Laser photostimulation of the blood flow in pial microcirculatory vessels
Abstract
The work was carried out on Wistar rats. The reaction of microcirculatory vessels to the laser irradiation was performed in the condition of an ‘open window’. Together with the method of laser Doppler flowmetry we studied the state of tissue blood flow in the cortical area of the brain. Low-intensity laser irradiation at a dose of 3 and 6 J/cm2 was carried out in the red and infrared spectral ranges. Results. Low-intensity laser irradiation of blood vessels of the pia mater at a dose of 3 J/cm2 has a stimulating effect on the microcirculation. The response was dose-dependent up to the threshold limit reactivity. Most sensitive to laser irradiation were the smallest pre-cortical arterioles, which are the final link of multiple branching pial vessels. The high reactivity of the pial microcirculatory vessels was found out in newborn and young animals, and its decline - in mature rats. Increasing the dose of laser irradiation to 6 J/cm2 led to a drop in blood flow and the appearance of signs of microcirculation disorders. Conclusions. Within the therapeutic doses the laser irradiation has a photo stimulating effect on cerebral blood flow.
About the Authors
V. I. Kozlov
Peoples’ Friendship University of Russia
Russian Federation
Russian Federation
F. B. Litvin
Smolensk State Academy of Sports and Tourism
Russian Federation
Russian Federation
S. M. Ryzhakin
Peoples’ Friendship University of Russia
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Андреева Е.Р., Ударцева О.О., Возовиков И.Н. [и др.]. Влияние фотодинамического воздействия на эндотелиальные клетки в модели in vitro // Бюл. эксперим. биол. и мед. 2010. Т. 149, № 2. С. 228-231.
2. Владимиров Ю.А., Клебанов Г.И., Борисенко Г.Г. [и др.]. Молекулярно-клеточные механизмы влияния низкоинтенсивного лазерного излучения // Биофизика. 2004. Т. 49, № 2. С. 339-350.
3. Горшкова О. П. Динамика изменения реактивности пиальных сосудов после кратковременной ишемии головного мозга // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2014. Т. 14, № 2. С. 69-74.
4. Камалян Н.С. Биофизические основы механизма действия низкоинтенсивного лазерного излучения // Вестник МАНЭБ. 2002. Т. 7, № 6. С. 64-69.
5. Клебанов Г.И., Полтанов Е.А., Чичук Т.В. [и др.]. Изменение активности супероксиддисмутазы и содержания пероксинитрита в перитонеальных макрофагах, подвергнутых облучению He-Ne лазером // Биохимия. 2005. Т. 70, № 12. С. 1623-1630.
6. Козлов В.И. Развитие системы микроциркуляции М.: Изд-во РУДН, 2012. 314 с.
7. Козлов В.И., Литвин Ф.Б., Рыжакин С.М. Влияние излучения гелий-неонового лазера на сосуды микроциркуляторного русла мягкой оболочки головного мозга // Лазерная медицина, 2002, Т. 6, вып. 2. С. 22-24.
8. Коцюба А.Е., Беспалова Е.П., Черток В.М. Влияние оксида азота на реактивность сосудов микроциркуляторного русла при воздействии лазером // Тихоокеанский медицинский журнал. 2007. № 4. С. 44-46.
9. Крупаткин А.И., Сидоров В.В. Функциональная диагностика состояния микроциркуляторно-тканевых систем: колебания, информация, нелинейность / руководство для врачей. М.: Либриком, 2014. 498 с.
10. Петрищев Н.Н. Дисфункция эндотелия. Причины, механизмы, фармакологическая коррекция. СПб.: СПбГМУ, 2003. 184 с.
11. Черток В.М., Коцюба А.Е., Беспалова Е.В. Особенности реакции сосудов микроциркуляторного русла некоторых органов на воздействие гелий-неонового лазера // Тихоокеанский мед. журнал. 2007. № 3. С. 48-52.
12. Черток В.М., Коцюба А.Е. Эндотелиальный (интимальный) механизм регуляции мозговой гемодинамики: трансформация взглядов // Тихоокеанский мед. журнал. 2012. № 2. С. 17-26.
13. Шуваева В.Н., Горшкова О.П., Костылев А.В., Дворецкий Д.П. Влияние лазерного излучения на адренореактивность пиальных артериальных сосудов у крыс // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2011. № 1. С. 4-8.
14. Gensert J.M., Ratan R.R. The metabolic coupling of arginine metabolism to nitric oxide generation by astrocytes // Axntioxid. Redox. Signal. 2006. Vol. 8, No. 5-6. P. 919-928.
15. Shimuzu E., Tang Y.P, Rampon C., Tsien J.Z. NMDA receptor-dependent synaptic reinforcement as a crucial process for memory consolidation // Science. 2000. Vol. 290. P 1170-1174.
Review
For citations:
Kozlov V.I., Litvin F.B., Ryzhakin S.M. Laser photostimulation of the blood flow in pial microcirculatory vessels. Pacific Medical Journal. 2016;(2):90-93. (In Russ.)
Views:
302
Email this article 