопией пипетка была введена в кору, и сосудистая сеть приблизилась на 100–200 мкм ниже поверхности. Расстояние между наконечником пипетки и сосудистой сетью составляло 30–50 мкм (рис. 2 A ). Вещества вдыхали в течение ~ 200 мс, используя в пипетке давление воздуха ~ 15 фунтов на квадратный дюйм. Наконечник пипетки случайным образом располагался рядом с р.а. или капилляры первого или второго порядка, и краситель распространяется очень быстро (~ 160 мкм / с). В течение одного-двух периодов сбора данных «красное облако» покрыло и артериолу, и капилляры, и фон вернулся к нормальному состоянию через ~ 20 с после затяжки.На сосудистые реакции не влияла концентрация АТФ на разных расстояниях (рис. S2).

Двухфотонная визуализация.

FITC-декстран (2% масс. / Об., Молекулярная масса 70 000, 50 мкл; Sigma-Aldrich) вводили в бедренную вену для мечения плазмы крови. Эксперименты проводились с использованием коммерческого двухфотонного микроскопа (Femto3D-RC; Femtonics Ltd.) и водно-иммерсионного объектива 25 × 1.0 N.A. Длину волны возбуждения устанавливали 900 нм. Излучаемый свет фильтровали для сбора красного и зеленого света от DsRed (перициты) и FITC-декстрана (просвет сосуда).Размер кадра обычно составлял 400 × 400 пикселей (370 мс на кадр). Временные ряды x – y были взяты для изображения перицитов и кровеносных сосудов во время стимуляции или выдувания микропипетки. В наших более ранних исследованиях (3) использовалась частота кадров 5,9 Гц, но из-за свойств прибора в настоящем исследовании мы использовали частоту кадров 2–3 Гц. Более низкая частота кадров одновременно обеспечивала превосходное пространственное разрешение CVR в ансамбле мелких кровеносных сосудов. Однако это временное разрешение не позволило нам получить достоверную информацию о времени задержки до 10% ответа.Поэтому в этом исследовании мы использовали время задержки до 50% ответа.

Анализ изображений.

Аналитическое программное обеспечение было разработано с использованием MATLAB. Было построено усредненное по времени изображение из зеленого канала. Прямоугольная область интереса шириной 4 мкм была нарисована перпендикулярно долготе сосуда (рис. 1 A ). Чтобы свести к минимуму влияние черных теней эритроцитов и незначительной вибрации коры, прямоугольная область интереса была усреднена путем проецирования в одну линию для каждого кадра, представляющего профиль сегмента сосуда в этом кадре.Линия профиля была построена как 2D-изображение с осью x в виде количества кадров (рис. 1 C , верхний ). Алгоритм активного контура (сегментация Чана – Весе) использовался для поиска краев сосуда, которые обозначены красными кривыми (46, 47), и временной ход измеренного диаметра рассчитывался по расстоянию между верхними и нижние красные кривые (рис. 1 C , нижний ). Отвечающие капилляры были определены как капилляры с изменением более чем 2% от начального диаметра сосуда.Амплитуда ответа сосуда определялась как максимальная амплитуда пика после стимуляции / затяжки. Задержка ответа была определена как задержка половины максимальной амплитуды.

Заявка на лекарство.

После завершения всех хирургических процедур внутривенно вводили FITC-декстран (FD2000S; Sigma-Aldrich). через катетер в бедренную вену для маркировки сыворотки крови и визуализации сосудистой сети под двухфотонным микроскопом (зеленый цвет). В исследовании выдувания АТФ с помощью микропипетки выдувное вещество представляло собой смесь 10 мкМ Alexa Fluor 594 (A-10438; Life Technologies; красный цвет) и 1 мМ АТФ (A9187; Sigma-Aldrich), растворенных в aCSF.Тот же метод был использован для исследований ATPγS (A1388; Sigma-Aldrich), UTP (U6875; Sigma-Aldrich) и αβ-метилен-ATP (M6517; Sigma-Aldrich). В исследовании предварительно подготовленного выдувания АТФ с использованием антагониста рецептора P2 PPADS (P178; Sigma-Aldrich), aCSF, содержащий 0,5 мМ PPADS, использовался для суперплавления обнаженной коры сразу после удаления твердой мозговой оболочки и для приготовления агарозы и жидкости для купания для краниального окна. во время визуализации. Эксперименты по вдыханию АТФ проводились по крайней мере после 2 часов воздействия PPADS.Та же процедура для нанесения и воздействия PPADS использовалась в подгруппе экспериментов, в которых остановка сердца и церебральная ишемия вызывались внутривенным введением. применение 0,05 мл (200 мг / мл) пентобарбитала.

Статистический анализ.

Ответы представлены как среднее значение ± стандартная ошибка среднего. Значения P взяты из однофакторного дисперсионного анализа с апостериорным критерием Тьюки – Крамера или непарных тестов Стьюдента t , в зависимости от ситуации. P ≤ 0,05 считалось значимым. Все статистические анализы были выполнены с использованием MATLAB.

Благодарности

Мы благодарим Кшиштофа Кухара за его вдохновляющие советы и профессиональную помощь с полировкой фигур и видео и Алексея Браже за его любезную помощь в улучшении алгоритма анализа видео. Это исследование было поддержано Исследовательской инициативой Фонда Лундбека по мозговым барьерам и доставке лекарств, Фондом NOVO-Nordisk, Датским советом по медицинским исследованиям и грантом фонда Nordea Центру здорового старения.

Сноски

• Автор: C.К., Б. Б. и М.Дж.Л. спланированное исследование; C.C., J.C.F., S.H.J., M.L. и S.A.Z. проведенное исследование; C.C. и Б. внесены новые реагенты / аналитические инструменты; C.C. и B.O.H. проанализированные данные; и C.C., B.O.H. и M.J.L. написал газету.

• Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

• Эта статья представляет собой прямое представление PNAS.

• Эта статья содержит вспомогательную информацию на сайте www.pnas.org/lookup/suppl/doi:10.1073/pnas.1707702115/-/DCSupplemental.

Какова роль вазоконстрикции в патофизиологии острого повреждения почек (ОПП)?