军事噪声性听力损失研究进展

胡浩磊邢培梅张鹏臻李谊

1新乡医学院（新乡 453003）

2中国人民解放军联勤保障部队第988医院耳鼻咽喉头颈外科（郑州 450042）

近年来，随着我军新型装备武器的快速发展，军事噪声所致的噪声性耳聋发生概率大幅提升。军人群体中几乎每个士兵都会在他们职业生涯的某个阶段暴露在危险的噪声水平下。由于军人常处在各种高强度的军事噪声环境中，所以噪声性耳聋（noise-induced hearing loss,NIHL）有较高的发病率[1，2]。军人中的NIHL既有慢性暴露如直升机、飞机或车辆噪声的结果，也有急性暴露如枪炮脉冲噪声的结果。长期暴露在不同类型军用装备的高噪声环境中，导致不同程度的听力损失。因此，对军事噪声性耳聋深入研究以及加强对官兵们听力保护教育，减少我军军事噪声性听力损失的发病率有重要意义。

1 军事噪声性聋的流行病学特点

军事噪声引起的耳聋耳鸣在现役军人人群和退伍军人人群中的发病率呈逐年上升趋势[3]。在我国某军区炮兵部队的炮兵在训练后存在不同程度眩晕、耳鸣、耳痛和听力下降症状的人数约占55.9%。2011年，我国发布了《职业性爆震聋的诊断》标准，建议将“职业性爆震聋”列入国家职业病目录。2013年，爆震性耳聋作为新增职业病种类纳入由国家卫生及计划生育委员会公布的《职业病分类和目录》中。Jain等[4]通过对美国、韩国、伊朗等国军事噪声引起的噪声性耳聋相关病例进行调查，得出噪声性耳聋的发病率：陆军为50%、空军为42%、海军为37%的结论。据调查[5]，在我国服役两年以上的高炮兵听力损失率已达到48.3%，而噪声性耳聋在我国炮兵、装甲兵、舰艇部队中发病率分别为37.5%、30.6%、23.5%。可见军事噪声具有波及范围广、发病率高、危害力强的特点。噪声性耳聋(NIHL)和噪声暴露量呈正相关，噪声愈强、暴露时间愈长，听力损失愈严重。噪声强度＞80dB可损伤听力；噪声中心频率在2～4kHz容易引起相应区域耳蜗毛细胞损伤，较高频率噪声引起的听觉损害发生时间较早且损伤程度较重。美军步兵、炮兵和装甲兵的听力曲线均在6kHz出现V型凹陷；我军炮兵、步兵、装甲兵、通信兵和空军飞行员的听力曲线V型凹陷主要在4～6kHz。

最新的关于军事噪声性听觉损伤流行病学调查研究指出[6]：军事噪声导致军人听力损失的发生率约为20%，且与非噪声作业人员相比，噪声暴露人群听力损伤的发生率显著增加；通过分析发现，在暴露组中，听力损失发生率和耳鸣发生率明显高于对照组，噪声性听力损伤多伴有“V”型切迹样听力损失曲线，纯音测听有听力损失的频率与接受噪声的频率有关，这与以往调查结果一致。此外，军事训练接触噪声后，部分军人出现听力损失和耳鸣症状，能在数日内自行恢复正常。在多次接触噪声后，听力损失严重程度和时间长短，以及耳鸣声音调高低和持续时间均有逐渐加重的趋势，甚至转变为持续性耳聋和耳鸣。因此，研究噪声性耳聋和耳鸣的发病机制和防护措施非常重要。

2 军事噪声来源及特点

2.1 陆军

在陆军方面，噪声来源因士兵所处环境不同而不同。在建筑物密集区进行战斗训练、使用大口径武器射击和参加军事演习是听力损失最强烈的决定因素。QBZ-03型步枪在相同时间间隔连续激发30发子弹，用声压计测量枪口处声压峰值，共测量10次，取平均值，测得枪口处声压峰值约为150.23dB[7]。由于陆军装甲部队训练时所发射的火炮会产生强大的压力波，而士兵所在的仓室的脉冲声压级可达到200dB甚至更高，这样的环境很容易对听觉器官造成声损伤。而炮弹发射后爆炸时所产生的强大冲击波，会以3000m/s的速度在空气传播，这样的冲击波可能会对士兵的中耳和内耳造成损伤。

2.2 海军

在海军方面，其中两栖攻击舰的甲板上产生的噪声可达96dB，航空母舰飞行甲板上的噪声更高达150dB；登陆舰坦克和巡逻舰通常产生98dB到103dB的噪音，导弹炮艇的噪音水平是120dB，而最高的室内噪音水平被发现在机舱[8]。有关军事船艇动力系统的噪声及控制研究指出[9]，船舶在工作时产生的噪音多数处在90dB以上，有时可达110至115dB，形成难以承受的噪音。还有舰艇内各种机械设备运转、飞机升降、武器发射所产生的嘈杂声也是军事噪声的主要来源，这些噪音会给士兵的交流造成影响。长期在该环境下，将导致不同程度的听力损失，对人体的健康也有着很大的危害。

2.3 空军

在空军方面，有国外研究报道军用飞机人员也受到噪声的影响，服役直升机的平均噪音为97dB(瞪羚)、99.8dB(侦察兵)、99.9dB(美洲狮)和 100dB(山猫)[10]。在战斗机中，喷气式飞机的噪音水平在97dB至104dB之间，训练员的噪音水平为100dB至106dB，而运输机的噪音水平为88至101 dB。在这种情况下，由于长期接触噪音，飞行员被发现有听力障碍。我国的军用直升机噪声最高可达150dB，来源主要是由涡轮发动机、自旋翼、传动系统等所产生噪声[11]；噪声环境主要在500Hz以下的低频区，其特点是具有衰减性、声波长、易穿透障碍物，这些特点与生活中的噪声有明显的不同[12]，而且直升机噪声的70%能量集中在1kHz以下低频区。由于军事噪声属于高强度、中低频率的噪音为主，暴露在军事噪声环境下的时间长短对听力损伤有差异，暴露时间越长听力损伤越重。

3 军事噪声性聋机制

3.1 损伤机制

军事爆震声产生强烈的冲击波，造成中耳和内耳机械性损伤，耳内镜下可观察到鼓膜充血或穿孔，甚至出现中耳听骨骨折，以及内耳Corti器中毛细胞受损。一般认为0.14～0.35kg／cm2的冲击波会造成鼓膜穿孔；4～7 kg／cm2会导致听骨链脱位或断裂、蜗窗破裂以及内耳损伤[13]。当噪声达到130 dB或更高的压力时，即可导致鼓膜破裂、听小骨骨折或脱位。在炮弹爆炸所引起的急性听力损伤的实例中，噪声的强度常超过140 dB。强噪声还可引起基底膜上Corti器的附着上皮细胞层与基底膜分离，从而导致内外淋巴液的混合，增加了钾离子的浓度，进而加速细胞的破坏。爆震性强噪声造成机械性损伤后可引起继发性组织改变，毛细胞、支持细胞酶系统严重紊乱，进而导致氧和能量代谢障碍，细胞变性、死亡。细胞死亡途径的激活和介导炎症的调节分子则会造成毛细胞及耳蜗支撑细胞的二级损伤，包括耳蜗细胞降解、淋巴细胞和巨噬细胞聚集。长期暴露于军事强噪声环境中，可损害耳蜗内的微循环，导致耳蜗缺血、缺氧，造成毛细胞和螺旋器的退行性变。有学者认为[14]爆震后可引起耳蜗微循环流速的改变，从而影响耳蜗内环境稳定和毛细胞的能量供应，严重的可引起毛细胞的死亡。

3.2 隐性听力损失

近年，噪声诱发的耳蜗突触病变和由此导致的听神经退化确定为一个新兴的研究热点[15]。由于耳蜗突触病变不会立即导致听觉阈值敏感性丧失，因此它不会被测量阈值的听力测试所发现，所以又称“隐性听力损失”（hidden hearing loss,HHL）[16]。但是会随着噪声暴露时间的延长和暴露量的增多而导致永久性听力损失。虽然与噪声相关的耳蜗神经纤维损伤在人类身上还没有被证明，但在已被研究的哺乳动物物种中有大量的耳蜗结构相似性。在军事环境中，哺乳动物模型可能与人类噪音暴露直接相关。最近有一些证据表明，由于冲击波暴露和激光冲击脉冲[17]，小鼠的外毛细胞和螺旋神经节神经元损伤导致功能障碍。

3.3 内耳免疫

先前一直认为内耳是“免疫豁免”器官，目前人们逐渐认识到耳蜗内存在炎症反应。最近研究表明，噪声暴露可引起内耳炎症反应的发生，从而导致听力损失的病理生理学变化，噪音造成的耳蜗损伤包含炎症成分也就不足为奇[18]。耳蜗内炎症反应是NIHL的重要致病机制[19]。耳蜗Corti器的上皮细胞受到声损伤时，可引起耳蜗Corti器的毛细胞和与其相连的螺旋神经元的损伤[20]。在此过程中，免疫细胞所产生的活性氧和细胞因子参与了声损伤所造成的免疫应答[21]。巨噬细胞在耳蜗炎症反应中起重要作用，这些耳蜗巨噬细胞能吞噬内源性细胞碎片或异物，还能产生炎症因子以及抗原呈递等。噪声刺激会引起耳蜗内炎症细胞增多并活化，炎症因子表达增多，这些炎症因子如TNF-α、IL-6、IL-1β、MIP-1、MCP-1、ICAM-1、TIMP-1等[22]，会加重耳蜗毛细胞等的损伤。目前对耳蜗中的免疫细胞有了一定的认识，但是在参与炎症的具体机制方面还需要进一步深入研究[23]。

4 军事噪声性聋易感基因

士兵接触军事噪声后的反应存在个体之间的差异，因此基因检测易感个体对NIHL的早期有效防治具有十分重要的临床意义。近年来有研究发现[24]：与氧化应激有关基因如 GSTM1、PON2、SOD2、CAT等；钾离子循环基因KCNE1等；与热休克蛋白合成相关基因HSP70-1等；以及其他基因与NIHL遗传易感性相关。关于钙粘蛋白基因的报道比较多，包括钙粘蛋白基因PCDH15与NIHL相关[25]，CDH23的变异可以导致机体对噪声耐受度降低，进而慢慢听力减退[13]。郑晨等[26]对有两年飞行训练的学员进行检测研究后，得出CDH23基因多态性与NIHL有相关性的结果。CDH23基因突变时，表现为对噪声耐受度降低以及渐进性听力减退。曲莉等[27]通过对北京某部和云南某部对军事噪声易感者和耐受者进行外周血检测及资料分析后得出，12SrRNA T1095C突变可能和军事噪声性耳聋的易感相关。最近有结果显示[28]，在中国人群中，位于XRCC1编码区域的rs1799782 TT基因型和位于APEX1编码区域的rs1130409 GG/GT与NIHL风险增加有统计学意义。XRCC1 rs1799782和APEX1 rs1130409可能作为筛选严重噪声暴露NIHL易感性的生物标志物。张艳等[29]在188名军事噪声性听力损失易感者和耐受者研究中证实：12SrRNA为线粒体高突变区；T1095C合并G7642A突变，在这些无相同遗传背景但受相同环境因素影响的人群中集中出现，强烈提示该突变可能导致NIHL的致病性突变。

5 军事噪声性聋的防治

5.1 药物防治

目前预防和治疗药物包括抗氧化剂、改善耳循环药物、糖皮质激素和凋亡通路抑制剂等。抗氧化剂发挥作用的具体机制不同，主要包括D-甲硫氨酸、N-乙酰半胱氨酸、依布硒、维生素E、辅酶Q10等。N-乙酰半胱氨酸（NAC）作为活性氧清除剂，通过减少耳蜗暴露于活性氧中来减少噪声导致的听力损失。Jonathan kil等[30]通过临床实验评估了依布硒啉预防成人NIHL的安全及有效性，得出药物通过减轻氧化应激，在预防声损伤时具有一定效果，这为药物预防噪声性声损伤提供了参考依据。单独使用维生素A、C和E可部分防护NIHL[31]。葛振民等[32]通过在噪声暴露前两组分别给予口服甲硫氨酸片和等量安慰剂实验，得出噪声暴露前口服甲硫氨酸片能有效减轻暴露后噪声性听功能损害的发生的结论。Staffa等[33]通过临床研究口服辅酶Q对NIHL的防护效应，得出噪声暴露后口服辅酶Q可加速听功能的恢复。神经营养剂如神经营养因子、维生素B1、维生素B12等，可减少噪音所造成的内耳损伤。有研究报道，在出生后内耳中，前庭和耳蜗上皮的毛细胞带突触的形成和维持分别需要脑源性神经营养因子(BDNF)和神经营养因子3(NTF3)[34]。噪声可以消除内部毛细胞和它们的传入神经元之间的神经连接(从而减弱声音感知)，但不会引起听觉图上可检测到的变化。在一次接触噪音后立即在圆窗上涂上NTF3和BDNF，然后经免疫组化分析发现突触前带、突触后谷氨酸受体和共域带明显增多[35]。耳聋患者早期应用激素类药物效果比较好。有研究报道对19例符合噪声性听力损失延迟治疗标准的患者进行研究，得出同时给予鼓室内注射和全身应用类固醇治疗延迟性NIHL的疗效较好[36]。改善微循环类药物能够抑制血小板聚集，调节微血管，可有效地增加内耳微环境的氧供应。常采用银杏叶制剂、川芎、丹参和葛根素等药物烟酸口服、肌内注射或静脉注射进行治疗。姜静岩等[37]在常规治疗的基础上加用前列地尔联合三磷酸胞苷二钠，能有效改善NIHL患者耳微循环、增强毛细胞活性，对治疗军事噪声性听力损失有明显疗效。通过对噪声性耳聋（NIHL）的基本机制研究，科研人员正在研制预防和治疗的药物，尽管目前没有任何一种噪声性听力损失的治疗药物被FDA(美国食品药品监督管理局)批准，但不久的将来，有希望有部分药物可以被批准用于临床。

5.2 防护措施

军事噪声性耳聋目前没有特效药物治疗，主要以防护为主。我军先后制订了常规兵器发射或爆炸时脉冲噪声和冲击波对人员听觉器官损伤的安全限值及军事作业噪声的军用标准；通过筛查军事噪声性耳聋人群的易感基因，并制备用于接触军事噪声环境前进行基因筛查的基因芯片。通过筛查使易感者避免接触噪声环境，为军事噪声性耳聋防治提供新的思路。也可通过阻隔传播声音途径来预防。在军事环境中，噪声暴露可以通过隔离(土坑和墙体作为屏障)、减振、绝缘和适当的设备维护来控制。预防噪声性听力损失的首选方法是工程控制[38]，即通过对声源、传播途径、接收者这三方面间做隔离或防护，将噪声的能量通过各种措施进行阻绝、吸收。其他方法，包括听力保护装置(HPDs)如耳塞和声音衰减耳罩等听力保护装置都是有限的，这样有可能削弱语言感知。预防也取决于个人对声音保护装置的遵守。Lang等[39]人发现山猫和阿帕奇飞行员的双耳几乎所有频率的听力都比预测的要好，这表明实施的环耳耳罩降低了噪音导致听力损失的风险。噪声性听力损失是军队中严重的疾病负担。总之、由于军事职业的性质，在训练和任务中暴露在巨大的噪声中是不可避免的。而在战术和生存训练中听力却是一项重要的资产。预防仍然是治疗的主要内容，士兵需要接受关于使用听力保护装置的教育，培养自我防护噪声的安全意识。

6 展望

近年来，军事噪声性耳聋在机制、易感基因、防治等方面研究有了新的进展。目前对耳蜗内免疫细胞及炎症反应有了一定的认识，但是在参与炎症的具体机制方面有待深入研究；噪声性耳聋易感基因筛查检测，确定易感人群，将会对将来征兵工作、降低军事噪声致病残率有深远的战略意义；还有特别令人感兴趣的是听力保护装置(HPDs)，不断开发高级HPDs具有重要的军事意义；探讨治疗NIHL的有效药物一直是耳科临床医生努力的方向，进行充分的临床前试验能够给临床研究提供重要的参考依据；军事噪声性耳聋研究涉及各个学科，这一系列的研究工作具有独特的挑战性。