Структурно-функціональна характеристика органічного ураження головного мозку в учасників ліквідації наслідків аварії на Чорнобильській АЕС у віддалений період після опромінення

Отже, в УЛНА на ЧАЕС спостерігається патологічне функціонування правої півкулі головного мозку. Це відбувається за рахунок порушення синхронізуючої системи підкіркових ядер та зменшення контролю з боку домінантної (лівої) півкулі, що, в свою чергу, призводить до збільшення патологічної активності в лобно-тім'яно-скроневих ділянках. При цьому, суб'єктивним проявом зазначених структурно-функціональних змін являється астено-депресивна та тривожно-депресивна симптоматика.

При проведенні кореляційно-регресійного аналізу між PTSD та результатами кількісної оцінки МР-зображень було виявлено збільшення активації правої скроневої частки, про що свідчить збільшення коефіцієнту контрастності її білої речовини (r=0,26; p<0,05) відносно лікворної системи мозку, із збільшенням рівня PTSD. Такі самі результати отримані іншими дослідниками при вивченні PTSD у неопромінених осіб (Bonne O. et al., 2003; Driessen M. et al., 2004). Збільшення коефіцієнту контрастності правої внутрішньої капсули (r=0,3; p<0,05), за рахунок її переднього стегна (r=0,34; p<0,05), відносно лікворної системи мозку свідчить про збільшення кількості нервових імпульсів у цій структурі, що, в свою чергу, викликає підвищення рівню тривоги у цих пацієнтів (GHQ-28: B -- r=0,54;p<0,05) (Kihlstrom L. et al., 1995; Nuttin B.J. et al., 2003). Гіперфункція правого сочевичного ядра, що підтверджується збільшенням його коефіцієнту контрастності (r=0,28; p<0,05) відносно лікворної системи мозку, може бути причиною патологічного функціонування кори правої півкулі (Caligiuri M.P. et al., 2003).

Встановлено залежність біоритмів головного мозку від стану його структур, що свідчить про те, що кожному порушенню функції будь-якої структури головного мозку відповідають її структурні зміни. Підвищення Т₂-сигналу від білої речовини та, відповідно, зменшення контрастування структур відносно лікворної системи мозку відображає збільшення вмісту води зі збільшенням щільності протонів в тканині мозку, що може бути результатом набряку та набухання мієліну з подальшою його деструкцією (Nusbaum A.O. et al., 2001). Втрата мієлінової оболонки веде до порушення проведення імпульсу по нервовому волокну та призводить до зменшення міжнейронних сполучень, і як наслідок, до зменшення асоціативних звя'зків між певними ділянками головного мозку, що в свою чергу призводить до порушення його координаторної та інтегративної функції. В свою чергу, зниження інтенсивності Т₂-сигналу та збільшення коефіцієнту контрастності структур головного мозку можуть свідчити про їх гіперфункцію. Або, якщо це біла речовина -- про збільшення кількості нервових імпульсів по провідниковим шляхам головного мозку (Яхно Н.Н., Штульман Д.Р., 2003). Це призводить до виникнення патологічної активності у структурах головного мозку та порушення їх взаємодії.

Структурно-функціональні зміни ЦНС в УЛНА на ЧАЕС локалізовані в білій та сірій речовині головного мозку. Найбільш ураженими є кора великих півкуль, підкіркові структури та провідникові шляхи. Слід відзначити, що в корі великих півкуль переважають атрофічні зміни з подальшою її гіпофункцією, тому клінічні та нейрофізіологічні прояви органічного ураження головного мозку в більшості випадків залежать від стану підкіркових структур і провідникових шляхів головного мозку.

Переважне ураження лобно-скроневих ділянок пояснює домінування в обстежених пацієнтів негативної психопатологічної симптоматики, когнітивного дефіциту, змін особистості та депресивної симптоматики (Flor-Henry P., 1983; Логановский К.Н., 2000; Yudofsky S.C., Hales R.E., 2002). А переважне ураження лівої гемісфери в УЛНА на ЧАЕС, які зазнали впливу ІВ в дозах більших за 0,3 Зв, може пояснюватись її нейроанатомічними особливостями у праворуких людей, які складаються з більшого обсягу сірої речовини, вищої метаболічної активності та більшого кровообігу (Flor-Henry P., 1983; Шмидт Р., Тевс Г., 1996; Yudofsky S.C., Hales R.E., 2002), що призводить до підвищеної в її тканинах концентрації кисню та, відповідно, до збільшення утворення вільних радикалів з розвитком процесів пероксидазного ушкодження нейрональних структур.

АНАЛІЗ ЧИННИКІВ РИЗИКУ РОЗВИТКУ ОРГАНІЧНОГО УРАЖЕННЯ ГОЛОВНОГО МОЗКУ ПІСЛЯ ОПРОМІНЕННЯ

В залежності від виявленої цереброваскулярної чи соматичної патології структурно-функціональні зміни в головному мозку неоднакові. Так, і для вікових змін, і для цереброваскулярних захворювань, і для захворювань органів дихання було характерне ураження кори великих півкуль та діенцефальної ділянки головного мозку. Але при цереброваскулярній патології також спостерігалось ураження провідникових шляхів (пірамідного та таламокортикального) обох великих півкуль. При захворюваннях щитовидної залози гіпофункція кори головного мозку спостерігалась внаслідок зменшення на неї впливу обох хвостатих ядер. А збільшення кількості нервових імпульсів у передньому стегні правої внутрішньої капсули свідчило про участь тривожної симптоматики у розвитку захворювань системи травлення. Збільшення нервових імпульсів в передньому стегні але лівої внутрішньої капсули спостерігалось в осіб, які палять. Також у них виявлене підвищене функціонування обох лобних та лівої скроневої часток. Крім того, паління збільшує ризик виникнення лікворних кіст у структурах головного мозку.

Отже, у розвитку атрофії кори та білої речовини великих півкуль, крім радіаційного фактора, приймають участь цереброваскулярні захворювання, ендокринна, соматична патологія та шкідливі звички. Як і для радіаційних, так і для уражень головного мозку внаслідок патології органів дихання, характерна локалізація патологічного процесу в сірій речовині лівої півкулі. Двобічна гіпофункція підкіркових структур та провідникових шляхів головного мозку також виникає при гіпертензивній та токсичних енцефалопатіях.

Таким чином, органічне ураження головного мозку в УЛНА на ЧАЕС є етіологічно гетерогенним. Але характерними ознаками, які відрізняють радіаційне ураження головного мозку від нерадіаційного, можна вважати структурні зміни, які свідчать про гіпофункцію лобно-скронево-тім'яної ділянки та провідникових шляхів домінантної (лівої) гемісфери.

В УЛНА на ЧАЕС, які зазнали впливу ІВ в дозах більших за 0,3 Зв, виявлено кореляційний зв'язок між дозою опромінення та зменшенням коефіцієнту контрастності лівої внутрішньої капсули за рахунок її переднього стегна та коліна, а в УЛНА на ЧАЕС опромінених в дозах більших за 1 Зв -- кореляційний зв'язок між дозою опромінення та зменшенням коефіцієнту контрастності білої речовини лівої тім'яної частки в ділянці лівого променистого вінця відносно лікворної системи мозку, що відрізняється від ознак традиційної патології та токсичних впливів на ЦНС, а отже, може вважатись нейровізуалізаційними ознаками іонізуючої радіації.

ВИСНОВКИ

АНОТАЦІЯ

БОМКО М. О. Структурно-функціональна характеристика органічного ураження головного мозку в учасників ліквідації наслідків аварії на Чорнобильській АЕС у віддалений період після опромінення

Дисертація (рукопис) на здобуття наукового ступеню кандидата медичних наук за спеціальністю 03.00.01 -- радіобіологія. Науковий центр радіаційної медицини АМН України, Київ, 2005.

На підставі клінічного, патопсихологічного, нейрофізіологічного обстеження та якісного і кількісного аналізу магнітно-резонансних зображень головного мозку в 110 УЛНА на ЧАЕС та 30 пацієнтів групи порівняння визначено структурно-функціональний церебральний базис у віддалений період опромінення у діапазоні доз 0,05-4,7 Зв. Нейровізуалізаційними маркерами впливу іонізуючого опромінення є зменшення коефіцієнту контрастності лівої внутрішньої капсули відносно лікворної системи мозку за рахунок її переднього стегна та коліна (0,3-4,7 Зв), а також коефіцієнту контрастності білої речовини лівої тім'яної частки відносно лікворної системи мозку (1-4,7 Зв). Органічне ураження головного мозку в УЛНА на ЧАЕС, у тому числі в осіб, яким діагностували ГПХ, у віддалений період опромінення є етіологічно гетерогенним внаслідок вікових змін, цереброваскулярної та соматичної патології, паління та наслідків опромінення при дозах більших за 0,3 Зв.

Ключові слова: іонізуюче випромінювання, Чорнобильська катастрофа, органічні психічні розлади, магнітно-резонансна томографія.

ABSTRACT

BOMKO M.A. Structural-functional characteristic of organic mental disorders in clean-up workers of the consequences of the Chernobyl accident in remote period of exposure to ionizing radiation

The dissertation (manuscript) for the academic degree of a Candidate of Medical Sciences in radiobiology (03.00.01). Research Centre for Radiation Medicine of Academy of Medical Sciences of Ukraine. Kyiv, 2005.

On the base of clinical, pathopsychological, neurophysiological investigations and on the base of visual and morphometric assessments of MRIs of 110 clean-up workers of the consequences of the Chernobyl accident and 30 patients of comparison group was revealed the structural-functional cerebral basis in remote period of exposure to ionizing radiation in doses 0,05-4,7 Sv. The decrease of contrast coefficient between left capsule internal and cerebral liquor system because of its hip anterior and genu (0,3-4,7 Sv) and the contrast coefficient between white matter of left parietal lobe and cerebral liquor system (1-4,7 Sv) are neuroimaging markers of ionizing radiation effect. The organic brain damage in clean-up workers of the consequences of the Chernobyl accident in remote period of exposure to ionizing radiation and in remote period of acute radiation sickness (ARS) is etiological heterogeneous as a result of age-related changes, cerebrovascular and somatic pathology, smoking and exposure to ionizing radiation in doses higher than 0,3 Sv.

Key words: ionizing radiation, Chernobyl accident, organic mental disorders, magnetic-resonance imaging.

АННОТАЦИЯ

БОМКО М.А. Структурно-функциональная характеристика органического поражения головного мозга у участников ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС в отдаленный период после облучения

Диссертация (рукопись) на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности 03.00.01 -- радиобиология. Научный центр радиационной медицины АМН Украины, Киев, 2005.

На основании клинического, патопсихологического, нейрофизиологического обследования, а также на основании качественного и количественного анализа магнитно-резонансных (МР) изображений головного мозга у 110 участников ликвидации последствий аварии (УЛПА) на Чернобыльской АЭС (ЧАЭС) с органическими психическими расстройствами и 30 пациентов с органическими психическими расстройствами, которые не пострадали в результате аварии на ЧАЭС, был определен структурно-функциональный церебральный базис в отдаленный период облучения в диапазоне доз 0,05-4,7 Зв и показано новое решение научной задачи относительно определения структурно-функциональных церебральных особенностей в отдаленный период общего облучения в диапазоне доз 0,05-4,7 Зв, которое заключается во всесторонней нейровизуализационной и нейрофункциональной характеристике и верификации органического поражения головного мозга у УЛПА на ЧАЭС, в том числе и у реконвалисцентов острой лучевой болезни (ОЛБ). Установлено значение радиационных и нерадиационных факторов риска возникновения органического поражения головного мозга у УЛПА на ЧАЭС с определением маркеров ионизирующего излучения (ИИ) по результатам количественной оценки МР-изображений в диапазоне доз 0,3-4,7 Зв. Разработана методология оценки структурно-функционального состояния головного мозга на основании визуального и количественного анализа его МР-изображений, компьютерной энцефалографии (КЭЭГ) и психометрии.

Структурно-функциональное состояние головного мозга у УЛПА на ЧАЭС с органическими психическими расстройствами в отдаленный период облучения в диапазоне доз 0,3-4,7 Зв характеризуются явлениями церебрастении, негативной психопатологической симптоматикой, когнитивным дефицитом, микроочаговой неврологической симптоматикой, плоским полиморфным типом ЭЭГ, эксцессом дельта- и бета-диапазонов при угнетении альфа- и тета-диапазонов КЭЭГ, уменьшением доминирующей частоты, особенно в левой лобно-височной области, атрофией коры и белого вещества больших полушарий, в основном в лобно-височных-теменных областях, очаговыми изменениями в структурах головного мозга, синдромом “пустого” турецкого седла, поражением проводниковых путей доминантного полушария головного мозга.

Получена зависимость “доза-эффект” для нейровизуализационных параметров: для УЛПА на ЧАЭС, облученных в дозах больше 1 Зв -- уменьшение коэффициента контрастности белого вещества левой теменной доли и левой внутренней капсулы за счет ее переднего бедра и колена относительно ликворной системы мозга, а для УЛПА на ЧАЕС, облученных в диапазоне доз 0,3-4,7 Зв -- уменьшение коэффициента контрастности левой внутренней капсулы за счет ее переднего бедра и колена относительно ликворной системы мозга. Эти данные свидетельствуют о роли радиационного фактора в развитии органического поражения головного мозга у УЛПА на ЧАЭС, в том числе -- реконвалисцентов ОЛБ.

Нейровизуализационными маркерами влияния ИИ в диапазоне доз 0,3-4,7 Зв является уменьшение коэффициента контрастности левой внутренней капсулы относительно ликворной системы мозга за счет ее переднего бедра и колена, а также уменьшение коэффициента контрастности белого вещества левой теменной доли относительно ликворной системы мозга в диапазоне доз 1-4,7 Зв.

Органическое поражение головного мозга у УЛПА на ЧАЭС, в том числе и у реконвалисцентов ОЛБ, в отдаленный период облучения является этиологически гетерогенным и возникает в результате возрастных изменений, цереброваскулярной и соматической патологии, курения и в результате облучения в дозах больше 0,3 Зв.

Разработана унифицированная методология клинико-патопсихологической оценки, качественной и количественной оценок МР-изображений и нейрофизиологического исследования для верификации органических психических расстройств у потерпевших в результате аварии на ЧАЭС и персонала, который работает в контакте с источниками ИИ.

Ключевые слова: ионизирующее излучение, Чернобыльская катастрофа, органические психические расстройства, магнитно-резонансная томография.

Размещено на Allbest.ru