Влияние ионизирующего излучения на биоэлектрическую активность (БЭА) головного мозга проявляется уменьшением доминирующей частоты α-ритма, описан нейрофизиологический паттерн доминантнокортикального синдрома, который сводится к существованию низковольтной («плоской») полиморфной электроэнцефалограммы (ЭЭГ), доминированию δ- и β-активности, латерализованных в доминантном полушарии, депрессии α- и θ-активности [2, 3]. Известно, что при артериальной гипертензии (АГ) БЭА головного мозга характеризуется подавлением мощности ЭЭГ в диапазонах α-активности: наблюдается значимое снижение мощности высокочастотной α-активности в лобной и теменно-затылочной коре и подавление низкочастотной в теменно-затылочной коре. Несмотря на давность изучаемой проблемы, в настоящее время нельзя однозначно сформулировать патогенез развития пострадиационных осложнений. Есть мнение, что кумулятивный эффект полученных при ликвидации аварии на Чернобыльской АЭС малых доз ионизирующей радиации может инициировать или, по крайней мере, ускорять развитие некоторых форм органической патологии мозга. Последствия облучения более 20 лет изучаются в Институте высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН [7]. Показано, что изменения ЭЭГ у ликвидаторов последствий аварии (ЛПА) на Чернобыльской АЭС встречаются в двух вариантах: при первом ЭЭГ имеет «плоскую» форму с пониженной амплитудой волн; при втором наблюдается увеличение амплитуды в медленном либо быстром диапазоне колебаний.

Цель исследования — изучить отдаленные последствия влияния малоинтенсивного ионизирующего излучения на БЭА головного мозга при дисциркуляторной энцефалопатии (ДЭ) и АГ у участников аварийных работ на ЧАЭС, проживающих на территории Алтайского края.

Проведено ЭЭГ-обследование 195 мужчин в возрасте от 30 до 65 лет, имеющих клинические признаки ДЭ, страдающих АГ, и нормотоников. В зависимости от радиационного анамнеза больные были поделены на две группы: основную составили 105 ликвидаторов (средний возраст 52,4±1,8 года); группу сравнения — 90 больных, не имеющих в анамнезе контакта с радиацией (средний возраст 49,6±1,4 года), все правши. В исследование не включали пациентов, перенесших инсульт, черепно-мозговую травму, инфекционные заболевания нервной системы. БЭА головного мозга регистрировали на электроэнцефалографе Полирон-МБН (Россия). Спектральный анализ ЭЭГ проводили по методу преобразования Фурье. Фоновое исследование ЭЭГ проводили в стандартных условиях с использованием 16 моно- и биполярных отведений от симметричных передне- и заднелобных, передне-, средне- и задневисочных, центральных, теменных, затылочных областей коры головного мозга (электроды располагались по международной системе «10—20»). Для выявления патологических изменений БЭА, не определяемых при регистрации ЭЭГ покоя (фоновая ЭЭГ), применяли комплекс функциональных нагрузок: открывание и закрывание глаз (реакция активации); ритмическую фотостимуляцию с частотой от 2 до 36 Гц с интервалами между сериями 5—7 с, используя стандартный фотостимулятор с энергией вспышки 0,24—0,35 Дж и длительностью 50 мкс; гипервентиляцию, при которой просили пациента интенсивно глубоко дышать с частотой 20 дыханий в минуту в течение 3 мин или до появления эпилептической активности. Регистрируемые данные подвергались обработке с помощью компьютерной программы, позволяющей определить усредненные значения спектральной мощности на отрезке записей, включающем 30 единичных эпох по 1,28 с при фоновой записи, фотостимуляции и гипервентиляции.

Для статистической обработки полученных данных исследования в имеющих нормальное распределение выборках использовали t-критерий Стьюдента, для сравнения дискретных и процентных величин — непараметрические критерии Вилкоксона—Манна—Уитни и коэффициенты корреляции Пирсона. Различия считали достоверными при р<0,05.

При ДЭ у ЛПА с АГ (табл. 1)

Таблица1

Подобная картина наблюдалась и при ДЭ среди лиц общей популяции (см. табл. 1). У пациентов с ДЭ и АГ отмечена в 2,1 раза меньшая (р<0,001) встречаемость ЭЭГ с α-ритмом правильной формы (33,3% случаев), в 2,7 раза большая (р<0,05) выявляемость низкочастотного α-ритма ЭЭГ с нарушением зонального распределения или его редукция (чаще, чем у нормотоников в 2,0 раза). Амплитудные показатели α-ритма не зависели от уровня артериального давления (АД).

При формировании ДЭ с повышенным уровнем АД, у ЛПА чаще (в 10,7 раза; р<0,01) по сравнению с необлученными регистрировались ЭЭГ с нарушенными характеристиками α-ритма. У ликвидаторов отмечено преобладание в 3,7 раза (р<0,001) низкочастотного диапазона α-ритма над высокочастотным, в общей популяции — больше в 2,2 раза (р<0,001) представлен высокочастотный α-ритм. У ЛПА в 3 раза чаще (р<0,001), чем у необлученных, отмечена склонность к снижению амплитудных характеристик α-ритма в 2,7 раза (р<0,001), его редукция — в 4,0 раза (р<0,001) — нетипичное его распределение по областям головного мозга.

По результатам ЭЭГ при ДЭ без АГ физиологическое функционирование головного мозга регистрировалось у облученных людей реже в 4,0 раза (р<0,001), чем среди лиц общей популяции, высокочастотный α-ритм выявлялся реже в 2,6 раза (р<0,001), замещаясь на низкочастотный в 4,5 раза чаще, чем в общей популяции (р<0,001). У ЛПА-нормотоников регистрируемый α-ритм в 2,3 раза чаще, чем у нормотоников общей популяции, имел малую амплитуду, нетипичное зональное распределение (в 3,4 раза; р<0,001) либо его полное отсутствие (в 3,4 раза; р<0,05). Таким образом, при ДЭ без АГ у ликвидаторов отмечены более выраженные по сравнению с лицами общей популяции нарушения функциональной активности головного мозга, что свидетельствует о важной роли радиационного фактора в патологическом изменении БЭА головного мозга при формировании ДЭ.

Межгрупповое сравнение частотных характеристик α-ритма ЭЭГ у лиц с ДЭ в зависимости от наличия радиационного фактора и АГ показало, что у ЛПА, страдающих АГ, регистрация нормального α-ритма встречалась реже, чем у ЛПА-нормотоников в 5,6 раза (р<0,05), в сравнении с гипертониками общей популяции — в 10,7 раза (р<0,01), относительно нормотоников из группы сравнения — в 22,6 раза (р<0,001). У ЛПА с АГ урежение частотных характеристик α-ритма, указывающее на снижение активности головного мозга, наблюдается чаще, чем у гипертоников группы сравнения — в 1,9 раза (р<0,01), по сравнению с нормотониками общей популяции — в 5,1 раза (р<0,001), но примерно одинаково с показателями ЛПА-нормотоников.

Таким образом, при формировании ДЭ и АГ наличие в анамнезе радиационного облучения увеличивает частоту нарушений БЭА головного мозга более чем в 20 раз, снижение представленности на ЭЭГ высокочастотного (более физиологичный) α-ритма — в 6,0 раз (р<0,001). Наличие только радиационного фактора в анамнезе пациентов с ДЭ без АГ повышает вероятность увеличения на ЭЭГ высокочастотного α-ритма в 2,4 раза (р<0,05), выявляясь у каждого 3-го (32,5% случаев) облученного.

Полная замена α-ритма ЭЭГ на другие (преимущественно на β-ритм) отмечалась у ЛПА с ДЭ и АГ в 2,7 раза (р<0,001) чаще, чем у лиц группы сравнения с АГ, и в 5,3 раза чаще (р<0,001) по сравнению с нормотониками, не имеющими контакта с радиацией; у ЛПА без АГ различия в частоте встречаемости редукции α-ритма по сравнению с общей популяцией составили 12,9%.

Нарушение зональных различий α-ритма ЭЭГ при ДЭ определялось у большинства (80,0% случаев) ЛПА с АГ, у каждого 2-го (57,5%; р<0,05) ликвидатора без АГ, у каждого 5-го (20,0%; р<0,001) пациента группы сравнения с АГ и у каждого 6-го (16,7%; р<0,001) больного-нормотоника из группы сравнения. Таким образом, нарушение типичного распределения α-ритма по областям головного мозга, регистрируемое на ЭЭГ, при наличии радиационного фактора и АГ встречается чаще в 4,0 раза (р<0,001), чем у гипертоников группы сравнения, и в 4,8 раза чаще (р<0,001), чем у лиц из общей популяции без АГ.

Низкоамплитудная α-активность при ДЭ и АГ у ЛПА регистрировалась в 40,0% случаев, у ЛПА с нормальным уровнем АД низкие амплитудные характеристики α-ритма регистрировались у каждого 3-го (30,0%) пациента. В группе сравнения частота появления подобного ритма обнаруживалась одинаково часто — в 13,3% случаев, независимо от уровня АД, что было значимо реже (в 3,0 раза; р<0,01), чем среди облученных.

Наличие радиационного фактора при формировании только ДЭ увеличивает риск появления неправильной формы α-ритма ЭЭГ в 4,0 раза, низкочастотного диапазона — в 4,5 раза, ритма низкой амплитуды — в 2,3 раза, редукции ритма и нетипичной его представленности по зонам головного мозга — в 3,4 раза (р<0,001). Полученные данные ЭЭГ свидетельствуют, что более тяжелое поражение головного мозга после воздействия ионизирующего излучения характерно для лиц, у которых формирование ДЭ ассоциируется с повышенным уровнем АД. Обобщая изложенное выше, можно утверждать, что воздействие ионизирующего излучения с последующим формированием ДЭ на фоне АГ увеличивает вероятность патологического изменения α-ритма ЭЭГ в 23 раза, появление менее физиологичного низкочастотного его варианта — в 5,1 раза, резкого снижения амплитудных характеристик ритма — в 3,0 раза, замещения его на другие биоритмы ЭЭГ — в 5,3 раза, нарушения типичного зонального распределения по областям головного мозга в 4,8 раза (р<0,001).

Выраженность реакции активации у обследуемых пациентов представлена на рис. 1.

Рис. 1. Реакция активации ЭЭГ в изучаемых группах (в %).

]]>

Примечание. Темные столбцы — адекватная, светлые — слабовыраженная, линия на диаграмме — отсутствует.

Проведение гипервентиляционной пробы (рис. 2)

Рис. 2. Изменения ЭЭГ (в %) при проведении гипервентиляционной пробы в изучаемых группах.

]]>

Примечание. Серые столбцы — депрессия α-ритма, черные — появление медленноволновой активности, белые — межполушарная асимметрия по частоте и амплитуде.

В ответ на вспышку света стандартного фотостимулятора (табл. 2)

Таблица2

]]>

Реакция усвоения ритма в диапазоне от 8 до 25 Гц, т.е. полосе соответствующих норме собственных частот ЭЭГ, была зарегистрирована у каждого 5-го ЛПА с АГ, у 40,0% ликвидаторов без АГ, у каждого 2-го пациента группы сравнения с АГ и нормотоников (48,3 и 60,0% случаев соответственно). Таким образом, ответная реакция мозга на ритмическую фотостимуляцию в пределах варианта нормы более характерна для необлученных больных с ДЭ, при которой она выявлялась в 1,5 раза чаще (р<0,001), чем среди ЛПА. При ДЭ расширение диапазона усвоения ритма фотостимуляции в сторону низких и высоких частот регистрировалось у большинства (80,0%) ЛПА с АГ. При этом усвоение ритма в лобных отделах мозга выявлялось относительно одинаково среди ЛПА, но в 2,8 раза чаще, чем в группе сравнения с АГ (р<0,05), и в 3,1 раза — без АГ. Асимметрия воспроизведения ритма в симметричных отведениях правого и левого полушария с разницей по амплитуде более 50% регистрировалась у каждого 4-го ЛПА с АГ, что чаще в 1,7 раза, чем среди ликвидаторов без АГ, в 3,2 раза — чем у лиц группы сравнения с АГ, в 7,9 раза — чем у нормотоников общей популяции.

Появление ритмов и комплексов патологического ряда (спайк-волна, пик-волна, субгармоники с частотой ниже 8 колебаний/с, гармоники с частотой выше 25 колебаний/с) у лиц с радиационным анамнезом наблюдалось в 2,9 раза (р<0,001) чаще по сравнению с пациентами общей популяции.

Анализ ЭЭГ у ЛПА позволил установить наличие у них дизрегуляции в активирующей неспецифической таламокортикальной системе, что объяснимо, так как ионизирующему излучению наиболее подвержены филогенетически молодые структуры головного мозга, к числу которых относят кору лобных и височных долей, структуры лимбико-ретикулярного комплекса [13]. По данным С.Г. Бугровой [4], формирование ДЭ обусловлено дисбалансом кольцевого корково-подкоркового-коркового отношения с видоизменением активности неокортекса со стороны неспецифических структур мозга. Функциональная перестройка при прогрессировании заболевания проявляется в преобладании влияния восходящей ретикулярной активирующей системы с предполагаемым функциональным разобщением лимбической системы, неспецифических ядер таламуса и коры, что и имело место у обследованных пациентов-ликвидаторов.

Данные литературы о частоте встречаемости изменений БЭА головного мозга при ДЭ с преобладанием того или иного типа ЭЭГ, в том числе у ЛПА, неоднозначны. Большинство исследователей регистрировали у ЛПА с ДЭ ЭЭГ двух типов: низкоамплитудные, «плоские», полиморфные ЭЭГ с доминирующей β-активностью, депрессией α-активности, акцентом поражения в лобных отделах и лимбической системе преимущественно доминантного полушария [2, 3, 7, 11, 13], либо дезорганизованный тип ЭЭГ с преобладанием α-активности [1, 7, 12, 13]. Подобные изменения выявлялись авторами при ДЭ и у лиц в общей популяции [1, 10, 12, 14, 15], но с преобладанием изменений ЭЭГ, характерных для поражения стволовых структур, в то время как у ЛПА было больше данных за нарушения диэнцефальных структур и корковых образований головного мозга [1, 5, 6, 8, 9]. Считается, что увеличение мощности диффузно распределенной медленноволновой активности, отсутствие и снижение реакции на ритмическую фотостимуляцию указывает на вовлечение в патологический процесс корковых структур [1, 8]. У ЛПА при ДЭ снижение ответной реакции мозга на ритмическую фотостимуляцию наблюдалось чаще, чем в группе сравнения, как и встречаемость диффузно распределенной медленноволновой активности. Таким образом, ДЭ у ликвидаторов в отличие от общей популяции была в большей степени ассоциирована с дисфункцией диэнцефальных структур и корковых образований, в меньшей — с признаками дисфункции стволовых структур.

У ЛПА развитие ДЭ, ассоциированное с АГ, значительно чаще, чем у лиц общей популяции, сопровождалось патологическими изменениями α-ритма ЭЭГ, появлением менее физиологичного низкочастотного его варианта или его редукцией с нарушением типичного зонального распределения. Применение функциональных нагрузок при регистрации ЭЭГ выявило у ЛПА с ДЭ и АГ более частое по сравнению с необлученными обследуемыми снижение реакции активации ЭЭГ, возбуждение медленноволновой активности на ГВ, патологические изменения БЭА на фотостимуляцию. Это свидетельствует о более тяжелом и диффузном поражении головного мозга у облученных в пострадиационном периоде при формировании ДЭ, ассоциированной с АГ, в отличие от лиц общей популяции, не имевших в анамнезе контакта с радиацией.

Таким образом, исследование качественных и количественных характеристик ритмических составляющих ЭЭГ у ЛПА с ДЭ показало, что специфичность изменений биопотенциалов головного мозга у этой группы пациентов характеризуется большим преобладанием низкоамплитудной низкочастотной α-активности, либо отсутствием α-ритма и замещением его на высокочастотный β-ритм с наличием θ- и δ-активности, более значимой сглаженностью зонального распределения α-ритма. Наличие в анамнезе радиационного фактора при развитии ДЭ с АГ коррелирует с нарушением биоэлектрической активности мозга в α-диапазоне (r=0,42), повышая риск формирования патологических изменений в 10 раз (р<0,001). Их формирование у облученных ДЭ с АГ ассоциируется в большей степени с дисфункцией диэнцефальных структур и корковых образований. Все это указывает на более существенное органическое поражение головного мозга у ликвидаторов с ДЭ и АГ, обусловленное воздействием радиации.