Экспериментальные модели артериальной гипертензии

Поражение органов-мишеней при артериальной гипертензии
Сердце
Увеличение постнагрузки на ЛЖ→ гипертрофия ЛЖ
Инфаркт миокарда
Кровеносные сосуды
Головной мозг
Сетчатка глаза
Почка
Баротравма интимы → эндотелиальная дисфункция
Атеросклероз, гиалиноз
Срыв ауторегуляции → гиперперфузия → отек
Гипертензивная энцефалопатия, инсульт
Повреждение сосудов → ангиоретинопатия
Ухудшение зрения, слепота
Срыв ауторегуляции → баротравма капилляров клубочков → некроз клубочков
Нефроангиосклероз, почечная недостаточность

Основные варианты моделирования артериальной гипертензии в эксперименте
Почечная гипертензия (вазоренальная, ренопаренхиматозная);
Эндокринная гипертензия;
Нейрогенная гипертензия;
Психогенная гипертензия;
Генетические модели;
Фармакологические модели

Harry Goldblatt (1891-1977)
Варианты моделирования вазоренальной гипертензии
«Две почки, один зажим»: ↑ ренин, ↑ ангиотензин II → ↑↑ ОПСС → ↑↑ АД
«Одна почка, один зажим»: нарушение экскреции Na+ и H2O → ↑↑ ОЦК → ↑↑ АД
«Две почки, два зажима»: см. предыдущий

Крысы со спонтанной гипертензией (spontaneously hypertensive rats)
Исторически первая генетическая модель гипертензии (Okamoto, Aoki, 1966);
Получена путем скрещивания крыс линии Wistar, имеющих повышенный уровень АД;
Стабильно повышенный уровень АД достигается у животных около 12 нед.;
Среднее АД составляет 190-200 мм рт. ст. (у здоровых животных – 115-130 мм рт. ст.);
Наиболее широко используемая модель гипертензии

Параллели между экспериментальными моделями и клиническими формами гипертензии

Методы регистрации АД в эксперименте
1. Прямой (кровавый)
2. Непрямой (неинвазивный)
Датчик
Усилитель
Регистратор
Катетер
Манжета
Датчик
Контрольный блок
3. Телеметрический (дистанционный)
Вживленный (пере)датчик
Приемник
Регистратор
Регистратор

Методика катетеризации сонной артерии крысы: выделение артерии и наложение лигатур
Краниальный конец
Каудальный конец

Методика катетеризации сонной артерии крысы: перевязка краниальной лигатуры и наложение зажима на каудальный отдел

Методика катетеризации сонной артерии крысы: пункция артерии и введение катетера
Игла

Методика катетеризации сонной артерии крысы: фиксация катетера и снятие зажима

Основные преимущества использования неинвазивного метода Короткова в экспериментальных целях
Отсутствие влияния анестезии на величину АД
Возможность серийных измерений АД в ходе хронического эксперимента
Возможность одномоментного измерения АД у нескольких животных (многоканальные измерители)
Отсутствие хирургического вмешательства и сопряженного с ним иммуновоспалительного ответа
Сравнительная дешевизна метода (например, в сравнении с телеметрией)
Практически полное совпадение получаемых данных с результатами инвазивного измерения («золотым стандартом»)

Современный аппаратный комплекс для неинвазивного изменения АД у мелких лабораторных животных

Основные элементы аппаратного комплекса для неинвазивного изменения АД (1)
Хвостовые манжеты различных диаметров (мышь, крыса)
Существуют 3 варианта датчиков:
Фотоплетизмографические
Пьезоплетизмографические
Волюметрические (оптимальные)
Датчик пульсаций, размещаемый на хвосте животного дистальнее манжеты

Основные элементы аппаратного комплекса для неинвазивного изменения АД (2)
Контрольный блок, к которому присоединяется хвостовая манжета и датчик пульсаций. Содержит автоматический насос, усилитель и преобразователь. Позволяет мониторировать величину АД
Цилиндрическая клетка, служащая для ограничения движений животного

Основные элементы аппаратного комплекса для неинвазивного измерения АД (3)

Пример оценки систолического АД у крысы программным методом с использованием способа Короткова

Использование аппаратного комплекса в эксперименте для регистрации артериального давления

Основные технические характеристики современных неинвазивных измерителей давления
Использование волюметрического датчика позволяет осуществлять одновременную регистрацию 6 следующих показателей: систолического, диастолического и среднего артериального давления, частоты сердечных сокращений, объема крови в хвосте и объемной скорости кровотока в хвосте
Максимальное измеряемое давление – 300 мм рт. ст.
Время, необходимое для одного цикла измерения – 20 – 45 секунд
Воспроизводимость измерения в пределах 1- 2,5 %

Задачи, для решения которых используется метод неинвазивного измерения АД в эксперименте (1)
Доклиническая оценка эффективности гипотензивных фармакологических препаратов (Tilma de Richelieu L et al., Am J Physiol, 2005)
Изучение роли отдельных генов и их полиморфизмов в механизмах развития артериальной гипертензии (АГ) (Chen J et al., J Genet, 2005)
Контроль величины АД в экспериментальных моделях артериальных гипертензий (SHR, SHR-SP и др.) (Hu CT et al., Life Sci, 2005)