Научная статья на тему 'Зависимость ЭЭГ-характеристик от тиреоидного статуса у подростков Архангельской области и Ненецкого автономного округа'

Зависимость ЭЭГ-характеристик от тиреоидного статуса у подростков Архангельской области и Ненецкого автономного округа Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
327
115
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Экология человека
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
Ключевые слова
ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАФИЯ / ТИРЕОИДНАЯ СИСТЕМА / ПОДРОСТКИ / СЕВЕР / ELECTROENCEPHALOGRAPHY / THYROID SYSTEM / ADOLESCENTS / NORTH

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Дёмин Денис Борисович

Рассматриваются особенности функциональной активности головного мозга и гипофизарно-тиреоидной системы у 175 практически здоровых подростков 14-16 лет, постоянно проживающих в районах различных географических широт и климатоэкологических условий Европейского Севера (Архангельская область 64°30' с. ш. и Ненецкий автономный округ (НАО) 67°40' с. ш.). Выявлена более высокая активность подкорковых диэнцефальных мозговых структур у подростков НАО, проявляемая в виде повышенного уровня тета-активности и наличия диффузных реакций усвоения ритмов фотостимуляции. Фоновый тиреоидный статус определяет становление биоэлектрической активности мозга, с возрастанием концентрации тиреотропина в крови подростков НАО происходит снижение церебральных характеристик тетаи альфа-активности, появляются значимые связи тиреоидных гормонов с показателями тета-активности. У подростков Архангельской области наблюдается более устойчивое к колебаниям тиреоидного профиля формирование структуры электроэнцефалограммы, отмечается наибольшее количество нейроэндокринных связей.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

EEG-PARAMETERS DEPENDENCE ON THYROID STATUS IN ADOLESCENTS OF ARKHANGELSK REGION AND NENETS AUTONOMOUS AREA

There have been considered features of the brain and the hypophysis-thyroid system functional activity in 175 healthy adolescents aged 14-16 years constantly living in different geographic and ecological conditions of the European North (in the Arkhangelsk region 64°30' n.l. and the Nenets autonomous area 67°40' n. l.). There has been revealed higher activity of subcortical diencephalic brain structures in the adolescents of the Nenets autonomous area — increased levels of theta-activity and photic driving response reactions. A background thyroid status determined formation of the brain bioelectric activity: increased thyrotropin concentration in blood of the adolescents living in the Nenets autonomous area was accompanied by decreased cerebral characteristics of theta-and alpha-activity, and there appeared significant relations of the thyroid hormones with the theta-activity indicators. In the adolescents of the Arkhangelsk region, EEG structure formation more resistant to fluctuations was observed in the thyroid profile and the biggest number of neuroendocrine relationships was registered.

Текст научной работы на тему «Зависимость ЭЭГ-характеристик от тиреоидного статуса у подростков Архангельской области и Ненецкого автономного округа»

УДК [616.831-073.97:616.441]-053.6(470.1)

ЗАВИСИМОСТЬ ЭЭГ-ХАРАКТЕРИСТИК ОТ ТИРЕОИДНОГО СТАТУСА У ПОДРОСТКОВ АРХАНГЕЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ И НЕНЕЦКОГО АВТОНОМНОГО ОКРУГА

© 2013 г. Д. Б. Дёмин

Институт физиологии природных адаптаций Уральского отделения РАН, Институт медико-биологических исследований САФУ имени М. В. Ломоносова, г. Архангельск

Изучение функционирования регуляторных систем организма при адаптации к природным факторам Севера остается в ряду приоритетных задач не только профилактической медицины, но также экологической и возрастной физиологии. Рост и развитие подростка обусловливают как генетические факторы, так и климатоэкологические особенности региона проживания. Территории Архангельской области и Ненецкого автономного округа относятся к йоддефицитным биогеохимическим провинциям [2, 9]. Дефицит йода в окружающей природной среде приводит к снижению синтеза тиреоидных гормонов, т. е. является причиной снижения функциональной активности щитовидной железы [5]. Тиреоидные гормоны принимают непосредственное участие в регуляции линейного роста подростка и дифференцировании (созревании) органов и систем. Главными эффектами действия тиреоидных гормонов в развивающемся мозге являются дифференцировка клеток, рост отростков, их миелинизация и синаптогенез [8]. При гипотиреозе запаздывает накопление гликопротеина, связывающегося с миелином в ростральных отделах мозга, коре и гиппокампе. Известно, что ранее всего миелинизация начинается в каудальных отделах мозга и этот процесс распространяется в ростральном направлении [14]. При дефиците тиреоидных гормонов в подростковом возрасте процессы миелинизации страдают в тех отделах мозга, в которых миелинизация осуществляется наиболее поздно, поэтому наибольшие её изменения имеют место в коре головного мозга. Головной мозг является главным регулирующим и координирующим центром, обеспечивающим восприятие и анализ параметров внешней среды, поиск врожденных и приобретенных в процессе жизни оптимальных программ взаимодействия с окружающей средой и адаптации к ней. Известно, что формирование структурнофункциональной организации мозга в постнатальном онтогенезе продолжается в течение длительного периода развития, включая не только подростковый, но и юношеский возраст [11].

Таким образом, очевидны теоретические предпосылки для изучения особенностей развития функциональной активности головного мозга в зависимости от тиреоидного профиля у подростков проживающих на йоддефицитных территориях Европейского Севера.

Методы

В экспериментальном исследовании принимали участие 175 подростков 14—16 лет обоих полов, родившихся и постоянно проживающих в районах разных географических широт и климатоэкологических условий Европейского Севера России. В осенний период проводили исследования в районе приполярных широт — север Архангельской области (Приморский район — 64°30' с. ш.) и в районе Крайнего Севера — Ненецкий

Рассматриваются особенности функциональной активности головного мозга и гипофизарно-тиреоидной системы у 175 практически здоровых подростков 14-16 лет, постоянно проживающих в районах различных географических широт и климатоэкологических условий Европейского Севера (Архангельская область - 64°30' с. ш. и Ненецкий автономный округ (НАО) - 67°40' с. ш.).

Выявлена более высокая активность подкорковых диэнцефальных мозговых структур у подростков НАО, проявляемая в виде повышенного уровня тета-активности и наличия диффузных реакций усвоения ритмов фотостимуляции. Фоновый тиреоидный статус определяет становление биоэлектрической активности мозга, с возрастанием концентрации тиреотропина в крови подростков НАО происходит снижение церебральных характеристик тета- и альфа-активности, появляются значимые связи тиреоидных гормонов с показателями тета-активности.

У подростков Архангельской области наблюдается более устойчивое к колебаниям тиреоидного профиля формирование структуры электроэнцефалограммы, отмечается наибольшее количество нейроэндокринных связей.

Ключевые слова:

электроэнцефалография, тиреоидная система, подростки, Север

автономный округ (Заполярный район — 67°40' с. ш.). Испытуемых выбирали на добровольной основе, критериями исключения при первичном отборе служили наличие вредных привычек, а в анамнезе травмы головного мозга, неврологические и эндокринные нарушения. От всех подростков и их родителей было получено информированное согласие на участие в исследовании, одобренном биоэтическим комитетом Института физиологии природных адаптаций Уральского отделения Российской академии наук (ИФПА УрО РАН). Различий в социально-экономическом положении групп обследованных лиц не выявлено, все подростки сельские жители. Предварительный анализ выборок не выявил выраженных половых различий изучаемых показателей, что позволило объединить данные лиц мужского и женского пола. Число юношей / девушек в выборке Архангельской области составило 32 / 75 (средний возраст (15,3 ±

1,1) года), в выборке Ненецкого автономного округа — 38 / 30 (средний возраст (15,1 ± 1,0) года), возрастное разделение подростков осуществляли с учётом статистического возраста обследуемых. После первичного анализа функционального состояния щитовидной железы по содержанию тиреотропина (ТТГ) в крови [6] подростки были дополнительно разделены на две группы по значению медианы (1,27 мМЕ/л) в объединённой выборке районов обследования. Были сформированы группы подростков Архангельской области: АО-1 — с уровнем ТТГ ниже медианы (п = 55) и АО-2 — с уровнем ТТГ выше медианы (п = 52), аналогично были сформированы группы подростков Ненецкого автономного округа — НАО-1 (п = 32) и НАО-2 (п = 36).

Оценивали биоэлектрическую активность головного мозга в комфортной, привычной для испытуемых обстановке в период с 9 до 14 часов. Перед исследованием проводился опрос для исключения лиц с возможными нарушениями режима труда и отдыха, наличием социально обусловленных стрессовых состояний (напряжения, дискомфорта или утомления). В виде рекомендации испытуемым давалась установка на поддержание состояния спокойствия и расслабленности с целью возможной унификации их психологического состояния. Электроэнцефалограмму (ЭЭГ) регистрировали в состоянии спокойного бодрствования с закрытыми глазами на ЭЭГА-21/26 «Энцефалан-131-03» (НПКФ «Медиком МТД», г. Таганрог) монополярно от 16 стандартных отведений с ушными референтными электродами, установленных по международной системе 10—20 в полосе 1—35 Гц. При оценке ЭЭГ каждого испытуемого выделяли безартефактные отрезки записи, спектр анализировали по дельта- (1,6—4 Гц), тета- (4—7 Гц), альфа- (7—13 Гц), бета1- (13—24 Гц) диапазонам. Для количественной оценки спектра ЭЭГ в каждом частотном диапазоне проводили усреднённую для каждого испытуемого оценку максимальной амплитуды (мкВ), индекса (%), абсолютных значений

мощностей (мкВ2), доминирующих частот, реакции усвоения ритмов фотостимуляции в диапазоне частот 4—22 Гц с вариантами гармоник первого и второго порядка.

До проведения электрофизиологических исследований у подростков забирали кровь: натощак, из локтевой вены с 8 до 9 часов утра, центрифугировали, отбирали и замораживали сыворотку для дальнейших исследований. В сыворотке крови определяли уровни тиреотропина, гормонов щитовидной железы (тироксин — Т4, трийодтиронин — Т3). Гормоны определяли в лаборатории иммунологии ИФПА УрО РАН на автоматическом иммуноферментном анализаторе «Evolis» фирмы «Bio-Rad» (Германия), коммерческими наборами «Monobind» (США). Использовали диапазоны колебаний гормональных показателей для исследуемой возрастной группы согласно инструкциям к наборам для иммуноферментного анализа гормонов: ТТГ - 0,28-6,82 мМЕ/л; Т4 - 2,8-13,2 нг/мл; Т3 - 0,19-2,18 нг/мл.

Обрабатывали полученные результаты с помощью компьютерного пакета прикладных программ Statistica 6.0 (StatSoft, США). В связи с тем, что в большинстве случаев распределение признаков в выборках не подчинялось закону нормального распределения (оценка по критерию Shapiro-Wilk), статистическую обработку проводили непараметрическими методами, учитывали медиану (Ме), нижний и верхний квартили (25-75 перцентили). Для проверки статистической гипотезы разности значений использовали критерий Mann-Whitney и критерий х2 (сравнение долей) для двух независимых групп. Корреляционный анализ параметров проводили с учётом ранговой корреляции по Spearmen. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез принимали за p < 0,05. При регрессионном анализе предикторами выступали эндокринные параметры, а зависимыми величинами - показатели ЭЭГ. Учитывали регрессионные уравнения, в которых статистически значимы само уравнение (F-критерий < 0,05) и его коэффициенты (p < 0,050-0,001).

Сбор и дальнейшее использование первичного материала в рамках данной работы проводили совместно с сотрудниками лаборатории биоритмологии ИФПА УрО РАН доктором биологических наук, доцентом Поскотиновой Л. В. и кандидатом биологических наук Кривоноговой Е. В.

Результаты

Система тиреостата работает по принципу закона «обратной связи», вследствие чего уровень тиреотропина в крови достаточно точно отражает функциональное состояние щитовидной железы [6]. Группы испытуемых были условно сформированы по значению медианы ТТГ в объединённой выборке районов обследования. Изменения, выявленные в системе тиреоидного звена эндокринной регуляции и характеристиках биоэлектрической активности головного мозга, представлены в таблице.

Показатели гипофизарно-тиреоидной системы и биоэлектрической активности головного мозга в различных по степени функционального состояния щитовидной железы группах подростков Архангельской области и Ненецкого автономного округа Ме (25—75 перцентили)

Показатель Группа

АО-1 АО-2 НАО-1 НАО-2

Тирео- тропин, мМЕ/л 0,8 (0,6—1,1) 1,6 *** (1,3—1,9) 11 # # # (1,0—1,3) 1,6 *** (1,4 — 2,0)

Трийодти- ронин, нг/мл 1,5 (1,1 — 1,6) ,6) ^-7 1 ,2 ,5) ^-7 1 ,2 ,5) та-7 1 ,2

Тироксин, нг/мл 5,1 (4,5—6,7) 4 5*** (3,8—5,7) 8,5### (7,7—9,5) 7 4***, ### (6,3—8,0)

Тиреоидный индекс, у.е. 7,8 (7,5—11,7) 3,7*** (3,2—5,4) 8,8 # (8,1 — 11,1) 5,1***, ### (3,9—6,1)

Амплитуда тета, мкВ 34 (29,8—40,0) 38 (30,5—42,5) 51### (41,5—62,0) 46*, ### (40,0—57,0)

Индекс тета, % 15 (10,0—19,5) 18 (12,0—23,0) 27### (21,5—31,0) 23### (20,0—30,0)

Амплитуда альфа, мкВ 73 (64,3—89,3) 77 (68,5—85,5) 97### (84,0—107,5) 81*, # (75,0—91,0)

Индекс альфа, % 70 (61,8—75,0) 73 (60,0—76,0) 75 # (65,5—79,5) 67* (58,0—71,0)

Амплитуда бета-1, мкВ 34 (27,8—40,0) 31 (26,0—38,0) 28 # (20,0—34,5) 32 (27,0 — 40,0)

Индекс бета-1, % 27 (22,0—30,3) 26 (22,0—30,0) 22## (17,0—27,0) 24 (18,0 — 29,0)

Примечание. Статистически значимое отличие между группами подростков с различным тиреоидным статусом в одном регионе проживания: * — р < 0,05; ** — р < 0,01; *** - р < 0,001; между выборками АО и НАО с однотипным тиреоидным статусом: #— р < 0,05; # #— р < 0,01; # # # — р < 0,001.

Концентрации сывороточных ТТГ и тиреоидных гормонов у обследуемых лиц в основном не выходили за пределы заявленных возрастных норм. Исходя из способа формирования групп, значения тиреотропина были выше в группах АО-2 и НАО-2 (р < 0,001), более высокие концентрации этого гормона выявлены также у подростков НАО-1 в сравнении с группой АО-1 (р < 0,001).

Уровни трийодтиронина у обследованных подростков значимо не отличались, однако концентрации тироксина были статистически значимо ниже в обеих группах Архангельской области (р < 0,001). Кроме того, в обоих регионах обследования выявлено значимое снижение концентрации тироксина в группах с повышенной медианой ТТГ (р < 0,001).

Для характеристики функциональной активности щитовидной железы проанализировали также величину тиреоидного индекса — отношение самих гормонов щитовидной железы к их гипофизарному регулятору: (Т3 + Т4) / ТТГ. Тиреоидный индекс является интегральным показателем состояния гипофизарно-тиреоидной системы [6], значение данного показателя меньше 7,04 свидетельствует о гипофункции щитовидной железы. Значения тиреоидного индекса ниже нормативных были выявлены в группах АО-2 и НАО-2, причём наиболее значимые изменения отмечены в выборке Архангельской области (р < 0,001).

При анализе функциональных параметров церебральной биоэлектрической активности обследованных подростков выявлены характерные широтные отличия (см. таблицу). У подростков Ненецкого автономного округа отмечены более высокие показатели тета- и альфа-активности (р = 0,034—0,001), а также относительно меньшие значения бета-активности, преимущественно в группе НАО-1 (р = 0,041—0,015). Кроме того, в данном регионе наиболее отчётливо наблюдается отличие между группами подростков с различным тиреоидным статусом. Так, амплитудночастотные характеристики тета- и альфа-диапазонов были ниже у подростков НАО с более высокой медианой ТТГ (р = 0,039—0,025). В группах подростков Архангельской области изучаемые показатели мозговой активности значимо не отличались.

При оценке реакции усвоения ритмов фотостимуляции было отмечено, что независимо от исходного тиреоидного статуса количество случаев усвоений ритмов в тета-диапазоне (при сохранении собственной доминирующей частоты в альфа-диапазоне) у подростков Ненецкого автономного округа достигало 43 %, что в 2,5 раза выше, чем у сверстников из Архангельской области (17 %, р < 0,001). Этот факт можно расценивать как признак компенсированной фотозависимой дисфункции заднеталямических ритмозадающих структур. Доля случаев усвоений ритмов в бета-диапазоне у ненецких подростков составляла 35—40 %, а у архангельских — 30—35 %. Усвоение частот альфа-диапазона стимуляции у обследованных подростков в обоих районах было примерно одинаковым и достигало 80—85 %.

При анализе корреляций параметров ЭЭГ и тирео-идного статуса в группе подростков АО-1 выявлено наибольшее число связей в сравнении с другими группами. Отмечены отрицательные связи уровня трийодтиронина с показателями биоэлектрической активности мозга — амплитудой (Ам), индексом (Ин), абсолютным значением мощности (АЗМ) в стандартных отведениях: Ам альфа (г = —0,35); Ин альфа (г = —0,43); АЗМ тета О1-2 (г = —0,41); АЗМ альфа О1-2 (г = —0,44); АЗМ бета Fз (г = —0,39). Регрессионные модели подтверждают зависимость биоэлектрической активности мозга от секреции тиреоидных гормонов.

Ин альфа = 89,7 — 17,8 х Т3 №2 = 0,14; р = 0,022); 3

АЗМ альфа О1 = 314,8 — 119,3 х Т3 №2 = 0,14; р = 0,032);

АЗМ тета О1 = 35,8 — 11,5 х Т3 №2 = 0,13; р = 0,037);

АЗМ бета F3 = 23,7 — 6,8 х Т3 №2 = 0,14; р =

0,027). 3 3

У подростков группы АО-2 трийодтиронин отрицательно связан с тета-амплитудой (г = —0,34), а тироксин — положительно с альфа-амплитудой (г = 0,36).

Ам альфа = 57,5 + 4,1 х Т4 №2 = 0,15; р = 0,043). 4

У подростков группы НАО-1 были отмечены отрицательные связи тироксина со значениями альфа-индекса (г = —0,41), особенно в затылочных отведениях (г = —0,38).

Ин альфа = 100,9 — 3,8 х Т4 (Н2 = 0,15; р = 0,013);

АЗМ альфа О2 = 407,5 — 26,1 х Т4 (Н2 = 0,10; р = 0,037).

В группе подростков НАО-2 отмечены положительные связи трийодтиронина и тиреоидного индекса (ТИ) с характеристиками тета-активности: Ин тета (г=0,43); АЗМ тета О1 (г=0,47); АЗМ тета F34 (г=0,52). -

Ин тета = 7,5 + 11,8 х Т3 (Н2 = 0,13; р =

0,047); 3

АЗМ тета О1 = -13,5 + 3,6 х ТИ + 15,8 х Т3

№2 = 0,35; р = 0,004);

АЗМ тета F3 = 5,4 + 19,1 х Т3 (Н2 = 0,18; р =

0,025); 3 3

АЗМ тета F4 = -20,3 + 23,3 х Т3 + 4,6 х ТИ

№2 = 0,34; р = 0,006).

Обсуждение результатов

Как известно, тиреоидные гормоны обладают широким спектром действия. В детском и подростковом возрасте гормоны щитовидной железы отвечают за созревание высших структур головного мозга и интеллектуальный потенциал, физическое развитие и линейный рост, запуск и нормальное протекание полового созревания [2, 5]. Изменение уровня тиреотропина в крови свидетельствует о состоянии функциональной активности щитовидной железы, поэтому даже незначительное повышение концентрации этого гормона является одним из механизмов приспособительной компенсации тиреоидной системы к эндемическому дефициту йода в пищевом рационе или факторам, влияющим на его усвоение. Относительно более высокие уровни ТТГ, а также более низкие концентрации тироксина и тиреоидного индекса, выявленные у подростков групп АО-2 и НАО-2, могут свидетельствовать о некотором снижении функциональной активности щитовидной железы этих лиц.

В очагах зобной эндемии фоновой эндокринной патологией является субклинический гипотиреоз, популяционный уровень которого может достигать 30 % [5]. В данном исследовании нами не было выявлено у подростков отчётливых отклонений от заявленных нормативов в содержании гормонов гипофизарно-тиреоидной системы, хотя в наших предыдущих работах [3] показано, что территория Приморского района Архангельской области, несмотря на оптимальный йодный фон, может считаться зобноэндемичным регионом. Определяющим фактором зобной эндемии в условиях йодобеспеченного района может быть воздействие на организм подростков природно-экологических струмогенов. Исходя из того, что исследуемый район находится на территории Архангельского промышленного узла, в качестве струмогенов может выступать избыток в окружающей

среде токсичных (тяжелых) металлов — Cd, РЬ, Fe, А1, Мп и других. Кумуляция в организме подростков подобных природно-экологических струмогенов способна блокировать усвоение йода и нарушать синтез тиреоидных гормонов [7]. По данным исследований, проведенных в Ненецком автономном округе [9], зобная эндемия у проживающих там подростков носит спорадический характер, авторы говорят о своеобразном «феномене зоны тундры» — отсутствии зоба как клинически значимого, так и доклинических стадий (тиромегалии) при наличии умеренной йодной недостаточности.

Характерной особенностью нарушений ЭЭГ, выявленных при обследовании подростков Ненецкого автономного округа, было возникновение пароксизмальных форм активности с максимумом амплитуды основного ритма выше 90 мкВ за счёт вспышек в теменно-центрально-лобных областях головного мозга, а иногда и с условно-эпилептиформными знаками. Эти изменения демонстрируют высокую степень активности (напряжения) регуляторных механизмов мозга, прежде всего лимбико-гипоталамического уровня, механизмам которого принадлежит ведущая роль в координации вегетативно-висцеральных функций, поддержании гомеостаза и формировании адаптационных реакций [1]. Нередко специфика и выраженность этих нарушений (усиление тета-активности, появление диффузных реакций усвоения ритмов фотостимуляции и редуцированных эпи-лептиформных комплексов) позволяет заподозрить определенную степень ирритации (чрезмерного возбуждения) структур лимбико-диэнцефального уровня, предположительно в связи с перенапряжением работы функциональных систем, обеспечивающих процессы адаптации к более суровым природно-климатическим условиям заполярного Севера и состоянию йодного дефицита. Эта картина отражает запаздывающие процессы перехода от физиологически «незрелого» паттерна ЭЭГ в форме доминирования (или феномена полиритмии) тета-ритмов ЭЭГ к дефинитивному паттерну с постепенным доминированием альфа-ритма [11]. Очевидно, что по темпам формирования ЭЭГ подростки Архангельской области опережают сверстников из Ненецкого автономного округа, подобная разница в темпах «созревания» у подростков на различных широтах циркумполярного региона может быть обусловлена различиями в требованиях среды обитания к адаптивно-приспособительным механизмам центральной нервной системы.

Согласно современным представлениям, мозг обеспечивает относительно автономную регуляцию продукции тиреоидных гормонов, изменение концентрации которых может и не определяться во внутренней среде организма, но влиять на церебральный энергетический гомеостаз и проявляться в изменении уровня биоэлектрической активности головного мозга [12]. В организации биоэлектрической активности мозга подростков Ненецкого автономного округа наиболее демонстративно снижение активности в

альфа- и тета-диапазонах частот ЭЭГ даже при незначительном снижении функциональной активности щитовидной железы. Эта динамика отражает процессы энергетического метаболизма мозга, а также метаболизма глюкозы и кислорода. В ряде исследований показано, что гипотиреоз связан с уменьшением регионального церебрального кровотока и снижением церебрального метаболизма глюкозы, приводящим к угнетению энергетического метаболизма мозга [10, 12], а на электроэнцефалограмме большинства людей со сниженным уровнем тиреоидных гормонов может подавляться альфа-ритм и зачастую исчезает тета-активность [4].

Формирование механизмов нейроэндокринных взаимодействий, выявленных в ходе регрессионного анализа, видимо, происходит за счёт влияния тирео-идных гормонов на электрофизиологические свойства мембранных систем клеток и, следовательно, на величину энергопродукции в клетках нервной ткани. Известно, что с уровнем тиреоидных гормонов коррелирует распределение №+ и К+ внутри клетки и во внеклеточном пространстве [13]. Снижение уровня тиреоидных гормонов сопровождается снижением уровня №+ внутри клетки и переходом некоторой части ионов К+ в клетку. Такое изменение в распределении №+ и К+ ведёт к повышению порога возбудимости нервных клеток и, возможно, является одной из причин снижения общей возбудимости тканей мозга при гипотиреозе. Кроме того, в мозговой ткани происходят процессы дейодирования тироксина в активную форму — трийодтиронин, необходимый для активации дегидрогеназ и окислительных процессов в нейронах [14], а достаточный уровень циркулирующего тироксина является решающим для нормального функционирования и созревания нервных клеток и развития нейрональных связей [15].

Таким образом, выявлена специфика формирования биоэлектрических процессов головного мозга подростков и реакций мозга на сенсорные сигналы в зависимости от климатогеографических условий Севера и функционального состояния щитовидной железы обследуемых лиц. Отмечена более высокая активность подкорковых диэнцефальных мозговых структур у подростков Ненецкого автономного округа, «созревание» волновой структуры ЭЭГ сопровождается у них сохранением повышенного уровня тета-активности, а также наличием диффузных реакций усвоения ритмов фотостимуляции и пароксизмальных форм активности. Фоновое состояние тиреоидной системы определяет становление биоэлектрической активности мозга, с возрастанием концентрации тиреотропина в крови подростков Ненецкого автономного округа происходит снижение церебральных характеристик тета- и альфа-активности, а также появляются значимые связи тиреоидных гормонов с показателями тета-активности. У подростков Приморского района Архангельской области формирование амплитудно-частотных взаимоотношений ЭЭГ более устойчиво к колебаниям тиреоидного статуса,

в то же время у этих лиц отмечается наибольшее количество нейроэндокринных связей, значительно снижающееся с возрастанием концентрации тирео-тропина в крови.

Своевременное выявление и коррекция йоддефи-цитных нарушений и функциональных расстройств нервной системы не только создаст предпосылки для полноценного физического и умственного развития детей и подростков, но и позволит избежать многих проблем со здоровьем и трудоспособностью в зрелом возрасте, которые особенно прогрессируют у жителей северных территорий при комплексном воздействии сложных природно-климатических факторов и социально-бытовых условий.

Работа выполнена при поддержке гранта Президиума УрО РАН № 12-У-4-1019.

Список литературы

1. Благосклонова Н. К. Оценка патологических знаков на ЭЭГ детей и подростков. М. : Медицина, 1994. 128 с.

2. Дедов И. И., Свириденко Н. Ю. Стратегия ликвидации йоддефицитных заболеваний в Российской Федерации // Проблемы эндокринологии. 2001. Т. 47, № 6. С. 3—12.

3. Дёмин Д. Б., Поскотинова Л. В. Возрастная динамика гормональных показателей у детей, проживающих на различных географических широтах Европейского Севера // Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова. 2008. Т. 94, № 1. С. 109-116.

4. Жирмунская Е. А., Лосев В. С. Электроэнцефалография в клинической практике. М., 1997. 1 18 с.

5. Касаткина Э. П. Йоддефицитные заболевания у детей и подростков (пленарная лекция) // Проблемы эндокринологии. 1997. Т. 43, № 3. С. 3-7.

6. Касаткина Э. П., Шилин Д. Е., Ибрагимова Г. В. Анализ современных рекомендаций и критериев Всемирной организации здравоохранения по оценке йоддефицитных состояний // Проблемы эндокринологии. 1997. Т. 43, № 4. С. 3-6.

7. Кубасов Р. В., Кубасова Е. Д. Йодная обеспеченность населения в Архангельской области // Гигиена и санитария. 2008. № 3. С. 14-16.

8. Рачев Р. Р., Ещенко Н. Д. Тиреоидные гормоны и субклеточные структуры. М. : Медицина, 1975. 294 с.

9. Сибилева Е. Н., Зубов Л. А. Особенности зобной эндемии у детей и подростков в Ненецком автономном округе // Экология человека. 2011. № 7. С. 10-14.

10. Союстова Е. Л., Клименко Л. Л., Деев А. И., Фокин В. Ф. Энергетический метаболизм мозга у старших возрастных групп при патологии щитовидной железы // Клиническая геронтология. 2008. № 7. С. 51-56.

11. Фарбер Д. А., Дубровинская Н. В. Функциональная организация развивающегося мозга (возрастные особенности и некоторые закономерности) // Физиология человека. 1991. Т. 17, № 5. С. 17-27.

12. Фокин В. Ф., Пономарева Н. В. Энергетическая физиология мозга. М. : Антидор, 2003. 288 с.

13. Френкель Г. М. Электрическая активность головного мозга при эндокринных нарушениях и её возрастные особенности. М., 1994. 360 с.

14. Bernal J., Nunez J. Thyroid hormones and brain development // Eur. J. Endocrinology. 1995. Vol. 133, N 4. P. 390-398.

15. Pharoah P., Connolly K. Iodine and brain development // Developmental Medicine and Child Neurology. 1995. Vol. 38, N 1. P. 464-469.

References

1. Blagosklonova N. K. Otsenkapatologicheskikh znakov na EEG detei i podrostkov [Assessment of pathological signs in EEG of children and adolescents]. Moscow, 1994, 128 p. [in Russian]

2. Dedov I. I., Sviridenko N. Yu. Problemy endokrinologii [Problems of Endocrinology]. 2001, vol. 47, no. 6, pp. 3-12. [in Russian]

3. Demin D. B., Poskotinova L. V Rossiiskii fiziologicheskii zhurnal im. I. M. Sechenova [Sechenov Russian Physiological Journal]. 2008, vol. 94, no. 1, pp. 109-116. [in Russian]

4. Zhirmunskaya E. A., Losev V. S. Elektroentsefalografiya v klinicheskoi praktike [Electroencephalography in clinical practice]. Moscow, 1997, 1 18 p. [in Russian]

5. Kasatkina E. P. Problemy endokrinologii [Problems of Endocrinology]. 1997, vol. 43, no. 3, pp. 3-7. [in Russian]

6. Kasatkina E. P., Shilin D. E., Ibragimova G. V Problemy endokrinologii [Problems of Endocrinology]. 1997, vol. 43, no. 4, pp. 3-6. [in Russian]

7. Kubasov R. V., Kubasova E. D. Gigiena i sanitariya [Hygiene and Sanitation]. 2008, no. 3, pp. 14-16. [in Russian]

8. Rachev R. R., Eshchenko N. D. Tireoidnye gormony i subkletochnye struktury [Thyroid hormones and subcellular structures]. Moscow, 1975, 294 p. [in Russian]

9. Sibileva E. N., Zubov L. A. Ekologiya cheloveka [Human Ecology]. 2011, no. 7, pp. 10-14. [in Russian]

10. Soyustova E. L., Klimenko L. L., Deev A. I., Fokin V. F. Klinicheskaya gerontologiya [Clinical Gerontology]. 2008, no. 7, pp. 51-56. [in Russian]

11. Farber D. A., Dubrovinskaya N. V. Fiziologiya cheloveka [Human Physiology]. 1991, vol. 17, no. 5, pp. 17-27. [in Russian]

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

12. Fokin V. F., Ponomareva N. V. Energeticheskaya fiziologiya mozga [Energetical Cerebral Physiology]. Moscow, 2003, 288 p. [in Russian]

13. Frenkel' G. M. Elektricheskaya aktivnost' golovnogo mozga pri endokrinnykh narusheniyakh i ee vozrastnye osobennosti [Electric cerebral activity in endocrine disorders and its age features]. Moscow, 1994, 360 p. [in Russian]

14. Bernal J., Nunez J. Thyroid hormones and brain development. Eur. J. Endocrinology. 1995, vol. 133, no. 4, pp. 390-398.

15. Pharoah P., Connolly K. Iodine and brain development. Developmental Medicine and Child Neurology. 1995, vol. 38, no. 1, pp. 464-469.

EEG -PARAMETERS DEPENDENCE ON THYROID STATUS IN ADOLESCENTS OF ARKHANGELSK REGION AND NENETS AUTONOMOUS AREA D. B. Demin

Institute of Environmental Physiology, Russian Acad. Sci., Ural Branch, Arkhangelsk Northern (Arctic)Federal University named after M. V. Lomonosov, Arkhangelsk

There have been considered features of the brain and the hypophysis-thyroid system functional activity in 175 healthy adolescents aged 14-16 years constantly living in different geographic and ecological conditions of the European North (in the Arkhangelsk region - 64°30' n.l. and the Nenets autonomous area - 67°40' n. l.). There has been revealed higher activity of subcortical diencephalic brain structures in the adolescents of the Nenets autonomous area — increased levels of theta-activity and photic driving response reactions. A background thyroid status determined formation of the brain bioelectric activity: increased thyrotropin concentration in blood of the adolescents living in the Nenets autonomous area was accompanied by decreased cerebral characteristics of theta-and alpha-activity, and there appeared significant relations of the thyroid hormones with the theta-activity indicators. In the adolescents of the Arkhangelsk region, EEG structure formation more resistant to fluctuations was observed in the thyroid profile and the biggest number of neuroendocrine relationships was registered.

Keywords: electroencephalography, thyroid system, adolescents, North

Контактная информация:

Дёмин Денис Борисович — кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории биоритмологии ФГБУН «Институт физиологии природных адаптаций Уральского отделения РАН», старший научный сотрудник лаборатории прикладной психофизиологии Института медико-биологических исследований ФГОУ ВПО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова»

Адрес: 163000, г. Архангельск, пр. Ломоносова, д. 249

Тел. (8182) 65-29-92

E-mail: [email protected]

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.