ДИНАМИКА МОРФОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ БОКОВЫХ ЖЕЛУДОЧКОВ У ДЕТЕЙ ПОДРОСТКОВОГО ВОЗРАСТНОГО ПЕРИОДА
ДИНАМИКА МОРФОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ БОКОВЫХ ЖЕЛУДОЧКОВ У ДЕТЕЙ ПОДРОСТКОВОГО ВОЗРАСТНОГО ПЕРИОДА
Аннотация
Цель исследования — изучение динамики для морфометрических параметров боковых желудочков у детей подросткового возрастного периода.
В связи с недостаточностью комплексных академических и прикладных исследований половозрастные закономерности нормального морфогенеза боковых желудочков у детей подросткового возраста требуют детального изучения с междисциплинарным подходом. При этом доказанная в последнее время роль вариаций структур в анатомии боковых желудочков как предиктора для ряда неврологических и поведенческих нарушений представляет актуальное направление в возрастной нейроанатомии и детской неврологии.
Было проведено ретроспективное исследование по материалам архивных протоколов МР-томограмм боковых желудочков у 240 мальчиков и девочек подросткового возрастного периода, который в целях рационального и эквивалентного полового сравнения был дифференцирован на 4 возрастных интервала (I–IV). Были проанализированы морфометрические параметры передних, центральных и задних отделов для правого и левого бокового желудочка, с определением коэффициента прироста как показателя динамики по формуле Шмальгаузена.
Установлены выраженные половые различия, продемонстрировавшие паттерность в виде положительной зависимости большинства вентрикулометрических параметров в I, II, IV возрастных интервалах для мужского пола, и в III — для женского. Развитие боковых желудочков было представлено криволинейной зависимостью с диаметрально противоположными максимумами у обоих полов (12/13 лет и 14/15 лет для девочек; 14/15 лет мальчики). Стоит отметить, что при сравнении показателей боковых желудочков в одинаковых половозрастных интервалах нам не удалось выявить выраженную билатеральную асимметрию. Зафиксированные в ходе динамики различия по приросту в каждом возрастном интервале для боковых желудочков могут быть использованы в нейрорентгенологии, в качестве морфометрических критериев их нормального развития.
Таким образом, по данным исследования для мальчиков и девочек подросткового возраста были определены половая изменчивость и криволинейность в динамике для морфометрических параметров боковых желудочков, а также превалирующие по росту отделы в каждом возрастном интервале и факт отсутствия билатеральной асимметрии.
1. Введение
Уникальной особенностью развития центральной нервной системы в подростковом возрасте является её пластичность, выраженная в значительной чувствительности к внешним и внутренним средовым факторам. Подробные данные нейровизуализации о нормальном морфогенезе головного мозга в подростковом возрастном периоде могут быть использованы в качестве стандартных морфометрических вариант не только с точки зрения академического интереса, но и как прогностический критерий возможных структурных отклонений от нормальных значений
.В настоящее время наиболее дискутируемыми темами как для детской психоневрологии, так и для рентгенологии и нейроанатомии являются нашедшие экспериментальное подтверждение гипотезы о связи высокоинтенсивных по варианте изменений в головном мозге, развивающихся в период подросткового возраста, с предрасположенностью к нервно-психическим нарушениям. Исходя из разного распространения психоневрологических расстройств в человеческой популяции по возрастному и половому фактору, данные о различиях в морфометрических параметрах структур головного мозга и об их возрастной специфичности имеют большое прикладное значение для детской неврологии и психиатрии
.Несмотря на общепризнанные тенденции в нейроанатомии, характеризующие уменьшение количества серого вещества в подростковом периоде, а также увеличение количества белого вещества и объёмов желудочков, вопрос о закономерностях нормального морфофункционального развития различный структур головного мозга в комплексе с половым фактором и их влияние на предрасположенность к нервно-психическим заболеваниям у детей подросткового возраста в настоящий момент требует дальнейшего детального изучения и согласованность с данными нейровизуализации и клиницистов.
Установлено, что оценка изменений объёмов и морфометрических параметров боковых желудочков, анатомически тесно связанных со спектром окружающих и формирующих их границы подкорковых структур может являться маркером определённого числа неврологических, поведенческих, и психических нарушений, обусловленных структурно-функциональными различиями, формирующимися в течение подросткового возрастного периода в зависимости от пола. Так, в исследовании, F.J. Castellanos et al. (1996) сообщается, что обследуемых подростков обоих полов, с диагностированным синдромом дефицита внимания и гиперреактивности (СДВГ), по данным МРТ было выявлено изменение в нормальной асимметрии боковых желудочков, и значительно менее выраженное увеличение их объёмов с возрастом, по сравнению с аналогичной контрольной группой
. В то же время, по данным A.M. Zimmerman et. al (2000), результаты сравнения морфометрии боковых желудочков (на основании МРТ) у девочек периода второго детства и подросткового возраста (7–15 лет) с диагностированным синдромом Жиля де ла Туретта (СТ) или СТ и СДВГ по сравнению с аналогичной контрольной группой весьма интересны. Так, сравнение групп не выявило существенных морфометрических различий в объёме и асимметрии базальных ядер между девочками только с СТ или с СТ в комплексе с СДВГ и девочками из контрольной группы. Тем не менее сравнение трёх групп показало, что у пациенток только с СТ были значительно меньшие объёмы боковых желудочков по сравнению с пациентками с СТ и СДВГ, и контрольной группой .Проведение комплексных исследований, посвящённых систематизации знаний о половозрастных различиях морфометрических параметров боковых желудочков и их взаимосвязи с симметрией и определёнными возрастами у детей подросткового периода в состоянии нормы позволит не только рассмотреть вариационные ряды определённых структур с уклоном на персонифицированный подход, но и представит возможности для их интерпретации и разработки спектра предикторов для определённых детских психоневрологических нарушений, что представляет актуальность прежде всего для клинических и рентгенологических сообществ. Целью данного исследования является изучение динамики для морфометрических параметров боковых желудочков у детей подросткового возрастного периода.
2. Методы и принципы исследования
Было проведено ретроспективное исследование по материалам архивных протоколов и МР-томограмм боковых желудочков у мальчиков и девочек подросткового возрастного периода, интервал которого детерминирован полом, согласно возрастной периодизации онтогенеза, принятой АПН СССР, Москва, 1965 г. (13–16 лет для мальчиков; 12–15 лет для девочек).
Были включены 240 мальчиков и девочек (60 человек по 30 мальчиков и 30 девочек в каждом возрасте), в анамнезе которых не было задокументировано заболеваний нервной системы, психических расстройств и поведенческих нарушений. Для рационального и эквивалентного сравнения половых, возрастных и асимметрических различий у мальчиков и девочек, исходя из смещённых границ для подросткового возрастного периода, он был разделён на 4 возрастных интервала (I — мальчики 13-ти лет/ девочки 12-ти лет; II — мальчики 14-ти лет/ девочки 13-ти лет III — мальчики 15-ти лет/ девочки 14-ти лет; IV — мальчики 16-ти лет/ девочки 15-ти лет).
Были проанализированы следующие морфометрические вентрикулярные параметры: длина и ширина для
1) переднего рога (мм);
2) заднего рога (мм);
3) нижнего рога (мм);
4) центральной части (мм);
5) переднезадний размер бокового желудочка (мм);
6) расстояние между передними рогами (мм);
7) расстояние между задними рогами (мм).
Оцениваемый при сравнении разных выборок коэффициент прироста определялся согласно формуле Шмальгаузена
. Количественные показатели вентрикулярных параметров оценивались на предмет соответствия нормальному распределению с помощью критерия Колмогорова-Смирнова. Накопление, корректировка, систематизация исходной информации осуществлялись в электронных таблицах Microsoft Excel 2016 (Microsoft Corp., США). Статистический анализ проводился с использованием программы Statistica 12.0 (StatSoft Inc., CША). Для сравнения средних величин в нормально распределенных совокупностях численных данных использовался t-критерий Стьюдента. Различия морфометрических показателей считали статистически значимыми при p <0,05.3. Основные результаты
По результатам проведённого статистического анализа была отмечена тенденция, что практически во всех возрастных группах, независимо от желудочков характерна их положительная зависимость с мужским полом в большинстве возрастных интервалов, за исключением III, в котором вентрикулометрические параметры превосходили аналогичные у мальчиков. Данные половых различий для каждого показателя представлены и обобщены в таблице (см. таб 1).
Таблица 1 - Обобщение половых различий (по данным коэффициента прироста) для морфометрических показателей боковых желудочков в четырех возрастных интервалах
I инт (♀12-♂13 лет) | II инт (13♀-14♂ лет) | III инт (14♀-15♂ лет) | IV инт (15♀-16♂ лет) | |||||
Правый БЖ | Левый БЖ | Правый БЖ | Левый БЖ | Правый БЖ | Левый БЖ | Правый БЖ | Левый БЖ | |
длина переднего рога бокового желудочка | 14,96* | 10,99* | 8,31* | -5,49 | 7,48х | 7,23х | 11,66* | 10,96* |
ширина переднего рога бокового желудочка | 40* | 27,12* | 20,51* | 15,07* | 50х | 39,19х | 20,59х | 25х |
длина заднего рога бокового желудочка | 15,52* | 12,25* | -3,91 | 11,72* | 15,22х | 11,97х | -3,15 | -4,08 |
ширина заднего рога бокового желудочка | 31,37* | 42* | -8,7 | -12,16 | -6,35 | 10,67 | -8,62 | -7,81 |
передне-задний размер | -0,7 | -1,83 | 4,17* | -3,25 | 22,28х | 19,61х | 6,11* | 6,9* |
длина центральной части бокового желудочка | -1,49 | -2,53 | 7,21* | -3,94 | 43,97х | 46,42х | 8,27* | 5,41* |
ширина центральной части бокового желудочка | 22,45* | 14,14* | 25,24* | 29,29* | 49,55х | 53,1х | 4,26 | -9,76 |
длина нижнего рога бокового желудочка | 18,72х | 20,05х | -4,63 | -5,47 | -3,31 | 8,33 | -16* | -18,12* |
расстояние между передними рогами | -2,1 | 6,59* | 6,4х | 14,33* | ||||
расстояние между задними рогами | 15,91* | -4,51 | 36,06* | 8,51* | ||||
ПОЛ | ♂↑ | ♂↑ | ♀↑ | ♂↑ | ||||
Примечание: здесь и далее знаком «*» в ячейках таблицы обозначены показатели мальчиков, статистически значимо различающиеся от аналогичных структур у девочек, знаком «×» обозначены показатели девочек, статистически значимо различающиеся от аналогичных параметров мальчиков, в последней строке таблицы символ «♂» - обозначает превалирующий по количеству различий мужской пол, символ «♀» - обозначает превалирующий по количеству различий женский пол
Установлено, что выраженные возрастные изменения у девочек определяются при сравнении двух возрастных групп:
1) 12-ти и 13-ти лет, имеющая более интенсивную по изменениям показателей положительную динамику;
2) 14-ти и 15-ти лет, охарактеризованная как выраженная, и диаметрально противоположная по приросту первой группе (см. таб. 2).
Таблица 2 - Обобщение данных по коэффициенту прироста для морфометрических показателей боковых желудочков в контексте возрастной динамики у девочек подросткового возрастного периода
| 12/ 13 лет | 13/14 лет | 14/15 лет | Характеристика прироста | ||||
Правый БЖ | Левый БЖ | Правый БЖ | Левый БЖ | Правый БЖ | Левый БЖ | Правый БЖ | Левый БЖ | |
длина переднего рога бокового желудочка | 14,23х | 16,31х | 2,56 | 1,22 | -11,84х | -12,05х | ↑−↓ | ↑−↓ |
ширина переднего рога бокового желудочка | 30,00х | 23,73х | 12,82х | 1,37 | -61,36х | -51,35х | ↑↑↓ | ↑−↓ |
длина заднего рога бокового желудочка | 10,34х | 9,40х | -0,78 | -2,08 | -16,80х | -15,16х | ↑−↓ | ↑−↓ |
ширина заднего рога бокового желудочка | 35,29х | 48,00х | -8,70 | 1,35 | -7,94 | -14,67х | ↑−− | ↑−↓ |
передне-задний размер | -1,21 | -0,10 | -0,81 | -0,61 | -26,15х | -24,51х | −−↓ | −−↓ |
длина центральной части бокового желудочка | -2,76 | 1,69 | 1,31 | 1,45 | -45,26х | -47,03х | −−↓ | −−↓ |
ширина центральной части бокового желудочка | 5,10 | 0,00 | 7,77 | 14,14х | -57,66х | -63,72х | −−↓ | −↑↓ |
длина нижнего рога бокового желудочка | -24,87х | -24,73х | -3,20 | 0,73 | 1,10 | 0,00 | ↓−− | ↓−− |
расстояние между передними рогами | 4,49х | -1,45х | -10,76х | ↑↓↑ | ||||
расстояние между задними рогами | 13,35х | -2,05х | 35,29х | ↑↓↑ | ||||
Примечание: здесь и далее в последнем столбце для правого и левого желудочка соответственно символ «↑» - характеризует положительную динамику для показателя с течением возраста; символ «↓» - характеризует отрицательную динамику; символ «−» обозначает отсутствие статистически достоверной динамики
В то же время для мальчиков установлен иной тип роста боковых желудочков, характеризующийся их изменениями в течение всего подросткового периода, при этом пик наибольшей интенсивности динамики происходит в группах сравнения 14–15 лет. (см. таб. 3)
Таблица 3 - Обобщение данных по коэффициенту прироста для морфометрических показателей боковых желудочков в контексте возрастной динамики у мальчиков подросткового возрастного периода
| 13/14 лет | 14/15 лет | 15/16 лет | Характеристика прироста | ||||||
Правый БЖ | Левый БЖ | Правый БЖ | Левый БЖ | Правый БЖ | Левый БЖ | Правый БЖ | Левый БЖ | |||
длина переднего рога бокового желудочка | 7,62* | 10,54* | -12,39* | -10,98* | 6,40* | 5,19 | ↑↓↑ | ↑↓− | ||
ширина переднего рога бокового желудочка | 11,90* | 12,00 | -53,19* | -46,43* | -38,64* | -40,00* | ↑↓↓ | −↓↓ | ||
длина заднего рога бокового желудочка | -0,75 | 8,88* | -19,05* | -22,84* | 1,24 | 0,30 | −↓− | ↑↓− | ||
ширина заднего рога бокового желудочка | 11,94 | 16,90 | -10,67 | -19,28* | -5,97 | 2,99 | −−− | −↓− | ||
передне-задний размер | 2,20 | 1,29 | -26,00* | -22,62* | 0,82 | 0,38 | −↓− | −↓− | ||
длина центральной части бокового желудочка | 2,72 | 3,09 | -47,05* | -47,70* | 5,77 | 4,20 | −↓− | −↓− | ||
ширина центральной части бокового желудочка | 7,50 | 13,27 | -56,59* | -58,59* | -19,64* | -15,09* | −↓↓ | −↓↓ | ||
длина нижнего рога бокового желудочка | -3,29 | -0,69 | -4,42 | 3,46 | 13,52* | 9,03* | −−↑ | −−↑ | ||
расстояние между передними рогами | 9,09* | -15,53* | 9,01* | ↑↓↑ | ||||||
расстояние между задними рогами | 2,21* | 21,62* | 7,89* | ↑↑↑ | ||||||
Несмотря на наличие билатеральных асимметрических различий, изменяющихся в ходе возрастной динамики для обоих полов, и имеющих, вероятно, функциональный характер, статистически достоверных различий для асимметрии боковых желудочков и их показателей для мальчиков и девочек каждого возраста зафиксировано единичное количество. Так, у мальчиков 13-ти лет наблюдается выраженная асимметрия только для переднего рога, ширина которого больше у правого бокового желудочка (на 11,90%) и для длины заднего рога, имевшего левостороннюю асимметрию (длина между правым и левым боковым желудочком составили 6,99%). Для мальчиков возраста 16-ти лет наблюдалась только левосторонняя асимметрия для ширины заднего рога и передне-заднего размера (значения разности между параметрами правого и левого желудочка составили 8,70 и 3,29% соответственно) (см. рис. 1). У мальчиков 13-ти и 15-ти лет статистически значимых различий в билатеральной асимметрии не обнаружено. У девочек билатеральные асимметрические различия также единичны, однако обладают большей вариативностью и есть почти в каждом возрасте, за исключением 12-ти лет. Так, у девочек 13-ти лет длина левой центральной части больше правой на 4,98%, а у девочек 14-ти наблюдаются выраженное преобладание ширины правого переднего рога на 18,92% и ширины левого заднего рога на 16,00%. Ширина левого заднего рога у девочек 15-ти лет тоже имеет тенденцию к левосторонней асимметрии (на 9,38%), в то время как для центральной части ширина была больше на 14,63% для правого бокового желудочка (см. рис. 2).

Рисунок 1 - Асимметрия вентрикулярных параметров у мальчиков и девочек на конец подросткового периода
Примечание: 15-16 лет; IV возрастной интервал; здесь и далее знаком «+» отмечен показатель, имеющий выраженные различия в асимметрии при сравнении в группе как мальчиков, так и девочек; знаками «*» и «х» обозначены статистически значимые различия в группе сравнения мальчиков и девочек соответственно

Рисунок 2 - Различия в асимметрии боковых желудочков у мальчиков и девочек во II возрастном интервале
Примечание: 13-14 лет

Рисунок 3 - Нелинейная характеристика динамики параметров боковых желудочков у девочек в течение подросткового возрастного периода
Примечание: 12-15 лет; числа на горизонтальной оси характеризуют количество статистически значимых различий в рассматриваемых возрастных промежутках

Рисунок 4 - Нелинейная характеристика динамики параметров боковых желудочков у мальчиков в течение подросткового возрастного периода
Примечание: 13-16 лет; числа на горизонтальной оси характеризуют количество статистически значимых различий в рассматриваемых возрастных промежутках
При сравнении между собой детей одних возрастных интервалов и пола нам не удалось обнаружить билатеральную асимметрию для боковых желудочков, возникающую в ходе как динамического развития мозга, так и психофизиологических особенностей, возникающих у детей подросткового возраста и обусловленных различными факторами внешне-социальной и внутренне-биологической среды
, .Весьма интересна вариативная по приросту морфометрическая динамика в разных отделах боковых желудочков, которая, вероятнее всего, обусловлена, с одной стороны, вариабельностью черепного указателя, определяющего продольный и поперечный размеры мозгового отдела черепа, изменяющегося в ходе его морфогенеза. С другой стороны, различия могут быть связаны и со структурными гистоморфологическими изменениями в нервной ткани. Действительно, по данными гистологов установлено, что в течение подросткового возраста независимо от пола происходит разнонаправленные процессы в виде уменьшения объёма нейронного компонента (серое вещество) для перивентрикулярных подкорковых структур и увеличения доли миелиновых волокон (белое вещество) для комисурального аппарата полушарий , . Тем не менее половозрастные особенности морфогенеза черепа, его взаимосвязь с развитием боковых желудочков мозга и возрастная вариативность глиогенеза у подростков требуют дальнейших комплексных и междисциплинарных исследований на перспективу.
4. Заключение
Таким образом, изучение морфометрических параметров боковых желудочков у детей подросткового периода позволило определить нелинейную и зависимую от пола возрастную динамику, заключающуюся в более интенсивном росте за счёт передних отделов у мальчиков и передних, центральных, задних отделов у девочек. Совокупность показателей, детерминированных возрастными интервалами и полом, продемонстрировала паттерность, выражающуюся в различающихся пиках динамики для мальчиков и девочек, однако не удалось выявить билатеральную асимметрию при сравнении между собой детей одинаковых возрастных интервалов и пола.
