Autoregulation in der Retina des isolierten, arteriell perfundierten Katzenauges

Zusammenfassung

Bei konstantem Perfusionsdruck ist Flow-Änderung Folge einer Widerstandsänderung in den okulären Gefäßen. CO₂, ein potenter Vasodilatator, erhöht den Flow und parallel dazu die Amplitude der b-Welle des Elektroretinogramms im perfundierten Auge. Wir beobachten unter Hypoxie (bis zu -40% des Kontrollwertes) eine Flow-Zunahme von 2 bis 8,5%, während Hyperoxie (bis +40% des Ausgangswertes) eine Flow-Abnahme von 2 bis 8% auslöste. Frühere experimentelle Hinweise aus Arbeiten anderer Autoren zeigen dass die Chorioidea auf Änderungen des pO₂ nicht oder minimal reagiert, und die langen hinteren Ziliaraterien waren verschlossen worden, um die Zirkulation im Ziliarkörper auszuschließen.

So interpretieren wir die beschriebenen Flow-Änderun-gen als retinale, autoregulative Antworten auf Hypoxie, bzw. auf Hyperoxie. Vasculare Autoregulation ist also in vitro vorhanden, obwohl die Amplitude der ERG-b-Welle hier weit weniger stabilisiert wird, als in vergleichbaren Experimenten in vivo.

Summary

Vascular autoregulation maintains adequate supply of oxygen and/or constant blood flow in central nervous tissue. This applies for large changes in systemic blood pressure and for a wide range of arterial pO₂ in the retina of the anesthetised cat (Niemeyer, Nagahara and Demant). The mechanisms of autoregulation are not completely understood, but changes in pO₂, pCO₂ and pH of blood and tissue are known to affect the diameter of retinal vessels (Tsacopoulos, 1979; Papst, 1981; Niemeyer and Steinberg, 1981). We used the isolated, perfused cat eye to study autoregulation in vitro without systemic influences. In these experiments, pO₂ of the perfusate (serum-enriched tissue culture medium) was changed 60±40% of the control, resulting in severe hyperoxia and hypoxia, respectively. The b-wave of the electroretinogram and the flow rate of the perfusate, which reflects the vascular resistance of the eye, were used as parameters. The b-wave amplitude largeley depended on the supply of oxygen at the step changes in pO₂ used here. The flow rate, however, revealed clear indication of autoregulation of the retinal vessels: hyperoxia induced reductions in flow by 2 to 8%, indicating vasoconstriction. Hypoxia, in contrast, induced increases in flow by 2 to 8.5%, indicating vasodilation. Since the long posterior ciliary arteries were obliterated, the choroidal circulation is known not to change with varying pO₂, and the b-wave suggests compensation of variations in pO₂ in a limited range, we conclude that the observed changes in flow express retinal autoregulation in the cat in vitro.