A krónikus hegyi betegség gyakori klinikai szindróma a 2500 méternél magasabb tengerszint feletti magasságban évekig élő bevándorlók és őslakosok körében. A krónikus hegyi betegség fő megnyilvánulása az emelkedett eritrocitaszám (a női Hb nagyobb, mint 190 g/L, a férfi Hb pedig nagyobb, mint 210 g/L9), ami a fennsík oxigénszegény környezetében történő fokozatos akklimatizációvesztésnek köszönhető. Hackett és munkatársai10 vizsgálatai kimutatták, hogy magaslati körülmények között, például alacsony hőmérséklet, alacsony nyomás és alacsony oxigénparciális nyomás mellett az agyalapi mellékvese medulla hiperaktív, és nagyszámú vasoaktív anyag, például katekolamin kerül a vérkeringésbe. Ezzel egyidejűleg az aldoszteron és az antidiuretikus hormon szintje megemelkedik, ami víz- és nátriumretenciót és eritrocitózist eredményez. Az eritrociták túlzott emelkedése a vér magas viszkozitását és a véráramlási ellenállást, a véráramlás lassulását és lerakódását, valamint a szövetek csökkent véráramlását eredményezi11. A krónikus hegyibetegségben szenvedő betegeknél nagyobb valószínűséggel alakul ki intrakraniális ischaemia, infarktusgócok, sőt bonyolult helyzetekben vérzés. Ez az összefüggés összhangban van az ebben a vizsgálatban talált intrakraniális vérzésfókuszokkal, amelyek azt mutatták, hogy a CMS-betegeknél többszörös agyi iszkémiát és infarktusfókuszokat találtak. Korábbi tanulmányunk megállapította, hogy az egészséges betegekéhez képest a CMS-betegek agyi véráramlása (CBF) alacsonyabb, és az átlagos időtartam (MTT) meghosszabbodott, ami arra utal, hogy a CMS-betegek agyszövete hipoxiás és ischaemiás állapotban van. A CMS-betegeknél az eritrociták száma kompenzációs növekedést mutatott, és az eritrocita-felhalmozódás és a hemoglobinszint jelentősen emelkedett, hogy növelje a vér oxigénszállító kapacitását és enyhítse a szervezet hipoxiáját. A CMS-betegek vére hosszú ideig erősen viszkózus állapotban marad, ami szervi károsodást okozhat. Az agykárosodás fő patológiai megnyilvánulásai a gerincvelői agyhártya és a koponyaalap érrepedése vagy hyperaemiája, az intracerebrális vérzés, az agysejtek duzzanata és az intersticiális ödéma voltak12. Ebben a vizsgálatban CMS-betegeknél sekély sulcit, hasadékokat és a kamrarendszer szűkülését is megfigyeltük, ami összhangban volt a korábbi vizsgálatokkal.
Az agyi hipoxiát követő patológiai változások elsősorban a hipoxia időtartamától és mértékétől függenek. Akut folyamatos hipoxia állapotában az érintett idegszövet teljes nekrózison megy keresztül. Nagy magasságban bekövetkező krónikus hipoxiában az agyszövetben bekövetkező változások főként jellegzetes változások, és a különböző idegsejtek még azonos hipoxiás állapotban is eltérő toleranciával rendelkeznek a hipoxiával szemben. A különböző neuronok elvesztése és sérülése eltérő. A hipoxiára érzékeny neuronok elhalhatnak, míg a toleránsabb neuronoknál csak strukturális elváltozások fordulhatnak elő. A gliasejtek erősen tolerálják a hipoxiát, így ezek a sejtek ahelyett, hogy elpusztulnának, bizonyos régiókban proliferatív változásokat végezhetnek13. A vizsgálat eredményei azt mutatták, hogy a CMS-betegek különböző agyszöveteire eltérő módon hatott a hipoxiás környezet. A CMS-csoportban a jobb homloklebeny fehérállományának FA-értéke alacsonyabb volt, mint a kontrollcsoporté, ami azt jelzi, hogy hipoxiás környezetben a fehérállomány mikroszerkezeti károsodása ezen a területen jelentősebb volt, mint más részeken, és a fehérállomány konzisztenciája alacsony volt. A CMS csoportban pozitív korreláció volt a bal caudatum magban lévő FA és a Hb között, valamint negatív korreláció a caudatum mag bal elülső végtagjában lévő FA és a kognitív funkció (MMSE) között. Ezek az eredmények arra utalnak, hogy a hipoxia nem okozhat ideg- és fibroblasztkárosodást a bal caudatum magban vagy a bal belső kapszulában; éppen ellenkezőleg, a hipoxia regenerációt okozhat ezekben a régiókban. Egyes tanulmányok14 azt mutatják, hogy akut hipoxia során a látszólagos diffúziós együttható (ADC) kis mértékű, de statisztikailag szignifikáns csökkenése volt megfigyelhető egyes agyi régiókban, míg a tengerszinthez való alkalmazkodáshoz képest az ADC kissé emelkedett a nagy magasságban. Ebben a vizsgálatban a CMS-csoportban a belső kapszula jobb elülső végtagjának ADC-értéke magasabb volt, mint a kontrollcsoporté, és a CMS-betegek bal thalamusának ADC-értéke a Hb-érték növekedésével nőtt, ami összhangban van a CMS-betegek kóros leleteivel. A kognitív funkció a tudatos mentális tevékenységek sokasága, beleértve az egyszerű észlelést, a meghatározást, a megértést, a környezet vagy önmagunk megítélését, valamint az összetett matematikai számítások elvégzését. A kogníció mindig jelen van, amikor az ember tudatánál van15, Vizsgálatok kimutatták, hogy a CMS fontos oka az agyi funkciók csökkenésének16. A közelmúltban végzett tanulmányok kimutatták, hogy az alacsony nyomáson és hipoxiában dolgozó és élő magashegyi migránsok mozgékonysága és agyműködése különböző mértékben károsodhat. Ezeknek a magaslégköri embereknek az intelligenciája csökken; a memória, különösen a rövid távú memória és az átmeneti emlékezet jelentősen károsodik, a kognitív képességek csökkennek, a reakció- és ítélőképesség csökken17. Schlaepfer18 kimutatta, hogy a nagy magasságban vagy 5000 méteres tengerszint feletti magasságban való folyamatos (>10 óra) tartózkodás a kognitív funkciók károsodásához vezet. Wu és munkatársai19 megállapították, hogy a magasság növekedésével a negatív érzelmek jelenléte ennek megfelelően nőtt, és érzelmi zavarok jelentek meg a magaslati hipoxia környezetében. Pagani20 azt javasolta, hogy a magaslati környezethez való megfelelő alkalmazkodás enyhítheti a hipoxia okozta kognitív rendellenességeket, sőt, akár meg is szüntetheti ezeket a rendellenességeket. Ebben a munkában CMS-betegeknél vizsgáltuk az FA, az ADC-érték, a betegség súlyossága és a kognitív funkciók közötti összefüggéseket, és azt találtuk, hogy CMS-betegeknél a jobb hippokampusz területének ADC-értéke negatívan korrelált az MMSE pontszámmal. Az eredmények azt jelzik, hogy az agy kétoldali struktúráinak változásai eltérőek a krónikus hipoxiás CMS-betegeknél, míg a jobb hippokampusz struktúrája korrelál a kognitív funkciók változásával.
Végeredményben a CMS-betegek hajlamosak az intrakraniális iszkémiára, infarktusra és agyvérzésre. A CMS-betegek agyában az egészséges alanyokéhoz képest többszörös szerkezeti változások fordulnak elő, és a károsodás összefügg a betegség súlyosságával és a kognitív funkciók károsodásával. A CMS-betegek fehérállományi rostkötegei nem mutattak nyilvánvaló károsodást, kivéve azt a 3 beteget, akiknél iszkémiás fókuszok voltak.