To the problems of modeling the brain ischemia in small animals

In the review article the problems of modeling cerebral ischemia in small mammals are consecrated. The advantages of experimental studies that are based on the similarity of the blood circulation of the brain in humans and animals are indicated. Classification of experimental models for the study of acute and chronic disorders of cerebral circulation, mechanisms of their development and preclinical approbation of new drugs is given. The authors indicate that all experimental models of brain ischemia can be divided into two groups: to study risk factors and pathophysiological studies of brain ischemia. And in the second case, the models of focal and global ischemia are described. In conclusion, the authors point out the difficulties and shortcomings of certain methods of ischemia reproduction, which await researchers to solve the above problems

Можливості моделювання ішемії головного мозку в дрібних тварин

В обзорной статье освещены проблемы моделирования церебральной ишемии у мелких млекопитающих. Указаны преимущества экспериментальных исследований, основанных на сходстве кровообращения головного мозга у людей и животных. Описаны строение и топография сосудистой системы, гемодинамические параметры, что является серьезным основанием использования данных моделирования цереброваскулярной патологии у крыс с дальнейшей экстраполяцией на человека. В процессе развития экспериментальной неврологии разработано достаточное количество опытных моделей, в том числе для исследования острых и хронических сосудистых дисгемий, факторов риска, механизмов развития цереброваскулярной патологии, доклинической апробации новых диагностических и лечебных методик. Дана классификация экспериментальных моделей для изучения острых и хронических нарушений мозгового кровообращения, механизмов их развития и доклинической апробации новых препаратов. Авторы указывают на то, что все экспериментальные модели ишемии головного мозга можно разделить на две группы: для изучения факторов риска и патофизиологических исследований ишемии головного мозга. А во втором случае описаны модели очаговой и глобальной ишемии. При этом второй пункт подразделяется на два блока моделей: фокальная ишемия (очаговая, региональная) по типу инсульта и глобальная ишемия по типу остановки сердца. В заключение авторы указывают на трудности и недостатки некоторых методов воспроизводства ишемии. Низкая ее воспроизводимость обусловлена анатомическим отличием строения артериального круга большого мозга с наличием дополнительной соединительной артерии и выраженным коллатеральным кровотоком, возможны неточность воспроизведения ишемии при ряде фокальных моделей, сложность хирургического доступа к определенным артериям соответствующего бассейна. Методики окклюзий нескольких артерий агрессивны, что отличается от реальных условий развития инсульта; наблюдаются травматизация, перфорация сосуда; также необходимо специальное сложное оборудование.The review article highlights the problems of modeling cerebral ischemia in small mammals. The advantages of experimental studies based on the similarity of cerebral circulation in humans and animals are indicated. The structure and topography of the vascular system and hemodynamic parameters are described, which is a serious reason for using the data on modeling cerebrovascular pathology in rats with further extrapolation to humans. In the process of development of experimental neuroscience, a sufficient number of experimental models have been developed, including for the study of acute and chronic vascular discirculation, risk factors, mechanisms for the development of cerebrovascular diseases, preclinical testing of new diagnostic and therapeutic methods. The classification of experimental models for the study of acute and chronic disorders of cerebral circulation, mechanisms of their development and preclinical approbation of new drugs is given. The authors indicate that all experimental models of cerebral ischemia can be divided into two groups: to investigate risk factors and for pathophysiological studies of cerebral ischemia. And in the second case, focal and global ischemia models are described. At the same time, the second item is divided into two blocks of models: focal (regional) ischemia according to the type of stroke and global ischemia in the form of cardiac arrest. In conclusion, the authors point out the difficulties and disadvantages of some methods of simulating ischemia. Its low reproducibility is due to the anatomical difference in the structure of the cerebral arterial circle with the presence of additional communicating artery and pronounced collateral blood flow; inaccuracy of simulating ischemia in a number of focal models is possible; the surgical access to certain arteries of the respective basin is complex. The techniques of several arteries occlusion are aggressive, which differs from the actual conditions of stroke development; trauma and perforation of the vessel are observed; also, special complex equipment is required.В оглядовій статті висвітлені проблеми моделювання церебральної ішемії в дрібних ссавців. Вказані переваги експериментальних досліджень, заснованих на схожості кровообігу головного мозку в людей і тварин. Описано будову і топографію судинної системи, гемодинамічні параметри, що є серйозною підставою використання даних моделювання цереброваскулярної патології в щурів із подальшою екстраполяцією на людину. Під час розвитку експериментальної неврології розроблена достатня кількість досвідчених моделей, в тому числі для дослідження гострих і хронічних судинних дисгемій, факторів ризику, механізмів розвитку цереброваскулярної патології, доклінічної апробації нових діагностичних і лікувальних методик. Дана класифікація експериментальних моделей для вивчення гострих і хронічних порушень мозкового кровообігу, механізмів їх розвитку і доклінічної апробації нових препаратів. Автори вказують на те, що всі експериментальні моделі ішемії головного мозку можна розподілити на дві групи: для вивчення факторів ризику та патофізіологічних досліджень ішемії головного мозку. А в другому випадку описані моделі вогнищевої і глобальної ішемії. При цьому другий пункт поділяється на два блоки моделей: фокальна ішемія (вогнищева, регіональна) за типом інсульту і глобальна ішемія за типом зупинки серця. На закінчення автори вказують на труднощі і недоліки деяких методів відтворення ішемії. Низька її відтворюваність обумовлена анатомічною відмінністю будови артеріального кола великого мозку з наявністю додаткової сполучної артерії і вираженим колатеральним кровотоком, можливі неточність відтворення ішемії при ряді фокальних моделей, складність хірургічного доступу до певних артерій відповідного басейну. Методики оклюзій декількох артерій агресивні, що відрізняється від реальних умов розвитку інсульту; спостерігаються травматизація, перфорація судини; також потрібне спеціальне складне обладнання