病理生理变化

1．噪声暴露后离子通道的改变　L型Ca2＋通道是电压依赖性Ca2＋通道中Ca2＋内流的主要途径。毛细胞上的L型Ca2＋通道较其他细胞激活更迅速，可能与毛细胞可接受高频刺激的功能相适应。L型Ca2＋通道涉及内毛细胞神经递质的释放，部分N－型Ca2＋通道也与神经递质有关。

正常情况下机械刺激引起毛细胞上的纤毛束偏转，通过换能通道Ca2＋内流进入毛细胞，使毛细胞兴奋并去极化；但强噪声会引起毛细胞胞内Ca2＋超载，其原因可能是：当强噪声刺激时，毛细胞内的调控机制耗竭后，通过换能通道进入毛细胞的Ca2＋增多；声刺激导致细胞器损伤，细胞内的Ca2＋库释放Ca2＋。其次噪声可导致自由基特别是氧自由基的增加，自由基使Ca2＋通道激活，Ca2＋通过OHC的胞膜内流，同时使Na＋－Ca2＋交换受抑制，胞内Ca2＋的升高改变OHC的能动性，机－电转换过程发生病理变化。

2．噪声暴露后外毛细胞胞内电位及形态变化　采用玻璃微电极在体毛细胞胞内记录的实验方法，研究正常及在暴露100dB SPL白噪声过程中耳蜗毛细胞感受器电位非线性特性的变化规律，记录豚鼠正常状态和白噪声暴露后耳蜗外毛细胞（OHC）胞内交流感受器电位输入－输出曲线（I/O曲线）。结果表明正常豚鼠耳蜗OHC交流感受器电位幅度在刺激声强度较低时呈线性增长，声强达到50～70dB SPL时幅度增长变慢，在80～100dB SPL时，幅度不再随刺激强度的增加而继续增加，出现饱和现象。试验耳在用100dB SPL白噪声暴露10～20min后，感受器电位幅度普遍下降，I/O曲线的线性段延长，非线性段缩短。

当白噪声100dB SPL暴露2h后外毛细胞溶酶体增多，胞质内可见空泡（图19－1A），但外毛细胞下传入、传出神经末梢无明显的形态学变化（图19－1B）。

3．中阶电位记录耳蜗内电位（EP）及耳蜗动作电位（CAP）的变化　有学者对噪声暴露后的耳蜗内电位（EP）及耳蜗动作电位（CAP）结果进行分析，发现强噪声对EP值影响较小，对CAP影响较大。提示在强噪声作用下，蜗内电位（EP）对噪声性声损伤的作用不敏感；噪声对耳蜗损伤的靶器官并不是在血管纹，而是直接损伤毛细胞和神经末梢。随着噪声强度的增加，EP发生不同形式的改变，115dB噪声使正EP增大，而125dB则使其减小，但负EP变化不大，提示有血管纹功能从代偿性增强到失代偿的变化过程。

图19－1　白噪声暴露2h后的变化

A．白噪声100dB SPL暴露2hOHC溶酶体增多（▲），胞质中可见空泡；B．白噪声100dB SPL暴露2h，OHC下结构基本正常，D为支持细胞Deiter细胞

4．圆窗记录CAP及耳蜗毛细胞形态的变化　CAP为听神经复合动作电位，反映耳蜗毛细胞（主要是内毛细胞）及其传入神经的声－电－化学－神经（电）冲动多个环节的功能，噪声暴露对耳蜗内毛细胞下传入神经末梢也有损伤。120dB SPL　1/3倍频程的4kHz窄带噪声暴露后，豚鼠CM非线性特性减弱，CAP阈值升高；外毛细胞胞质和内毛细胞下传入神经末梢有空泡形成（图19－2）。随着噪声暴露后时间的延长，上述改变逐渐减轻，但当CM非线性特性与外毛细胞形态学变化基本恢复时，CAP仍有显著阈移，内毛细胞下传入神经末梢空泡仍存在。说明噪声暴露不仅损伤外毛细胞，而且损伤内毛细胞及其下传入神经突触。但许多实验结果表明，噪声暴露后首先外毛细胞损伤明显，而内毛细胞损伤轻微，其原因在于外毛细胞位于基底膜中心部位，声刺激引起的振动位移大，因而易受损伤；而内毛细胞接近骨螺旋板，声刺激引起的振动位移小，因而受损伤的机会少。然而当噪声暴露后内毛细胞下传入神经末梢受损时，而耳蜗外毛细胞下神经末梢未见损伤，可能过量谷氨酸兴奋毒性引起噪声暴露后耳蜗内毛细胞下传入神经末梢的损伤。其原因在于过多谷氨酸引起耳蜗内毛细胞下传入神经末梢谷氨酸受体的过度激活，Ca2＋可通过这些已被激活的受体而大量进入传入神经末梢，结果导致Ca2＋超载，除了表现为CAP阈值升高，还可见内毛细胞下传入神经末梢肿胀、变性甚至空泡样变。

图19－2　内毛细胞（IHC）下传入神经末梢有空泡形成（↑）

5．噪声暴露后对耳蜗毛细胞传入神经递质谷氨酸含量的影响　上述强白噪声会引起CAP阈值升高，耳蜗形态改变，并认为上述改变是谷氨酸释放过度而造成堆积引起的，这仅是推测，通过外淋巴液谷氨酸含量的检测可以进一步证明此发生机制。外淋巴液与Corti淋巴液可以互相交通，噪声暴露后内毛细胞谷氨酸过度释放并在突触间隙中堆积，所以理论上内毛细胞释放的谷氨酸可以在外淋巴液中检测到。应用高效液相色谱法测定豚鼠耳蜗外淋巴液在正常情况及噪声条件下其中的谷氨酸的含量，结果表明噪声暴露后耳外淋巴液中的谷氨酸明显增加（图19－3）。

图19－3　噪声暴露后对耳蜗毛细胞传入神经递质谷氨酸含量的影响

A．对照耳蜗外淋巴液Glu含量；B．噪声暴露后耳蜗外淋巴液中Glu含量明显增加（箭头所指）

进一步研究表明，行全耳蜗灌流谷氨酸会引起CM幅度下降、CAP阈值升高，并且随着谷氨酸浓度的增加CM和CAP的变化更明显，说明二者之间存在着量效关系，即低浓度谷氨酸灌流时部分激活突触后膜谷氨酸受体，引起Na＋、Ca2＋等内流和突触后水肿；高浓度的谷氨酸可以过度激活突触后膜谷氨酸受体，加重突触后的渗透压失衡和Ca2＋超载，引起更为严重的耳蜗功能的损伤。这一量效关系进一步证明谷氨酸作为耳蜗传入神经递质过度堆积有兴奋性毒性作用。