5.6. Нейрофизиологические предикторы смерти
Нейрофизиологическое изучение старения тесно связано с анализом возрастозависимых характеристик. Существует огромное количество физиологических показателей, возрастная динамика которых исследована у пожилых и старых людей. Очевидно, что процесс старения связан с календарным возрастом, однако эта связь нелинейна, если под старением понимать увеличение вероятности смерти в пожилом возрасте. Известная закономерность Гомперца связывает возраст человека с экспоненциальным ростом вероятности смерти, начиная с периода зрелости (Л.А. Гаврилов, 1987). Возрастная динамика многих нейрофизиологических показателей не всегда непосредственно отражает процесс увеличения вероятности смерти, в частности из-за подверженности этих характеристик влиянию множества внешних и внутренних факторов, не зависящих от процесса старения (Д.М. Измайлов с соавт., 1995). Поэтому особый интерес представляют те нейрофизиоло
86
гические показатели, которые наиболее тесно связаны с возрастным увеличением смертности.
Старение, развитие болезней и смерть неотделимы от синдрома неспецифической адаптации (стресса). Этот синдром развивается, когда требования к поддержанию гомеостаза превышают имеющиеся в данный момент адаптационные возможности организма (см. раздел 6.6 «Изменения церебрального энергетического обмена при стрессе»). Основные стадии синдрома: тревога (активация), тренировка и истощение. Терминальный и близкий к нему периоды старения, вне зависимости от особенностей, связанных с болезнями, соответствуют стадии истощения в связи с нехваткой, в первую очередь, энергетических ресурсов (В.М. Дильман, 1987; Л.Х. Гаркави с соавт., 1990). По-видимому, нейрофизиологические показатели, отражающие энергозатратные процессы, являются теми характеристиками, которые могут быть связаны с вероятностью наступления смерти у пожилых людей (M. von Ardenne, 1989).
Исследование производилось нами на 310 здоровых испытуемых обоего пола в возрасте от 2 до 92 лет. В состав испытуемых входили 32 женщины 73 - 92 лет, находившиеся в 1983 г. в интернате для престарелых, время дожития которых было проконтролировано. Все испытуемые проходили неврологическое и психиатрическое обследование. Женщины умерли через 2 - 12 лет после обследования. У 28 из них причиной смерти была ишемическая болезнь сердца, у одной - опухолевая интоксикация, две женщины были госпитализированы в психиатрическую клинику с неустановленным диагнозом.
УПП регистрировали в 17 областях головы в соответствии с Международной схемой 10-20, а референтный электрод располагался на запястье правой руки. При расчетах взаимосвязи возраста, смертности и динамики УПП использовали статистические данные, которые были взяты из базы данных Мосгорстата на примере городской популяции жителей г. Москвы за 1995 г. Общая численность населения Москвы на 31 декабря 1995 г. составила 8572394 человека, при этом в 1995 г. умерло 146666 человека. Определяли смертность людей различного возраста объединенных в группы с пятилетние интервалы, начиная с двух лет. Смертность расчитывалась как отношение числа умерших на тысячу живущих для каждого возрастного интервала. Определяли также приращение смертности как разность смертности в двух смежных возрастных интервалах Для дальнейших расчетов мы считали целесообразным использовать не смертность, а приращение смертности с возрастом, как показатель, более тесно коррелирующий с процессом старения.
87
Возраст человека высоко достоверно связан с приращением смертности: у мужчин коэффициент корреляции r = 0,81, у женщин 0,63 при р<0,01 на временном интервале от 2 до 95 лет. До 17 лет смертность с возрастом уменьшается. Если рассчитывать коэффициент корреляции приращения смертности с возрастом у мужчин и женщин после 17 лет, то его величина равна 0,82, 0,80. С логарифмом приращения смертности этот показатель еще выше и составляет 0,94 и 0,95 соответственно, что согласуется с законом Гомперца.
Обнаружена высокая корреляция между приращением смертности и величиной локальных УПП в лобном и, особенно, в левом височных отведениях (табл. 5.2.А). В этой части таблицы коэффициенты корреляции подсчитывались по всей совокупности здоровых испытуемых в возрасте от 2 до 92 лет с использованием информации Мосгорстата о смертности в различных возрастных группах. Данные о смертности и УПП усреднялись в пятилетних возрастных интервалах, что позволяло лучше выявить устойчивый характер их взаимосвязи.
Таблица 5.2
Коэффициенты корреляция показателей уровня постоянного потенциала головного мозга с приращением смертности и возрастом дожития
Группа |
Приращение смертности |
Время дожития |
Вся популяция 2 - 92 года (А) |
r (Ts)= -0,72* r (Ts#)= -0,77* r (Fp#)=0,77* |
|
Женщины 72 - 92 лет (В) |
r [Cs#]= -0,50* |
r [Fd-Fs]= -0,48* r (Os#)=0,36 |
# - локальный УПП, * - уровень значимости p<0,01, остальные коэффициенты корреляции (r) достоверны при p<0,05. В скобках латинскими буквами, принятыми в энцефалографии, указаны области отведения УПП: Ts – левая височная, Fp – нижне-лобная сагиттальная, Cs – левая центральная, Fd и Fs – правая и левая лобные, Os – левая затылочная. Квадратные скобки обозначают, что значение УПП взято по модулю.
В группе А для подсчета корреляций использовались данные Мосгорстата о смертности в различных возрастных группах и характеристики УПП всей совокупности здоровых испытуемых в возрасте от 2 до 92 лет; данные о смертности и УПП усреднялись на пятилетних возрастных интервалах. Для подсчета корреляций в группе B использовали параметры УПП и показатели смертности женщин 73 – 92 лет.
Наличие высоко достоверной корреляции отдельных показателей УПП с приращением смертности у мужчин и женщин позволяет предполагать, что эти показатели можно использовать для оценки вероятных сроков дожития конкретных людей. Под дожитием подразумевается период от регистрации УПП до наступления смерти. Для проверки этого предположения оценивалась
88
корреляция различных показателей УПП со сроками дожития и приращения смертности у женщин 73 – 92 лет (табл. 5.2, В).
В группе обследованных женщин достоверный коэффициент корреляции обнаружен между временем дожития и значениями локального УПП в левом затылочном отведении (Os#), т. е. снижение УПП в левой затылочной области сопровождается уменьшением времени дожития. Эти данные подтверждают закономерную взаимосвязь между снижением энергообмена левого полушария и увеличением смертности, выявленную во всей популяции (см. выше). Возраст обследуемых коррелировал со временем дожития отрицательно (r = -0,50, p<0,006).
Приведенные в табл. 5.2 данные свидетельствуют о достоверной корреляции характеристик смертности с показателями УПП в левом полушарии. В то же время возраст коррелировал с параметрами УПП правого полушария. Так, в группе обследованных женщин старческого возраста наблюдалась достоверная корреляция между УПП в правой лобной области и возрастом (r = –0,39; p<0,05), а во всей выборке людей от 2 до 92 лет возраст коррелировал с УПП в правой височной области (r = -0,7, p<0,01). Межполушарные характеристики УПП связаны с возрастом смерти и сроком дожития. В работе Т.А. Доброхотовой и Н.Н. Брагиной (1977), посвященной межполушарной асимметрии, высказано предположение о большей связи правого полушария с событиями прошлого, а левого полушария – с событиями будущего. Полученные нами данные не противоречат этим положениям, и, более того, дополняют их представлениями о возможном прогнозе продолжительности жизни, связанном с энергетическим обменом левого, доминантного, полушария.
Увеличение приращения смертности примерно с 70 - 75 лет сопровождается значительными сдвигами локальных УПП в этих отделах мозга, которые за 10 - 15 лет изменяются на 10 - 12 мВ. Значения УПП в нижнем лобном отведении становятся более положительными, а в левой височной области более - отрицательными. Эти показатели изменяются содружествено с показателем смертности (рис. 5.4).
Рис. 5.4. Содружественные изменения приращения смертности и локального УПП в левом височном отведении
По оси абсцисс - возраст в годах; по оси ординат для УПП - шкала в мВ, для приращения смертности - условные единицы.
Взаимосвязь между снижением локального УПП в левой височной области и приращением смертности понятна. Снижение УПП отражает относительное увеличение рН и уменьшение энергетического метаболизма, что закономерно наблюдается при старении именно в левом полушарии (T. Yamaguchi et al., 1986). Низкий энергообмен в левом полушарии становится недостаточным для обеспечения его деятельности, необходимой для надежной адаптации. Такое состояние оказывается несовместимым с жизнью.
89
В лобной области с приращением смертности, напротив, коррелирует аномальное повышение локального УПП, которое свидетельствует о снижении рН в этом отделе мозга. Закисление мозга, вероятно, является следствием перехода на гликолиз и другие запасные пути получения энергии, что может быть связано с нейродегенерацией. Именно в лобной области наблюдается максимальное снижение локального мозгового кровотока при старении (D. Ingvar, 1997). Повышение УПП в лобной области у старых людей неблагоприятно сказывается на психофизиологических показателях (гл. 10). Такие изменения в мозге снижают продолжительность жизни.
Дополнительно к сказанному с помощью однофакторного дисперсионного анализа удалось выявить следующую закономерность: вне зависимости от возраста обследуемых в момент регистрации дольше жили те из них, у которых была небольшая межполушарная разность УПП в лобных и затылочных областях, а также те, у кого параметры УПП в нижней лобной области не выходили за пределы от 6 до 16 мВ (рис. 5.5).
Рис. 5.5. Связь характеристик УПП с возрастом дожития.
По оси ординат – время дожития (годы), по оси абсцисс – значения УПП: Od-Os – разность УПП между правой и левой затылочными областями, Fp – нижне-лобное отведение по сагиттальной линии, Fd-Fs – разность УПП между правой и левой лобными областями. Различия между временем дожития, представленным белыми и черными столбиками статистически значимо (p<0.05)
Можно заключить, что существенным показателем для прогноза продолжительности жизни является отсутствие очень высоких или низких значений УПП, поскольку они свидетельствуют о нарушении церебрального КЩР и энергетического гомеостаза.
Важное значение для прогноза продолжительности жизни имеет пространственная синхронизация УПП. Для ее оценки рассчитывалась корреляционная матрица для каждого монополярного отведения с каждым монополярным. Оказалось, что в группе лиц со сроком дожития более двух лет существовала высокодостоверная положительная корреляции между значениями УПП во многих монополярных отведениях, корреляционные связи отсутствовали с УПП во всех центральных, теменных и затылочных областях. У живущих после обследования 2 года и менее корреляционных связей
90
было существенно меньше, особенно с УПП во всех нижне-лобных и височных отведениях.
В клинической практике нередко используются различные маркеры, в том числе и электрофизиологические, для прогноза выживания и продолжительности жизни при соматических и нервно-психических заболеваниях. В целом подобный подход оправдал себя: валидность многих маркеров доказана катамнестически (T. Kinzel, M. Smith, 1988; H. Soininen et al., 1991). В настоящей работе сделана попытка подойти к проблеме прогнозирования продолжительности жизни у клинически здоровых людей. Увеличение смертности и небольшое время дожития оказалось связанным с низким УПП и соответственно пониженным энергообменом в левом полушарии, более чувствительным к процессам старения. Прогноз дожития наилучшим образом описывают показатели УПП, регистрируемые либо в затылочных отведениях, либо в лобных. УПП в затылочном отведении отражает активность мозговых структур в бассейне позвоночной артерии, в том числе стволовых центров, которые обеспечивают регуляцию жизненно важных вегетативных функций. Низкие значения УПП в этом отведении указывают на нарушение энергетического гомеостаза в бассейне позвоночной артерии. Показатели УПП в лобных областях также существены для сроков дожития. При старении эти отделы мозга в первую очередь под
91
вержены атрофии, развитие которой увеличивает вероятность смерти. Рост УПП в лобных отведениях косвенно может свидетельствовать о субклинической стадии атрофического процесса, так как он сопровождается повышением кислотности тканей мозга и увеличением УПП. Для прогноза продолжительности жизни имеют значения также определенные межполушарные отношения. Превышение оптимального уровня межполушарных различий указывает на развитие стресса (гл. 11) либо на дисфункцию одного из полушарий, что неблагоприятно сказывается на продолжительности жизни.