Krooninen vuoristotauti on yleinen kliininen oireyhtymä maahanmuuttajilla ja syntyperäisillä alueilla asuvilla henkilöillä, jotka asuvat vuosikausia yli 2 500 metrin korkeudessa. Kroonisen vuoristotaudin tärkein ilmenemismuoto on kohonneet erytrosyytit (naisten Hb on yli 190 g/L ja miesten Hb yli 210 g/L9), jotka johtuvat tasangon vähähappisissa ympäristöissä tapahtuvasta asteittaisesta akklimatisaation menetyksestä. Hackettin ym.10 tutkimukset ovat osoittaneet, että korkeissa korkeusolosuhteissa, kuten matalassa lämpötilassa, matalassa paineessa ja matalassa hapen osapaineessa, aivolisäkkeen lisämunuaisen medulla on hyperaktiivinen, ja verenkiertoon pääsee suuri määrä vasoaktiivisia aineita, kuten katekoliamiinia. Samalla aldosteroni- ja antidiureettisen hormonin pitoisuudet kohoavat, mikä johtaa veden ja natriumin kertymiseen ja erytrosytoosiin. Erytrosyyttien liiallinen kohoaminen johtaa veren korkeaan viskositeettiin ja veren virtausvastukseen, verenkierron hidastumiseen ja laskeutumiseen sekä kudosten verenkierron heikkenemiseen11. Kroonista vuoristotautia sairastaville potilaille kehittyy todennäköisemmin kallonsisäistä iskemiaa, infarktipesäkkeitä ja jopa monimutkaisia tilanteita, joihin liittyy verenvuotoa. Tämä yhteys on yhdenmukainen tässä tutkimuksessa havaittujen kallonsisäisten verenvuotopesäkkeiden kanssa, jotka osoittivat, että CMS-potilailla oli useita aivojen iskemia- ja infarktipesäkkeitä. Aiemmassa tutkimuksessamme havaittiin, että terveisiin potilaisiin verrattuna CMS-potilaiden aivoverenkierto (CBF) on alhaisempi ja keskimääräinen kesto (MTT) on pidempi, mikä osoittaa, että CMS-potilaan aivokudos on hypoksisessa ja iskeemisessä tilassa. CMS-potilaiden erytrosyyttien määrä osoitti kompensoivaa kasvua, ja erytrosyyttien kertyminen ja hemoglobiinitasot olivat merkittävästi koholla veren hapenkuljetuskyvyn lisäämiseksi ja elimistön hypoksian lievittämiseksi. CMS-potilaiden veri pysyy pitkään erittäin viskoosissa tilassa, mikä voi aiheuttaa elinvaurioita. Aivovaurion tärkeimmät patologiset ilmenemismuodot olivat selkäydinkalvojen ja kallonpohjan verisuonten repeytyminen tai hyperemia, aivojen sisäinen verenvuoto, aivosolujen turvotus ja interstitiaalinen ödeema12. Tässä tutkimuksessa havaitsimme CMS-potilailla myös matalia sulkeumia, halkeamia ja kammiojärjestelmän ahtautumista, mikä oli yhdenmukaista aiempien tutkimusten kanssa.
Aivojen hypoksian jälkeiset patologiset muutokset riippuvat pääasiassa hypoksian kestosta ja asteesta. Akuutin jatkuvan hypoksian vallitessa mukana oleva hermokudos kokee täydellisen nekroosin. Kroonisessa hypoksiassa suurissa korkeuksissa aivokudoksessa tapahtuvat muutokset ovat pääasiassa tyypillisiä muutoksia, ja eri hermosoluilla on erilainen sietokyky hypoksiaa kohtaan jopa samassa hypoksisessa tilassa. Eri neuronien menetys ja vaurioituminen ovat erilaisia. Hypoksialle herkät neuronit voivat olla nekroottisia, kun taas sietokykyisemmillä neuroneilla voi olla vain rakenteellisia muutoksia. Gliasolut sietävät hyvin hypoksiaa, joten kuolemisen sijasta nämä solut saattavat joillakin alueilla tehdä proliferatiivisia muutoksia13. Tämän tutkimuksen tulokset osoittivat, että hypoksinen ympäristö vaikutti eri tavoin CMS-potilaiden eri aivokudoksiin. CMS-ryhmässä oikean otsalohkon valkean aineen FA-arvo oli alhaisempi kuin kontrolliryhmässä, mikä osoittaa, että hypoksisessa ympäristössä valkean aineen mikrorakenteelliset vauriot olivat tällä alueella merkittävämpiä kuin muissa osissa, ja valkean aineen konsistenssi oli alhainen. CMS-ryhmässä vasemman caudate-ytimen FA:n ja Hb:n välillä oli positiivinen korrelaatio ja caudate-ytimen vasemman etuosan FA:n ja kognitiivisen toiminnan (MMSE) välillä negatiivinen korrelaatio. Nämä tulokset viittaavat siihen, että hypoksia ei välttämättä aiheuta hermo- ja fibroblastivaurioita vasemmassa caudaattitumakkeessa tai vasemmassa sisäkapselissa; päinvastoin hypoksia voi aiheuttaa regeneraatiota näillä alueilla. Joidenkin tutkimusten14 mukaan näennäisen diffuusiokertoimen (ADC) pientä mutta tilastollisesti merkitsevää pienenemistä havaittiin joillakin aivoalueilla akuutin hypoksian aikana, kun taas ADC oli hieman kohonnut korkealla verrattuna merenpinnan tasolle sopeutumiseen. Tässä tutkimuksessa sisäisen kapselin oikean etuosan ADC-arvo oli CMS-ryhmässä korkeampi kuin kontrolliryhmässä, ja CMS-potilaiden vasemman talamuksen ADC-arvo nousi Hb:n lisääntyessä, mikä vastaa CMS-potilaiden patologisia löydöksiä. Kognitiivinen toiminta on erilaisia tietoisia henkisiä toimintoja, mukaan lukien yksinkertainen havaitseminen, määrittäminen, ymmärtäminen, arviointi ympäristöön tai itseensä nähden ja monimutkaisten matemaattisten laskutoimitusten suorittaminen. Kognitio on aina läsnä, kun ihminen on tietoinen15, Tutkimukset ovat osoittaneet, että CMS on tärkeä syy aivotoiminnan heikkenemiseen16. Viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että korkealla työskentelevillä ja elävillä maahanmuuttajilla, jotka työskentelevät ja elävät matalassa paineessa ja hapenpuutteessa, liikkuvuus ja aivotoiminta voivat vaurioitua eriasteisesti. Näiden korkealla asuvien henkilöiden älykkyysosamäärä on alentunut; muisti, erityisesti lyhytkestoinen muisti ja ohimenevä muisti, on merkittävästi heikentynyt, kognitiivinen kyky on heikentynyt ja reagointi- ja arviointikyky on heikentynyt17. Schlaepfer18 osoittaa, että jatkuva (>10 tuntia) oleskelu korkealla tai 5000 metriä merenpinnan yläpuolella johtaa kognitiivisten toimintojen vaurioitumiseen. Wu ym.19 havaitsivat, että korkeuden kasvaessa negatiivisten tunteiden esiintyminen lisääntyi vastaavasti, ja tunne-elämän häiriöt ilmenivät korkeassa hypoksiaympäristössä. Pagani20 ehdotti, että asianmukainen sopeutuminen korkealla sijaitsevaan ympäristöön voi lievittää hypoksian aiheuttamia kognitiivisia poikkeavuuksia ja jopa saada nämä poikkeavuudet häviämään. Tässä työssä tutkittiin FA:n, ADC-arvon, taudin vaikeusasteen ja kognitiivisten toimintojen välisiä suhteita CMS-potilailla ja todettiin, että CMS-potilaiden oikean hippokampusalueen ADC-arvo korreloi negatiivisesti MMSE-pisteiden kanssa. Tulokset osoittavat, että aivojen kahdenvälisten rakenteiden muutokset ovat erilaisia CMS-potilailla, joilla on krooninen hypoksia, kun taas oikean hippokampuksen rakenne korreloi kognitiivisten toimintojen muutosten kanssa.
Johtopäätöksenä voidaan todeta, että CMS-potilaat ovat alttiita kallonsisäiselle iskemialle, aivoinfarkteille ja aivoverenvuodoille. CMS-potilaiden aivoissa esiintyy useita rakenteellisia muutoksia verrattuna terveiden henkilöiden aivoihin, ja vauriot korreloivat taudin vaikeusasteen ja kognitiivisten toimintojen heikkenemisen kanssa. CMS-potilaiden valkean aineen kuitukimput eivät olleet selvästi vaurioituneet lukuun ottamatta kolmea potilasta, joilla oli sepelvaltimotautipesäkkeitä.