代谢性损伤

脉冲噪声对耳蜗首先造成直接的机械性损伤，随后可造成继发性的代谢性损伤。

（一）酶代谢变化

1．乳酸脱氢酶（LDH）和苹果酸脱氢酶（MDH）　爆震可引起代谢紊乱，从而影响内耳细胞内的能量代谢，造成细胞进一步损伤。实验研究发现，爆震后不同时间鼓阶外淋巴中乳酸脱氢酶（LDH）和苹果酸脱氢酶（MDH）含量发生变化。前者参与细胞无氧酵解反应，后者参与细胞的有氧氧化反应。在爆震后8h组中，LDH和MDH含量最高，LDH比MDH含量升高更显著。其后各组酶含量逐渐下降。组织解剖学的研究表明，螺旋器缺乏毛细血管，并且远离血液供应，在其功能活动高峰和短暂缺氧时，无氧能量代谢在满足其能量需要方面起重要作用，血管纹中由于血管供应丰富，能量供应主要是有氧代谢，螺旋器毛细胞中含有大量的LDH，而血管纹中LDH极低，但MDH比螺旋器高2～3倍，LDH参与无氧酵解反应，其位于细胞胞液中，MDH参与有氧氧化反应，其主要位于细胞线粒体中，部分在细胞胞液中。爆震作用于内耳液体，造成盖膜和基底膜的相对运动，使位于两者之间的螺旋器受到强烈的剪切和挤压作用而受损，致使螺旋器中含量较多的LDH溢出细胞，进入内耳液；又由于LDH和MDH在细胞中的定位不同，位于胞液中的LDH比主要位于线粒体中的MDH更易溢出细胞。这些可能就是爆震后鼓阶外淋巴中LDH和MDH含量均升高，而LDH比MDH升高更明显的原因。LDH在无氧酵解的最后一步反应中，可逆性地催化丙酮酸转化为最终代谢产物乳酸。正常情况下，此反应提供的能量不多，从葡萄糖或糖原开始的整个酵解过程只能提供2或3个摩尔的ATP，但在耳蜗组织这种特定的环境和爆震条件下，通过无氧酵解供能仍有重要的意义。MDH在三羧酸循环中的最后一步可逆反应中起作用，其反应结果可产生6个摩尔的ATP。LDH和MDH在爆震后溢出细胞，在外淋巴液中升高，提示细胞内酶含量减少，可能使细胞内无氧酵解和有氧氧化代谢受到影响，从而干扰耳蜗组织的能量供应，影响耳蜗功能，甚至造成耳蜗组织的损害。另一方面，在临床上，LDH和MDH常被看做细胞急性损伤指标。爆震后这两种酶在外淋巴液中升高也可看做是内耳细胞损伤的结果，由于它们在细胞内定位不同，故可根据它们在外淋巴中升高是否明显，判断细胞受损的程度。

2．血管纹Na＋－K＋－ATP酶　对维持内淋巴阳离子浓度梯度及蜗内电位等起重要作用。噪声可直接损伤血管纹，引起局部微循环障碍、组织水肿、血氧减少、血管纹K＋－Na＋－ATP酶活性下降。

3．乙酰胆碱酯酶　是在传出神经纤维和末梢中合成神经递质时所必需的代谢酶。孙建和等报道耳蜗铺片观察正常情况下AChE活性终末反应产物亚铁氰化铜呈棕褐色，主要分布在耳蜗Corti器外毛细胞下大的神经末梢、隧道辐射纤维、隧道螺旋束和内螺旋束（见书末彩图18－3A）。爆震后外毛细胞下大的神经末梢，隧道辐射纤维上AChE的终末反应产物减少（见书末彩图18－3B），更严重的变化是外毛细胞下大的神经末梢，隧道辐射纤维和隧道螺旋束上AChE的终末反应产物消失（见书末彩图18－3C），最严重的是外毛细胞下大的神经末梢、隧道辐射纤维、隧道螺旋束及内螺旋束上AChE的终末反应产物都消失（见书末彩图18－3D）。这就意味着胆碱能神经突触功能下降或传导阻滞。Iurato等认为，乙酰胆碱酯酶活性未恢复，则表示耳蜗传出神经系统的功能未恢复，因而其抑制噪声所致的听损伤作用减弱，耳蜗的损伤加重。

4．一氧化氮合成酶（nitric oxide　synthase，NOS）　目前分为脑源型NOS （bNOS）、内皮源型NOS（eNOS）和诱导型NOS（iNOS）3型，前两者称为固有型NOS，为钙依赖性，催化产生少量的NO以调节正常的生理功能；而iNOS为钙非依赖性，在正常情况下不表达，但一旦表达则催化产生大量的NO，NO与超氧化物反应产生过氧亚硝酸盐（OONO－），而OONO－有很强的氧化作用。iNOS在内耳病理条件下能被检测到，如化学刺激所致的内耳炎症时，这提示iNOS催化产生大量的NO与内耳病理损伤有联系。用免疫组化方法检测发现iNOS在强脉冲噪声损伤的豚鼠耳蜗血管纹和螺旋神经节中表达，从而产生大量的NO损伤血管纹和螺旋神经节。血管纹是整个耳蜗包括内外毛细胞及支持细胞能量的主要来源，其损伤导致耳蜗功能的失调；螺旋神经节细胞是听觉传导通路上的初级神经元，其损伤导致听觉传导阻滞。总之，脉冲噪声能够引起iNOS在耳蜗中表达，iNOS催化产生大量NO而引起耳蜗损伤。

（二）耳蜗离子浓度变化

噪声性损伤时，内淋巴中Ca2＋浓度明显增高，盖膜和毛细胞静纤毛处有较多的Ca2＋聚集，是造成毛细胞静纤毛肿胀、粘连的原因。强噪声暴露时，K＋聚集在毛细胞周围，毛细胞去极化时伴有与外淋巴液中Ca2＋依赖性K＋通透性下降。毛细胞去极化导致过量的Ca2＋进入细胞内，从而造成细胞结构的损害，这就是噪声导致毛细胞损害的离子基础。

（三）谷氨酸－谷氨酰胺循环障碍

谷氨酸是听觉传入神经系统的重要递质，介导着内耳毛细胞和螺旋神经节之间的快速信号转导。关于谷氨酸在耳蜗内的去路，Eybalin等利用放射自显影方法的研究推测耳蜗中存在着谷氨酸－谷氨酰胺循环机制：谷氨酸由内毛细胞释放到突触间隙中，被支持细胞膜上的谷氨酸－天门冬氨酸转运体（glutamate－asparate transporter，GLAST）转运进入支持细胞，在谷氨酰胺合成酶（glutamine synthetase，GS）的作用下转变为谷氨酰胺，并被释放到细胞外，内毛细胞摄取谷氨酰胺，在磷酸激活的谷氨酰胺酶（phosphateactivated glutaminase，PSG）作用下又重新形成谷氨酸，完成谷氨酸－谷氨酰胺循环。

噪声暴露可以使豚鼠耳蜗内毛细胞谷氨酸释放增加，当超过了支持细胞的摄取能力时，谷氨酸－谷氨酰胺循环出现障碍，导致谷氨酸在突触区的堆积。而过量谷氨酸具有兴奋毒性。当激活AMPA/KA受体时，大量Na＋流入，少量K＋流出，同时伴有Cl－和水分子进入细胞内，形成胞内水肿和空泡，引起细胞的急性损伤和功能障碍；当激活NMDA受体时，大量Ca2＋流入细胞内，出现胞内Ca2＋超载，进而引起线粒体功能异常，自由基产生等导致延迟性细胞坏死。谷氨酸还可以作用于内毛细胞上的谷氨酸自身受体，上调内毛细胞内Ca2＋浓度，引起内毛细胞水肿。因此认为，谷氨酸－谷氨酰胺循环障碍是爆震性聋代谢性损伤的机制之一。