Изменения биоэлектрической активности мозга у стажированных тоннельных рабочих

При профессиональных заболеваниях, обусловленных воздействием физических факторов, закономерным являются вовлечение центральной и периферической нервной системы. Большинство работ по влиянию производственных физических факторов на работающих, посвящены изучению периферической нервной системы [1, 5, 7]. В работах ряда авторов имеются описания влияние физических факторов на центральную нервную систему, имеются предположения о том, что любое заболевание формирует в головном мозге «матрицу болезни», которая должна отражаться на электроэнцефалограмме (ЭЭГ). ЭЭГ является одним из основных методов объективного тестирования состояния центральной нервной системы. Известно, что при воздействии таких физических факторов, как шум, локальная и общая вибрация, физическое перенапряжение ЭЭГ носит дезорганизованный, низкоамплитудный характер с нарушением регулярности, частотно-пространственной и амплитудной инверсией a-ритма, дисфункцией коры больших полушарий, а также стволовых и диэнцефальных структур мозга [2, 8].

Влияние геомагнитного поля и радона на биоэлектрические процессы мозга до настоящего времени мало изучено. Известно, что у человека геомагнитное поле не вызывает специфических заболеваний, однако приводит к разбалансированию систем регуляции функции организма и отягощает имеющиеся функциональные нарушения. Наиболее чувствительным к этим воздействиям являются нейродинамические процессы. Изменение уровней геомагнитной активности сопровождается удлинением времени простой двигательной реакции на звуковой раздражитель, укорачивается время проведения пробы на скорость переработки зрительной информации, ухудшаются показатели внимания, кратковременной и долговременной памяти [5]. Воздействие радона на организм человека многообразно. Имея способность хорошо растворяться в крови и лимфе, радон концентрируется в жизненно важных органах. Содержание его в единице объема тела составляет 50% от содержания в окружающем воздухе. Известно также, что первичные изменения в организме связаны с поражением периферических сосудов, в дальнейшем происходит изменение в соединительной и нервной тканях, причем выраженность патологических изменений в организме зависит от возраста и накопленной дозы [4].

Цель исследования : изучение особенностей изменений биоэлектрических процессов головного мозга у тоннельных рабочих, подвергающихся комплексному воздействию физических и химических (радона) факторов.

Материал и методики. В условиях стационара клиники АФ ФГБУ «ВСНЦ ЭЧ» СО РАМН обследован 31 рабочий (мужчины) – работники Северомуйского тоннеля в возрасте от 24 до 55 лет. Средний возраст составил 42,5±1,6 лет, средний стаж работы – 11,8±1,1 лет. Группу сравнения составили здоровые люди (30 человек), не имеющие контакта с вредными производственными факторами, средний возраст – 41,7±2,5 лет. Все обследуемые проконсультированы терапевтом, неврологом и эндокринологом, всем была проведена стеоденситометрия с определением показателя Z-score. Диагностика заболеваний проводилась в соответствии с общепринятыми международными критериями. ЭЭГ, длиннолатентные зрительные вызванные потенциалы (ЗВП) проводились на компьютерном многофункциональном комплексе для исследования ЭЭГ и ВП «Нейрон-Спектр-4», ООО «Нейрософт» (Россия). Статистическая обработка результатов проводилась использованием статистического пакета «Statistica for Windows v. 6 Ru» на персональном компьютере. Сравнение средних значений количественных, нормально распределенных признаков проводили с помощью однофакторного дисперсионного анализа с вариаций после проверки гипотезы о равенстве дисперсий (тест Левена). В тех случаях, когда используемые показатели не отвечали нормальному закону распределения вероятностей, для проверки статистических гипотез применяли непараметрические методы – тест Манна-Уитни. В тексте результаты представлены в виде медианы (Ме) и интерквартильного размаха (LQ-UQ). Исследования выполнены с письменного информированного согласия пациентов, соответствуют этическим нормам Хельсинской декларации (2000 г.) и Приказу Минздрава РФ № 266 (19.06.2003 г.).

Результаты и обсуждение. При общесоматическом обследовании пациентов основной группы было выявлено поражение нервной системы, встречающиеся в 41,4±5,7% (в виде вер-теброгенной патологии и синдрома вегетативной дисфункции), ЛОР-органов – 39,9±5,2% (в виде нейросенсорной тугоухости, ларингитов и фарингитов), эндокринной патологии – 29,6±3,5% (в виде узлового зоба, гипотиреоза, хронического аутоиммунного тиреоидита, ожирения, сахарного диабета 2 типа), заболеваний органов дыхания – 14,9±3,1% (хронический необструктивный бронхит, хроническая обструктивная болезнь легких), изменения минеральной плотности костной ткани в виде остеопенического синдрома и остеопороза (в 14,5±2,7% случаях).

При анализе ЭЭГ для дифференциации признаков определяли среднестатистические значения индексов нормальных и патологических ритмов, значения частотно-пространственного распределения α-ритма, амплитудных значений основных ритмов. В группе тоннельных рабочих, контактирующих с комплексом неблагоприятных факторов, регистрировались выраженные в 19,3±3,2%, умеренные – в 64,5±6,5% и легкие – в 16,2±2,9% случаев диффузные изменения по ЭЭГ. Диффузные изменения проявлялись в виде нерегулярности α-ритма, усиления выраженности медленно-волновой активности, преимущественно δ-диапазона, наличием патологического очага различной локализации и признаков заинтересованности стволовых структур. Патологический δ-ритм и β 2 -ритм регистрировался статистически значимо чаще по сравнению с группой сравнения. Кроме того, в группе сравнения статистически значимо чаще доминировал α-ритм (табл. 1).

Таблица 1. Средние значения индексов ЭЭГ (%), Ме(LQ-UQ)

Примечание: *- различия статистически значимы при р<0,05 по сравнению с контрольной группой, (критерий Манна-Уитни)

При сравнении частотных параметров в группе тоннельных рабочих в 32,5±3,7% случаев наблюдалась частотно-пространственная инверсия a-ритма с преобладанием высокой частоты этого ритма в лобно-височных отведениях. Кроме частотно-пространственной инверсии a-ритма, a-ритм в этой группе был инвертирован и по амплитуде, в 74,2±7,5% случаев регистрировалась более низкая его амплитуда в затылочных отведениях по сравнению с лобными (рис. 1). В группе сравнения высокочастотный a-ритм лиц доминировал в затылочных отведениях, а низкочастотный - в лобных.

Рис. 1. Изменение среднего значения амплитуды a-диапазона у тоннельного рабочего

Проводя сравнение амплитудных значений основных ритмов ЭЭГ, было замечено, что у большинства (70,9±6,9%) тоннельных рабочих регистрировалась низкоамплитудная ЭЭГ, тогда, как у пациентов в группе контроля чаще регистрировалась среднеамплитудная ЭЭГ (66,6±6,1%). Среднегрупповые значения амплитуды a-ритма в основной и контрольной группах составили 33,5±3,3 мкВ и 64,5±3,8 мкВ (р<0,05). Кроме того, низкоамплитудными были значения в-,0 и 5- ритмов, что придавало общее уплощение рисунка ЭЭГ.

Анализ ЭЭГ с помощью эквивалентных источников локализации патологической активности выявлял до нескольких очагов (1-3) у одного пациента. Топографическое обозначение очагов патологической активности производилось согласно анатомическому расположению структур головного мозга. Локализация эквивалентных дипольных источников патологической активности в группе тоннельных рабочих была сосредоточена в области таламуса - 22,5±3,5%, лобно-центральных отделов мозга - 19,3±3,3%, височных отделах коры - 19,3±3,3%, стволовых структурах - 16,1±2,4%, в области мозжечка -12,9±2,4%, подкорковых структурах - 9,6±1,3%.

Рис. 2. Пример локализации эквивалентных дипольных источников патологической активности тоннельного рабочего

Изменения зрительных вызванных потенциалов, регистрируемые у тоннельных рабочих, характеризовались увеличением латентности основных пиков зрительного вызванного ответа (табл. 2), изменением формы ответа ВП в виде раздвоения пиков и уплощения, межполушарной асимметрией и уменьшением амплитудных значений. Амплитудные показатели зрительного коркового ответа (Р200) находились ниже нормативных значений (4-10 мкВ) в группе тоннельных рабочих и отличались статистически значимо от таковых в контрольной группе и составили 2,5(2,1-2,7) и 3,7(3,2-5,0) мкВ соответственно в группах (р<0,05).

Таблица 2. Средние показатели латентности (мс) основных пиков длиннолатентных зрительных вызванных потенциалов в обследованных группах в отведении О1, Ме (LQ-UQ)

Примечание: *- различия статистически значимы при р<0,05 по сравнению с контрольной группой (критерий Манна-Уитни)

Выводы: результаты проведенного исследования позволили выявить ряд особенностей биоэлектрической активности головного мозга тоннельных рабочих, подвергающихся воздействию комплекса производственных факторов. Для стажированных тоннельных рабочих характерна низкоамплитудная ЭЭГ с умеренными и выраженными диффузными изменениями в виде нерегулярности α-ритма, усиления выраженности медленно-волновой активности, преимущественно δ-диапазона, наличием патологического очага различной локализации и признаков заинтересованности стволовых структур. Обработка ЭЭГ методом установки локализации эквивалентных дипольных источников патологической активности позволила установить наличие очагов в области таламуса, лобно-центральных отделов мозга, височных отделах коры, стволовых структур, мозжечка и подкорковых структур. Очаговые ЭЭГ изменения указывают на изменение вегетативной и афферентной регуляции церебрального уровня и дисфункцию диэнцефальных структур головного мозга. Наличие вегетативной дисфункции, эндокринной патологии у тоннельных рабочих согласуется с нарушениями церебрального уровня. Выявленные изменения зрительных вызванных потенциалов также подтверждают наличие корково-подкорковой дисфункции, проявляющейся в замедлении появления зрительного коркового ответа, а также увеличении времени окончания корковой реакции.