यह लेख धमनी रक्तचाप में कटौती के दौरान अपने रक्त प्रवाह को स्वचालित करने के लिए मस्तिष्क परिसंचरण की क्षमता का मूल्यांकन करने के लिए लेजर डॉप्लर फ्लोमेट्री के उपयोग को दर्शाता है।
सेरेब्रल रक्त प्रवाह को विनियमित करने के लिए शरीर के तंत्र की जांच करते समय, लेजर डॉप्लर फ्लोमेट्री (एलडीएफ) का उपयोग करके माइक्रोइंस्ट्रक्चररी रक्त प्रवाह का सापेक्ष माप प्राप्त किया जा सकता है। यह कागज एक बंद खोपड़ी तैयारी को दर्शाता है जो खोपड़ी को भेदने या कक्ष या मस्तिष्क खिड़की स्थापित किए बिना मस्तिष्क रक्त प्रवाह का मूल्यांकन करने की अनुमति देता है। ऑटोरेगुलेटरी तंत्र ों का मूल्यांकन करने के लिए, ग्रेडेड नकसीर के माध्यम से नियंत्रित रक्तचाप में कमी के मॉडल का उपयोग किया जा सकता है, जबकि साथ ही एलडीएफ को नियोजित किया जा सकता है। यह रक्त की मात्रा को प्रसारित करने वाले रक्तचाप की वापसी द्वारा उत्पादित धमनी रक्तचाप में कटौती के जवाब में रक्त प्रवाह में सापेक्ष परिवर्तनों की वास्तविक समय ट्रैकिंग को सक्षम बनाता है। यह प्रतिमान धमनी रक्तचाप में कटौती के दौरान मस्तिष्क रक्त प्रवाह ऑटोरेगुलेशन का अध्ययन करने के लिए एक मूल्यवान दृष्टिकोण है और प्रोटोकॉल में मामूली संशोधनों के साथ, रक्तस्रावी सदमे के एक प्रयोगात्मक मॉडल के रूप में भी मूल्यवान है। ऑटोरेगुलेटरी प्रतिक्रियाओं का मूल्यांकन करने के अलावा, एलडीएफ का उपयोग मेटाबोलिक, मायोजेनिक, एंडोथेलियल, ह्यूमरल या तंत्रिका तंत्र की जांच करते समय कॉर्टिकल रक्त प्रवाह की निगरानी के लिए किया जा सकता है जो मस्तिष्क रक्त प्रवाह और विभिन्न प्रयोगात्मक के प्रभाव को विनियमित करते हैं मस्तिष्क रक्त प्रवाह पर हस्तक्षेप और रोग की स्थिति।
मस्तिष्क परिसंचरण में ऑटोरेगुलेटरी तंत्र मस्तिष्क में होमोस्टोसिस और सामान्य कार्य को बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। मस्तिष्क रक्त प्रवाह का ऑटोरेगुलेशन हृदय गति, रक्त वेग, परफ्यूजन दबाव, मस्तिष्क प्रतिरोध धमनियों के व्यास, और माइक्रोपरिचालित प्रतिरोध सहित कई कारकों से प्रभावित होता है, जो सभी प्रणालीगत रक्तचाप की शारीरिक सीमा पर मस्तिष्क में कुल मस्तिष्क रक्त प्रवाह को बनाए रखने में भूमिका निभाते हैं। जब धमनी दबाव बढ़ जाता है, तो ये तंत्र इंट्राक्रैनियल दबाव में खतरनाक वृद्धि को रोकने के लिए आर्टेरियोल और प्रतिरोध धमनियों को संकुचित करते हैं। जब धमनी रक्तचाप कम हो जाता है, तो स्थानीय नियंत्रण तंत्र ऊतक परफ्यूजन और ओ2 डिलीवरी को बनाए रखने के लिए आर्टेरियोल्स को फैलाते हैं। हाइपरकैप्निया, दर्दनाक या वैश्विक हाइपोक्सिक मस्तिष्क की चोट, और मधुमेह माइक्रोएंजियोपैथी1,2,3,4,5,6 जैसी विभिन्न रोगीय स्थितियां मस्तिष्क की रक्त प्रवाह को स्वचालित करने की क्षमता को बाधित कर सकती हैं। उदाहरण के लिए, क्रोनिकहाइपरटेंशन उच्च दबाव7,8,9की ओर प्रभावी ऑटोरेगुलेटरी रेंज को बदल देता है, और एक उच्च नमक (एचएस) आहार न केवल मस्तिष्क माइक्रोसर्कुलेशन10में सामान्य एंडोथेलियम-निर्भर फैलाव में हस्तक्षेप करता है, बल्कि धमनी दबावकमहोने पर ऊतक ों को फैलाने और बनाए रखने के लिए मस्तिष्क परिसंचरण में ऑटोरेगुलेटरी तंत्र की क्षमता को भी कमजोर करता है। सेरेब्रल ऑटोरेगुलेशन भी Dahl नमक के प्रति संवेदनशील चूहों में बिगड़ा हुआ है जब वे एक एचएस आहार12खिलाया जाता है ।
धमनी दबाव में कटौती के दौरान, सेरेब्रल प्रतिरोध धमनियों और धमनी का फैलाव शुरू में कम परफ्यूजन दबाव के बावजूद मूल्यों को नियंत्रित करने के लिए मस्तिष्क रक्त प्रवाह को वापस करता है। धमनी दबाव के रूप में और कम हो जाता है, सेरेब्रल रक्त प्रवाह कम दबाव (ऑटोरेगुलेटरी प्रतिक्रिया के पठार चरण) पर स्थिर रहता है जब तक कि वास्कुलचर अब कम दबाव में रक्त प्रवाह को बनाए रखने के लिए नहीं फैला सकता है। सबसे कम दबाव जिस पर एक अंग सामान्य रक्त प्रवाह बनाए रख सकता है, उसे ऑटोरेगुलेशन (एलएलए) की निचली सीमा कहा जाता है। एलएलए के नीचे के दबाव में, सेरेब्रल रक्त प्रवाह मूल्यों को आराम करने से काफी कम हो जाता है और धमनी परफ्यूजन दबाव13,14में प्रत्येक कमी के साथ एक रैखिक फैशन में कम हो जाता है। एलएलए में एक ऊपर की ओर बदलाव, जैसा कि उच्च रक्तचाप7,8,9में मनाया जाता है, उन स्थितियों के दौरान इस्कीमिक चोट के जोखिम और गंभीरता को बढ़ा सकता है जहां धमनी परफ्यूजन दबाव कम हो जाता है (उदाहरण के लिए, मायोकार्डियल इंफेक्शन, इस्कीमिक स्ट्रोक, या संचार सदमे)।
एलडीएफ ने विभिन्न परिस्थितियों में माइक्रोसर्कुलेशन में रक्त प्रवाह का मूल्यांकन करने के लिए एक अत्यंत मूल्यवान दृष्टिकोण साबित किया है, जिसमें मस्तिष्क परिसंचरण11,14,15में रक्त प्रवाह का ऑटोविनियमन शामिल है । ऑटोरेगुलेटरी प्रतिक्रियाओं का मूल्यांकन करने के अलावा, एलडीएफ का उपयोग मेटाबोलिक, मायोजेनिक, एंडोथेलियल, ह्यूमरल या तंत्रिका तंत्र की जांच करते समय कॉर्टिकल रक्त प्रवाह की निगरानी के लिए किया जा सकता है जो मस्तिष्क रक्त प्रवाह को विनियमित करते हैं और मस्तिष्क रक्त प्रवाह10,16,17,18,19,20,21पर विभिन्न प्रयोगात्मक हस्तक्षेपों और रोग की स्थिति के प्रभाव को नियंत्रित करते हैं।
एलडीएफ चलती कणों की संख्या और वेग के जवाब में परिलक्षित लेजर प्रकाश में बदलाव को मापता है- इस मामले में, लाल रक्त कोशिकाएं (आरबीसी)। सेरेब्रल संवहनी ऑटोरेगुलेशन के अध्ययन के लिए, धमनी रक्तचाप या तो एक अल्फा-एड्रेनेर्जिक एगोनिस्ट के अर्क द्वारा परिवर्तित किया जाता है धमनी दबाव को बढ़ाने के लिए (क्योंकि मस्तिष्क परिसंचरण ही अल्फा-एड्रेनेर्जिक वासोकॉन्स्ट्रिस्ट एगोनिस्ट)12,15 या नियंत्रित रक्त मात्रा वापसी के माध्यम से धमनी दबाव11,14को कम करने के लिए असंवेदनशील है । वर्तमान अध्ययन में, एलडीएफ का उपयोग स्वस्थ चूहे में सेरेब्रल ऑटोरेगुलेशन पर रक्तचाप में वर्गीकृत कटौती के प्रभाव को प्रदर्शित करने के लिए किया जाता है। हालांकि साहित्य में खुले और बंद खोपड़ी विधियों का वर्णन किया गया है22,23,24,25,वर्तमान कागज एक बंद खोपड़ी तैयारी को दर्शाता है, जिससे खोपड़ी में प्रवेश किए बिना या कक्ष या मस्तिष्क खिड़की स्थापित किए बिना मस्तिष्क रक्त प्रवाह का मूल्यांकन किया जा सकता है।
लेजर डॉप्लर फ्लोमेट्री (एलडीएफ) के साथ ऊतक रक्त प्रवाह प्रतिक्रियाओं का मूल्यांकन। जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, एलडीएफ सिग्नल माइक्रोसर्कुलेशन में इस मामले आरबीसी में चलती कणों की संख्या और …
The authors have nothing to disclose.
लेखक इस अध्ययन को पूरा करने और पांडुलिपि तैयार करने में उत्कृष्ट सहायता के लिए Kaleigh Kozak, मेगन स्टम्फ, और जैक बुल्स के लिए अपनी ईमानदारी से धन्यवाद व्यक्त करते हैं। अनुदान सहायता: NIH #R01-HL128242, #R21-OD018309, और #R21-OD024781 ।
3-0 braided black silk suture | Midwest Vet | 193.73000.2 | |
Arterial Pressure Transducer | Merit Medical | 041516504A | |
Automated Data Acquisition Systems (WINDAQ & BIOPAC system) | DATAQ Instruments | ||
Blood Pressure Display Unit | Stoelting | 50115 | |
Circulating warm water pump | Gaymar Industries | T-pump | |
End-tidal CO2 monitor | Stoelting | Capstar-100 | |
Heparin Sodium | Midwest Vet | 191.46720.3 | |
Kimwipe | Fisher Scientific | 06-666A | |
Laser Doppler Flow Meter | Perimed | PeriFlux 5000 LDPM | |
Laser Doppler Refill Motility Standard | Perimed | PF1001 | |
Polyethylene Tubing (PE240) (for trachea cannula) | VWR | 63018-828 | |
Polyethylene Tubing (PE50) (for femoral catheters) | VWR | 63019-048 | |
Rodent Ventilator | Cwe/Stoelting | SAR-830/P | |
Saline | Midwest Vet | 193.74504.3 | |
Sprague-Dawley Outbred Rats | Variable | N/A | Rats were ordered from various companies |
Standard Rat Chow | Dyets, Inc. | 113755 | |
Stereotaxic Instrument | Cwe/Stoelting | Clasic Lab Standard |