The character of pulmonary and venous hemodynamics chahges in the experimental pulmonary thromboembolism and myocardial ischemia models

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The pulmonary and venous hemodynamics changes were studied in the experimental pulmonary embolism and myocardial ischemia models in acute experiments on anesthetized rabbits in control and after the blockade of α-adrenoceptors with phentolamine. After 1 min of pulmonary thromboembolism the pulmonary artery pressure and pulmonary vascular resistance increased, the pulmonary flow decreased; the superior vena cava flow decreased to a lesser extent than the inferior vena cava one. During 1 min myocardial ischemia the pulmonary artery pressure and flow decreased, pulmonary vascular resistance did not changed; the superior vena cava flow decreased more than the inferior vena cava one. In case of pulmonary thromboembolism after the blockade of α-adrenoceptors the pulmonary artery pressure increased to the same level, as in control animals, the pulmonary vascular resistance was elevated to a lesser extent. The pulmonary artery flow, the venae cava flows and venous return decreased less than in control. In case of myocardial ischemia after the blockade of α-adrenoceptors the pulmonary artery pressure decreased more, than in control animals, the pulmonary vascular resistance had tendency towards decrease, the venae cava flows and venous return decreased more than in control experiments.The differences of the changes of the pulmonary and venous circulation in cases of pulmonary embolism and myocardial ischemia were caused by activation of the adrenergic mechanisms.

About the authors

Vadim I. Evlakhov

Institute of Experimental Medicine; Pavlov First Saint Petersburg State Medical University

Author for correspondence.
Email: viespbru@mail.ru
SPIN-code: 9072-4077

Dr. Med. Sci., Head of the Laboratory of the Physiology of Visceral Systems named acad. K.M. Bykov; Docent of the Department of Normal Physiology 

Russian Federation, Saint Petersburg

Ilya Z. Poyassov

Institute of Experimental Medicine; Saint Petersburg State University of Aerospace Instrumentation

Email: ilpoar@yandex.ru

Dr. Biol. Sci., Senior Research Fellow of the Laboratory of the Physiology of Visceral Systems named acad. K.M. Bykov; Professor of the Department of the Medical Electronics

Russian Federation, Saint Petersburg

Vladimir I. Ovsyannikov

Institute of Experimental Medicine 

Email: vladovs@mail.ru

Dr. Med. Sci., Principal Research Fellow of the Laboratory of the Physiology of Visceral Systems named acad. K.M. Bykov

Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Goldhaber SZ, Elliott CG. Acute pulmonary embolism: part I: epidemiology, pathophysiology, and diagnosis. Circulation. 2003;108(22):2726-2729. https://doi.org/10.1161/01.CIR.0000097829.89204.0C.
  2. Гилинский М.А., Науменко С.Е. Ишемия и ишемическая устойчивость миокарда: роль симпатической нервной системы // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. – 2008. – Т. 7. – № 2. – С. 93–102. [Gilinsky MA, Naumenko SE. Ischemia and ischemic tolerance of myocardium: role of sympathetic system. Regionarnoe krovoobrashchenie i mikrotsirkuliatsiia.. 2008;7(2):93-102. (In Russ.)]
  3. Hochman JS. Cardiogenic shock complicating acute myocardial infarction: expanding the paradigm. Circulation. 2003;107(24):2998-3002. https://doi.org/10.1161/01.CIR.0000075927.67673.F2.
  4. Goslar T, Podbregar M. Acute ECG ST-segment elevation mimicking myocardial infarction in a patient with pulmonary embolism. Cardiovasc Ultrasound. 2010;8:50. https://doi.org/10.1186/1476-7120-8-50.
  5. Евлахов В.И., Поясов И.З., Шайдаков Е.В. Роль реакций венозных сосудов легких в изменениях легочной гемодинамики при экспериментальной тромбоэмболии легочной артерии // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. – 2017. – Т. 103. – № 7. – С. 778–788. [Evlakhov VI, Poyassov IZ, Shaidakov EV. The role of the venous vessels reactions in the pulmonary hemodynamics changes following experimental pulmonary thromboembolism. Russian journal of physiology. 2017;103(7):778-788. (In Russ.)]
  6. Chen H-M, Duan Y-Y, Yuan L-J, et al. Superior Vena Cava Doppler Flow Changes in Rabbits With Acute Thromboembolic Pulmonary Hypertension. J Ultrasound Med. 2008;27(12):1711-1716. https://doi.org/10.7863/jum.2008.27.12.1711.
  7. Guo X, Liu M, Ma Z, et al. Flow characteristics of the proximal pulmonary arteries and vena cava in patients with chronic thromboembolic pulmonary hypertension: correlation between 3.0 T phase-contrast MRI and right heart catheterization. Diagn Interv Radiol. 2014;20(5):414-420. https://doi.org/10.5152/dir.2014.13501.
  8. Ткаченко Б.И., Евлахов В.И., Поясов И.З. Гемодинамические механизмы снижения венозного возврата и параметров легочного кровообращения при экспериментальной ишемии миокарда // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. – 2009. – Т. 147. – № 1. – С. 32–35. [Tkachenko BI, Evlakhov VI, Poyassov IZ. Hemodynamic mechanisms of reduction of venous return and pulmonary circulation during experimental myocardial ischemia. Biull Eksp Biol Med. 2009;147(1):32-35. (In Russ.)]
  9. Ткаченко Б.И., Евлахов В.И., Поясов И.З., Овсянников В.И. Соотношение изменений гемодинамики в большом и малом кругах кровообращения при экспериментальной ишемии миокарда у кошек // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. – 2010. – Т. 96. – № 5. – С. 521–528. [Tkachenko BI, Evlakhov VI, Poyassov IZ, Ovsyannikov VI. Interrelation of hemodynamic changes in systemic and pulmonary circulation under experimental myocardial ischemia in cats. Russian journal of physiology. 2010;96(5):521-527. (In Russ.)]
  10. Kline JA, Steuerwald MT, Marchick MR, et al. Prospective evaluation of right ventricular function and functional status 6 months after acute submassive pulmonary embolism: frequency of persistent or subsequent elevation in estimated pulmonary artery pressure. Chest. 2009;136(5):1202-1210. https://doi.org/10.1378/chest.08-2988.
  11. Goyal V, Jassal DS, Dhalla NS. Pathophysiology and prevention of sudden cardiac death. Can J Physiol Pharmacol. 2016;94(3):237-244. https://doi.org/10.1139/cjpp-2015-0366.
  12. Евлахов В.И., Поясов И.З., Шайдаков Е.В. Гемодинамика в легких при экспериментальной тромбоэмболии легочной артерии на фоне блокады альфа-адренорецепторов // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. – 2016. – Т. 102. – № 7. – С. 815–824. [Evlakhov VI, Poyassov IZ, Shaidakov EV. The pulmonary hemodynamics following experimental pulmonary thromboembolism and after blockade of the alpha-adrenoceptors. Russian journal of physiology. 2016;102(7):815-824. (In Russ.)]
  13. Chen HM, Duan YY, Li J, et al. A rabbit model with acute thrombo-embolic pulmonary hypertension created with echocardiography guidance. Ultrasound Med Biol. 2008;34(2):221-227. https://doi.org/10.1016/j.ultrasmedbio.2007.06.011.
  14. Kaye AD, Hoover JM, Baber SR, et al. Effects of norepinephrine on α-subtype receptors in the feline pulmonary vascular bed. Crit Care Med. 2004;32(11):2300-2303. https://doi.org/10.1097/01.ccm.0000145589.85559.90.
  15. Vaillancourt M, Chia P, Sarji S, et al. Autonomic nervous system involvement in pulmonary arterial hypertension. Respir Res. 2017;18(1):201. https://doi.org/10.1186/s12931-017-0679-6.
  16. Faber JE, Szymeczek CL, Cotecchia S, et al. Alpha1-adrenoceptor-dependent vascular hypertrophy and remodeling in murine hypoxic pulmonary hypertension. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2007;292(5):H2316-2323. https://doi.org/10.1152/ajpheart.00792.2006.
  17. Rassler B. Role of α- and β-adrenergic mechanisms in the pathogenesis of pulmonary injuries characterized by edema, inflammation and fibrosis. Cardiovasc Hematol Disord Drug Targets 2014;13(3):197-207. https://doi.org/10.2174/1871529x1303140129154602.
  18. Salvi SS. α1-Adrenergic Hypothesis for Pulmonary Hypertension. Chest. 1999;115(6):1708-1719. https://doi.org/10.1378/chest.115.6.1708.
  19. Sorriento D, Santulli G, Del Giudice C, et al. Endothelial cells are able to synthesize and release catecholamines both in vitro and in vivo. Hypertension. 2012;60(1):129-136. https://doi.org/10.1161/HYPERTENSIONAHA.111.189605.
  20. Gornemann T, von Wenckstern H, Kleuser B, et al. Characterization of the postjunctional alpha 2C-adrenoceptor mediating vasoconstriction to UK14304 in porcine pulmonary veins. Br J Pharmacol. 2007;151(2):186-194. https://doi.org/10.1038/sj.bjp.0707221.
  21. Gornemann T, Villalon CM, Centurion D, Pertz HH. Phenylephrine contracts porcine pulmonary veins via alpha(1B)-, alpha(1D)-, and alpha(2)-adrenoceptors. Eur J Pharmacol. 2009;613(1-3):86-92. https://doi.org/10.1016/j.ejphar.2009.04.011.
  22. Науменко С.Е., Латышева Т.В., Жилинский М.А. Ишемическое прекондиционирование и метаболизм миокардиального адреналина // Кардиология. – 2010. – Т. 50. – № 6. – С. 48–52. [Naumenko SE, Latysheva TV, Gilinsky MA. Ischemic preconditioning and metabolism of myocardial adrenaline. Cardiology. 2010;50(6):48-42. (In Russ.)]
  23. Евлахов В.И., Поясов И.З., Шайдаков Е.В. Особенности изменений кровотоков по полым венам при экспериментальной тромбоэмболии легочной артерии // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. – 2016. – Т. 161. – № 6. – С. 711–715. [Evlakhov VI, Poyassov IZ, Shaydakov EV. Peculiarities of blood flow changes in venae cavae during experimental pulmonary embolism. Biull Eksp Biol Med. 2016;161(6):711-715. (In Russ.)]
  24. Евлахов В.И., Поясов И.З. Гемодинамические механизмы изменений кровотока по полым венам при экспериментальной ишемии миокарда // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. – 2014. – Т. 100. – № 3. – С. 328–338. [Evlakhov VI, Poyassov IZ. Hemodynamic mechanisms of the superior and inferior vena cava flow changes following experimental myocardial ischemia. Russian journal of physiology. 2014;100(3):328-338. (In Russ.)]
  25. Hayashi M, Ikomi F, Ohhashi T. Noradrenaline-induced smooth muscle relaxation in the specific region of canine facial vein: implications for facial and cranial circulation. J Physiol Sci. 2006;56(5):369-378. https://doi.org/10.2170/physiolsci.RP009706.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2019 Evlakhov V.I., Poyassov I.Z., Ovsyannikov V.I.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».