Μελέτη της επίδρασης του θορύβου στην ακοή, σε συνάρτηση με τη λειτουργία της ελαιοκοχλιακής δεσμίδας και τη χρήση ωτοακουστικών εκπομπών

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΥΓΕΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΙΑΤΡΙΚΗΣ ΤΟΜΕΑΣ ΑΙΣΘΗΤΗΡΙΩΝ ΟΡΓΑΝΩΝ Α ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΗ ΩΤΟΡΙΝΟΛΑΡΥΓΓΟΛΟΓΙΚΗ ΚΛΙΝΙΚΗ ΔΙΕΥΘΥΝΤΗΣ: ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Ι. ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΙΔΗΣ Πανεπ. Έτος: Αριθμός Διατριβής: 3842 Μελέτη της επίδρασης του θορύβου στην ακοή, σε συνάρτηση με τη λειτουργία της ελαιοκοχλιακής δεσμίδας και τη χρήση ωτοακουστικών εκπομπών Μπλιόσκα Σαράντη Στρατιωτικού Ιατρού - Ωτορινολαρυγγολόγου ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΥΠΟΒΛΗΘΗΚΕ ΣΤΟ ΤΜΗΜΑ ΙΑΤΡΙΚΗΣ ΤΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΥΓΕΙΑΣ ΤΟΥ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟΥ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 2018

2 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΥΓΕΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΙΑΤΡΙΚΗΣ ΤΟΜΕΑΣ ΑΙΣΘΗΤΗΡΙΩΝ ΟΡΓΑΝΩΝ Α ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΗ ΩΤΟΡΙΝΟΛΑΡΥΓΓΟΛΟΓΙΚΗ ΚΛΙΝΙΚΗ ΔΙΕΥΘΥΝΤΗΣ: ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Ι. ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΙΔΗΣ Πανεπ. Έτος: Αριθμός Διατριβής: 3842 Μελέτη της επίδρασης του θορύβου στην ακοή, σε συνάρτηση με τη λειτουργία της ελαιοκοχλιακής δεσμίδας και τη χρήση ωτοακουστικών εκπομπών Μπλιόσκα Σαράντη Στρατιωτικού Ιατρού - Ωτορινολαρυγγολόγου ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΥΠΟΒΛΗΘΗΚΕ ΣΤΟ ΤΜΗΜΑ ΙΑΤΡΙΚΗΣ ΤΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΥΓΕΙΑΣ ΤΟΥ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟΥ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 2018

3 Η ΤΡΙΜΕΛΗΣ ΣΥΜΒΟΥΛΕΥΤΙΚΗ ΕΠΙΤΡΟΠΗ Μάρκου Κωνσταντίνος, Αναπληρωτής Καθηγητής Ιατρικής ΑΠΘ (Επιβλέπων) Τσαλιγόπουλος Μιλτιάδης, Ομότιμος Καθηγητής Ιατρικής ΑΠΘ Ψύλλας Γεώργιος, Επίκουρος Καθηγητής Ιατρικής ΑΠΘ Η ΕΠΤΑΜΕΛΗΣ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΕΠΙΤΡΟΠΗ Μάρκου Κωνσταντίνος, Αναπληρωτής Καθηγητής Ιατρικής ΑΠΘ Ψύλλας Γεώργιος, Επίκουρος Καθηγητής Ιατρικής ΑΠΘ Κωνσταντινίδης Ιωάννης, Καθηγητής Ιατρικής ΑΠΘ Νικολαΐδης Βασίλειος, Επίκουρος Καθηγητής Ιατρικής ΑΠΘ Κωνσταντινίδης Ιορδάνης, Επίκουρος Καθηγητής Ιατρικής ΑΠΘ Κιμισκίδης Βασίλειος, Αναπληρωτής Καθηγητής Ιατρικής ΑΠΘ Ηλιάδου Βασιλική - Μαρία, Επίκουρη Καθηγήτρια Ιατρικής ΑΠΘ «Η έγκριση της διδακτορικής διατριβής υπό της Ιατρικής Σχολής του Α.Π.Θ. δεν υποδηλοί αποδοχή των γνωμών του συγγραφέως» Νόμος 5343/32, άρθρο 202, παρ. 2 και ν. 1268/82 άρθρο 50

4 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΥΓΕΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΙΑΤΡΙΚΗΣ ΠΡΟΕΔΡΟΣ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΑΛΕΞΑΝΔΡΟΣ-ΑΝΑΣΤΑΣΙΟΣ ΓΑΡΥΦΑΛΛΟΣ ΔΙΕΥΘΥΝΤΗΣ ΤΟΜΕΑ ΑΙΣΘΗΤΗΡΙΩΝ ΟΡΓΑΝΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΙΩΑΝΝΗΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΙΔΗΣ

5 Αφιερώνεται Στη σύζυγό μου Χρύσα και στο γιο μου Κωνσταντίνο για την κατανόηση και υποστήριξή τους Στους δασκάλους μου για τη βοήθεια και καθοδήγησή τους

6

7 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Α. ΓΕΝΙΚΟ ΜΕΡΟΣ ΣΕΛ I. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1-2 II. ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΑΝΑΤΟΜΙΑΣ ΚΑΙ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑΣ ΤΗΣ ΑΚΟΗΣ 3-11 III. ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΟΥ ΘΟΡΥΒΟΥ ΣΤΗΝ ΑΚΟΗ Γενικά Παθοφυσιολογία Κλινική εικόνα Επαγγελματική βαρηκοΐα Η περίπτωση των πυροβόλων όπλων Ευαισθησία στην έκθεση σε θόρυβο IV. ΩΤΟΑΚΟΥΣΤΙΚΕΣ ΕΚΠΟΜΠΕΣ Γενικά Είδη ωτοακουστικών εκπομπών Καταγραφή των ωτοακουστικών εκπομπών Κλινική σημασία των ωτοακουστικών εκπομπών Ωτοακουστικές εκπομπές και έκθεση σε θόρυβο V. ΕΛΑΙΟΚΟΧΛΙΑΚΗ ΔΕΣΜΙΔΑ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΤΟΛΗ ΤΩΝ ΩΤΟΑΚΟΥΣΤΙΚΩΝ ΕΚΠΟΜΠΩΝ Ανατομία και φυσιολογία του ελαιοκοχλιακού δεματίου Κλινική σημασία του ελαιοκοχλιακού δεματίου Η καταστολή των ωτοακουστικών εκπομπών Ελαιοκοχλιακή δεσμίδα και θόρυβος V. ΕΠΙΛΟΓΟΣ - ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

8 Β. ΕΙΔΙΚΟ ΜΕΡΟΣ Ι. ΠΡΟΛΟΓΟΣ ΙΙ. ΕΙΣΑΓΩΓΗ III. ΣΚΟΠΟΣ ΙV. ΥΛΙΚΟ ΜΕΘΟΔΟΣ V. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ VI. ΣΥΖΗΤΗΣΗ VΙI. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ - ΕΠΙΛΟΓΟΣ VIII. ΠΕΡΙΛΗΨΗ - ABSTRACT Γ. ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Ι Δ. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

9 I. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η αίσθηση της ακοής αποτέλεσε πάντα έναν από τους βασικούς τρόπους με τους οποίους ο άνθρωπος ερχόταν σε διαδραστική επικοινωνία με το περιβάλλον του και κατόρθωνε αφενός να το κατανοήσει και αφετέρου να κυριαρχήσει σε αυτό και να προοδέψει. Η απώλεια της αίσθησης της ακοής είναι γενικά παραδεκτό ότι αποτελεί μια σημαντική αναπηρία. Πρόσφατες τεχνολογικές καινοτομίες όπως τα πολυκαναλικά ακουστικά βαρηκοΐας και τα κοχλιακά εμφυτεύματα αποσκοπούν ακριβώς στην αντιμετώπιση τέτοιων καταστάσεων, αποτελώντας ένδειξη του ενδιαφέροντος που η επιστημονική κοινότητα αποδίδει στην απώλεια ακοής. Ωστόσο, πέρα από την αντιμετώπιση, σημαντικό βάρος δίνεται και στη πρόληψη της απώλειας ακοής. Σε αυτό το πλαίσιο η διερεύνηση της επίδρασης του θορύβου στην ακοή έχει απασχολήσει από πολύ παλιά τους ειδικούς και πληθώρα ερευνών έχει πιστοποιήσει πέρα από κάθε αμφισβήτηση την επιβλαβή δράση της έκθεσης σε θόρυβο. Είναι όμως επίσης σημαντικό, ότι αν και η έκθεση σε θόρυβο αποτελεί επίδραση που διατρέχει κάθε τομέα της σύγχρονης ζωής (όπως πχ η ψυχαγωγία, οι μετακινήσεις κλπ), ωστόσο η επαγγελματική έκθεση σε επιβλαβή ηχητικά ερεθίσματα αποτελεί μια ιδιαίτερη κατηγορία. Οι λόγοι που ο συγκριμένος τύπος έκθεσης σε θόρυβο απολαμβάνει εξέχουσας προσοχής από την επιστημονική κοινότητα εδράζονται αφενός στο υποχρεωτικό και αναπόδραστο της έκθεσης, καθώς δεν αποτελεί προαιρετική επιλογή αλλά αντίθετα είναι συνυφασμένο με το είδος της εργασίας αυτής καθαυτής και αφετέρου στο γεγονός ότι η ευθύνη για της όποιες βλαπτικές επιδράσεις στην υγεία του εργαζομένου αποτελούν ευθύνη του εργοδότη και συνεπώς λόγο αποζημίωσης από την πλευρά του. Ο κανόνας όσον αφορά την έκθεση σε θόρυβο σε επαγγελματικό περιβάλλον, είναι ερεθίσματα μεγάλης διάρκειας και μικρής - σχετικά - έντασης, με συνεχόμενη επίδραση, με χαρακτηριστικότερο παράδειγμα τους 1

10 εργαζόμενους βιομηχανικών μονάδων που εργάζονται κοντά σε μηχανές που εκπέμπουν κατά τη λειτουργία τους σημαντικό θόρυβο. Οι βλάβη της ακοής στην περίπτωση αυτή είναι προοδευτική, αθροιστική και επέρχεται συνήθως μετά από αρκετά έτη έκθεσης. Υπάρχουν όμως και ειδικές κατηγορίες επαγγελμάτων με εντελώς διαφορετικό τύπο έκθεσης σε θόρυβο. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελούν τα στελέχη των Ενόπλων Δυνάμεων τα οποία λόγω της φύσης της ενασχόλησής τους, υπόκεινται στην επίδραση πολύ ισχυρών και στιγμιαίων ηχητικών ερεθισμάτων, που προέρχονται κυρίως από την εκπυρσοκρότηση πυροβόλων όπλων. Η βλάβη της ακοής στην περίπτωση αυτή είναι άμεση και συχνά μη αναστρέψιμη. Αυτοί οι τύποι βλάβης έχουν συγκεντρώσει μικρότερο ερευνητικό ενδιαφέρον, καθώς αφορούν μικρότερους αριθμούς εργαζομένων. Τελευταία, η χρήση σύγχρονων διαγνωστικών εργαλείων όπως οι ωτοακουστικές εκπομπές (otoacoustic emissions OAE s) έχουν βοηθήσει σημαντικά στη διερεύνηση, αλλά και στην πρόληψη των θορυβογενών διαταραχών της ακοής. Επιπλέον, η χρήση τους έχει επιτρέψει την εκτίμηση της δράσης γνωστών φυσιολογικών δομών, όπως η φυγόκεντρη ακουστική οδός, και τη διατύπωση σύγχρονων υποθέσεων για το ρόλο τους στην πρόληψη τέτοιων διαταραχών. Η παρούσα Διδακτορική Διατριβή, αναγνωρίζοντας την ανάγκη για περαιτέρω έρευνα στο τομέα της επαγγελματικής θορυβογενούς βαρηκοΐας και ιδιαίτερα του τύπου της έκθεσης σε στιγμιαία και πολύ ισχυρά ερεθίσματα και διαπιστώνοντας ότι οι σύγχρονες εξελίξεις έχουν αλλάξει δραστικά το τοπίο, επιχειρεί να εφαρμόσει τις νέες επιστημονικές μεθόδους και αντιλήψεις σε αυτές τις ειδικές κατηγορίες πληθυσμού. Φιλοδοξία της ερευνητικής ομάδας και του συγγραφέα προσωπικά, στάθηκε, όχι μόνο η επιστημονική έρευνα πάνω σε αναπάντητα θεωρητικά ερωτήματα - όπως η σημασία της ελαιοκοχλιακής δεσμίδας -, αλλά και η κατά το δυνατόν εξαγωγή κλινικά εφαρμόσιμων συμπερασμάτων, που θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν στην προσπάθεια της επιστημονικής κοινότητας για επιτυχή πρόληψη του σημαντικού αυτού προβλήματος. 2

11 II. ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΑΝΑΤΟΜΙΑΣ ΚΑΙ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑΣ ΤΗΣ ΑΚΟΗΣ και το έσω ους. Το ανθρώπινο όργανο της ακοής αποτελείται αδρά από το έξω, το μέσο Εικόνα 1: Βασική ανατομία του ωτός Το έξω ους αποτελείται από το πτερύγιο του ωτός και τον έξω ακουστικό πόρο, που ο ρόλος τους βασίζεται στη συλλογή και αγωγή των ηχητικών κυμάτων προς το μέσο ους. Το μέσο ους αποτελείται αδρά από την τυμπανική μεμβράνη, την αεροφόρο κοιλότητα του μέσου ωτός και την ακουστική άλυσο. Ο φυσιολογικός του ρόλος είναι η αγωγή και ενίσχυση του ηχητικού ερεθίσματος προς το έσω ους. 3

12 Το έσω ους αποτελεί το τμήμα του ωτός που εμπεριέχει τα υποδεκτικά όργανα της ακοής και της ισορροπίας. Αποτελείται από τον οστέινο λαβύρινθο, που εμπεριέχει σαν εκμαγείο τον μεμβρανώδη λαβύρινθο. Αυτοί υποδιαιρούνται στον πρόσθιο και τον οπίσθιο λαβύρινθο. Ο πρώτος, που κυρίως μας αφορά, αποτελείται από τον κοχλία που είναι μια κλειστή κοιλότητα σε σχήμα σαλιγκαριού η οποία βρίσκεται μέσα στο λιθοειδές οστό και υποδιαιρείται σε όλο το μήκος του στην τυμπανική κλίμακα προς τα κάτω, την αιθουσαία κλίμακα προς τα άνω και τον υμενώδη κοχλία ή κοχλιακό πόρο ανάμεσά τους. Η τυμπανική κλίμακα επικοινωνεί με τη στρογγύλη θυρίδα ενώ η αιθουσαία κλίμακα με την ωοειδή θυρίδα. Το μήκος του κοχλία, εάν εκτυλιχθούν οι στροφές του, υπολογίζεται συνολικά στα 3.1 με 3.2 εκ., ενώ το ύψος του (εύρος του αυλού) στα 0.5 εκ. (1) Η αιθουσαία και η τυμπανική κλίμακα επικοινωνούν στην κορυφή του κοχλία που ονομάζεται ελικότρημα, με ένα στόμιο διαμέτρου 0.05 χιλ. (2) Εικόνα 2: Διατομή της έλικας του κοχλία 4

13 Χρήσιμη επίσης είναι η ανατομική περιγραφή των υγρών που πληρούν τους χώρους του λαβυρίνθου, λόγω της σημασίας τους από άποψη φυσιολογίας στο μηχανισμό της ακοής. Έτσι οι παραδοσιακές απόψεις υποστηρίζουν ότι στο έσω αυτί υπάρχουν κυρίως δυο συστήματα υγρών, η περίλεμφος η οποία πληροί την αιθουσαία και τυμπανική κλίμακα και η ενδόλεμφος, η οποία βρίσκεται στον κοχλιακό πόρο. Η περίλεμφος έχει χημική σύσταση όμοια με το εξωκυττάριο υγρό και συνεπώς υψηλή περιεκτικότητα σε ιόντα Na +, ενώ αντίθετα η ενδόλεμφος χαρακτηρίζεται από υψηλή περιεκτικότητα σε ιόντα Κ + και χαμηλή περιεκτικότητα σε ιόντα Na +. (3) Από άποψη φυσιολογίας η ακοή αποτελεί μια πραγματικά θαυμαστή λειτουργία. Τα ηχητικά κύματα συλλέγονται από το πτερύγιο και διά του έξω ακουστικού πόρου προσπίπτουν επί της τυμπανικής μεμβράνης και θέτουν σε κίνηση την αλυσίδα των ακουστικών οσταρίων. Αυτό οδηγεί τελικά σε κίνηση της βάσης του αναβολέα επί της ωοειδούς θυρίδας και μετάδοση της κίνησης στα υγρά του κοχλία. Τελικό αποτέλεσμα είναι ένα «ταξιδεύον κύμα» στη βασική μεμβράνη, σύμφωνα με την κλασσική θεωρία του Bekesy που διεγείρει τα τριχωτά κύτταρα. (3) Εντός του κοχλιακού πόρου και επί της βασικής μεμβράνης βρίσκεται το υποδεκτικό όργανο της ακοής που ονομάζεται όργανο του Corti. Στο όργανο του Corti γίνεται η μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική ώστε στη συνέχεια η ηχητική πληροφορία να μεταφερθεί προς το ΚΝΣ. Αποτελείται από τριχωτά κύτταρα, από ερειστικά (στηρικτικά) κύτταρα και από μια ζελατινώδη συνεκτική μεμβράνη τον καλυπτήριο υμένα που τα υπερκαλύπτει. 5

14 Εικόνα 3: Όργανο του Corti Τα στηρικτικά κύτταρα είναι ψηλά, λεπτά κύτταρα τα οποία εκτείνονται από τη βασική μεμβράνη έως την ελεύθερη επιφάνεια. Ανάλογα με την κατασκευή και τη θέση τους, τα στηρικτικά κύτταρα διακρίνονται εκ των έσω προς τα έξω στα αφοριστικά κύτταρα, τα έσω φαλλαγγοειδή, τα έσω στυλοειδή τα έξω στυλοειδή, τα έξω φαλαγγοειδή (κύτταρα του Deiters) και τα κύτταρα του Hensen. Τα κύτταρα του Claudius και τα κύτταρα του Boettcher περιγράφονται από πολλούς συγγραφείς με το όργανο του Corti, ωστόσο αυστηρώς περιγραφικά βρίσκονται έξω από τα όριά του. (4) Τα αισθητηριακά κύτταρα του οργάνου του Corti είναι τα τριχωτά κύτταρα που διακρίνονται σε έσω και έξω τριχωτά κύτταρα. Τα κύτταρα αυτά αποτελούν τα κατεξοχήν λειτουργικά κύτταρα της ακοής και επιπλέον το ανατομικό τόπο παραγωγής των ωτοακουστικών εκπομπών. Για τους λόγους αυτούς είναι χρήσιμο να επιμείνουμε περισσότερο στην περιγραφή τις κατασκευής τους, αλλά κυρίως στα χαρακτηριστικά στοιχεία της φυσιολογίας τους. Οι αρχικές ερευνητικές αναφορές πάνω στη δομή και τη λειτουργία των τριχωτών κυττάρων εμφανίζονται ήδη με την ανάπτυξη της μικροσκόπησης 6

15 ιστών την εποχή του 18 ου αιώνα. Τότε, όπως ακόμη και σήμερα, τα τριχωτά κύτταρα έλαβαν το μεγαλύτερο μερίδιο της επιστημονικής έρευνας σε σχέση με άλλα τμήματα του έσω ωτός. Η ιδιαίτερη αυτή προσοχή και το ερευνητικό ενδιαφέρον ήταν και είναι φυσικά δικαιολογημένα από τον κομβικό ρόλο των κυττάρων αυτών στη συνολική ακουστική λειτουργία. Περιγράφηκαν αναλυτικά το 1851 από τον Alfonso Corti ο οποίος αρχικά δεν τα ονόμασε τριχωτά κύτταρα (5). Είναι μάλιστα χαρακτηριστικό ότι αρχικά ως «τριχωτά κύτταρα» αναφέρθηκαν από τον Deiters τα ομώνυμα -σήμερα- στηρικτικά κύτταρα, με τον τελευταίο να ονοματοδοτεί τα αισθητικά κύτταρα (και σημερινά τριχωτά κύτταρα) με το όνομα αυτού που τα ανακάλυψε (κύτταρα Corti) (6). Ανατομικά, τα έσω τριχωτά κύτταρα είναι βραχέα κύτταρα με σχήμα βραχύλαιμης φιάλης. Στην επιφάνεια τους υπάρχουν τριχίδια, οι ακουστικές τρίχες, με διάταξη W ή U. Η συναπτική περιοχή των νευρικών αυτών κυττάρων βρίσκεται από τη βάση του κυττάρου μέχρι το επίπεδο του πυρήνα και στην περιοχή αυτή φέρονται οι απαγωγές ίνες του κοχλιακού νεύρου. Στο σημείο αυτό παρατηρούνται προσυναπτικές και μετασυναπτικές παχύνσεις, οι συναπτικές ταινίες. (4) Τα έξω τριχωτά κύτταρα εμφανίζονται, σε αντίθεση με τα έσω, σε περισσότερες της μίας σειρές (συνήθως 3 έως 5) και εντοπίζονται μεταξύ των έξω στυλοειδών και των έξω φαλαγγοειδών κυττάρων. Το χαρακτηριστικό τους είναι ότι σχηματίζουν συνάψεις με απαγωγές ίνες του κοχλιακού νεύρου, μέσω προσυναπτικών και μετασυναπτικών συναπτικών ταινιών, ενώ υπάρχουν και συνάψεις με προσαγωγές ίνες, με εξαιρετική -όπως θα δούμε- σημασία. (4) Από άποψη διαφορών, υπάρχουν περί τα έσω τριχωτά κύτταρα που είναι διατεταγμένα σε μία σειρά, καθώς και περί τα έξω τριχωτά κύτταρα τα οποία διατάσσονται σε τρεις έως πέντε σειρές (3). Στα τριχωτά κύτταρα απολήγουν οι δενδρίτες των γαγγλιοκυττάρων του ελικοειδούς γαγγλίου. Στους ενήλικες με καλή ακοή υπάρχουν περί τα τέτοια κύτταρα στο ελικοειδές γάγγλιο. Το 95% των νευρικών ινών απολήγει στα έσω τριχωτά κύτταρα, ενώ μόνο το 5% φτάνει στα έξω τριχωτά κύτταρα (7). Έτσι 7

16 σε κάθε έσω τριχωτό κύτταρο απολήγουν περί τις 20 νευρικές ίνες, ενώ αντίθετα κάθε νευρική ίνα απολήγει σε 20 έως 50 έξω τριχωτά κύτταρα. Προκύπτει, λοιπόν, ο εξαιρετικά πιο σημαντικός ρόλος των έσω τριχωτών κυττάρων στη λειτουργία της ακοής. Είναι σημαντικό ανατομικά επίσης, ότι τα έξω τριχωτά κύτταρα φέρουν συσταλτές πρωτεΐνες όπως η μυοσίνη, η ακτίνη, η φιμπρίνη και η τροπομυοσίνη (8) (9). Τόσο τα έσω όσο και τα έξω τριχωτά κύτταρα ενώ έχουν στερεοσίλια στερούνται κινοσιλίου (σε αντίθεση με κάποια υποδεκτικά όργανα της ισορροπίας). Ωστόσο τα ψηλότερα από τα στερεοσίλια των έξω τριχωτών κυττάρων βρίσκονται εντός και σε στέρεα σύνδεση με τη ζελατινώδη ουσία του καλυπτήριου υμένα, ενώ τα στερεοσίλια των έσω τριχωτών κυττάρων δεν παρουσιάζουν παρόμοια σύνδεση. Τέλος, τα έσω τριχωτά κύτταρα παρουσιάζουν τις ίδιες μικρές διαστάσεις σε όλο το μήκος του κοχλία, ενώ τα έξω τριχωτά κύτταρα είναι μεγαλύτερα και μακρύτερα ιδιαίτερα κατά τόπους. Από άποψη φυσιολογίας, βασική λειτουργία των τριχωτών κυττάρων είναι η μετατροπή του ηχητικού ερεθίσματος σε ηλεκτρικό σήμα. Αν και η βάση αυτής της λειτουργίας εδράζεται σε γνωστές κυτταρικές λειτουργίες μετατροπής της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική, ωστόσο τα τριχωτά κύτταρα του ωτός παρουσιάζουν εξαιρετικές ιδιότητες στον τομέα αυτό που δεν εμφανίζονται σε άλλες ανάλογες σωματικές λειτουργίες. Συγκεκριμένα, υπερτερούν τόσο σε ταχύτητα όσο και σε ευαισθησία. Είναι χαρακτηριστικό ότι τριχωτά κύτταρα διαθέτουν ευαισθησία ικανή να συλλαμβάνει μικροδονήσεις που φτάνουν μόλις τα 0.2 nm,ενώ ταυτόχρονα είναι σε θέση σε κάποια θηλαστικά να μεταδώσουν πάνω από δονήσεις το δευτερόλεπτο. Παραδοσιακά, θεωρείται ότι από άποψη φυσιολογίας της ακοής τα έσω τριχωτά κύτταρα αποτελούν τα τελικά υποδεκτικά όργανα της ακουστικής λειτουργίας. Το άκρο των ακουστικών τριχών των κυττάρων αυτών φέρει διαύλους των οποίων η βατότητα ρυθμίζεται από μηχανικά ερεθίσματα. Όταν ένα ακουστικό ερέθισμα προκαλέσει την κάμψη των ακουστικών τριχών λόγω της κίνησης της βασικής μεμβράνης, προκαλείται διάνοιξη των διαύλων ιόντων που βρίσκονται σε αυτές. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα ιόντα Κ + από την πλούσια σε Κ + ενδόλεμφο να εισρέουν στο έσω τριχωτό κύτταρο, προκαλώντας την 8

17 αποπόλωσή του, δηλαδή τη ελάττωση του αρνητικού δυναμικού ηρεμίας των κυττάρων αυτών (10). Η αποπόλωση αυτή μεταδίδεται βαθμιαία προς το κατώτερο τμήμα του κυττάρου και προκαλεί τη διάνοιξη διαύλων Ca ++ με αποτέλεσμα την αθρόα είσοδο ιόντων Ca ++ στο κύτταρο από την περίλεμφο (11). Τα ιόντα Ca ++ προκαλούν συνένωση των κυστιδίων μετάδοσης με το βασικό τμήμα της κυτταρικής μεμβράνης και την έξοδο νευροδιαβιβαστών στη συναπτική σχισμή. Αυτός ο νευροδιαβιβαστής (γλουταμικό οξύ) ενεργοποιεί ένα δυναμικό ενέργειας της νευρικής ίνας του κοχλιακού νεύρου με αποτέλεσμα τη δημιουργία νευρικής ώσης (12). Η εισροή ιόντων Ca ++ προκαλεί ταυτόχρονα τη διάνοιξη διαύλων Κ + στο κατώτερο τμήμα και τη έξοδο ιόντων Κ + με αποτέλεσμα την ελάττωση του ενδοκυττάριου δυναμικού και τη επαναφορά του δυναμικού ηρεμίας (12). Φυσικά τα φαινόμενα που επισυμβαίνουν κατά τις λειτουργίες αυτές δεν είναι ούτε τόσο απλά, ούτε μονοδιάστατα. Έτσι είναι χαρακτηριστικό ο χρόνος μεταξύ της κάμψης των ακουστικών τριχιδίων και της διάνοιξης των διαύλων είναι < 20 μs πράγμα εντελώς σπάνιο, γεγονός που υποδηλώνει ότι σε αντίθεση με άλλες παρόμοιες λειτουργίες, η σύνδεση τριχιδίων διαύλων είναι άμεσα μηχανική και δε μεσολαβεί βιοχημικού τύπου ενίσχυση της μετατροπής (13). Όπως είναι αναμενόμενο, αφού η μηχανική διέγερση διανοίγει επίσης μηχανικά του διαύλους και καθορίζει το ρυθμό διάνοιξής τους, προκειμένου για ταχείες μετακινήσεις των τριχιδίων, θα λέγαμε ότι οδηγούν σε παραγωγή ρεύματος του οποίου η ταχύτητα παραγωγής καθορίζεται από την ένταση του ερεθίσματος (όσο δυνατότερο το ερέθισμα, τόσο μεγαλύτερη η μετακίνηση των τριχιδίων, τόσο μηχανικά μεγαλύτερος ο ρυθμός διάνοιξης των διαύλων και τόσο γρηγορότερη η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και άρα νευρικής ώσης). (14) Αντίθετα με τα έσω τριχωτά κύτταρα, τα αντίστοιχα έξω φαίνεται να δρουν μάλλον επιβοηθητικά όσον αφορά τη φυσιολογία της ακοής. Έτσι οι ακουστικές τρίχες των έξω τριχωτών κυττάρων φέρουν επίσης διαύλους ιόντων Κ + και Ca ++ ενώ η κυτταρική μεμβράνη φέρει και αυτή διαύλους Κ + και ξεχωριστούς Ca ++ και Κ +. (15) Η κάμψη των τριχιδίων από την επίδραση ενός ηχητικού ερεθίσματος προκαλεί και πάλι διά της διάνοιξης των διαύλων των 9

18 τριχιδίων αποπόλωση του κυττάρου. Ωστόσο τα αποτελέσματα της κυτταρικής αποπόλωσης στα έξω τριχωτά κύτταρα είναι η σύσπαση των συσταλτών πρωτεϊνών που ήδη αναφέρθηκαν και τελικά η βράχυνση του κυττάρου κατά τον επιμήκη άξονα, αλλά και η δυσκαμψία των ακουστικών τριχών του (10) (15) (16). Αυτή η παραμόρφωση των έξω τριχωτών κυττάρων αυξάνει την παραμόρφωση της βασικής μεμβράνης στο συγκεκριμένο σημείο, με αποτέλεσμα την αύξηση της διεγερσιμότητας των έσω τριχωτών κυττάρων (16) (17). Αυτός ο ιδιαίτερος «υποστηρικτικός» ρόλος των έξω τριχωτών κυττάρων θα αναλυθεί περαιτέρω και στη συνέχεια, κατά την ανάλυση τόσο των ωτοακουστικών εκπομπών, όσο και -κυρίως- του φυσιολογικού ρόλου της φυγόκεντρου ακουστικής οδού. Στα τριχωτά κύτταρα καταλήγουν δύο τύποι νευρικών απολήξεων, ένας προσαγωγός και ένας απαγωγός. Το προσαγωγό σύστημα σχετίζεται κυρίως με τα έσω τριχωτά κύτταρα, ενώ αντίθετα τα έξω τριχωτά κύτταρα δέχονται το κύριο μέρος της απαγωγού νεύρωσης του ωτός. Η κεντρομόλος, ή προσαγωγός ακουστική οδός αποτελεί την κλασσική νευρική οδό της ακοής και ξεκινά από το ελικοειδές γάγγλιο. Στη συνέχεια μέσω της VIII εγκεφαλικής συζυγίας (ακουστικό νεύρο) φτάνει στους κοχλιακούς πυρήνες (ραχιαίος και κοιλιακός). Οι κοχλιακοί πυρήνες έχουν την έδρα τους στα όρια της γέφυρας με τον προμήκη και από αυτούς νευρικές ίνες άγονται προς το σύμπλεγμα της άνω ελαίας. Ακολούθως η ακουστική οδός συνεχίζει διαμέσου του έσω λημνίσκου στα κάτω διδύμια που βρίσκονται αμφοτερόπλευρα στο μεσεγκέφαλο. Τέλος δια του έσω γονατώδους σώματος οι νευρικές ώσεις άγονται προς τον ακουστικό φλοιό στις περιοχές 41 και 42 κατά Broadmann στο άνω τμήμα του κροταφικού λοβού. Η ανατομία της φυγόκεντρου οδού θα περιγραφεί αναλυτικά στη συνέχεια καθώς έχει εξαιρετικό ενδιαφέρον στη μελέτη των θεμάτων που η παρούσα διατριβή πραγματεύεται. Τέλος όσον αφορά τη φυσιολογία του ακουστικού νεύρου είναι χρήσιμο να σημειωθεί ότι αυτό αποτελείται από με νευρώνες και 10

19 αποτελεί τη μόνη οδό μεταβίβασης πληροφοριών από τον κοχλία και ειδικότερα τα τριχωτά κύτταρα προς το ΚΝΣ. Το ερέθισμα που προκαλείται από την αποπόλωση των τριχωτών κυττάρων και την έκκριση νευροδιαβιβαστικών ουσιών ακολουθεί στο ακουστικό νεύρο το κανόνα «όλον ή ουδέν» που ισχύει γενικά στις νευρικές ώσεις. Η διέγερση των νευρικών ινών προκαλεί αύξηση του ρυθμού εκπόλωσής του που κατά την ηρεμία είναι περίπου 100 Hz. Όσον αφορά τέλος την πλήρη ανάνηψη του νευρώνα μετά τη χορήγηση ηχητικού ερεθίσματος αυτό απαιτεί ένα χρονικό διάστημα msec (18). Συνεπώς κατά το διάστημα αυτό ένας δεύτερος ήχος δε θα προκαλέσει το ίδιο αποτέλεσμα στο ρυθμό εκπόλωσης. Ωστόσο το πολύ μικρό χρονικό παράθυρο προσδίδει μικρή κλινική σημασία στο γεγονός αυτό. 11

20 III. ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΟΥ ΘΟΡΥΒΟΥ ΣΤΗΝ ΑΚΟΗ Γενικά Η επιβλαβής επίδραση του θορύβου στην ακοή είναι γνωστή και ιστορικά καταγεγραμμένη. Σύμφωνα με το Διεθνές Πρόγραμμα για την Ασφάλεια από Χημικά (International Programme on Chemical Safety, WHO 1994), τα ανεπιθύμητα αποτελέσματα του θορύβου, ορίζονται ως «κάθε αλλαγή στη μορφολογία και τη φυσιολογία ενός οργανισμού, που συνεπάγεται τη διαταραχή της λειτουργικής του ικανότητας, της ικανότητας του να ανταπεξέρχεται σε άλλους βλαπτικούς παράγοντες ή τέλος αυξάνει την ευαισθησία του οργανισμού στις βλαπτικές επιδράσεις άλλων περιβαλλοντικών παραγόντων». Ο ορισμός αυτός περιλαμβάνει κάθε παροδική ή μόνιμη επιδείνωση της φυσικής, ψυχολογικής ή κοινωνικής λειτουργίας των ατόμων συνολικά ή επιμέρους οργάνων τους. Η σημασία που η παγκόσμια επιστημονική κοινότητα αποδίδει στην επίδραση του θορύβου καταδεικνύεται από το γεγονός ότι η Παγκόσμια Οργάνωση Υγείας έχει πολύ πρόσφατα (2011) εκδώσει ειδικές οδηγίες για την πρόληψη και αντιμετώπιση του φαινομένου (19). Το βλαπτικό αποτέλεσμα της έκθεσης σε θόρυβο ειδικά στην ακοή εκδηλώνεται κυρίως με τη μορφή της θορυβογενούς βαρηκοΐας ή θορυβογενούς απώλειας ακοής. Η πρώτη ιστορική αναφορά για την εμφάνιση θορυβογενούς βαρηκοΐας αναφέρεται από τον Gaius Plinius Secundus ο οποίος τον 1 ο μχ αιώνα παρατήρησε ότι οι κάτοικοι μιας περιοχής πλησίον ενός μεγάλου καταρράκτη του Νείλου έπασχαν από βαρηκοΐα λόγω του θορύβου (20). Σε παθολογοανατομικό επίπεδο, η ιστολογική εικόνα του οργάνου του Corti στη θορυβογενή βαρηκοΐα είχε περιγραφεί από τον Haberman το 1890 (21) ενώ ακοομετρικά ο Fowler υπήρξε ο πρώτος που παρατήρησε τη μείωση της ακοής ιδιαίτερα στα 4 khz που προκαλεί ο θόρυβος (22). Η έκθεση σε θόρυβο αποτελεί έναν από τους κύριους αιτιολογικούς παράγοντες των 12

21 διαταραχών της ακοής και υπολογίζεται ότι σήμερα παγκοσμίως 500 εκατομμύρια άνθρωποι διατρέχουν το κίνδυνο να αναπτύξουν θορυβογενή βαρηκοΐα (23). Ήδη το 2002 η Εθνική Οργάνωση Υγείας των ΗΠΑ υπολόγισε ότι το 15% των Αμερικανών μεταξύ 20 και 69 ετών πάσχουν από απώλεια ακοής υψηλών συχνοτήτων πιθανότατα θορυβογενούς αιτιολογίας (24)(National Institute on Deafness and Other Communication Disorders 2002). Επίσης σύμφωνα με το Εθνικό Ινστιτούτο Επαγγελματικής Ασφάλειας και Υγιεινής των ΗΠΑ (National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH)), περισσότεροι από 22 εκατομμύρια Αμερικανοί υπόκεινται σε επιβλαβή ερεθίσματα θορύβου στην εργασία τους (25). Παθοφυσιολογία Ως θόρυβος αναφέρεται ένας έντονος ήχος που δυνητικά είναι δυνατόν να προκαλέσει αρνητικές επιδράσεις επί του έσω ωτός (26). Στα ίδια πλαίσια, ως θορυβογενής βαρηκοΐα αναφέρεται η ελάττωση της ακουστικής ικανότητας, μόνιμης ή παροδικής, που προκαλείται από την επίδραση του θορύβου. Ωστόσο ο ορισμός αυτός δεν είναι απόλυτος και συχνά διαφέρει. Έτσι, ένας πολύ πιο στενός ορισμός που έχει προταθεί για τον όρο «θορυβογενής βαρηκοΐα» και σχετίζεται με τους σκοπούς της παρούσας διατριβής, είναι ότι «η θορυβογενής βαρηκοία είναι η βαρηκοΐα που προκαλείται από τη μόνιμη βλάβη των έξω τριχωτών κυττάρων του κοχλία που οδηγεί σε ελάττωση της ικανότητας ενίσχυσης που φυσιολογικά τον χαρακτηρίζει» (27). Ανεξαρτήτως του ορισμού πάντως, τόσο η ένταση όσο και αυτή καθ εαυτή η φύση της βλάβης, καθορίζεται από μια πληθώρα παραγόντων οι οποίοι μπορούν αδρά να διαχωρισθούν σε ενδογενείς και εξωγενείς. Στους ενδογενείς παράγοντες μπορεί να συμπεριληφθεί η ιδιαίτερη «επιδεκτικότητα» στις θορυβογενείς βλάβες που χαρακτηρίζει το κάθε άτομο και αφορά την αντοχή στις αλλαγές σε επίπεδο φυσιολογίας του έσω ωτός. Στους εξωγενείς 13

22 παράγοντες ανήκουν το είδος και ο τύπος του θορύβου που επιδρά, η ένταση του, η διάρκειά του και πιθανοί περιβαλλοντικοί παράγοντες που μπορούν να δρουν προσθετικά ή ανασταλτικά (πχ απόσταση από τη πηγή του θορύβου, μέσα προστασίας κλπ) Οι αλλαγές στην ακοή εξαιτίας της έκθεσης σε θόρυβο έχουν συγκεκριμένο υπόβαθρο από άποψη φυσιολογίας το οποίο αποτελεί αντικείμενο εκτεταμένης μελέτης. Από παθοφυσιολογική άποψη ο ιστός του κοχλία υφίσταται κατ αρχάς τις αρνητικές επιδράσεις από τη φυσική πίεση που προκαλείται από το ηχητικό σήμα. Η αιμάτωση του κοχλία μειώνεται δραματικά ενώ ταυτόχρονα επέρχεται αποκόλληση του οργάνου του Corti από τη βασική μεμβράνη, μερική καταστροφή των δομών του και αντικατάσταση από μετατραυματικό ουλώδη ιστό. Επίσης, έχει διαπιστωθεί ότι παρουσιάζεται οίδημα στις μετασυναπτικές δενδριτικές μεμβράνες του ακουστικού νεύρου, ιδιαίτερα στην περιοχή των έξω τριχωτών κυττάρων (28) (29), ενώ επιμέρους αλλοιώσεις έχουν παρατηρηθεί και στην αγγειώδη ταινία (30). Ενδείξεις κάκωσης της όγδοης εγκεφαλικής συζυγίας και του κεντρικού νευρικού συστήματος παρατηρούνται επίσης μετά από χρόνια- έκθεση σε θόρυβο, ενώ έχει επίσης διαπιστωθεί σε παθολογοανατομικά παρασκευάσματα και εκφύλιση των κυττάρων του ελικοειδούς γαγγλίου (31) (32). Αυτές οι αλλοιώσεις σε όλη την έκταση του κεντρικού νευρικού συστήματος, έχουν σημαντικές επιπτώσεις και στην κεντρική επεξεργασία του ήχου αλλά και στην ικανότητα ανάνηψης μετά από ακουστική βλάβη. Ωστόσο, οι βασικότερες βλάβες αφορούν το επίπεδο των τριχωτών κυττάρων του κοχλία. Φαίνεται ότι η βασική επίδραση επί αυτών προκαλεί μία άρση της ικανότητας του κοχλία για μη γραμμική ενίσχυση των ηχητικών ερεθισμάτων ανάλογα με τη συχνότητα. Καθώς η λειτουργία του κοχλία ως ενισχυτή, ενώ είναι γνωστό ότι εδράζεται στη λειτουργία των τριχωτών κυττάρων, εμπλέκει πολλούς μηχανισμούς και ποικίλες ανατομικά τοποθεσίες, ο ακριβής μηχανισμός δεν είναι πλήρως κατανοητός. Πιθανά σημεία βλάβης που έχουν προταθεί, είναι τα εξής: Όσον αφορά το επίπεδο του καλυπτήριου υμένα, έχουν παρατηρηθεί διαταραχές στις συνδέσεις μεταξύ αυτού και των 14

23 στερεοσιλίων αλλά και αλλαγές των μικρομηχανικών ιδιοτήτων του ίδιου του υμένα. Όσον αφορά το βιοχημικό επίπεδο, τα ίδια αποτελέσματα δημιουργούνται και με διαταραχή της λειτουργίας των διαύλων ιόντων. Τέλος, οι περισσότεροι ερευνητές υποστηρίζουν ότι η βλάβη αφορά τα ίδια τα στερεοσίλια και δευτερευόντως και τα κυτταρικά σώματα. (33) Η βαρύτητα και ο τύπος της βλάβης εξαρτώνται από πολλούς παράγοντες με κυριότερο το βαθμό έκθεσης στον ήχο. Λειτουργικές μελέτες των ιδιοτήτων των ακουστικών τριχών έδειξαν ότι είναι άκαμπτες αλλά μπορούν να περιστραφούν στη βάση τους. Όταν εφαρμοστεί υπερβολική βία οι ακουστικές τρίχες σπάζουν σαν να ήταν από γυαλί. Μελέτες έκθεσης σε θόρυβο έχουν αποδείξει την ευπάθεια των ακουστικών τριχών (34). Βελτιωμένες τεχνικές ηλεκτρονικού μικροσκοπίου έχουν επιτρέψει την ανίχνευση ιδιαίτερα αμβληχρών αλλοιώσεων των τριχωτών κυττάρων. Έτσι, το πρώτο σημείο είναι η βράχυνση της ρίζας των ακουστικών τριχών (35) που συνδυάζεται με πλαδαρότητά τους και χαρακτηρίζεται ως αναστρέψιμη βλάβη. Πρώτες βλάπτονται οι μακρύτερες ακουστικές τρίχες που γίνονται πλαδαρές λόγω αλλοιώσεων της μεμβράνης και της δομής του κυτταροπλάσματος των κυττάρων τους. Η συνεχιζόμενη έκθεση σε θόρυβο προκαλεί συγκόλληση και καταστροφή των ακουστικών τριχών με επακόλουθο βαρηκοΐα. Το πρώτο σημείο μη αναστρέψιμης μεταβολής είναι ένα πραγματικό κάταγμα της ρίζας της ακουστικής τρίχας στο επίπεδο του τελικού δικτύου, και κατ επέκταση μια μη αναστρέψιμη κάμψη και εν τέλει απορρόφηση της ακουστικής τρίχας. Το βασικό δίκτυο στη ρίζα των ακουστικών τριχών που τις συνδέει με το άνω τμήμα του κυττάρου έχει αναδειχθεί και με πρόσφατες μελέτες ως η κύρια εντόπιση του τραύματος του τριχωτού κυττάρου κατά την έκθεση σε θόρυβο (36). Συνολικά οι ανατομικές βλάβες σε κυτταρικό επίπεδο κυμαίνονται από μια απλή καταστροφή μικρού αριθμού στερεοσιλίων (37) (38) έως ακόμη και πλήρη καταστροφή του οργάνου του Corti και διάτρηση της μεμβράνης του Reissner (37). Όσο η ένταση και η διάρκεια έκθεσης αυξάνεται, τόσο αυξάνεται αναλογικά και το ποσοστό καταστροφής των κοχλιακών τριχωτών κυττάρων. Όταν η έκθεση παραταθεί για μεγάλο διάστημα, η διαταραχές καταγράφονται και στο 15

24 τονικό ακοόγραμμα αρχικά στο φάσμα των υψηλών συχνοτήτων (39). Όσον αφορά την ένταση, επίπεδα θορύβου που ξεπερνούν τα 75dB(A) με 85dB(A) αποκτούν αρνητικές επιδράσεις επί του συστήματος ακοής (40). Είναι επίσης σημαντικό να αναφερθεί η μεγαλύτερη ευαισθησία των έξω τριχωτών κυττάρων σε σχέση με τα έσω (37) (41). Ο λόγος στον οποίο οφείλεται η επιλεκτική καταστροφή των έξω τριχωτών κυττάρων πιθανότατα άπτεται της διαφορετικής θέσης των έξω τριχωτών κυττάρων πάνω στην βασική μεμβράνη, καθώς αυτά υπόκεινται σε μεγαλύτερη μετακίνηση από ότι τα έσω και ως εκ τούτου σε μεγαλύτερη καταπόνηση κατά την διάρκεια ισχυρού ακουστικού ερεθίσματος (41). Επίσης, ίσως σχετίζεται με τα διαφορετικά μεταβολικά χαρακτηριστικά μεταξύ έσω και έξω τριχωτών κυττάρων που καθιστούν τα δεύτερα πιο ευαίσθητα, αλλά και με την έκθεση των έξω τριχωτών κυττάρων στην ενδόλεμφο, λόγω μικρορήξεων στον δικτυωτό υμένα από την έκθεση σε ισχυρό θόρυβο, υγρό τοξικό για το κυτταρικό σώμα (42). Καθώς τα στερεοσίλια καταστρέφονται, βαθμιαία επέρχεται και κυτταρικός θάνατος του ίδιου του τριχωτού κυττάρου, καταστροφή και των στηρικτικών κυττάρων του οργάνου του Corti και δευτεροπαθής νευρικός εκφυλισμός του ακουστικού νεύρου, αλλά και του κοχλιακού πυρήνα. Στους ανθρώπους και τα ανώτερα θηλαστικά αν και τα έξω τριχωτά κύτταρα είναι τα πρώτα που υφίστανται τη βλαπτική επίδραση του θορύβου, η πρόοδος της βλάβης εμπλέκει τελικά και τα έσω τριχωτά κύτταρα (43). Η βλάβη των έσω τριχωτών και των ερειστικών κυττάρων οδηγεί σε απώλεια σημαντικού μέρους του οργάνου του Corti και αντικατάσταση από αδιαφοροποίητο πλακώδες επιθήλιο που καταλαμβάνει ολόκληρη τη βασική μεμβράνη (43). Η χρονική αλληλουχία του κυτταρικού εκφυλισμού και της δημιουργίας επανορθωτικής «ουλής» στον κοχλία έχει μελετηθεί με έρευνες σε πειραματόζωα. Οι μελέτες αυτές έχουν καταδείξει ότι ο εκφυλισμός των έξω τριχωτών κυττάρων ξεκινά ήδη με την επίδραση του βλαπτικού ερεθίσματος. Η βλάβη των έξω τριχωτών κυττάρων συνεχίζει για διάστημα ημερών ή και εβδομάδων μετά την παύση του ερεθίσματος και σε αυτό το διάστημα προστίθεται και η βλάβη στα έσω τριχωτά και τα ερειστικά κύτταρα. Καθώς τα 16

25 κύτταρα εκφυλίζονται, δημιουργείται ουλή προερχόμενη από παραγωγή φαλλαγγοειδών κυττάρων που αναπληρώνουν την κυτταρική απώλεια. Ο σχηματισμός ουλής τερματίζεται μέσα σε διάστημα ενός μηνός από την επίδραση του ερεθίσματος (36) (44). Από ανατομικής άποψης η πλήρης απώλεια των έξω τριχωτών κυττάρων οδηγεί σε βαρηκοΐα της τάξης των 40 με 50 db ενώ οι ανώτερες βλάβες που αφορούν τα κύτταρα του σπειροειδούς γαγγλίου εμφανίζονται μόνο μετά από συνολική καταστροφή των έξω τριχωτών κυττάρων σε μία περιοχή του κοχλία. Επιπρόσθετα η επίδραση του θορύβου οδηγεί σε αλλαγές επί των βιοχημικών διεργασιών του κοχλία (39). Οι επιδράσεις του θορύβου σε βιοχημικό επίπεδο έχουν οδηγήσει σε αυξανόμενο ερευνητικό ενδιαφέρον όσον αφορά τη μοριακή βάση της θορυβογενούς βαρηκοΐας, ενώ έχουν πυροδοτήσει και έρευνα στη χρήση ενζυμικών θεραπειών στην πρόληψη των θορυβογενών βλαβών της ακοής (45) (46). Σημαντική είναι και η επίδραση του θορύβου σε μοριακό επίπεδο, με τη παραγωγή βιοχημικών μορίων με σημαντική κυτταρική επίδραση. Σε αυτά τα πλαίσια στο παρελθόν έχει μελετηθεί η επίδραση παραγόμενων ενζύμων μετά από έκθεση σε θόρυβο (ενδεικτικά ουσίες όπως SDH, LDH, οξειδάση του κυτοχρώματος, λυσοσωμικά ένζυμα) σε ιστούς του κοχλία, αλλά και η μεταβολή συγκεκριμένων ιόντων και μικρών μορίων στα κοχλιακά υγρά (47). Ωστόσο τα αποτελέσματα παραμένουν αμφιλεγόμενα. Στα ίδια πλαίσια ιδιαίτερα σημαντικός θεωρήθηκε ο ρόλος των Πρωτεϊνών από Έκλυση Θερμότητας (Heat Shock Proteins). Οι πρωτεΐνες αυτές που παρατηρήθηκαν για πρώτη φορά σε πειράματα στη Δροσόφιλα, αν και εκλύονται κυρίως κατά την υπερθερμία, ωστόσο η έκκρισή τους έχει παρατηρηθεί σε όλες τις καταστάσεις κυτταρικού stress για αυτό και είναι γνωστές ως πρωτεΐνες stress (stress proteins). Παλιότερες μελέτες έχουν αναδείξει τον προστατευτικό και αναγεννητικό ρόλο των πρωτεϊνών αυτών σε κύτταρα, (48) όπως αυτά του αμφιβληστροειδούς μετά την έκθεση σε έντονο φως (49). Ο ρόλος της μειωμένης παραγωγής τους σε περιπτώσεις θορυβογενών βλαβών εξακολουθεί να διερευνάται. (47) 17

26 Οι μελέτες των Hu et al. (2002) (50) και Nicotera και συν. (2003) (51) τα τελευταία χρόνια κατέδειξαν ότι η έκθεση σε θόρυβο προκαλεί τόσο κυτταρική απόπτωση όσο και νέκρωση. Τα έξω τριχωτά κύτταρα υφίστανται καταστροφή της κυτταρικής μεμβράνης, ενδοκυττάρια πλημμύρα ιόντων Ca ++ και ύδατος πυρηνικό οίδημα και τελικά διάσπαση της μεμβράνης και νέκρωση. Σημαντικό ρόλο φαίνεται να παίζει η ομοιοστασία του ασβεστίου. Οι Vicente-Torres και Schacht (2006) (52) ανέφεραν αυξημένα επίπεδα φωσφορικής καλσινευρίνης (phosphatase Calcineurin) και Bcl-xL/Bcl-2-associated death promoter (BAD) μετά από έκθεση σε θόρυβο. Επιπλέον, τοπική χορήγηση FK506 και κυκλοσπορίνης A, που είναι γνωστοί ανταγωνιστές της φωσφορικής καλσινευρίνης προσέφερε σημαντική προστασία από θορυβογενή βλάβη (53). Αντίθετα με το οίδημα που παρατηρείται στην περίπτωση της νέκρωσης, η καταστροφή μέσω απόπτωσης χαρακτηρίζεται από πυρηνική συμπύκνωση και αποδιάταξη των πρωτεϊνών. Η απόπτωση είναι μια ενεργός δυναμική διαδικασία κατά την οποία τόσο η κυτταρική μεμβράνη, όσο και τα μιτοχόνδρια εξακολουθούν να λειτουργούν. Η κυτταρική απόπτωση εκκινά από κυτταρικά σήματα εκ του πυρήνα, των μιτοχονδρίων ή της κυτταρικής μεμβράνης. Η κασπάση-8 (Caspase-8) είναι ο διαμεσολαβητής αυτών των σημάτων εκκίνησης της απόπτωσης, με την κασπάση-9 (Caspase-9) να αφορά τα πυρηνικής καταγωγής σήματα και η κασπάση-3 (Caspase-3) να συνδέεται με την τελευταία φάση της απόπτωσης (κυτταρική μεμβράνη). Οι Nicotera και συν. (2003) (51) κατέδειξαν ότι μετά από έκθεση σε θόρυβο, τόσο η κασπάση-8 όσο και η κασπάση-9 παρουσίασαν αυξημένα επίπεδα, γεγονός που σημαίνει ενεργοποίηση της κυτταρικής απόπτωσης. Καθώς, η βλάβη στα έξω τριχωτά κύτταρα συνεχίζει να επεκτείνεται για ημέρες μετά την έκθεση (50), η επέκταση αυτή πραγματοποιείται διά της διαδικασίας της απόπτωσης μέσω της οξείδωσης των λιπιδίων (54). Εκτός από τη δράση των πρωτεϊνών της ομάδας των κασπασών (-3,-8,-9) (51) στη διαδικασία της απόπτωσης συμβάλει η μετατροπή του κυτοχρώματος c των μιτοχονδρίων σε κυτοσόλη (cytosol) (51) και η απελευθέρωση EndoG και AIF από τα μιτοχόνδρια στον πυρήνα (54) (55). Στην διαδικασία της απόπτωσης συμμετέχουν με διάφορους τρόπους και 18

27 διάφορα βιοχημικά μόρια όπως c-jun-nterminal κινάση (56), παράγοντας ενεργοποίησης μεταγραφής πρωτεϊνών 1 (transcriptional factor activator protein-1) (57), παράγοντας κυτταρικού θανάτου BCL-2 (BCL2-associated agonist of cell death (BAD) (52), παράγοντες Bcl-xL και Bak (58), και παράγοντας νέκρωσης όγκου (TNF-α) (59). Εκτός από τις συνηθισμένες «οδούς» κυτταρικού θανάτου, αυτούς της νέκρωσης και της κυτταρικής απόπτωσης, έχει περιγραφεί και μία τρίτη «άτυπη» οδός κυτταρικού θανάτου (60). Σε αυτή την περίπτωση τα κύτταρα χάνουν ολόκληρη ή σχεδόν ολόκληρη την κυτταροπλασματική μεμβράνη. Ωστόσο, αντίθετα με ότι θα περίμενε κανείς, το κύτταρο διατηρεί το σχήμα του και το περιεχόμενο παραμένει περιορισμένο εντός των ορίων του κυττάρου. Ο πυρήνας χρωματίζεται ασθενώς και κυρίως στα όρια της πυρηνικής μεμβράνης. Οι Bohne και συν. (2007) (60) αποκάλεσαν το τύπο αυτό βλάβης ως «τρίτη οδός κυτταρικού θανάτου» ( the third death pathway. ) Ο τύπος αυτός θανάτου συνδέεται κυρίως με έκθεση σε ερεθίσματα μέτριας έντασης, ενώ η κλασσική οδός της κυτταρικής απόπτωσης σχετίζεται με έντονα ερεθίσματα (61) (62). Οι Hu και συν. (2000) (61) συνέκριναν του τύπους κυτταρικού θανάτου κατά την έκθεση σε διάφορα ερεθίσματα (110, 115, και 120 db SPL). Η έκθεση σε 120 db SPL, οδηγούσε κύρια σε κυτταρική απόπτωση, ενώ η έκθεση σε 110 ή 115 db SPL, σε νέκρωση. (61) Η αποκατάσταση της βλάβης μετά από την έκθεση σε θόρυβο ακολουθεί μια προοδευτική πορεία που μπορεί να διαρκέσει δύο με τρεις εβδομάδες (63) και όπως αναφέρθηκε ανάλογα με το είδος της βλάβης μπορεί να έχουμε πλήρη αποκατάσταση ή μια μη αναστρέψιμη βλάβη. Η βλάβη των τριχωτών κυττάρων είναι εμφανής μέσα σε ελάχιστα λεπτά από την έκθεση σε θόρυβο, ενώ ο κυτταρικός θάνατος μπορεί να συνεχιστεί για πολλές ημέρες (36). Έτσι, είναι σημαντικό ότι τα αποτελέσματα της επίδρασης του θορύβου δεν είναι στιγμιαία αλλά αντίθετα αποτελούν μια δυναμική διαδικασία που εξελίσσεται χρονικά. Η απώλεια τριχωτών κυττάρων συνεχίζει για διάστημα ακόμα και 30 ημερών μετά την έκθεση στο βλαπτικό ερέθισμα του θορύβου. Αντίθετα, η θορυβογενής βλάβη των κυττάρων του ελικοειδούς γαγγλίου και των σωμάτων των 19

28 νευρώνων του ακουστικού νεύρου εμφανίζεται καθυστερημένα, ακόμα και μετά από πάροδο μηνών και μπορεί να εξελίσσεται για χρόνια (64). Γενικά, οι βλάβες της κυτταρικής μεμβράνης από θόρυβο προκαλούνται τόσο από τη μηχανική βλάβη λόγω της βίαιας κίνησης της βασικής μεμβράνης, όσο και από τις μεταβολικές διαταραχές. Η αλλαγή της διαπερατότητας της κυτταρικής μεμβράνης οδηγεί σε διαταραχή της κυτταρικής ομοιοστασίας και απορρύθμιση της αντλίας ιόντων ασβεστίου και της ιοντικής περιεκτικότητας του κυττάρου (65). Το ακουστικό τραύμα οδηγεί επίσης στο σχηματισμό πόρων επί της κυτταρικής μεμβράνης σε διάφορα μεγέθη, που σε κάποιες περιπτώσεις επιτρέπουν την είσοδο μεγάλων οργανικών μορίων εντός των τριχωτών κυττάρων (66). Οι Hu και Zheng (2008) (67) εξέτασαν τη διαπερατότητα της κυτταρικής μεμβράνης σε πειραματόζωα μετά την έκθεση σε ερέθισμα impulse noise των 155 db peakspl με τη βοήθεια σημασμένων μορίων δεξτρανών (fluorescein isothiocyanate (FITC)-labeled dextrans). Οι συγγραφείς κατέληξαν ότι η κυτταρική μεμβράνη διασπάται με τη δημιουργία οπών μεγέθους μεταξύ 40-kDa και 500-kDa. Η δημιουργία των οπών αυτών οδηγεί στην έξοδο κυτταρικού περιεχομένου στην περιοχή είτε της ενδολέμφου, είτε της κορτιλέμφου, με αποτέλεσμα την έναρξη μιας φλεγμονώδους εξεργασίας που οδηγεί σε περαιτέρω επιβλαβές περιβάλλον για τα γειτονικά τριχωτά κύτταρα. Έτσι, η διάρρηξη της συνέχειας της κυτταρικής μεμβράνης προάγει και τη διαδικασία της κυτταρικής απόπτωσης. Σημαντική θεωρείται η βλάβη εξαιτίας του θορύβου και στα στηρικτικά κύτταρα του κοχλία. Η λειτουργία του κοχλια ως ακουστικού ενισχυτή βασίζεται στον ιδιαίτερο και μοναδικό τρόπο στήριξης της βασικής μεμβράνης που προκαλεί διαφορετική δυσκαμψία στις διάφορες περιοχές (από τη βάση έως την κορυφή). Η επίδραση του θορύβου οδηγεί τα έξω φαλαγγοειδή κύτταρα να αποκολλώνται από τη βασική μεμβράνη προκαλώντας ουσιαστικά διαταραχή στη δυνατότητα εκλεκτικής δυσκαμψίας της. Οι Wang και συν. (2002) (36) κατέδειξαν ότι μετά από έκθεση σε θόρυβο οι τύπου ΙΙ ινοβλάστες του σπειροειδούς συνδέσμου είναι από τα πιο ευαίσθητα σημεία, ενώ το φάσμα συχνοτήτων της καταστροφής τους (τονοτοπικά) αντιστοιχεί στο φάσμα του 20

29 θορύβου. Ωστόσο η σχέση μεταξύ της καταστροφής των τριχωτών κυττάρων από τη μία και της ταυτόχρονης καταστροφής των ινοβλαστών από την άλλη, με την τελική απώλεια ακοής, δεν είναι επαρκώς κατανοητή. Για παράδειγμα δεν είναι γνωστό αν οι ινοβλάστες αναγεννώνται μετά από θορυβογενή βλάβη ή αν υποκαθίστανται από τους παράπλευρους υγιείς που αποκαθιστούν την ακοή ενώ οι κατεστραμμένοι δεν αποκαθίστανται. Εκτός από την απευθείας βλάβη των έξω τριχωτών κυττάρων και στηρικτικών κυττάρων, υπάρχουν τοξικές επιδράσεις όπως αναφέρθηκε τόσο επί των έσω τριχωτών κυττάρων όσο και των συνάψεων του ακουστικού νεύρου (68) (69). Οι συνάψεις του ακουστικού νεύρου υφίστανται οίδημα λόγω του υψηλού ρυθμού συναπτικής δραστηριότητας. Αυτό οδηγεί σε αύξηση των επιπέδων γλουταμίνης στις απολήξεις των δενδριτών καθώς αυτή δε μπορεί να ανακυκλωθεί στις συνάψεις. Αυτή η άθροιση οδηγεί σε τοξική επίδραση και οίδημα των μετασυναπτικών κυτταρικών σωμάτων και δενδριτικών απολήξεων (70). Είναι σημαντικό ότι αυτές οι τοξικές επιδράσεις είναι αποκαταστάσιμες και συνεισφέρουν στην ανάπτυξη μόνο προσωρινής ανόδου του ουδού (71). Είναι σημαντικό να αναφερθεί ότι τελευταίες έρευνες (2011) εστιάζουν το ενδιαφέρον τους στην εκφύλιση ινών του ακουστικού νεύρου που εμφανίζεται σε αναστρέψιμες θορυβογενείς βλάβες, όπου η βλάβη των τριχωτών κυττάρων αποκαθίσταται πλήρως (72) (73). Σε τέτοιες περιπτώσεις ενώ δεν υπάρχει κυτταρικός θάνατος παρατηρείται οίδημα στις δενδριτικές συνάψεις ενδεικτικό δράσης του γλουταμικού οξέως 24 ώρες μετά από την έκθεση σε θόρυβο (28) (32). Μάλιστα αυτές οι αλλοιώσεις έχει βρεθεί ότι μπορεί να αναστραφούν με τη χορήγηση αναταγωνιστών του γλουταμικού οξέως αλλά και να δημιουργηθούν χωρίς την παρουσία επιβλαβών ηχητικών ερεθισμάτων, απλώς με την έγχυση αναλόγων του γλουταμικού οξέως (74) (75). Αυτή η θορυβογενής βλάβη των συνάψεων και των κυττάρων του ελικοειδούς γαγγλίου θεωρούνταν γενικά δευτερογενής του κυτταρικού θανάτου των τριχωτών κυττάρων λόγω των παραγόμενων νευροτροφινών (76), ωστόσο σήμερα θεωρείται ένα αυτόνομο γεγονός, ανεξάρτητα από την όποια βλάβη των τριχωτών κυττάρων (72). Έτσι, ακόμη και αν ο ακουστικός ουδός επανέλθει λόγω αναστρέψιμης βλάβης των 21

30 τριχωτών κυττάρων, είναι δυνατών η μη αναστρέψιμη βλάβη των δενδριτικών συνάψεων και του ελικοειδούς γαγγλίου να προκαλέσει διαταραχές που παραμένουν όπως η αντίληψη σε θορυβώδες περιβάλλον, οι εμβοές ή η υπερακουσία (77) (78), οι οποίες δεν διαπιστώνονται με το τονικό ακουόγραμμα, αλλά και διαταραχές στα αποτελέσματα πιο λεπτομερών εξετάσεων της ακοής όπως οι ωτοακουστικές εκπομπές. Σε κάθε περίπτωση ενδιαφέρον υπάρχει επίσης και για τις θορυβογενείς διαταραχές επί της κοχλιακής αιματική ροής. Ο ρόλος της κοχλιακής αιματικής ροής στη θορυβογενή βαρηκοΐα είναι πολύπλοκος. Υπό φυσιολογικές συνθήκες η κοχλιακή αιματική ροή ρυθμίζεται από ομοιοσταστικούς μηχανισμούς (79), επίδραση του συμπαθητικού συστήματος (80) και τοπική αυτορρύθμιση (81). Η διαταραχή καθενός από τους παράγοντες αυτούς σε συνθήκες τραύματος είναι πολύπλοκη και ελάχιστα γνωστή. Η επίδραση του θορύβου στην αιματική ροή εξαρτάται από τον τύπο του ακουστικού ερεθίσματος. Για παράδειγμα σε περίπτωση ενός υψηλού αλλά σύντομου ερεθίσματος του τύπου του impulse noise ο ρόλος της αιματικής ροής στη βλάβη είναι εξαιρετικά περιορισμένος, καθώς το κυκλοφορικό σύστημα δεν «προλαβαίνει» από καθαρά άποψη χρόνου να μεταβάλει σημαντικά την κατάσταση του κοχλία. Στην περίπτωση αυτή η βασική βλάβη είναι άμεσης μηχανικής φύσης. Αντίθετα σε μακρόχρονη έκθεση σε θόρυβο, η διαταραχή της αιματικής ροής είναι τεκμηριωμένη και σημαντική (82) (83). Στη μακρόχρονη έκθεση, αρχικά παρατηρείται μία αύξηση της κοχλιακής αιματικής ροής και ακολούθως μια δραματική μείωση. Αυτό που παραμένει ασαφές είναι αν η διαταραχή της αιματικής ροής προκαλεί τη τραυματική βλάβη διά της ισχαιμίας ή αντίθετα αν το προκαλούμενο τραύμα προκαλεί, εκτός των άλλων, την ελάττωση της ροής λόγω καταστροφής δομών (83). Φυσιολογικά ο κοχλίας λειτουργεί σε κατάσταση υψηλού μεταβολισμού και οι ενεργειακές του ανάγκες ικανοποιούνται από την αγγειώδη ταινία η οποία συνεχώς αποσπά ιόντα Κ + από την ενδόλεμφο διατηρώντας τη διαφορά δυναμικού. Οι ενεργειακές αυτές ανάγκες σε κυτταρικό επίπεδο ικανοποιούνται από την παρουσία πολλαπλών μιτοχονδρίων. Υπό φυσιολογικές συνθήκες το 22

31 98% του μοριακού οξυγόνου που καταναλώνεται από τα μιτοχόνδρια χρησιμοποιείται για την φωσφωρυλίωση του ADP σε ATP. Το 1 με 2% του οξυγόνου που δεν καταναλώνεται μετατρέπεται σε υπεροξείδιο (Ο2 - ) ή σε υπεροξείδιο του υδρογόνου (H2O2) (84). Σε περίπτωση έκθεσης σε θορυβώδες ερέθισμα ο μεταβολισμός του κοχλία αυξάνεται δραματικά με αποτέλεσμα την επίσης δραματική αύξηση των παραγόμενων ελευθέρων ριζών οξυγόνου. Το φαινόμενο επιτείνεται από την επίσης δραματική ελάττωση της κοχλιακής αιματικής ροής. Συγκεκριμένα, η ελάττωση της αιματικής ροής οδηγεί στην εμφάνιση ισχαιμίας του οργάνου του Corti και το προσφερόμενο στα μιτοχόνδρια οξυγόνο ελαττώνεται, οδηγώντας στην εμφάνιση ελευθέρων ριζών. Ακόμη χειρότερα, η επαναφορά της αιματικής ροής στα προ ισχαιμικά επίπεδα επίσης αυξάνει προσωρινά την εμφάνιση ελευθέρων ριζών λόγω υπερπροσφοράς οξυγόνου (85). Επιπλέον των φαινομένων αυτών, η κυτταρική καταστροφή, που αποτελεί ένα παράλληλο φαινόμενο, οδηγεί σε διασπορά του ενδοκυττάριου περιεχομένου και η αύξηση των επιπέδων σιδήρου δημιουργεί τις προϋποθέσεις για την αντίδραση Fenton, που οδηγεί στην αύξηση επιπέδων ελευθέρων ριζών οξυγόνου και υδροξυλίου με τοξική δράση (86). Το παθοφυσιολογικό αυτό μοντέλο έχει επιβεβαιωθεί με πολλαπλές μελέτες (87) (88). Μάλιστα η τοξική δράση των ελευθέρων ριζών συνεχίζει για αρκετές ημέρες μετά την παύση του τραυματικού ερεθίσματος (50) (89) και αποτελεί σε συνδυασμό το βασικό μηχανισμό βλάβης από την ισχαιμία. Η παθοφυσιολογία της θορυβογενούς απώλειας ακοής καθορίζει και μια άλλη σημαντική ιδιότητα της, αυτής της προσθετικής επίδρασης. Είναι γνωστό ότι κάθε περιστατικό νέας απώλειας ακοής από έκθεση σε θόρυβο, αθροίζεται σε προηγούμενη βλάβη. Αυτό οδηγεί, όπως είναι προφανές, σε αυξημένη ευαισθησία των ατόμων που έχουν υποστεί τέτοια βλάβη, στο να υποστούν και δεύτερη. Ο λόγος είναι φυσικά ότι κάθε ξεχωριστή βλάβη οδηγεί σε καταστροφή ενός ποσοστού διαύλων ιόντων, η οποία αθροίζεται στους υπολειπόμενους διαύλους. Θα πρέπει βέβαια να σημειωθεί ότι συνολική βλάβη δεν είναι το απλό αριθμητικό άθροισμα των δύο επιμέρους βλαβών. Αντίθετα αυτή συχνά γίνεται προσπάθεια να καθορίστεί από ειδικές καμπύλες. (90) 23

32 Σημαντική από άποψη παθοφυσιολογίας είναι και η τονοτοπική/περιοχική εντόπιση της θορυβογενούς βλάβης. Οι Harding and Bohne (2009) (91) αναφέρουν ότι όταν ο κοχλίας εκτίθεται σε ερεθίσματα υψηλής έντασης και συχνότητας 4-kHz η περιοχή βλάβης εκτείνεται σε ολόκληρη τη βάση του κοχλία. Αντιθέτως, σε έκθεση σε ερέθισμα όμοιας συχνότητας αλλά ήπιας έντασης, η βλάβη περιορίζεται στην περιοχή των 4- khz. Αν και υπάρχουν ορισμένες εξαιρέσεις που αφορούν ήχους υψηλής έντασης και χαμηλής συχνότητας, η αναλογία ανάμεσα στο φάσμα των συχνοτήτων του ερεθίσματος και την περιοχή του κοχλία που υφίσταται τη βλάβη (92) έχει τεκμηριωθεί τόσο μεταξύ πειραματόζωων, όσο και ανθρώπων. Έτσι για τους ήχους μικρού φάσματος συχνότητας, η μέγιστη τραυματική επίδραση στον κοχλία παρατηρείται μισή με μία οκτάβα πάνω από τη συχνότητα του ερεθίσματος (93). Ωστόσο για ήχους ευρέως φάσματος συχνοτήτων, όπως αυτοί που συνηθέστερα εμφανίζονται σε στρατιωτικό περιβάλλον, η βλάβη είναι μεγαλύτερη στη βάση του κοχλία δηλαδή στην περιοχή υψηλών συχνοτήτων (93) (94). Η κατανομή αυτής της βλάβης αντανακλάται φυσικά και στην κατανομή της παρατηρούμενης απώλειας ακοής. Όπως είναι επίσης προφανές, ο βαθμός της βλάβης στη συγκεκριμένη περιοχή του κοχλία, αντανακλάται και στο βαθμό της απώλειας ακοής που τελικά θα παρατηρηθεί, αν και η συσχέτιση αυτή καθίσταται πιο περιορισμένη για ήχους χαμηλής συχνότητας (95). Για ερεθίσματα υψηλής έντασης του τύπου της κρούσης ή έκρηξης (impulse/impact) όπως αυτά σε βιομηχανικό ή στρατιωτικό περιβάλλον, η σχέση ανάμεσα στην ένταση του ερεθίσματος και το βαθμό απώλειας ακοής έχει μια αυξητική σταθερά της τάξης των 3 5 db. Σε συστηματικές μελέτες (96) βρέθηκε ότι για τέτοιου τύπου ερεθίσματα αλλά μέτριας έντασης ( dba) η αύξηση της απώλειας ακοής με την αύξηση της έντασης του ερεθίσματος ήταν περίπου κάθε 1.9 db. Αντίθετα σε μεγαλύτερα ερεθίσματα πάνω από 120 db pspl, η απώλεια ακοής αυξάνεται κατά 3 5 db για κάθε 1-dB αύξηση της μέγιστης έντασης του ερεθίσματος. Έτσι τα δεδομένα δείχνουν ότι όταν η μέγιστη ένταση του ερεθίσματος θορύβου ξεπεράσει ένα «κριτικό επίπεδο», η 24

33 προκαλούμενη κοχλιακή βλάβη μετατρέπεται κατά κύριο λόγω σε απευθείας μηχανική βλάβη λόγω αποκόλλησης μεταξύ των κυττάρων στο όργανο του Corti με πολύ πιο βλαβερά επακόλουθα. Το κριτικό αυτό επίπεδο δεν είναι σταθερό, αλλά ποικίλει τόσο ανάμεσα στα διάφορα είδη (θέτοντας εν αμφιβόλω μεθοδολογικά τις μελέτες σε πειραματόζωα) όσο και ανάλογα με τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του θορύβου που προκάλεσε τη βλάβη. Ο Spoendlin (97) αναφέρει ότι το «κριτικό επίπεδο» στα ινδικά χοιρίδια ήταν 120 dba για ερεθίσματα διάρκειας 100 ms. Για τα τσιντσιλά για διάρκεια ms το «κριτικό επίπεδο» είναι 119 με 125 db και προκειμένου ειδικά για impulse noise το αντίστοιχο «κριτικό επίπεδο» είναι μεταξύ 150 και 155 db. Δεδομένης της διαφοράς στην ευαισθησία και τον τρόπο αγωγής του ήχου μεταξύ των ειδών, το αντίστοιχο επίπεδο στους ανθρώπους είναι περίπου 10 db υψηλότερο (98). Η έκθεση σε ερέθισμα του τύπου του impulse noise προκαλεί και αυτή απελευθέρωση ελευθέρων ριζών, εκτός από την προφανή μηχανική βλάβη. Ωστόσο κάποιες παθολοφυσιολογικές μεταβολές είναι ειδικές για τον τύπο αυτό του ερεθίσματος, όπως η αποσύνδεση των έξω τριχωτών κυττάρων από τα κύτταρα του Deiters. Η εξέταση στο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο αποκαλύπτει τη βράχυνση των έξω τριχωτών κυττάρων και ταυτόχρονα την αύξηση της διαμέτρου τους. Επιπλέον ο πυρήνας μεταναστεύει στο μέσο του κυττάρου και συρρικνώνεται. Η πυρηνική αυτή μεταβολή είναι χαρακτηριστική, μια μορφής κυτταρικής απόπτωσης που προκαλείται από την αποκόλληση από την εξωκυττάρια ουσία. Όσον αφορά τα προσωρινά αποτελέσματα του θορύβου (TTS) σε αντίθεση με τα μόνιμα (PTS) η παθοφυσιολογία τους δεν έχει πλήρως κατανοηθεί. Πιθανές βλάβες που τα προκαλούν είναι η αποκόλληση της καλυπτήριας μεμβράνης από τα στερεοσίλια (99), τοξικές επιδράσεις επί των ακουστικών συνάψεων και ο μερικός αποπολυμερισμός της ακτίνης στα στηρικτικά κύτταρα. Τέλος, ο κοχλίας διαθέτει διάφορους μηχανισμούς για την αντιμετώπιση της τραυματικής επίδρασης του θορύβου. Σε αυτά τα πλαίσια εντάσσεται και η πρόληψη διά της λειτουργίας του μυός του αναβολέα (100) και του ελαιοκοχλιακού συστήματος. Στο επίπεδο του οργάνου του Corti, η προστασία 25

34 συνίσταται στην έκκριση παραγόντων που αυξάνουν την κυτταρική επιβίωση, όπως οι πρωτεΐνες οξείας φάσης heat shock proteins (101) ή του bcl-2 (102) και της δραστηριότητας αντιοξειδωτικών παραγόντων (103). Η παραγωγή του αντιοξειδωτικού γλουταθειόνη η οποία διαπιστώθηκε μετά από έκθεση σε θόρυβο φαίνεται ότι δρα προστατευτικά (104). Η προστατευτική δράση των αντιοξειδωτικών έχει διαπιστωθεί και με πειραματικές μελέτες όπου η χορήγηση ανταγωνιστών τους αύξησε τη θορυβογενή βλάβη (105) ενώ η τεχνητή αύξηση τους την ελαττώνει (106). Ομοίως η εξωγενής χορήγηση αντιοξειδωτικών λειτούργησε επιβοηθητικά στην αντιμετώπιση θορυβογενών βλαβών (88). Τέλος σημαντική φαίνεται να είναι η ενεργοποίηση του p-53 ενός ογκογονιδίου που φαίνεται να έχει σημαντικό ρόλο στην αποκατάσταση βλαβών του DNA διά της αναστολής του κυτταρικού κύκλου, της επιδιόρθωσης του DNA και της παρέμβασης επί της διαδικασίας κυτταρικού θανάτου (107). Κλινική εικόνα Οι παθοφυσιολογικές μεταβολές που περιγράφηκαν οδηγούν σε συγκεκριμένα κλινικά χαρακτηριστικά αυτού του τύπου της βαρηκοΐας. Τα γενικά αυτά χαρακτηριστικά είδη καταγεγραμμένα από πολύ παλιά οδηγούν σε μία χαρακτηριστική μορφή ακοογράμματος γνωστή ως «θορυβογενής εντομή» (noise-notch) (108). Εικόνα 4: Χαρακτηριστικό ακοόγραμμα «θορυβογενούς εντομής» αμφοτερόπλευρα 26

35 Ο ορισμός της εντομής της θορυβογενούς βαρηκοΐας όπως δόθηκε από τον Niskar et al. (2001) (109) απαιτεί τα παρακάτω γενικά κριτήρια: 1. Ουδοί <15 db HL στα 0.5 and 1.0 khz 2. Ουδοί στα 3,4, ή 6 khz τουλάχιστον 15 db χειρότεροι από ότι οι αντίστοιχοι ουδοί στα 0.5 και 1 khz 3. Ουδοί στα 3, 4, ή 6 khz τουλάχιστον 10 db χειρότεροι από τον αντίστοιχο στα 8-kHz Οι Coles et al. (2000) (110) χρησιμοποίησαν έναν εναλλακτικό ορισμό υποστηρίζοντας ότι οι ουδοί στα 3, 4, ή 6 khz είναι τουλάχιστον 10 db υψηλότεροι σε σχέση με τους αντίστοιχους στα 1 ή 2 khz, και επιπλέον τουλάχιστον 10 db υψηλότεροι σε σχέση με τους αντίστοιχους στα 8 khz. Όπως γίνεται φανερό μέχρι σήμερα δεν υπάρχει καθολικά αποδεκτός ορισμός των χαρακτηριστικών της θορυβογενούς εντομής (111). Ωστόσο και ο ακριβής ορισμός της κλινικής θορυβογενούς απώλειας ακοής, αν και ξεκάθαρος ως προς τα βασικά του στοιχεία, δεν είναι ομοιογενής. Γενικά ενώ ο συνδυασμός της παρουσίας της χαρακτηριστικής θορυβογενούς εντομής και του θετικού ιστορικού έκθεσης σε θόρυβο αποτελούν ικανά στοιχεία για τον χαρακτηρισμό ενός ασθενούς ως έχοντα θορυβογενή βαρηκοΐα, γενικά συχνά δεν θεωρούνται και τα δύο αναγκαία (112) (113). Ο ορισμός της ίδιας της ακοομετρικής θορυβογενούς εντομής και των ορίων της δεν είναι ομοιογενής (112), γεγονός που συνολικά αντανακλά τις διαφορετικές εθνικές οπτικές (πχ ΗΠΑ, Ηνωμένο Βασίλειο, ΕΕ κλπ) στο θέμα των αποζημιώσεων αλλά και της ανάπτυξης προγραμμάτων προστασίας της ακοής. Η ανομοιογένεια αυτή έχει σαν αποτέλεσμα σημαντικές διαφορές στην επίπτωση που αναφέρεται κατά καιρούς στον πληθυσμό διαφορετικών περιοχών (114). Συνολικά, αν θα επιχειρούσαμε να συνοψίσουμε τα υπόλοιπα βασικά χαρακτηριστικά της κλινικής διαταραχής θα στεκόμασταν στα εξής: 27

36 Η απώλεια ακοής είναι ειδική κατά συχνότητα Η απώλεια συνήθως δεν αφορά τη συχνότητα την οποία έχει ο θόρυβος που προκάλεσε τη βλάβη Παρατηρείται το γνωστό φαινόμενο της ακουστικής εξίσωσης (recruitment) Στο φάσμα των συχνοτήτων της βλάβης, η διάκριση συχνοτήτων είναι ελαττωμένη Παρουσιάζεται το φαινόμενο της διπλακουσίας Φυσιολογικά, όταν δύο τόνοι παρουσιάζονται στον υγιή κοχλία, η παρουσία του δευτέρου, μειώνει την αντίληψη του πρώτου. Στη θορυβογενή βαρηκοΐα αυτό το φαινόμενο της καταστολής του δεύτερου τόνου (two tone suppression) μειώνεται ή εξαφανίζεται. (90) Εξηγώντας κάποια από τα κλινικά χαρακτηριστικά που αναφέρθηκαν θα λέγαμε ότι στην αρχή της προοδευτικής βλάβης των τριχωτών κυττάρων από την έκθεση σε θόρυβο, μια μικρή μόνο περιοχή τέτοιων κυττάρων βλάπτεται και μόνο κάποιοι ακουστικοί νευρώνες υφίστανται εκφύλιση κατά το πρότυπο που αναφέρθηκε. Η περιοχή αυτή του κοχλία που υφίσταται πρώτη την καταστροφική επίπτωση του θορύβου αντιστοιχεί στην περιοχή κωδικοποίησης των συχνοτήτων πέριξ των 4 khz (115) με αποτέλεσμα αυτή να είναι και η περιοχή των συχνοτήτων στο τονικό ακοόγραμμα που παρουσιάζει πρώτη αλλά και κυρίως- διαταραχές του ακουστικού ουδού. Αυτή η επιλεκτική καταστροφή φαίνεται να αποδίδεται στην ιδιοσυχνότητα του έξω ακουστικού πόρου που αντιστοιχεί ακριβώς στα 4 khz με αποτέλεσμα την προνομιακή μετάδοση ήχων αυτής της συχνότητας (116), αλλά και δευτερευόντως στη μειωμένη αγγείωση αυτής ειδικά της περιοχής του κοχλία. Επιπλέον σημαντικό ρόλο σε αυτή φαίνεται να παίζει επίσης η προστατευτική επίδραση του ακουστικού αντανακλαστικού για ήχους συχνότητας κάτω από 2 khz, αλλά και η πρόσφατη διαπίστωση ότι τα τριχωτά κύτταρα αυτής της περιοχής του κοχλία είναι ιδιαίτερα ευαίσθητα στην υποξία (117). Προοδευτικά η βλάβη επεκτείνεται 28

37 προς τη βασική έλικα με αποτέλεσμα, καθώς η έκθεση στο θόρυβο συνεχίζεται, να προκαλείται μια οξεία άνοδος του ουδού συνολικά στις υψηλές συχνότητες. Όπως αναφέρθηκε ήδη οι παθοφυσιολογικές βλάβες διακρίνονται σε παροδικές και σε μη αναστρέψιμες (μόνιμες). Το γεγονός αυτό οδηγεί σε διάκριση των βλαβών κλινικά σε προσωρινές διαταραχές του ουδού ακοής (Temporary Threshold Shifts, TTS) και μόνιμες διαταραχές του ουδού ακοής (Permanent Threshold Shifts, PTS). Η έκθεση σε μετρίως ισχυρό ακουστικό ερέθισμα για χρόνο από μερικά δευτερόλεπτα μέχρι και ώρες είναι δυνατόν να προκαλέσει μια προσωρινή άνοδο του ουδού ακοής (TTS) η οποία αποκαθίσταται πλήρως μέσα σε 24 ώρες. Το μέγεθος αυτής της διαταραχής είναι δυνατόν μάλιστα να προβλεφθεί αδρά αναλύοντας τα ακουστικά χαρακτηριστικά του ερεθίσματος που προκάλεσε τη βλάβη αυτή, όπως η ένταση, το φάσμα συχνοτήτων και η διάρκεια. Έτσι είναι φανερό ότι ισχυρότερα σε ένταση ερεθίσματα έχουν σαν αποτέλεσμα και μεγαλύτερες μετατοπίσεις του ουδού. Ανάλογα, καθαροί τόνοι (ήχοι μίας και μόνο συχνότητας) προκαλούν προσωρινή μετατόπιση του ουδού στη συχνότητα του ήχου και σε συχνότητα λίγο πάνω από αυτή. Εξάλλου όπως ίσως θα αναμέναμε, οι συχνότητες στις οποίες το αυτί εμφανίζει την καλύτερη ακοή είναι και αυτές οι οποίες είναι πιο επιρρεπείς σε τέτοιες θορυβογενείς προσωρινές διαταραχές του ουδού. Έτσι επειδή ήχοι υψηλών συχνοτήτων (πχ 4 khz) είναι πιο επικίνδυνοι σε σχέση με ερεθίσματα χαμηλότερης συχνότητας (πχ ήχοι 500 Hz) της ίδιας έντασης, η απλή αναφορά στην ένταση του ήχου σε decibel sound pressure level (db SPL) δεν αρκεί για την περιγραφή της επικινδυνότητας ενός ερεθίσματος. Για το λόγο αυτό υπάρχει η διεθνής πρακτική (international consensus) για τη μέτρηση με τη χρήση του κλίμακας Α (γνωστό ως ολοκλήρωμα Α ή καμπύλη Α) (dba), σύμφωνα με την οποία δίνεται περισσότερο βάρος σε ήχους συχνότητας 1 έως 5 khz που είναι και πιο επικίνδυνοι για τη πρόκληση διαταραχών της ακοής και λιγότερη βαρύτητα σε ήχους χαμηλότερων συχνοτήτων. Όσον αφορά τη διάρκεια του ήχου τα πράγματα εμφανίζονται πιο περίπλοκα καθώς μεγαλύτερη διάρκεια έκθεσης οδηγεί σε μεγαλύτερες ανόδους του ακουστικού ουδού, ωστόσο είναι σημαντικό το αν η έκθεση είναι συνεχής ή διακοπτόμενη καθώς 29

38 διακοπτόμενη έκθεση ακόμη και με ίδια συνολική διάρκεια προκαλεί μικρότερες διαταραχές. Το γεγονός αυτό αποδίδεται παθοφυσιολογικά στην ανάρρωση και αποκατάσταση των βλαβών του κοχλία κατά τα μεσοδιαστήματα. Οι αναστρέψιμες μετατοπίσεις του ουδού συχνά συνοδεύονται και από άλλα συμπτώματα όπως οι εμβοές, το φαινόμενο recruitment και η διπλακουσία. Η ανάκαμψη του ουδού επέρχεται μέσα σε χρόνο που ποικίλει από μερικά λεπτά έως και ώρες. Οι επαναλαμβανόμενες εκθέσεις σε θόρυβο μετά από αναστρέψιμες μεταβολές του ουδού είναι δυνατόν να οδηγήσουν σε μόνιμη άνοδο του ακουστικού ουδού (PTS). Η μόνιμη αυτή μετατόπιση είναι αποτέλεσμα μόνιμων κοχλιακών βλαβών. Η ακριβής σχέση ανάμεσα στις αναστρέψιμες και τις μόνιμες διαταραχές του ουδού παραμένει εν πολλοίς αδιευκρίνιστη. Ο Temkin (118) το 1933 πρώτος διατύπωσε την υπόθεση ότι υπάρχει συσχέτιση ανάμεσα στη προσωρινή (TTS) και τη σε μόνιμη άνοδο του ακουστικού ουδού (PTS). Από τότε και μέχρι και σήμερα η συζήτηση αυτή παραμένει το ίδιο ενεργή. Οι Burns και Robinson (119) διατύπωσαν την άποψη ότι η μεγαλύτερη ευαισθησία σε TTS, συνδυάζεται με μεγαλύτερη πιθανότητα για PTS και το αντίστροφο. Αργότερα οι Richartz (120) και Kraak (121) σημείωσαν τη σχέση ανάμεσα στη άνοδο και την αποκατάσταση του ουδού μετά από τέσσερεις ώρες έκθεσης σε θόρυβο, με την τελική μετατόπιση του ουδού (PTS) μετά από δέκα χρόνια. Οι Κryter και συν. (122) υποστήριξαν ότι η μετατόπιση του ουδού σε εργάτες μετά από μια ημέρα έκθεσης σε θόρυβο ισοδυναμεί με τη μόνιμη μετατόπιση του ουδού μετά από 10 χρόνια. Ακόμη και σήμερα υπάρχει η άποψη ότι το εύρος της προσωρινής μετατόπισης του ουδού θέτει το ανώτερο όριο μιας ανάλογης μόνιμης μετατόπισης καθώς φαίνεται ότι οι προσωρινές βλάβες των τριχωτών κυττάρων είναι αυτές που τελικά με την επιδείνωσή τους οδηγούν σε σοβαρότερες και μη αναστρέψιμες βλάβες. Οι Jerger και Carhart (123), αλλά και ο Pfander (124) υποστήριξαν ότι όσο μεγαλύτερος ήταν ο χρόνος αποκατάστασης μιας προσωρινής ανόδου του ακουστικού ουδού τόσο πιο επιρρεπές εμφανιζόταν το άτομο στη ανάπτυξη μια μόνιμης διαταραχής (PTS). Σε κάθε περίπτωση είναι δυνατόν να έχουμε απευθείας μια μόνιμη διαταραχή 30

39 της ακοής από ένα ισχυρό ακουστικό ερέθισμα όπως πχ στην περίπτωση ενός ακουστικού τραύματος. Φυσικά και η μακρόχρονη έκθεση σε χαμηλότερης έντασης ερεθίσματα είναι δυνατόν να προκαλέσει μόνιμες βλάβες. Όλες οι έρευνες που αναφέρθηκαν αναφέρονται σε πληθυσμούς και όχι σε ατομικό επίπεδο, όπου η συσχέτιση μεταξύ TTS και PTS είναι πολύ δύσκολή. Ο λόγος φαίνεται να είναι ο διαφορετικός μηχανισμός βλάβης των δύο διαταραχών. Έτσι η προσωρινή άνοδος του ακουστικού ουδού (TTS) είναι αποτέλεσμα κυρίως μεταβολικών διαταραχών και βλάβης των τριχωτών κυττάρων, ενώ η μόνιμη άνοδος (PTS) φαίνεται να έχει ισχυρή σχέση με μορφολογικές βλάβες του κοχλία (99). Αυτός είναι ο λόγος που η TTS ανευρίσκεται σε συχνότητα μία οκτάβα ψηλότερα από τη συχνότητα του θορύβου που αποτέλεσε το αίτιο, ενώ η PTS ακριβώς στη κεντρική συχνότητα του θορύβου, δηλαδή οι δύο διαταραχές αφορούν συχνά διαφορετικές περιοχές του κοχλία. Η μόνιμη θορυβογενής βαρηκοΐα (PTS) είναι μια εν πολλοίς συγκεκριμένη κλινική κατάσταση που ορίζεται γενικά με αρκετά συγκεκριμένα κλινικά και μη κριτήρια (125). Έτσι χαρακτηρίζεται από (α) μια μόνιμη νευροαισθητήριο απώλεια ακοής που προκαλείται από βλάβη κύρια των έξω τριχωτών κυττάρων (β) ιστορικό έκθεσης σε επιβλαβή επίπεδα θορύβου (πχ >85 dba για τουλάχιστον 8 ώρες ημερησίως) που είναι ικανά να προκαλέσουν την έκταση και το είδος της διαταραχής που αναγνωρίζεται με τον ακοολογικό έλεγχο (γ) προοδευτική απώλεια ακοής μέσα στα πρώτα 5 με 10 έτη έκθεσης σε αυτό το ερέθισμα (δ) βαρηκοΐα που εμφανίζεται αρχικά στις υψηλές συχνότητες (3 με 8 khz) και μπορεί να συμπεριλάβει στη συνέχεια και τη συχνότητα των 2 khz ή και λιγότερο (ε) σκορ κατανόησης του λόγου συμβατά με την έκταση της βαρηκοΐας (στ) βαρηκοΐα που σταθεροποιείται με τη διακοπή της έκθεσης στο ηχητικό ερέθισμα. Όπως και στην περίπτωση των αναστρέψιμων διαταραχών του ακουστικού ουδού (TTS) έτσι και στις μόνιμες η διακοπτόμενη έκθεση στο ερέθισμα έχει προστατευτικό ρόλο στο τελικό βαθμό μόνιμης απώλειας ακοής, σε σχέση με τη συνεχή έκθεση (126). Ωστόσο ειδική περίπτωση μιας τέτοιας μόνιμης θορυβογενούς βαρηκοΐας είναι όπως ειπώθηκε το ακουστικό τραύμα. Σε αυτήν την περίπτωση 31

40 μία και μόνο έκθεση σε ένα υπερυψηλό και μικρής διάρκειας ακουστικό ερέθισμα (έκρηξη, εκπυρσοκρότηση όπλου κλπ) είναι δυνατόν να οδηγήσει σε μία μόνιμη απώλεια ακοής. Το ακουστικό τραύμα δεν εντάσσεται στα παραπάνω κριτήρια και προκαλεί συνήθως πιο μεγάλη απώλεια ακοής ιδιαίτερα στις λίγο χαμηλότερες συχνότητες. Ερεθίσματα που είναι δυνατόν να προκαλέσουν τόσο ακουστικό τραύμα όσο και προοδευτική θορυβογενή βαρηκοΐα είναι τα ερεθίσματα που αναφέρονται ως impulse noises (127). Πρόκειται για ήχους διάρκειας 0.2 ms και παρουσιάζουν τη μεγαλύτερη ένταση στο φάσμα συχνοτήτων 2 με 3 khz όπως τυπικά συμβαίνει στην περίπτωση των εκπυρσοκροτήσεων πυροβόλων όπλων. Όταν η ένταση τέτοιων ερεθισμάτων ξεπεράσει ένα κριτικό όριο των 140 db τότε θεωρούνται ιδιαίτερα επιβλαβή και ικανά να προκαλέσουν μόνιμη απώλεια ακοής (128). Χαρακτηριστικά ως διακεκομμένος ή impulse noise θόρυβος ορίζεται ο θόρυβος που χαρακτηρίζεται από μικρή διάρκεια, αιφνίδια έναρξη και υψηλή ένταση (90 με 140 db(a)). Οι κύριες πηγές impulse noise θεωρούνται οι εκρήξεις, εκπυρσοκροτήσεις και βίαιες κρούσεις αντικειμένων. Αν ο impulse θόρυβος ή και ο συνεχόμενος συνδυαστούν με δονήσεις του σώματος όπως αυτές που προκαλούνται από τη χρήση εργαλείων ή όπλων τότε τα αποτελέσματά τους ενισχύονται περαιτέρω (129). Όσον αφορά τη περίπτωση των impulse noises τα βασικά μελετούμενα μεγέθη είναι η μέγιστη ένταση (initial peak level) και η διάρκεια της «κορυφής» του ηχητικού ερεθίσματος (duration of the first overpressure). Η διάρκεια αυτή είναι γνωστή ως ολοκλήρωμα Α (A-duration) και κυμαίνεται από λιγότερο από 1 msec για τις εκπυρσοκροτήσεις φορητού οπλισμού, έως μερικά msec για μεγάλα πυροβόλα. Οι impulse noises έχουν συγκεκριμένη και ιδιαίτερη επίδραση επί του ακουστικού συστήματος. Το μέγιστο του ερεθίσματος (high peak level) της εκπυρσοκρότησης ( db pe SPL) προκαλεί άμεση μηχανική τραυματική βλάβη στον κοχλία (127). Ωστόσο, γενικά η σχέση ανάμεσα στη θορυβογενή απώλεια ακοής και την αιχμή της μέγιστης έντασης του ερεθίσματος είναι πολύπλοκη. Εκτεταμένες έρευνες σε πειραματόζωα (τσιντσιλά) κατέδειξαν ότι 32

41 για ερεθίσματα σχετικά μικρής έντασης (< 140 db pe SPL) η σχέση μεταξύ της απώλειας ακοής και της συνολικής ενέργειας του ερεθίσματος (μέγιστο της έντασης x αριθμός ερεθισμάτων) είναι γραμμικά αναλογική. Αντίθετα σε ερεθίσματα μεγαλύτερης έντασης το ακουστικό σύστημα βλάπτεται κυρίως ανάλογα με το μέγιστο της έντασης παρά από τη συνολική ενέργεια. Το κριτικό όριο των 140 db pe SPL αποτελεί φυσικά μια προσέγγιση και μάλιστα μια προσέγγιση που αφορά το συγκεκριμένο πειραματόζωο. Το πραγματικό κριτικό όριο εξαρτάται από τη συγκεκριμένη κυματομορφή (127), ενώ λόγω των διαφορών μεταξύ των ειδών το αντίστοιχο κριτικό όριο για τους ανθρώπους υπολογίζεται περίπου 10 db pe SPL μεγαλύτερο. Παρόλα αυτά λόγω του υψηλού κινδύνου ακουστικού τραύματος και της πολυπλοκότητας των παραγόντων που το επηρεάζουν, κλινικά χρησιμοποιείται το μικρότερο όριο των 140 db SPL. Είναι σημαντικό ότι σε ελεύθερο πεδίο χωρίς ανακλαστικές επιφάνειες, κάθε διπλασιασμός απόστασης από την ηχητική πηγή προκαλεί ελάττωση του ερεθίσματος κατά 6 db, αποτελώντας έτσι σημαντική παράμετρο για την προκαλούμενη νοσηρότητα. Το ίδιο σημαντικό είναι το γεγονός, ότι σε μια σειρά τέτοιων ερεθισμάτων το ακουστικό αντανακλαστικό του αναβολέα που φυσιολογικά προφυλάσσει από ισχυρούς θορύβους, δεν παρέχει καμία προστασία λόγω του πολύ μικρού χρόνου που απαιτείται μέχρι το ερέθισμα να φθάσει το μέγιστο της έντασης. Χαρακτηριστικό κλινικού τραύματος από τέτοιο ερέθισμα στο γενικό πληθυσμό (μη ειδικούς επαγγελματικούς πληθυσμούς) είναι το παράδειγμα του «ακουστικού τραύματος από τηλέφωνο» που ήταν ιδιαίτερα συχνό παλιότερα (128) και το οποίο ενισχυόταν ακριβώς από τη μικρή απόσταση της ηχητικής πηγής και την απότομη έναρξη του θορύβου. Αντίθετα με αυτού του τύπου τα ερεθίσματα, τα συνεχή ερεθίσματα προκαλούν ακουστικό τραύμα σε μικρότερο ποσοστό. Θεωρείται πχ ότι έκθεση για 4 ώρες σε ήχους 110 dba δεν αποτελεί ιδιαίτερο κίνδυνο για τη ακοή (130). Σε κάθε περίπτωση ένας ασθενής με μόνιμη θορυβογενή βαρηκοΐα αναζητά ιατρική βοήθεια λόγω της δυσχέρειας ακοής και κατανόησης του προφορικού λόγου ιδιαίτερα σε θορυβώδες περιβάλλον που βιώνει, αλλά και 33

42 εξαιτίας συνοδών συμπτωμάτων όπως οι εμβοές. Από άποψη συμπτωματολογίας, η πρώτη υποκειμενική εκδήλωση της θορυβογενούς βαρηκοΐας είναι η δυσκολία κατανόησης της ομιλίας σε θορυβώδες περιβάλλον. Χαρακτηριστικά επέρχεται αρχικά μία αδυναμία διάκριση των συμφώνων και ιδιαίτερα των συριστικών («σ», «ξ» «ψ» κλπ) των οποίων η συχνότητα στην ανθρώπινη ομιλία αντιστοιχεί αδρά στις συχνότητες που προσβάλλονται περισσότερο. Η απώλεια των συμφώνων αυτών δημιουργεί τελικά σημαντική δυσχέρεια στην κατανόηση του νοήματος της ομιλίας με σημαντική ψυχοκοινωνική νοσηρότητα. Το γεγονός ότι παρόμοια εικόνα εμφανίζεται μετά από την εγκατάσταση σημαντικής βαρηκοΐας έχει σαν αποτέλεσμα οι ασθενείς αυτοί να προσέρχονται για ακοολογικό έλεγχο αρκετά καθυστερημένα. Ο έλεγχος αυτός θα αναδείξει τελικά στο τονικό ακοόγραμμα την χαρακτηριστική εικόνα της νευροαισθητηρίου βαρηκοΐας στο φάσμα συχνοτήτων 3 έως 6 khz με την χαρακτηριστική εντομή στα 4 khz, ενώ σχεδόν ποτέ δεν περιλαμβάνει τις συχνότητες κάτω από το 1 khz. Οι ουδοί της οστέινης αγωγής είναι σχεδόν ταυτόσημοι με αυτούς της αέρινης, ενώ η βαρηκοΐα είναι συχνά συμμετρική και από τις δύο πλευρές. Ωστόσο βαθμιαία άνοδος του ουδού σε όλες τις συχνότητες (flopping audiogram) ή και ισότιμη άνοδος (flat audiogram) δεν αποκλείεται (26). Η εμφάνιση της χαρακτηριστικής εντομής στην περίπτωση της χρόνιας έκθεσης σε συνεχόμενο θόρυβο επέρχεται συνήθως μετά από τουλάχιστον τρία χρόνια έκθεσης (131). Η μέγιστη βλαπτική επίδραση του θορύβου αφορά τις συχνότητες που βρίσκονται μιάμιση οκτάβα πάνω από τη συχνότητα του θορύβου που επιδρά. Χαρακτηριστικά καθώς η συνήθης συχνότητα του βιομηχανικού θορύβου μετατρέπεται από το αυτί σε θόρυβο που εδράζεται στην περιοχή των 3000 Hz, η συνηθέστερη θέση της εντομής βρίσκεται μιάμιση οκτάβα ψηλότερα δηλαδή στα 4000 Hz.. Πέρα όμως από του εξωγενείς παράγοντες, η προνομιακή βλάβη των υψηλών συχνοτήτων, οφείλεται επίσης στην κατασκευή του ίδιου του κοχλία, καθώς λόγω τονοτοπικότητας αυτές αντιστοιχούν στη βάση του κοχλία και εκεί ο αριθμός των τριχωτών κυττάρων παρουσιάζεται μειωμένος σε σχέση με την κορυφή. (132) 34

43 Εξαίρεση αποτελούν τα ακουστικά τραύματα από πυροβόλα όπλα όπου συχνά παρουσιάζεται μονόπλευρη ασύμμετρη νευροαισθητηρίος βαρηκοΐα η οποία εντοπίζεται στο αυτί που βρίσκεται αντίθετα από την επικρατούσα πλευρά του ασθενούς (αριστερό αυτί στους δεξιόχειρες και δεξιό στους αριστερόχειρες). Το φαινόμενο αυτό είναι διεθνώς γνωστό ως head shadow effect (φαινόμενο της ακουστικής σκιάς) (133) (134) (135). Όταν ο ακοολογικός έλεγχος επαναλαμβάνεται, καταδεικνύει μια προοδευτική επιδείνωση της βαρηκοΐας (εφόσον φυσικά η έκθεση σε θόρυβο συνεχίζεται) και μια επέκταση του φάσματος των συχνοτήτων που προσβάλλεται και σε παρακείμενες συχνότητες. Η θορυβογενής βαρηκοΐα υπολογίζεται συνήθως αν από τους καταγεγραμμένους ακουστικούς ουδούς αφαιρέσουμε την αναμενόμενη πτώση ακοής λόγω ηλικίας. Επαγγελματική βαρηκοΐα Η περίπτωση των πυροβόλων όπλων Μία από τις συνηθέστερες μορφές θορυβογενούς βαρηκοΐας, είναι αυτή που προκαλείται λόγω του επαγγελματικού περιβάλλοντος. Αυτή η ιδιαίτερη μορφή αποκαλείται συχνά επαγγελματική θορυβογενής βαρηκοΐα (occupational noise-induced hearing loss). Ιστορικά, αναφέρεται ότι το 600 πχ η Σύβαρις μια ελληνική αποικία της Ιταλίας για πρώτη φορά απομόνωσε τους μεταλλουργούς σε ένα τμήμα της πόλης για να μην ενοχλούν (20). Η ίδια η πάθηση της επαγγελματικής θορυβογενούς βαρηκοΐας ήταν ήδη γνωστή από το 1870 (136) με σημαντικότερη αναφορά αυτή του Thomas Barr το 1886 (137) για τη νόσο των λεβητοποιών ( Boilermaker s deafness ) ένας όρος που καθιερώθηκε μεταξύ 1700 και 1800 και αναφερόταν στην βαρηκοΐα υψηλών συχνοτήτων που εμφανιζόταν σε χειρωνακτικούς εργάτες και διαγιγνώσκονταν με τη χρήση διαπασών. Η αυξημένη χρήση των μηχανών στην παραγωγή κατά τη Βιομηχανική Επανάσταση συνδυάστηκε με αύξηση της επίπτωσης της επαγγελματικής απώλειας ακοής ώστε ήδη το 1990 να υπολογίζεται ότι πάνω από 9 εκατ. Αμερικανοί εργαζόμενοι εκτίθενται σε επίπεδα θορύβου ικανά να 35

44 προκαλέσουν βλάβη της ακουστικής ικανότητας, κατά τη διάρκεια της εργασίας τους. Μια ειδικότερη μορφή τέτοιας επαγγελματικής βαρηκοΐας εμφανίζεται στο προσωπικό των Ενόπλων Δυνάμεων το οποίο εκτίθεται συχνά σε έντονα ηχητικά ερεθίσματα ποικίλης προέλευσης, διάρκειας και έντασης (εκπυρσοκροτήσεις φορητού οπλισμού, εκρηκτικά, οχήματα κάθε είδους, εναέρια μέσα κλπ). Οι Ένοπλες Δυνάμεις αποτελούν τεκμηριωμένα (138) (139) μία από τις επαγγελματικές ομάδες με τα μεγαλύτερα ποσοστά θορυβογενούς βαρηκοΐας. Η χρήση φορητού οπλισμού κατά τις εκπαιδευτικές δραστηριότητες του προσωπικού των Ενόπλων Δυνάμεων αποτέλεσε ανέκαθεν ένα πρόβλημα ως προς την προστασία του προσωπικού αυτού από τον θόρυβο της εκπυρσοκρότησης. Η εκπυρσοκρότηση ενός τυφεκίου διαμετρήματος 7,62 mm όπως το τυπικό τυφέκιο του Ελληνικού Στρατού (G3A3) είναι δυνατόν να παράγει θόρυβο που ξεπερνά σε ένταση τα 170 dbspl (140) (141). Τα χαρακτηριστικά αυτού του θορύβου είναι τέτοια που τον κατατάσσουν στη κατηγορία ερεθισμάτων του τύπου των impulse noises όπως αυτά ορίστηκαν ανωτέρω. Η εμφάνιση αναστρέψιμων ανόδων του ακουστικού ουδού (TTS) αποτελεί ένα ιδιαίτερα συχνό σύμβαμα μετά από εκπυρσοκροτήσεις φορητού οπλισμού (141). Το Εθνικό Ινστιτούτο Επαγγελματικής Ασφάλειας των ΗΠΑ (NIHS) αναφέρει ότι εκπυρσοκροτήσεις (και εκρήξεις) που ξεπερνούν τα 140 dba είναι δυνατόν να προκαλέσουν μόνιμη βλάβη της ακοής (142) και εξ αυτού του λόγου προτείνεται η λήψη προστατευτικών μέτρων ακόμα και κατά τη μία και μοναδική έκθεση σε θόρυβο πυροβολισμού, καθώς ακόμα και αυτή θεωρείται αρκετή (143). Σήμερα η έκθεση σε θόρυβο εκπυρσοκρότησης θεωρείται ιδιαιτέρως κοινή ακόμη και εκτός Ενόπλων Δυνάμεων. Στις ΗΠΑ το 2007 υπολογίστηκε ότι το 46% των ενήλικων ανδρών και το 14% των ενήλικων γυναικών έχουν εκτεθεί σε θόρυβο εκπυρσοκρότησης τουλάχιστον μία φορά (144). Ωστόσο το είδος του φορητού οπλισμού και κατ επέκταση των πυρομαχικών που 36

45 χρησιμοποιείται από το προσωπικό των Ενόπλων Δυνάμεων είναι διαφορετικό από το φορητό οπλισμό που χρησιμοποιείται για πολιτική χρήση με αποτέλεσμα ο κίνδυνος απώλειας ακοής σε αυτά τα άτομα να είναι μεγαλύτερος. Έχει υπολογιστεί ότι ανάλογα με το είδος του όπλου και του πυρομαχικού, η ένταση του θορύβου μιας εκπυρσοκρότησης μπορεί να ποικίλει από έως και db SPL (140) (145). Γενικά στη περίπτωση των φορητών όπλων τα αέρια που παράγονται κατά την πυροδότηση των πυρομαχικών είναι αρχικά περιορισμένα στο μικρό όγκο της θαλάμης. Η πίεση που αναπτύσσουν χρησιμεύει στην εκτόξευση της (των) βολίδας (-ων) η οποία με την έξοδο της από την κάνη απελευθερώνει την υπολειπόμενη ενέργεια με τη μορφή θερμών αερίων που κινούνται με υπερηχητική ταχύτητα και η ενέργειά τους είναι μεγαλύτερη από αυτή της βολίδας. Αυτή η έξοδος των αερίων από τη κάνη μαζί με το αρχικό μικρό ηχητικό ερέθισμα της έκρηξης κατά την πυροδότηση αποτελούν συνολικά το θόρυβο της εκπυρσοκρότησης ενός όπλου και αποτελούν αναγνωρισμένο κίνδυνο για βλάβη της ακοής (146). Η βλάβη της ακοής που χαρακτηρίζει την έκθεση σε εκπυρσοκροτήσεις είναι μια ασύμμετρη νευροαισθητήριος βαρηκοΐα υψηλών συχνοτήτων με υπερίσχυση της βλάβης στην πλευρά την αντίθετη από την επικρατούσα του ασθενούς (αριστερό αυτί στους δεξιόχειρες και δεξιό στους αριστερόχειρες - head shadow effect (133) (134) (135)) λόγω της ακουστικής σκιάς της κεφαλής (134). Πρώιμο σύμπτωμα για την ανάπτυξη τέτοιας βαρηκοΐας είναι η εμφάνιση εμβοών μετά την έκθεση στο θόρυβο της εκπυρσοκρότησης (141). Η βαρηκοΐα μετά από έκθεση σε φορητό οπλισμό έχει μελετηθεί σε σημαντικό βαθμό. Μελέτες σε πειραματόζωα εξέθεσαν γάτες σε θόρυβο εκπυρσοκρότησης τυφεκίων και διαπίστωσαν ότι αν και στα περισσότερα αυτιά η βλάβη αποκαταστάθηκε σε ποσοστό πάνω από 50%, ωστόσο σημαντικός αριθμός αυτιών ανέπτυξαν μόνιμη απώλεια ακοής (147). Έρευνες και σε προσωπικό των Ενόπλων δυνάμεων ανέδειξαν ομοίως ότι οι αναστρέψιμες διαταραχές του ακουστικού ουδού (TTS) συχνά οδηγούν σε μόνιμη άνοδο του 37

46 ουδού (PTS) καθώς η έκθεση σε εκπυρσοκροτήσεις φορητού οπλισμού συνεχίζεται (148). Ομοίως έρευνες σε πληθυσμό Εσκιμώων (149) με συχνή χρήση φορητού οπλισμού ανέδειξαν μεγάλο ποσοστό θορυβογενούς βαρηκοΐας, ενώ έρευνες σε πληθυσμούς ατόμων που χρησιμοποιούσαν τακτικά πυροβόλα όπλα για ψυχαγωγικούς λόγους ανέδειξαν διαφορετικού βαθμού απώλεια ακοής ανάλογα με την ηλικία και το επάγγελμα, αναγνωρίζοντας το πολυπαραγοντικό της διαταραχής (141) (150) (151). Επιδημιολογικά αυτό που είναι ιδιαίτερα σημαντικό είναι το υψηλό ποσοστό θορυβογενούς βαρηκοΐας που παρατηρείται σε στρατιωτικό πληθυσμό. Πρόσφατη μελέτη (152) στις Βελγικές Ένοπλες Δυνάμεις ανέδειξε ότι το 58% πληθυσμού των Ενόπλων Δυνάμεων ηλικίας ετών παρουσίαζε θορυβογενή βαρηκοΐα. Ανάλογα ή και υψηλότερα ποσοστά αναφέρθηκαν και σε παλιότερες μελέτες του Φινλανδικού στρατού, της Καναδικής Εθνοφρουράς και του Σώματος Πεζοναυτών των ΗΠΑ (153) (154) (155). Σε όλες τις έρευνες επισημάνθηκε ο σημαντικός ρόλος της ηλικίας, αλλά και του συνολικού χρόνου υπηρεσίας κατά τη διενέργεια της μελέτης. Το ακουστικό τραύμα αναδείχτηκε ως εξαιρετικά σημαντικό πρόβλημα στις τάξεις των Ενόπλων Δυνάμεων των ΗΠΑ και κατά τις πιο πρόσφατες επιχειρήσεις σε Αφγανιστάν και Ιράκ. Είναι χαρακτηριστικό ότι το κόστος των αποζημιώσεων λόγω απώλειας ακοής κατά τις δύο αυτές επιχειρήσεις μόνο [Operation Enduring Freedom (OEF),Operation Iraqi Freedom (OIF)] και μόνο για ένα χρόνο έφτασε το 2006 τα 900 εκκατομύρια δολλάρια ΗΠΑ (!) (156). Συμπεράσματα που προέκυψαν από την επιχείρηση των Ενόπλων Δυνάμεων των ΗΠΑ με την ονομασία Ελευθερία στο Ιράκ (Iraqi Freedom) αποκάλυψαν ότι από το προσωπικό που ερχόταν σε τέτοια επαφή με εκρήξεις ή εκπυρσοκροτήσεις ώστε να προκαλούνται κακώσεις ή τραυματισμοί που να απαιτούν ιατρική φροντίδα (medical evacuation), μόνο τέσσερεις στους δέκα δεν θα παρουσίαζαν και απώλεια ακοής (157). Είναι δε χαρακτηριστικό ότι κατά τη διάρκεια των επιχειρήσεων Operation Iraqi Freedom (OIF) και Operation Enduring Freedom (OEF) το ένα τέταρτο των τραυματισμών του προσωπικού 38

47 από την έναρξη της επιχείρησης έως και το 2004 αφορούσαν απώλεια ακοής λόγω έκθεσης σε εκπυρσοκροτήσεις (158). Στις ΗΠΑ τα παλιότερα δημοσιευμένα αποτελέσματα που αφορούν την απώλεια ακοής σε στρατιωτικό προσωπικό του Στρατού Ξηράς, χρονολογούνται από το 1971 και αφορούν μάχιμες μονάδες του πεζικού, του πυροβολικού και των τεθωρακισμένων. Την πιλοτική μελέτη του 1971 (159) ακολούθησε μια πιο εκτεταμένη το 1974 (160) όπου διαπιστώθηκε ότι οι μέσοι όροι ακοής στο προσωπικό τόσο του πεζικού, όσο και του πυροβολικού και των τεθωρακισμένων ήταν υψηλότεροι σε σχέση με τους αντίστοιχους του προσωπικού που απασχολούνταν σε Σώματα με κύρια καθήκοντα γραφείου. Οι ίδιες μελέτες κατέδειξαν και επαναβεβαίωσαν τα έξης ακοολογικά χαρακτηριστικά: (α) το φαινόμενο του head shadow effect παρατηρήθηκε ότι προκαλεί μία αύξηση του ακουστικού ουδού στο αριστερό αυτί, η οποία όμως δεν ξεπερνά τα λίγα db (β) Η απώλεια ακοής παρατηρήθηκε σε συχνότητες υψηλές με την εντομή να παρατηρείται στα 6000 Hz γεγονός που διαπιστώθηκε και σε άλλες μελέτες σε στρατιωτικό προσωπικό (161) (94), αλλά την πτώση να αφορά όλο το φάσμα από τα 3000 έως και τα 8000 Hz (γ) οι ουδοί ακοής ήταν ανάλογοι με το χρόνο υπηρεσίας, όντας χειρότεροι στο πιο έμπειρο προσωπικό, επιβεβαιώνοντας τόσο την αυξημένη πιθανότητα τραύματος όσο ο χρόνος υπηρεσίας αυξάνει, όσο και τον αθροιστικό χαρακτήρα των τελικών βλαβών. Δεδομένα ήδη από το 1970 υπάρχουν και για το Αμερικανικό Ναυτικό (162) όσο και για την Αεροπορία των ΗΠΑ (163) με ανάλογα ευρήματα. Μια πρόσφατη έρευνα που διενεργήθηκε για το Πολεμικό Ναυτικό των ΗΠΑ (164) επιχείρησε να διερευνήσει την επίδραση του θορύβου στην ακοή του προσωπικού. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκαν στοιχεία από τα Προγράμματα Παρακολούθησης και Προστασίας που ήταν σε ισχύ και περιλάμβαναν έναν τεράστιο αριθμό προσωπικού (n ~ 251,000) για ένα διάστημα 25 χρόνων ( ). Ως πτώση χαρακτηρίστηκε διαφορά τουλάχιστον 10 db στις 2000, 3000, και 4000 Hz σε κάποιο από τα δύο αυτιά, 39

48 ανάμεσα στον ουδό του ακοογράμματος κατάταξης και τον αντίστοιχο του τελευταίου ακοογράμματος. Το ποσοστό πτώσης ακοής έφτασε το 11% του προσωπικού, δηλαδή αφορούσε περίπου άτομα. Ακόμη και το ποσοστό αυτό θεωρείται υποεκτιμημένο, λόγω μιας βασικής αδυναμίας της μελέτης. Καθώς τα Προγράμματα Προστασίας ακολουθούσαν τυποποιημένα ακοογράμματα, δε γινόταν καταμέτρηση του ουδού στα 6000 Hz με αποτέλεσμα να μην υπάρχουν στους ερευνητές διαθέσιμα στοιχεία. Καθώς όμως οι περισσότερες θορυβογενείς βλάβες αφορούν προνομιακά αυτή την περιοχή συχνοτήτων, είναι εξαιρετικά πιθανό ότι ένας σημαντικός αριθμός απωλειών ακοής δεν καταγράφηκε στα αποτελέσματα. Στην ίδια μελέτη, οι συγγραφείς συσχέτισαν με στατιστικά σημαντικό τρόπο την απώλεια ακοής με τον χρόνο υπηρεσία σε πλοία επιφανείας, αεροπορικές μοίρες του Ναυτικού (αεροπλανοφόρα) και μηχανοστάσια. Η πιθανότητα απώλειας ακοής σε αυτό το προσωπικό έφτασε το 0.46, ενώ η αντίστοιχη σε προσωπικό με υπηρεσία σε διοικητικές υπηρεσίες στη ξηρά ή σε υποβρύχια περιορίστηκε στο 0.27, τεκμηριώνοντας το θορυβογενές της διαταραχής. Είναι χαρακτηριστικό ότι τόσο ο Στρατός όσο και η Πολεμική Αεροπορία των ΗΠΑ χρησιμοποιούν ένα ενιαίο σύστημα κατάταξης με βάση την ακοή, ώστε να χαρακτηρίσουν τη σωματική ικανότητα των στελεχών τους, με την κατάταξη να κυμαίνεται από H-1 (φυσιολογικοί ή ελαφρώς αυξημένοι ουδοί ακοής) έως και H-4 (σημαντική απώλεια ακοής). Το κριτήριο για τη H-1 κατάταξη είναι μέσος όρος ακουστικού ουδού σε κάθε αυτί 25 db HL για τις συχνότητες 500, 1000 και 2000 Hz. Επιπλέον ουδοί όχι > 30 db HL σε αυτές τις συχνότητες και ουδός 45 db HL στις 4000 Hz (165). Όπως γίνεται φανερό, ακόμη και η «φυσιολογική» κατάταξη στο προσωπικό των Ενόπλων Δυνάμεων των ΗΠΑ δεν αντιστοιχεί σε φυσιολογική ακοή, αλλά αντίθετα «επιτρέπει» σημαντική απώλεια στις 4000 Hz και πιθανόν ακόμα και πολύ μεγάλες απώλειες στις συχνότητες 6000 και 8000 Hz. Το γεγονός αυτό υποδηλώνει την εξαιρετική συχνότητα τέτοιων απωλειών ακοής μεταξύ του προσωπικού, ώστε να θεωρούνται εν πολλοίς αναμενόμενες και δικαιολογημένες και να μην επαρκούν για το χαρακτηρισμό ενός στελέχους ως «μειωμένης σωματικής 40

49 ικανότητας». Ακόμη χειρότερα τα στοιχεία ήδη από το (159) (160) καταδεικνύουν ότι ακόμη και με αυτήν την «ανεκτική» κατάταξη, το 20 με 30% του προσωπικού στα τεθωρακισμένα, το πυροβολικό και το πεζικό χαρακτηρίζονταν ως H-2 ή χαμηλότερα, αποτελώντας ένδειξη για το μέγεθος του προβλήματος. Αντίθετα, στις ίδιες μελέτες όταν μετρήθηκε με την ίδια κατάταξη ένας μικρός αριθμός νεοσυλλέκτων (n = 246), μόνο το 3% βρέθηκε με ακοή H-2 ή χαμηλότερα. Τέλος είναι σημαντικό να αναφερθεί ότι η εικόνα αυτή άλλαξε δραματικά με την εφαρμογή προγραμμάτων αφενός περιορισμού και προστασίας εκ του επαγγελματικού θορύβου και αφετέρου στα ίδια πλαίσια έγκαιρης εντόπισης και αντιμετώπισης των επιδράσεων του επί του πληθυσμού. Τα δεδομένα από τα προγράμματα αυτά (DOEHRS hearing conservation) κατέδειξαν ότι από την έναρξή τους το 1982 έως και το 2003, μόνο το 8 με 10% βρέθηκαν ως H-2 ή χειρότερα (166). Από μεθοδολογική άποψη σημαντική είναι η σύγκριση στρατιωτικού προσωπικού με το δείγμα του γενικού πληθυσμού της ίδιας ηλικίας. Μία τέτοια σύγκριση μεταξύ των δεδομένων από μετρήσεις σε στρατιωτικό προσωπικό (159) (162) (167) σε σχέση με επιδημιολογικά δεδομένα στο γενικό πληθυσμό σε άτομα ετών, (Public Health Service, 1962 USPHS) κατέδειξαν χαμηλότερους ουδούς στο στρατιωτικό προσωπικό κατά 5-10 db HL στις χαμηλές και μεσαίες συχνότητες και κατά db HL στις 6000 Hz, με τους ουδούς του γενικού πληθυσμού να είναι στα 0 db HL. Μία πιο πρόσφατη μελέτη (168) συνέκρινε μεγάλους αριθμούς στρατιωτικού προσωπικού (n = 39,006) που λόγω θέσης εκτίθεντο σε σημαντικό θόρυβο (τεθωρακισμένα, πυροβολικό κλπ) με αντίστοιχο προσωπικό (n = 18,730) σε θέσεις υποστήριξης (διοικητικοί, εφοδιασμός, υπηρεσίες κλπ). Τα αποτελέσματα δυστυχώς αναφέρονταν σε τυποποιημένες screening μετρήσεις στα 1000, 2000, 3000 και 4000 Hz και δεν ανέδειξαν διαφορές πάνω από 5 db ανάμεσα στα δύο γκρουπ. Τέλος, όσον αφορά τις επιδημιολογικές μελέτες, χαρακτηριστική είναι μελέτη που διενεργήθηκε στις ΗΠΑ με πληθυσμό μελέτης βετεράνους του πολέμου του Βιετνάμ με μακρόχρονη υπηρεσία, που κατατάχτηκαν στις ένοπλες δυνάμεις μεταξύ των ετών 1965 και Η μελέτη πραγματοποιήθηκε 41

50 από το Εθνικό Κέντρο Ελέγχου Ασθενειών των ΗΠΑ (169) (170) και συνέκρινε ένα μεγάλο αριθμό (n = 2,490) ατόμων των Ενόπλων Δυνάμεων που έλαβαν μέρος στον πόλεμο του Βιετνάμ με αντίστοιχο αριθμό (n = 1,972) βετεράνων της ίδιας εποχής, που όμως δεν έλαβαν μέρος στον πόλεμο. Τα αποτελέσματα της μελέτης κατέδειξαν ότι το 18% αυτών που συμμετείχαν σε επιχειρήσεις, υπέφεραν από κάποιο βαθμό απώλεια ακοής στο αριστερό αυτί, συγκρινόμενο με το σαφώς μικρότερο 13% μεταξύ αυτών που υπήρξαν μεν μέλη των Ενόπλων Δυνάμεων, δε υπέστησαν δε το ιδιαίτερο φορτίο θορύβου που συνεπάγονται οι πραγματικές επιχειρήσεις. Σαφώς μικρότερα, αλλά πάντα ανάλογα, ποσοστά παρουσίασαν απώλεια στο δεξί ή και στα δύο αυτιά, επιβεβαιώνοντας το φαινόμενο της ακουστικής σκιάς (head shadow effect). Περαιτέρω ανάλυση μάλιστα- του πληθυσμού αυτών που συμμετείχαν στον πόλεμο, έδειξε ότι αυτοί που υπηρέτησαν σε μάχιμες ειδικότητες πρώτης γραμμής, παρουσίασαν απώλεια ακοής με 2,5 φορές υψηλότερη συχνότητα σε σχέση με στρατιωτικούς που δε συμμετείχαν στον πόλεμο. Αντίθετα, μεταξύ αυτών που υπηρέτησαν στο Βιετνάμ αλλά σε μη μάχιμες θέσεις, τα ποσοστά δεν διέφεραν από τους συναδέλφους τους εντός των ΗΠΑ. Καθίσταται έτσι προφανές, ότι η παρατηρούμενη απώλεια ακοής οφείλεται στις ιδιαίτερα θορυβώδεις συνθήκες των πολεμικών δραστηριοτήτων των Ενόπλων Δυνάμεων. Από το 1862 έως το 1920 σχεδόν το ένα τρίτο των βετεράνων του Αμερικανικού Στρατού υπέφερε από πτώση ακοής λόγω εκπυρσοκροτήσεων φορητού οπλισμού (171). Το γεγονός αυτό οδήγησε σε καταβολή συντάξεων που αντιστοιχούσαν σε μεγάλα ποσά. Η έννοια όμως του ελέγχου και πρόληψης του φαινομένου δεν αναδύθηκε παρά μετά τον 1ο και περισσότερο τον 2ο Παγκόσμιο Πόλεμο (172). Αυτά τα αποτελέσματα είχαν σαν αποτέλεσμα μία μεγάλη κινητοποίηση εντός των Ενόπλων Δυνάμεων των κρατών της Ευρώπης και των ΗΠΑ για την εκτεταμένη χρήση προστατευτικών μέτρων όπως οι ενδοκαναλικές ωτοασπίδες και οι κάψες οι οποίες προσφέρουν μια μείωση της έντασης του θορύβου της τάξης των 10 με 32 db SPL (141). Αποτέλεσμα αυτής της κινητοποίησης ήταν η έκδοση συγκεκριμένων οδηγιών σε επίπεδο 42

51 Βορειοατλαντικής Συμμαχίας (ΝΑΤΟ) (173) (174). Στις Ένοπλες Δυνάμεις της χώρας μας που κυρίως μας ενδιαφέρουν ως πληθυσμός της παρούσας διατριβής η λήψη παρόμοιων μέτρων καθορίζεται με Διαταγή Διαρκούς Ισχύος του Γενικού Επιτελείου Στρατού (175). Ένα επιπλέον πρόβλημα που αφορά συγκεκριμένα το στρατιωτικό προσωπικό και καθιστά το θέμα της θορυβογενούς βαρηκοΐας εξαιρετικά σημαντικό είναι ότι οι πληθυσμοί αυτοί επαφίενται στην ακοή τους για την εκπλήρωση της αποστολής τους σε πολύ μεγαλύτερο βαθμό από ότι άλλοι. Αυτό οφείλεται τόσο στις ιδιαίτερες ανάγκες μάχης, όσο και στην εκτεταμένη χρήση τηλεπικοινωνιών. Έτσι η ικανότητα επιβίωσης και η δυνατότητα εντοπισμού, υπολογισμού απόστασης και κατεύθυνσης ενδεχόμενων απειλών, πυρών, οχημάτων, ελικοπτέρων, προειδοποιητικών σημάτων κλπ, καθορίζεται σε μεγάλο βαθμό από την αίσθηση της ακοής (176) (177). Το Αμερικανικό Σώμα Πεζοναυτών μετά από εκτεταμένη έρευνα κατέληξε ότι η δυνατότητα τόσο διοίκησης και ελέγχου (command and control) όσο και εκτέλεσης επιχειρήσεων κατά τη διάρκεια της μάχης της Φαλούτζα (Fallujah) στο Ιράκ υποβαθμιζόταν εξαιρετικά εξαιτίας της απώλειας ακοής κατά τη διάρκεια των επιχειρήσεων (178). Είναι χαρακτηριστική επίσης η μελέτη που διαπίστωσε ότι η ικανότητα αντίληψης της ομιλίας διάμεσου μέσων επικοινωνίας (ακουστικά) μειώθηκε από 93.5% σε 7.1% κατά τη διάρκεια της εκπαίδευσης σε αγώνα τεθωρακισμένων. Λόγω του γεγονότος αυτού, η πιθανότητα φίλιων πυρών αυξήθηκε από 0% σε 8.1%, και η επιτυχία των εχθρικών πυρών αυξήθηκε από 7% σε 28% (179). Ένα επιπλέον πρόβλημα που συνδέεται με την ιδιαιτερότητα αυτή είναι η αδυναμία χρήσης υπερβολικής προστασίας κατά τη διάρκεια των επιχειρήσεων καθώς κάτι τέτοιο θα μείωνε τις ικανότητες του προσωπικού (180). Επιπλέον τα όποια μέτρα προστασίας θα πρέπει να χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό με ευμεγέθη και δύσχρηστο εξοπλισμό όπως κράνη, διόπτρες, συστήματα επικοινωνιών κλπ καθιστώντας πολλές φορές τη χρήση τους απαγορευτική (181) (182). 43

52 Ευαισθησία στην έκθεση σε θόρυβο Οι θορυβογενείς βλάβες της ακοής αποτελούν σήμερα πεδίο εντατικής επιστημονικής έρευνας. Η συχνότητα των διαταραχών αυτών, αλλά και η σημαντική επίπτωση στην ποιότητα ζωής των ασθενών που έχουν οι προκαλούμενες βλάβες πυροδοτούν το ενδιαφέρον των ερευνητών για την καλύτερη κατανόηση του μηχανισμού τους. Προνομιακό πεδίο έρευνας αποτελεί η διαφορετική ευαισθησία κάθε ατόμου στην έκθεση σε θόρυβο, το γεγονός δηλαδή ότι η έκθεση στο ίδιο ηχητικό ερέθισμα προκαλεί απώλεια ακοής σε κάποια άτομα και όχι σε άλλα. Είναι φανερό ότι η ανακάλυψη της αιτίας ή των αιτιών πίσω από τη διαφορετική αυτή συμπεριφορά των διαφόρων ατόμων θα επιτρέψει ίσως τη ανάπτυξη προγνωστικών κριτηρίων που θα οδηγούν στη κατάταξη των ατόμων σε περισσότερο και λιγότερο «ευαίσθητα» στο θόρυβο αποτελώντας έτσι ένα εξαιρετικά σημαντικό κλινικό εργαλείο. Είναι σημαντικό ότι η προκαλούμενη βλάβη για συγκεκριμένα επίπεδα θορύβου εξαρτάται από την επιδεκτικότητα του ατόμου, ένα «μέγεθος» του οποίου η ανίχνευση και ποσοτικοποίηση καθίσταται εξαιρετικά σημαντική καθώς ενώ η πρόληψη της θορυβογενούς βαρηκοΐα είναι εύκολα υλοποιήσιμη, τα περιθώρια θεραπείας είναι πρακτικά μικρά έως ανύπαρκτα. (183) Κατά καιρούς διάφορα ατομικά χαρακτηριστικά όπως η ηλικία (184), το φύλλο (185) και η φυλή (186) έχουν διερευνηθεί για τη σχέση τους με την ευαισθησία ενός ατόμου κατά την έκθεση σε ισχυρό θόρυβο. Επιπλέον η γενική κατάσταση του οργανισμού φαίνεται να παίζει ουσιαστικό ρόλο στην ευαισθησία αυτή. Έτσι καρδιοαγγειακές διαταραχές (187) (188), σακχαρώδης διαβήτης (189), υπερλιπιδαιμία (190) αλλά ακόμη και το κάπνισμα (191) φαίνεται να συμβάλλουν στη μεγαλύτερη πιθανότητα ένα άτομο που εκτίθεται σε θόρυβο να υποστεί απώλεια ακοής. Η ιδέα βέβαια ότι η επιδεκτικότητα σε βλάβες από θόρυβο εξαρτάται από τον παράγοντα χρόνο δεν είναι καινοφανής. Από παλιά είχαν αναγνωρισθεί ηλικιακές περίοδοι όπου ο κοχλίας εμφάνιζε αυξημένη ευαισθησία στο ακουστικό τραύμα. Παροδικές (TTS) και μόνιμες (PTS) διαταραχές του 44

53 ακουστικού ουδού παρουσιάστηκαν σε νεαρά χάμστερ μετά από την έκθεση σε ερεθίσματα τα οποία δεν οδήγησαν σε τραυματισμό ενήλικα ζώα του ίδιου είδους (192) (193). Το ίδιο ακριβώς φαινόμενο είχε παρατηρηθεί και σε ινδικά χοιρίδια ηλικίας μόλις μίας εβδομάδας, σε σχέση με αντίστοιχα ενήλικα (194). Ο λόγος της διαφοράς αυτής επιδεκτικότητας σε θορυβογενείς βλάβες έχει αναζητηθεί σε ανατομικές και παθοφυσιολογικές διαφορές (195). Έτσι, έχουν ενοχοποιηθεί τόσο η ανωριμότητα των συνάψεων που οδηγεί σε αυξημένη ευαισθησία τους στη τοξική δράση της συσσώρευσης νευροδιαβιβαστών, η ανατομική ανωριμότητα των έξω τριχωτών κυττάρων, αλλά και πιο σημαντικόη ανωριμότητα της δράσης της φυγόκεντρης ακουστικής οδού που,όπως υποστηρίζεται ασκεί προστατευτική επίδραση (196). Συγκεκριμένα και καθώς αυτό έχει ιδιαίτερη σημασία για την παρούσα διατριβή, οι συνάψεις της φυγόκεντρου οδού είναι το τελευταίο τμήμα του ακουστικού συστήματος που ωριμάζει (197). Επιπλέον των γενικών παραγόντων και αμιγώς ωτολογικά χαρακτηριστικά έχουν συσχετιστεί με την πιθανότητα θορυβογενών διαταραχών. Σε αυτά τα πλαίσια, ιδιαίτερα μορφολογικά χαρακτηριστικά του κοχλία, τα οποία είναι γενετικώς καθορισμένα όπως μικροδιαταραχές της τονοτοπικής κοχλιακής οργάνωσης ή διαφορετική πυκνότητα των τριχωτών κυττάρων έχουν αναφερθεί ως πιθανά καθοριστικά σημεία στη συνολική αντοχή ενός ατόμου στο θόρυβο (198). Εξάλλου, προηγούμενες θορυβογενείς ή άλλες βλάβες του κοχλία παραδοσιακά θεωρείται ότι αυξάνουν την πιθανότητα περαιτέρω διαταραχών μετά την έκθεση σε ισχυρά ερεθίσματα (199). Τέλος, η αποτελεσματική ή όχι λειτουργία του ακουστικού αντανακλαστικού έχει συσχετισθεί με τη πιθανότητα θορυβογενών βλαβών (200) τουλάχιστον από ερεθίσματα στα οποία το αντανακλαστικό ασκεί προστατευτική δράση, δηλαδή ερεθίσματα με κύρια συχνότητα πάνω από τα 2 khz και όχι στιγμιαία διάρκεια όπως οι impulse noises. Η συνολική έρευνα στο πεδίο αυτό αν και γενικά περιορισμένη έχει καταλήξει σε κάποια προκαταρκτικά συμπεράσματα, ωστόσο πολύ απέχει από το να αναγνωρίσει με σαφήνεια τους παράγοντες εκείνους που καθορίζουν και 45

54 μεταβάλλουν την επιδεκτικότητα. Έτσι έχει προταθεί ότι ανατομικές παράγοντες και παραλλαγές όπως πχ η κατασκευή και ιδιοσυχνότητα του έξω ακουστικού πόρου. Παρόμοιες θεωρίες δεν έχουν επαρκώς τεκμηριωθεί. Αυτό που γνωρίζουμε με σχετική βεβαιότητα είναι ότι αλλαγές στην φυσιολογία του ακουστικού συστήματος συνεπεία ασθενειών πχ ή και συναισθηματικού στρες είναι δυνατόν να μεταβάλουν αυξητικά τις αρνητικές επιδράσεις ενός θορυβώδους περιβάλλοντος (201). Οι Hong και Kim (202) αναφέρουν μεταξύ άλλων στα ευρήματα τους ότι διάφοροι περιβαλλοντικοί παράγοντες είναι δυνατόν να μεταβάλλουν την επιδεκτικότητα σε θορυβογενή βαρηκοΐα. Σε αυτούς περιλαμβάνουν την παρατεταμένη προηγούμενη έκθεση σε θόρυβο (ψυχαγωγική), το ιστορικό ωτολογικής νόσου, τη χρήση ωτοτοξικών φαρμάκων, το κάπνισμα, τις καρδιαγγειακές παθήσεις και τη χρήση προστασίας κατά την έκθεση σε έντονο θόρυβο (ωτοασπίδες). Η ύπαρξη πολλαπλών και ποικίλων παραγόντων που καθορίζουν ή απλά επιδρούν επί της επιδεκτικότητας σε θορυβογενή βαρηκοΐα, όπως αυτοί που αναφέρθηκαν αλλά και πιθανόν άλλοι, άγνωστοι ακόμα, καθιστά εξαιρετικά δύσκολη την εξατομικευμένη πρόβλεψη των αποτελεσμάτων της επίδρασης του θορύβου, όπως διαπιστώθηκε σε πολλαπλές μελέτες (203), (40). Στην ασάφεια έρχεται να προστεθεί το γεγονός ότι τα επιδρώντα ηχητικά ερεθίσματα δεν είναι πάντα ομοιογενή και συγκεκριμένα. Χαρακτηριστικά του ίδιου του θορύβου όπως το φάσμα, η ένταση, η φύση και η διάρκεια του θορύβου ασκούν καταλυτική επίδραση στα αποτελέσματα του, όπως η βιβλιογραφία αναφέρει (204) (205), επιτείνοντας τη δυσχέρεια της πρόβλεψης της θορυβογενούς βαρηκοΐας. Έτσι, το πρόβλημα της ατομικής διαφορετικότητας όσον αφορά την αντοχή σε ερεθίσματα θορύβου αποτέλεσε και αποτελεί δυσεπίλυτο πρόβλημα. Το γεγονός αυτό οφείλεται πρωταρχικά στο γεγονός ότι η όποια βλαπτική επίδραση του θορύβου είναι πολυπαραγοντική κατάσταση. Συνοψίζοντας τους πιθανούς μηχανισμούς και καταστάσεις που είναι δυνατόν να «εξηγήσουν» και να δικαιολογήσουν τα σημαντικά διαφορετικά αποτελέσματα του ίδιου θορύβου επί διαφορετικών ατόμων, οι Borg,Canlon και Engstrom (206) συνόψισαν τους εξής πιθανούς λόγους: 46

55 1. Ανακριβής ή ακατάλληλη περιγραφή του ηχητικού ερεθίσματος, που ομαδοποιεί στην πραγματικότητα διαφορετικά ερεθίσματα ως ίδια 2. Ποικιλότητα του είδους και του χρόνου έκθεσης στο ερέθισμα που δεν αποτυπώνονται πχ μελέτες σε χώρους εργασίας 3. Ατομικές διαφορές στη δομή και την ανατομία του συστήματος αγωγής του ήχου, όπως το έξω ους, ο όγκος του έξω ακουστικού πόρου, η λειτουργία του μυός του αναβολές κλπ 4. Ποικιλότητα στην αντίδραση των δομών του έσω ωτός (στερεοσίλια των έσω τριχωτών κυττάρων, μεμβράνες, στηρικτικά κύτταρα) 5. Παράγοντες που επηρεάζουν την λειτουργία του έσω ωτός από άποψη φυσιολογίας, όπως η αιμάτωση, ορμόνες, λειτουργία του φυγόκεντρου ακουστικού συστήματος, διαφορές στη σύσταση και ποσότητα της περιλέμφου και ενδολέμφου κλπ 6. Άλλες, συνυπάρχουσες, αιτίες απώλειας ακοής που αλληλεπιδρούν ή προστίθενται στην θορυβογενή απώλεια και φυσικά είναι διαφορετικές μεταξύ των εξεταζόμενων ατόμων. Τέτοιες είναι πχ οι απώλειες από ωτοτοξικά φάρμακα, η πρεσβυακοΐα, κληρονομικές διαταραχές, λοιμώξεις κλπ 7. Αλληλεπίδραση με περιβαλλοντικούς παράγοντες όπως η θερμοκρασία, η παρουσία και δονήσεων εκτός από το θόρυβο, η επίδραση ακτινοβολίας κλπ 8. Και τέλος- η έμφυτη ανεπάρκεια του τονικού ακοομετρικού ουδού να αντικατοπτρίσει την πραγματική κατάσταση του ακουστικού συστήματος, υποτιμώντας υποκλινικές βλάβες αφενός, αλλά και αφετέρου αποτελώντας το αποτέλεσμα μιας υποκειμενικής και άρα ασταθούς επαναληψιμότητας εξέτασης όπως το τονικό ακοόγραμμα. Οι ίδιοι ερευνητές (206) επιχείρησαν στην αξιοσημείωτη εργασία τους να χρησιμοποιήσουν πειραματόζωα (τσιντσιλά) τα οποία εξέθεσαν σε θόρυβο, 47

56 ώστε να απομονώσουν και καθορίσουν τις σημαντικές παραμέτρους που υπεισέρχονται στην διαφορετική επιδεκτικότητα σε βλάβη από θόρυβο. Στα αποτελέσματα τους εκτός των άλλων διαπίστωσαν ότι κατ αρχήν, η ποικιλότητα στη βλάβη από θόρυβο αυξάνεται γραμμικά όσο αυξάνει η δόση του θορύβου που παρέχεται, δηλαδή η διαφορετική επιδεκτικότητα αφορά κυρίως τα ισχυρά και μακρόχρονα ερεθίσματα. Επιπλέον, η τυπική απόκλιση του μετρούμενου τονικού ακουστικού ουδού δεν επαρκούσε για να εξηγήσει τον διαφορετικό βαθμό ακουστικής βλάβης ως στατιστικά αναμενόμενο, τεκμηριώνοντας πέρα από κάθε αμφισβήτηση την ύπαρξη διαφορετικής επιδεκτικότητας μεταξύ των ατόμων. Ωστόσο, το βασικότερο εύρημα ήταν ότι αυτή η διαφορετική επιδεκτικότητα αποτελούνταν από δύο «μέρη». Ένα «σταθερό» και ένα κυμαινόμενο στο χρόνο. Έτσι οι ερευνητές πρότειναν ότι η επιδεκτικότητα ενός ατόμου στην απώλεια ακοής λόγω θορύβου μεταβάλλεται με το χρόνο επίδρασης του ερεθίσματος και όχι μόνο, αποτελώντας μια δυναμική διαδικασία στο ίδιο άτομο και όχι ένα σταθερό ατομικό χαρακτηριστικό που απλά διέφερε μεταξύ διαφορετικών ατόμων. Τα συμπεράσματα αυτά επιβεβαίωσαν παλιότερες ανάλογες μελέτες (207), μέσα από το φαινόμενο του «sound conditioning» που θα αναλυθεί στο κεφάλαιο για τη λειτουργία του ελαιοκοχλιακού δεματίου. Αποτέλεσμα αυτών των αντιλήψεων ήταν η ανάπτυξη διαφόρων δοκιμασιών (τεστ) που φιλοδοξούσαν να αποτελέσουν αξιόλογα κλινικά εργαλεία στη «πρόγνωση» θορυβογενών αλλοιώσεων ή τουλάχιστον τον έγκαιρο εντοπισμό των ατόμων που βρίσκονται σε αυξημένο κίνδυνο για τέτοιες αλλοιώσεις. Έτσι ο Carhart (208) το 1973 πρότεινε το «Threshold of distortion test» που βασίζεται στον ουδό ακοής καθαρών μη γραμμικών τόνων για να καταλήξει σε πρόγνωση ευαισθησίας του ατόμου σε θορυβογενείς βλάβες. Ακολούθως ο Humes (209) το 1977 πρότεινε με τη σειρά του το «Threshold of octave masking (TOM)» με παρόμοια μεθοδολογία, ενώ με βάση το φαινόμενο της ακουστικής εξίσωσης την ίδια χρονιά προτάθηκε και το «Loudness Discrimination Index (LDI)» (210). Και πάλι ο Humes (211) στη προσπάθεια του να καθιερώσει ένα αξιόπιστο κλινικό προγνωστικό κριτήριο, ανέφερε και 48

57 δοκιμασίες όπως η ακοομετρία σύντομων τόνων (Brief tone Audiometry) και οι δοκιμασίες κατανόησης λόγου σε θορυβώδες περιβάλλον (Speech discrimination in noise) ως τέτοια προγνωστικά τεστ υπό την έννοια ότι η διαταραχή στη διάκριση των συχνοτήτων αποτελεί ένα πρώιμο εύρημα θορυβογενών αλλοιώσεων. Το ακουστικό αντανακλαστικό αποτέλεσε επίσης μία προσπάθεια (212) να αναπτυχθούν δοκιμασίες που θα επέτρεπαν την κατάδειξη «ευαίσθητων» στο θόρυβο ατόμων υπό την έννοια ότι η δράση του τροποποιεί την τελική ενέργεια που φτάνει στο έσω ους και έτσι μεταβάλλει και τον τελικό κίνδυνο για αυτό. Παράμετροι όπως ο λανθάνων χρόνος, ο χρόνος μέχρι την πλήρη ενεργοποίηση (rise time) και ομοίως την πλήρη παύση (fall time) υποστηρίχθηκε ότι αποτελούν κριτήριο προστασίας και άρα ευαισθησίας σε θορυβογενείς βλάβες. Επίσης και ο ίδιος ο ουδός στο τονικό ακοόγραμμα έχει προταθεί σαν κριτήριο τέτοιας ευαισθησίας (213) (214). Τέλος όπως θα αναλυθεί διεξοδικά στο κεφάλαιο των ωτοακουστικών εκπομπών, σύγχρονες έρευνες καταδεικνύουν ότι το εύρος των εκπομπών φαίνεται να έχει μια αντιστρόφως ανάλογη σχέση με την ευαισθησία ενός ατόμου στο θόρυβο (215) (216). Κατ αρχάς πρωταρχικής σημασίας θέμα στη διερεύνηση της επιδεκτικότητας σε θορυβογενείς βλάβες είναι η προϋπάρχουσα απώλεια ακοής. Το βασικό ερώτημα που τίθεται είναι φυσικά αν ασθενείς που έχουν υποστεί τραυματικές βλάβες στο παρελθόν βρίσκονται ή όχι σε μεγαλύτερο κίνδυνο να υποστούν νέες στο μέλλον, από ερεθίσματα που φυσιολογικά δε θα έπρεπε να έχουν τραυματικές επιδράσεις. Σήμερα άμεση και οριστική απάντηση δε φαίνεται να είναι δυνατόν να δοθεί. Ήδη ωστόσο από το 1950 με τις εργασίες του Davis (217) εισήχθη στην επιστημονική σκέψη η θεωρία του «διαταραγμένου ωτός» (damaged ear theory) η οποία άλλωστε αποτέλεσε και αποτελεί αναπόσπαστο τμήμα της επιστημονικής βάσης, πίσω από τη λογική των προγραμμάτων ελέγχου και προστασίας της ακοής (conservations programs) στους χώρους εργασίας (πχ έγκαιρος εντοπισμός των διαταραχών ακοής και απομάκρυνση των εργατών αυτών από πηγές θορύβου). Η θεωρία του «διαταραγμένου ωτός» υποστηρίζει, όπως είναι προφανές, ότι ένα ήδη 49

58 τραυματισμένο/διαταραγμένο αυτί βρίσκεται σε μεγαλύτερο κίνδυνο περαιτέρω βλάβης από έκθεση σε θόρυβο. Η θεωρία αυτή μάλιστα υποστηρίζεται και από μεγάλες έρευνες σε στρατιωτικό προσωπικό (218) του Σουηδικού Στρατού (n ~ ), αλλά και της Πολεμικής αεροπορίας των ΗΠΑ (n ~ / διάρκεια > 10 χρόνια) (122). Ωστόσο και παρόλες αυτές τις ενδείξεις, δεν είναι λίγα και τα πειραματικά δεδομένα από έρευνες τόσο σε πειραματόζωα, όσο και σε μελέτες παρατήρησης σε ανθρώπινους πληθυσμούς που υποστηρίζουν ότι προηγούμενες βλάβες δεν έχουν καμία επίπτωση στη δημιουργία νέων περαιτέρω τραυμάτων, ή και ακόμα χειρότερα- διαπιστώνουν ακόμη και μια προστατευτική δράση (!) (63) (219) (98). Το φαινόμενο του sound conditioning δηλαδή της προστατευτικής δράσης ηχητικών ερεθισμάτων στη προστασία από ακουστικό τραύμα θα αναλυθεί περαιτέρω στο κεφάλαιο της δράσης του ελαιοκοχλιακού δεματίου. Σημαντική ερευνητική προσπάθεια έχει επενδυθεί τα τελευταία χρόνια στη μελέτη του γενετικού υπόβαθρου των θορυβογενών διαταραχών της ακοής. Είναι γενικά παραδεκτό ότι η θορυβογενής βαρηκοΐα αποτελεί μια πολύπλοκη νοσολογική οντότητα που προκαλείται από τη ταυτόχρονη δράση περιβαλλοντικών αλλά και γενετικών παραγόντων. Υποστηρίζεται μάλιστα ότι κληρονομικοί παράγοντες ίσως να εξηγούν μέχρι και το 50% της διαφορετικής ευαισθησίας στο θόρυβο ανάμεσα σε διαφορετικά άτομα. Ήδη από το 1965 ο Bonaccorsi (220) κατέδειξε τη σχέση ανάμεσα στο ποσό της μελανίνης στη αγγειώδη ταινία και την ευαισθησία σε ακουστικό τραύμα, υποστηρίζοντας ότι τα άτομα με ανοιχτόχρωμα μαλλιά και χρώμα οφθαλμών, χαρακτήρες με εμφανές γενετικό υπόβαθρο, έχουν μεγαλύτερη πιθανότητα να υποστούν απώλεια ακοής μετά από έκθεση σε θόρυβο. Τα τελευταία χρόνια ο αριθμός των δημοσιευμένων μελετών που αφορούν γονίδια σχετιζόμενα με την ευαισθησία σε θορυβογενείς βλάβες της ακοής έχει δραματικά αυξηθεί. Δεκάδες ή και εκατοντάδες ειδικές σημειακές μεταλλάξεις γονότυποι (Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs)) που φαίνεται να παίζουν κάποιο μορφολογικό ή λειτουργικό ρόλο στη λειτουργία του έσω ωτός, διερευνήθηκαν για την πιθανότητα να επηρεάζουν την ευαισθησία στο θόρυβο. 50

59 Στην παρούσα φάση η γνώσεις της επιστημονικής κοινότητας πάνω στο θέμα της γενετικής διαφοράς μεταξύ των ατόμων στην επιδεκτικότητα στην πτώση ακοής από την επίδραση του θορύβου, είναι περιορισμένη. Μία σημαντική εκτεταμένη μελέτη που επιχείρησε να διερευνήσει το πρόβλημα είναι η Φινλανδική κοόρτη που περιελάμβανε 573 ζεύγη διδύμων του ιδίου φύλου (131 μονοζυγωτικά και 442 διζυγωτικά) ηλικίας ετών (221). Σε αυτή αποκαλύφθηκε ότι η ευαισθησία στην επίδραση του θορύβου ήταν εξαιρετικά πιο όμοια μεταξύ μονοζυγωτικών διδύμων, έναντι των διζυγωτικών, υποδηλώνοντας γενετική βάση. Σήμερα τα πιο ελπιδοφόρα αποτελέσματα φαίνεται να αφορούν γονίδια που εμπλέκονται στην ανακύκλωση των ιόντων Κ + στο έσω ους (222) (223), τα γονίδια που κωδικοποιούν πρωτεΐνες όπως η ωτοκατχερίνη και η μυοσίνη (otocadherin 15 - myosin 14 genes) (224), γονίδια που αφορούν της πρωτεΐνες του στρες (heat shock protein genes (HSP70) (225) (226) κλπ. Επιπλέον, ο ρόλος των γονιδίων που προκαλούν συνδρομική ή μη κώφωση στην επιλεκτικότητα θορυβογενούς βαρηκοΐας έχει διερευνηθεί πολλαπλώς. Τα γονίδια αυτά περιλαμβάνουν τα γονίδια που κωδικοποιούν την ομάδα των κονεξινών (GJB1, GJB2, GJB3, GJB4, GJB6) και αφετέρου τα γονίδια που κωδικοποιούν τους διαύλους Κ + (KCNE1, KCNJ10, KCNQ1, KCNQ4, SLC12A2). Σε Σουηδική μελέτη (222) μελετήθηκαν σε βιομηχανικούς εργάτες, τριανταπέντε αλληλόμορφα των παραπάνω επιτόπων. Από αυτά μόνο το αλληλόμορφο rs του επιτόπου KCNE1 αποδείχτηκε ότι επηρρεάζει με στατιστικά σημαντικό τρόπο την επιδεκτικότητα σε θορυβογενείς βλάβες. Μια πιο εκτεταμένη Πολωνική μελέτη (223) με παρόμοια μεθοδολογία ανέδειξε ρόλο για τα ίδια γονίδια και δυνητικό ρόλο για τα γονίδια GJB1, GJB2, GJB4, KCNJ10, KCNQ1. Σημαντική για τη λειτουργία των στερεοσιλίων είναι η δράση της καντχερίνης 23 (που κωδικοποιείται από τον επίτοπο CDH231) και της πρωτοκαντχερίνης 15 (που κωδικοποιείται από τον επίτοπο PCDH15) (227) (228). Κάθε διαταραχή των πρωτεϊνών λόγω μεταλλάξεων των επιτόπων 51

60 αυτών διαταράσσει τη δράση των στερεοσιλίων. Οι μεταλλάξεις αυτές έχουν συνδυασθεί και με συνδρομική κώφωση, όπως στο σύνδρομο Usher (CDH23 σε USH1D; PCDH15 σε USH1F) (229). Η πρώτη μελέτη που μελέτησε την επίδραση της CDH23 στην θορυβογενή βαρηκοΐα σε ανθρώπινο πληθυσμό ήταν μια επιδημιολογική μελέτη σε κινέζους βιομηχανικούς εργάτες (230). Σε αυτήν τρεις επίτοποι της CDH23 αναδείχθηκαν σημαντικοί. Στον επίτοπο rs τα άτομα με γενότυπο Τ/Τ βρίσκονταν σε υψηλότερο κίνδυνο θορυβογενούς βαρηκοΐας σε σχέση με τα άτομα γενοτύπου C/T. Ομοίως στη θέση επιτόπου exon 7, τα άτομα με γενότυπο G/G βρίσκονταν σε υψηλότερο κίνδυνο θορυβογενούς βαρηκοΐας σε σχέση με τα άτομα γενοτύπου A/G. Τέλος, στη rs επίσης τα άτομα με γενότυπο G/G βρίσκονταν σε υψηλότερο κίνδυνο θορυβογενούς βαρηκοΐας. Σε άλλες μελέτες ο επίτοπος rs της PCDH15 βρέθηκε επίσης να σχετίζεται με θορυβογενή βαρηκοΐα (224). Στο επίπεδο της λειτουργίας της αντλίας ιόντων χαρακτηριστικό είναι επίσης το παράδειγμα του Ca ++ το οποίο επηρεάζει τη λειτουργία των στερεοσιλίων, κυρίως μέσω της αλληλεπίδρασης CDH23 PCDH15 και συνεπώς διαταραχές των γονιδίων που ρυθμίζουν την ομοιοστασία του έχουν επίδραση στη επιδεκτικότητα σε θορυβογενείς βλάβες. Έτσι, γενετικές και λειτουργικές μελέτες κατέδειξαν ότι ετεροζυγωτική μετάλλαξη στον επίτοπο ATP2B2V586M έχει συσχετισθεί με επαύξηση του βαθμού απώλειας ακοής στους ομοζυγωτικούς του γονιδίου CDH23F1888S (231). Επιπλέον τα Ca ++ παίζουν σημαντικό ρόλο στην διακυτταρική επικοινωνία (intracellular signaling). Έτσι, ο υποδοχέας δυναμικού vanilloid 4 (Transient receptor potential vanilloid 4 (TRPV4)) είναι υποδοχέας που ρυθμίζει ωσμωτικούς και μηχανοαισθητικούς υποδοχείς, εκτός των άλλων και στα έσω, έξω τριχωτά κύτταρα και τα κύτταρα του σπειροειδούς γαγγλίου (232). Ο υποδοχέας είναι υπεύθυνος για τη ρύθμιση εισόδου του Ca ++ στα έξω τριχωτά κύτταρα. Μελέτες σε πειραματόζωα κατέδειξαν ότι η διαταραχή του υποδοχέα TRPV4 οδηγεί σε αυξημένη επιδέκτικότητα σε βλάβη από θόρυβο (233). 52

61 Όπως έχει ήδη αναφερθεί, κατά το ακουστικό τραύμα προκύπτουν από την υποξία λόγω μεταβολικού στρες, ρίζες υπεροξειδίων με τοξική δράση. Η διαφορετική δράση διαφόρων ουσιών που εμπλέκονται στις διαδικασίες αυτές, έχει διερευνηθεί αν σχετίζεται και με την διαφορετική επιδεκτικότητα στη θορυβογενή βαρηκοΐα. Έτσι πχ μειωμένη δράση αντιοξειδωτικών όπως η καταλάση ίσως να σχετίζονται με αυξημένη επίπτωση θορυβογενών βλαβών. Γονίδια που κωδικοποιούν την καταλάση έχουν μελετηθεί σε Σουηδούς και Πολωνούς βιομηχανικούς εργάτες (234) και έχει αναγνωρισθεί ο ρόλος των επιτόπων rs και rs των γονιδίων CAT. Ομοίως οι παραοξονάσες (Paraoxonases (PONs)) είναι γλυκολιωμένες πρωτείνες με πολυενζυματική δράση και διακρίνονται σε τρεις κυρίως τύπους (PON-1-2-3). Πρόσφατες μελέτες σε εργάτες της αεροπορικής βιομηχανίας της Ιταλίας (235) ανέδειξαν υψηλή συσχέτιση ανάμεσα στη ανάπτυξη θορυβογενούς βαρηκοίας και του αλληλόμορφου PON2 311C. Τέλος, σημαντικό αντιοξειδωτικό ρόλο φαίνεται να παίζει το σύστημα της γλουταθειόνης, ενός τριπεπτιδίου γλουταμικού-κυστεΐνης-γλυκίνης. Έτσι έχει βρεθεί ότι πειραματόζωα που ανευρέθησαν με έλλειψη της περοξειδάσης της γλουταθειόνης (γονίδιο GPX1) είχαν αυξημένη ευαισθησία στον θόρυβο (236). Σημαντική, επίσης, έρευνα κατευθύνεται προς την ανάπτυξη των προστατευτικών μηχανισμών έναντι των θορυβογενών βλαβών, καθώς είναι λογικό ότι η ανεπάρκειά τους θα αυξάνει την επιδεκτικότητα σε θορυβογενείς βλάβες. Έτσι η ανάπτυξη των πρωτεινών HSP που δρα προστατευτικά επί του ακουστικού συστήματος, ενεργοποιείται από τον παράγοντα 1 μεταγραφής του θερμικού shock (Heat shock transcription factor 1 (HSF1)) που κωδικοποιείται και από τον ανάλογο επίτοπο. Πειραματόζωα όπου ο παράγοντας αυτός έλειπε, βρέθηκαν πιο επιδεκτικά σε βλάβες μετά από έκθεση σε θόρυβο (237) (238). Εξάλλου, διαφορές στα ίδια τα γονίδια που κωδικοποιούν την έκφραση των HSP70 (HSP70-1, HSP70-2, HSP70-hom), και τα οποία εδράζονται στο χρωμόσωμα Chr 6p21.3, έχουν αναφερθεί ως υπεύθυνα για διαφορές στην ευαισθησία στο θόρυβο (225). 53

62 Η έκθεση σε ήπια και μεσαίας έντασης ερεθίσματα φαίνεται να ενεργοποιεί τον άξονα υποθάλαμος-υπόφυση-αδρενεργικός άξονας, και διά της αύξησης των γλυκοκορτικοειδών στην κυκλοφορία επενεργούν επί του σπειροειδούς γαγγλίου και ασκούν προστατευτικό ρόλο. Ο προστατευτικός ρόλος των γλυκοκορτικοειδών έχει διαπιστωθεί τόσο με μελέτη επί αδρενεκτομηθέντων πειραματόζωων όσο και επί πειραματόζωων που έλαβαν μετυραπόνη ή τον RU486 ανταγωνιστή γλυκοκορτικοειδών (239) (240). Στην διαφορετική επιδεκτικότητα σε βλάβες από έκθεση σε θόρυβο φαίνεται να συμβάλει και η δράση του γλουταμικού, ενός νευροδιαβιβαστή που ασκεί διεγερτική δράση επί του μηχανοηλεκτρικού συστήματος συνάψεων του ακουστικού συστήματος (75) (241). Ομοίως, η μη μυϊκή βαρέας αλύσου μυοσίνη ΙΙC (Nonmuscle myosin heavy chain IIC) κωδικοποιείται από τον επίτοπο MYH14 και εκφράζεται στην αγγειώδη ταινία, το όργανο του Corti, τα κύτταρα Hensen και Claudius και το επιθήλιο του σπειροειδούς συνδεσμου. Τα αλληλόμορφα rs και rs του επιτόπου MYH14 έχουν συσχετισθεί με ευαισθησία στην έκθεση σε θόρυβο (224). Παρόμοια ευρήματα ίσως αποτελέσουν τη βάση για την ανάπτυξη στο μέλλον μοριακών τεχνικών αναγνώρισης του γονιδίου ή των γονιδίων που είναι υπεύθυνα για την ευαισθησία σε θορυβογενείς βλάβες και κατ επέκταση στη διάγνωση αυτής της ευαισθησίας σε συγκεκριμένα άτομα, αλλά ίσως και την αντιμετώπισή της μέσω γενετικής μηχανικής. Σε κάθε περίπτωση παραμένει πρόκληση σε αυτόν τον τομέα η ακριβής αποκωδικοποίηση της αμφίδρομης διαδραστικής σχέσης μεταξύ των γενετικών ευρημάτων και των περιβαλλοντικών παραγόντων, ώστε οι όποιες ανακαλύψεις να τοποθετηθούν στο κατάλληλο κλινικό πλαίσιο. Τέλος, σημαντικό βάρος της σύγχρονης έρευνας πάνω στο θέμα έχει να κάνει με τη δράση του ελαιοκοχλιακού δεματίου και την εκτίμηση της δράσης του μέσω της καταστολής των ωτοακουστικών εκπομπών με τη χορήγηση ετερόπλευρου ακουστικού ερεθίσματος. Το πεδίο αυτό της έρευνας είναι 54

63 ιδιαίτερα δυναμικό σήμερα και αποτελεί μείζων κομμάτι και της παρούσας μελέτης. Για το λόγω αυτό θα αναλυθεί διεξοδικά στο αντίστοιχο κεφάλαιο. Παρ όλες τις πολλές και διαφορετικές ερευνητικές προσπάθειες και τις ποικίλες απόπειρες για την ανάπτυξη κλινικών κριτηρίων, έως σήμερα το θέμα της διαφορετικής ευαισθησίας του κάθε ατόμου στην έκθεση σε θόρυβο δεν έχει ακόμη μελετηθεί επαρκώς. Πριν από μισό περίπου αιώνα ο Ward (242) μελέτησε 32 διαφορετικά κλινικά τεστ και τα βρήκε όλα ανεπαρκή για την πρόβλεψη της ευαισθησίας σε θορυβογενείς βλάβες. Από τότε και παρά τις σημαντικές επιμέρους προόδους που έχουν σημειωθεί, πρόσφατες μελέτες (243) (203) δεν έχουν ακόμα καταφέρει να συσχετίσουν με σίγουρο και ξεκάθαρο τρόπο συγκεκριμένα ατομικά χαρακτηριστικά με την ευαισθησία της ακοής σε βλάβες από θόρυβο και συνεπώς να προτείνουν χρήσιμες προγνωστικές δοκιμασίες. Ο λόγος για αυτή την αδυναμία φαίνεται να είναι διπλός. Κατ αρχάς οι πειραματικές μελέτες υφίστανται ουσιώδεις περιορισμούς για λόγους βιοηθικής. Είναι ηθικά κατακριτέο αλλά και νομικά ανεπίτρεπτο να διενεργούνται μελέτες που περιλαμβάνουν την έκθεση ανθρώπων σε βλαβερά ηχητικά ερεθίσματα. Για το λόγο αυτό η βιβλιογραφία περιορίζεται σε μελέτες σε πειραματόζωα ή σπανιότερα- στη μελέτη σε πληθυσμούς ανθρώπων μόνο μικρών και αναστρέψιμων διαταραχών του ακουστικού ουδού (TTS), με αποτέλεσμα τα συμπεράσματα να έχουν φτωχότερη τεκμηρίωση. Ο δεύτερος λόγος έχει να κάνει με το γεγονός ότι η ευαισθησία στη θορυβογενή απώλεια ακοής δεν αποτελεί μια στατική αλλά μια δυναμική κατάσταση, με αποτέλεσμα να καθίσταται δύσκολος ο διαχωρισμός και η ξεχωριστή μελέτη μεταβλητών σε μελέτες παρατήρησης. Έτσι ένας εργαζόμενος που εκτίθεται σε θόρυβο μπορεί να είναι ιδιαίτερα ανθεκτικός με βάση την ηλικία ή το φύλο, αλλά να καθίσταται προσωρινά υπερβολικά επιρρεπής λόγω τυχαίων καταστάσεων όπως πχ μια εκκριτική ωτίτιδα ή μια λοίμωξη αναπνευστικού, καθιστώντας δύσκολη την επεξεργασία των αποτελεσμάτων σε μακροχρόνια βάση. Για όλους αυτούς τους λόγους προσπάθειες όπως αυτή της παρούσας μελέτης, για τη δημιουργία 55

64 κλινικών δοκιμασιών με σημαντική προγνωστική αξία στην ευαισθησία ενός ατόμου στη θορυβογενή βαρηκοΐα καθίστανται ιδιαίτερα πολύτιμες. 56

65 IV. ΩΤΟΑΚΟΥΣΤΙΚΕΣ ΕΚΠΟΜΠΕΣ Γενικά Ήδη από τις αρχές του προηγούμενου αιώνα η άποψη ότι το ανθρώπινο αυτί αποτελεί έναν απλό αγωγό ηχητικών ερεθισμάτων και έναν μετασχηματιστή μηχανικής σε ηλεκτρική ενέργεια άρχισε να αμφισβητείται. Τον 19o αιώνα ο von Helmholtz υπέθεσε ότι ο κοχλίας αποτελούνταν, από την κορυφή έως και τη βάση του, από δομικές λειτουργικές μονάδες, όμοιες με τις χορδές ενός πιάνου, οι οποίες είναι «κουρδισμένες» σε διαφορετικές συχνότητες (τονοτοπικότητα). Αργότερα, οι θεωρίες του von Bekesy (244) (245) όπως περιεγράφηκαν σε πάνω από 19 επιστημονικά άρθρα κατά τα μέσα του αιώνα, εισήγαγαν νέες απόψεις, όπως το ταξιδεύων κύμα, για να αναλύσουν την περίπλοκη κοχλιακή λειτουργία. Ωστόσο καθοριστική για την κατανόηση του γεγονότος ότι το αυτί αποτελεί μια δομή με ενεργητική λειτουργία, στάθηκε η εργασία του 1948 ενός αστρονόμου, του Gold (246), ο οποίος εφαρμόζοντας κλασσικούς νόμους της φυσικής πάνω στη θεώρηση του Bekesy για το αυτί, διατύπωσε την άποψη ότι η απώλεια ενέργειας που προκαλείται από την πυκνότητα των υγρών του κοχλία, θα έπρεπε να αντισταθμίζεται από την παραγωγή μιας νέας ενέργειας. Η άποψη αυτή σχεδόν τριάντα χρόνια μετά, και αφού ο συγγραφέας της είχε προ πολλού εγκαταλείψει την ακοολογία και εργαζόταν στον κλάδο της κοσμολογίας, επιβεβαιώθηκε με την ανακάλυψη πρωτεϊνών όπως η ακτίνη και η μυοσίνη (247), που οδηγούν σε σύσπαση των έξω τριχωτών κυττάρων. Αποτέλεσμα αυτών των ανακαλύψεων ήταν η ανακάλυψη από τον Kemp το 1978 των ωτοακουστικών εκπομπών. Ο David Kemp, ένας Βρετανός με σπουδές φυσικής, ηλεκτρονικών και φυσικής της ατμόσφαιρας ασχολήθηκε με την ακοολογία μόλις το 1972 οπότε και ενσωματώθηκε στην ερευνητική ομάδα του Nuffield Hearing and Speech Centre στο Λονδίνο και ασχολήθηκε με παιδιά με διαταραχές της ακοής. Όπως ο Gold τριάντα χρόνια πριν έτσι και αυτός υπέθεσε ότι ο κοχλίας διαθέτει ενδογενείς ενεργητικούς μηχανισμούς που χαρακτηρίζονται από την ικανότητα 57

66 να ταλαντώνονται αυθόρμητα, κάτω από δεδομένες συνθήκες. Αυτό σημαίνει ότι, σε αντίθεση με την καθιερωμένη γνώμη του von Bekesy, το ταξιδεύων κύμα ταξιδεύει χωρίς να υπόκειται σε βαθμιαία πτώση και μπορεί να αντανακλάται και να αντιστρέφεται μέσω μη γραμμικών λειτουργιών. Για να επιβεβαιώσει αυτήν την υπόθεση, ο Kemp απέδειξε ότι είναι δυνατόν να συλλάβει κανείς ήχους προερχόμενους από το έσω αυτί μετά από χορήγηση χαμηλού ερεθίσματος είτε τονικού, είτε κλικ, αν τοποθετήσει ένα υπερευαίσθητο μικρόφωνο στον έξω ακουστικό πόρο. Τους ήχους αυτούς του ονόμασε προκλητές ακουστικές εκπομπές (evoked acoustic emissions) και παρουσίασε για πρώτη φορά αυτή του την ανακάλυψη το 1978 στο Παγκόσμιο συνέδριο Βιολογίας του Έσω Ωτός (Inner Ear Biology Conference) στο Seefeld της Αυστρίας. Λίγο αργότερα καθιέρωσε τον όρο παροδικά προκλητές ωτοακουστικές εκπομπές (Transient Evoked Otoacoustic Emissions, ΤΕΟΑΕ s) στη κλασσική του εργασία στο περιοδικό της Αμερικανικής Ακοολογικής Εταιρίας (248). Η ανακάλυψη των ωτοακουστικών εκπομπών, αποτέλεσε λοιπόν μια κομβικής σημασίας ανακάλυψη, καθώς εντάχθηκε στα πλαίσια μιας επαναστατικής αλλαγής του τρόπου με τον οποίο αντιλαμβανόμαστε τη συνολική λειτουργία του κοχλία. Η ιδέα ενός παθητικού, γραμμικού κοχλία όπου η διάκριση των συχνοτήτων γίνεται αδρά τονοτοπικά με βάση τη μέγιστη παραμόρφωση της βασικής μεμβράνης αλλάζει ριζικά. Η ανακάλυψη των ωτακουστικών εκπομπών οδήγησε λίγο αργότερα στην ιδέα του «κοχλιακού ενισχυτή» με τις εργασίες του Davis το 1983 (249) σύμφωνα με την οποία τα έξω τριχωτά κύτταρα (που η δράση τους είναι υπεύθυνη και για τις ωτοακουστικές εκπομπές) λειτουργούν σαν ένας λεπτός ενισχυτής συγκεκριμένων συχνοτήτων. Ομοίως ο William Brownell (250) (251) (252) (253) στις ΗΠΑ, αλλά και ο Flock (254) στη Σουηδία με τις εργασίες τους ανέλυσαν τη δυνατότητα κίνησης των έξω τριχωτών κυττάρων και το γεγονός ότι είναι αυτή η οποία παρέχει την επιπλέον ενέργεια που οδηγεί στα μη γραμμικά χαρακτηριστικά του κοχλία και συμβάλει στη λειτουργία του κοχλιακού ενισχυτή. Με τον τρόπο αυτό και μέσα από την πρώτη ιστορική ανακάλυψη του Kemp 58

67 αποσαφηνίστηκαν και παλαιά παράδοξα όπως πχ το ερώτημα προς τι ο μεγάλος αριθμός έξω τριχωτών κυττάρων όταν το 95% των νευρικών ινών προέρχονται από τα έσω τριχωτά κύτταρα ή το γιατί η φυγόκεντρη ακουστική οδός καταλήγει στα έξω τριχωτά κύτταρα, όταν βασικά η ακοή εκτελείται με τα έσω. Τελικά οι ωτοακουστικές εκπομπές φαίνεται ότι είναι το αποτέλεσμα της κίνησης της βασικής μεμβράνης λόγω του ηλεκτρικού ερεθισμού μεγάλου αριθμού έξω τριχωτών κυττάρων καθώς αυτά έχουν την ιδιότητα να συσπώνται κατά τον επιμήκη άξονά τους. Το γεγονός αυτό τροποποιεί την μηχανική αντίδραση δηλαδή το κινούμενο κύμα της βασικής μεμβράνης και της καλυπτήριας μεμβράνης αυξάνοντας την διεγερσιμότητα των έσω τριχωτών κυττάρων (255). Οι ωτοακουστικές εκπομπές λοιπόν ως ήχοι που παράγονται λόγω της συσταλτότητας των έξω τριχωτών κυττάρων, μπορούν να ανιχνευθούν στον έξω ακουστικό πόρο. Προϋπόθεση για την παραγωγή τους είναι το όργανο του Corti να είναι λειτουργικά ακέραιο ή σχεδόν ακέραιο. Προϋπόθεση για την ανίχνευσή τους ωστόσο, αποτελεί και η λειτουργική ακεραιότητα των δομών του μέσου ωτός. Οι ήχοι αυτοί είναι μικρής έντασης αλλά δυνητικά ακουστοί αφού αναφέρεται (248) ότι μπορεί να φτάσουν ακόμη και τα 30 db SPL. Είδη ωτοακουστικών εκπομπών Στην κλινική πράξη υπάρχουν κυρίως τρία είδη ωτοακουστικών εκπομπών εκ των οποίων οι δύο (παροδικά προκλητές και προϊόντα παραμόρφωσης) είναι προκλητές, δηλαδή εκλύονται μετά από χορήγηση ηχητικού ερεθίσματος και η μία είναι αυτόματη, δηλαδή εκλύεται χωρίς την παρουσία ηχητικού ερεθίσματος. Οι αυτόματες ωτοακουστικές εκπομπές (Spontaneous Otoacoustic Emissions, SOAE s) είναι τονικοί ήχοι χαμηλής έντασης οι οποίοι παράγονται στον κοχλία χωρίς την παρουσία ηχητικού ερεθίσματος (256). Η παρουσία τους 59

68 δηλώνει φυσιολογική κοχλιακή λειτουργία τουλάχιστον στις συχνότητες που εμφανίζονται οι εκπομπές. Ωστόσο η έλλειψη τους δεν αποτελεί σε καμιά περίπτωση ένδειξη συγκεκριμένης παθολογίας, ούτε τεκμηριώνει κοχλιακή βλάβη. Υπολογίζεται ότι αυτόματες ωτοακουστικές εκπομπές εμφανίζονται στο 72% των ατόμων (257) (258). Αυτές είναι συχνότερες στις γυναίκες (259) (260), και είναι συχνά αμφοτερόπλευρες (259), ενώ σε αντίθετη περίπτωση εμφανίζονται συχνότερα δεξιά από ότι αριστερά (259) (261). Απαντώνται σε όλες τις ηλικίες ωστόσο η πιθανότητα ανίχνευσής τους φθίνει μετά την έκτη δεκαετία (262). Η πλειονότητα των ωτοακουστικών εκπομπών έχουν συχνότητα 1 με 2 khz στους ενήλικες και κατάτι υψηλότερη στα παιδιά (263) (264), ενώ η ένταση τους είναι συνήθως από -3 έως 0 db SPL ενώ στα βρέφη μπορεί να φτάσει και τα 10 db SPL (264). Οι αυτόματες εκπομπές εμφανίζονται σαν οξυκόρυφα κύματα πάνω από το επίπεδο του θορύβου και θεωρούνται παραδεκτές όταν η τιμή τους είναι 3 dβ SPL πάνω από το επίπεδό του. Οι εκπομπές αυτού του τύπου δεν αποτελούν μέθοδο εκλογής για την εκτίμηση της κοχλιακής λειτουργίας και η κλινική χρησιμότητά τους είναι περιορισμένη, αν και η παρουσία τους ίσως να αποτελεί ένδειξη μιας πολύ καλής λειτουργικότητας του κοχλία, χωρίς η απουσία τους να υποδηλώνει το αντίθετο. Περαιτέρω έρευνα στον τομέα ίσως να αναδείξει επιπρόσθετα στοιχεία και να επιτρέψει στο μέλλον ευρύτερη κλινική τους χρήση. Οι ωτοακουστικές εκπομπές προϊόντων παραμόρφωσης (Distortion Products Otoacoustic Emissions, DPOAE s) αποτελούν προκλητές ωτοακουστικές εκπομπές, δηλαδή παράγονται μόνο μετά από χορήγηση ηχητικών ερεθισμάτων. Ανακαλύφθηκαν λίγο μετά την ανακάλυψη των παροδικά προκλητών ωτοακουστικών εκπομπών και το βασικό χαρακτηριστικό τους έγκειται στο είδος των ηχητικών ερεθισμάτων που χρησιμοποιούνται για την έκλυσή τους. Συγκεκριμένα αντί για έναν ήχο, χρησιμοποιούνται δύο απλοί τόνοι που χορηγούνται ταυτόχρονα. Σύμφωνα με τις αρχές της ακουστικής όταν δύο τονικά σήματα διαφορετικών συχνοτήτων διέρχονται από ένα μη γραμμικό σύστημα, τότε αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και παράγονται στο σήμα εξόδου στοιχεία συχνότητας που δεν περιέχονται στο αρχικό σήμα. Με βάση αυτή την 60

69 αρχή στις ωτοακουστικές εκπομπές προϊόντα παραμόρφωσης χρησιμοποιούνται δύο διαφορετικοί απλοί τόνοι με συχνότητες f1 και f2 με f1 < f2 και ένταση L1 και L2. Ο συνδυασμός τους προκαλεί την εμφάνιση ωτοακουστικών εκπομπών με τη μεγαλύτερη ένταση στη συχνότητα 2f1-f2 που αποτελεί το γεωμετρικό τους μέσο (265) (266) και φυσικά δεν εμπεριέχεται στις συχνότητες των χορηγούμενων ερεθισμάτων αλλά αποτελεί «προϊόν παραμόρφωσης». Μάλιστα η ένταση των παραγόμενων εκπομπών εξαρτάται από την αναλογία των συχνοτήτων των βασικών τόνων με τη βέλτιστη αναλογία να έχει υπολογιστεί f1/f2=1,21 έως 1,22 (267). Η ένταση των δύο τόνων στην κλινική πράξη είναι συνήθως L1=L2=70 db SPL (267) η παράμετρος που προσμετράται είναι η ένταση των ωτοακουστικών εκπομπών σε όλο το φάσμα των συχνοτήτων τους (268) με αποτέλεσμα μια καταγραφή γνωστή ως DPgram. Το συγκριτικό πλεονέκτημα των ωτοακουστικών εκπομπών προϊόντων παραμόρφωσης είναι η ειδικότητα ανά συχνότητα που παρουσιάζουν σε σχέση με τις παροδικά προκλητές ωτοακουστικές εκπομπές καθώς μελετάται σε κάθε πέρασμα μία μόνο περιοχή του κοχλία. Ωστόσο οι δύο μέθοδοι χρησιμοποιούνται συμπληρωματικά για την εξαγωγή πληρέστερων συμπερασμάτων. Τέλος το είδος ωτοακουστικών εκπομπών που κυρίως αφορά την παρούσα μελέτη είναι οι παροδικά προκλητές ωτοακουστικές εκπομπές (Transient Evoked Otoacoustic Emissions, TEAOE s). Όπως αναφέρθηκε τα βασικά χαρακτηριστικά των εκπομπών αυτών περιγράφηκαν από τον ίδιο τον Kemp την πρωτότυπη εργασία του το Οι εκπομπές αυτές οφείλονται στη δράση των τριχωτών κυττάρων, καταγράφονται μετά από χορήγηση ενός ηχητικού ερεθίσματος που συνηθέστερα είναι του τύπου ευρέως φάσματος μη γραμμικών κλικ, ωστόσο μπορεί να διαφοροποιείται σε ειδικές περιπτώσεις σε τονικό πιπ (tone pip), tone bursts κτλπ και φαίνεται ότι αντικατοπτρίζουν τα χαρακτηριστικά του φάσματος συχνοτήτων του ηχητικού ερεθίσματος που τις προκαλεί. Είναι ευρέως φάσματος εκπομπές και ανιχνεύονται σε όλα τα αυτιά με φυσιολογική ακοή. Η ένταση των εκπομπών παρουσιάζεται μεγαλύτερη στα νεογνά (269) ενώ στους ενήλικες ελαττώνεται με την αύξηση της ηλικίας (270). 61

70 Η ένταση των εκπομπών φαίνεται να είναι μεγαλύτερη στις γυναίκες και στα δεξιά αυτιά σε σχέση με τα αριστερά με στατιστικά σημαντικό τρόπο (271). Η χρησιμοποίηση των παροδικά προκλητών ωτοακουστικών εκπομπών στη κλινική πράξη αποτέλεσε ήδη με την ανακάλυψή τους ένα θαυμαστό εργαλείο για τη μελέτη της κοχλιακής λειτουργίας και των διαφορών παθολογικών καταστάσεων της ακοής. Η ευκολία και ο μικρός χρόνος της εξέτασης, σε συνδυασμό με τη μη παρεμβατική της φύση την καθιστούν ανεκτίμητη σε πολλές κλινικές εφαρμογές. Έτσι ο ίδιος ο Kemp με την ανακάλυψή τους απέδειξε ότι η καταγραφή τους είναι εφικτή εφόσον οι ψυχοακουστικοί ουδοί είναι καλύτεροι από 30 db HL (248). Από τότε οι προσπάθειες που έγιναν προς αντιστοίχιση ακουστικών ουδών και παροδικά προκλητών ωτοακουστικών εκπομπών μπορεί να μην οδήγησαν σε μια πλήρη αντιστοιχία, τεκμηρίωσαν πάντως το γεγονός ότι οι παροδικά προκλητές ωτοακουστικές εκπομπές αποτελούν χρήσιμο βοήθημα. Καταγραφή των ωτοακουστικών εκπομπών Όπως αναφέρθηκε οι ωτοακουστικές εκπομπές είναι δυνατόν να παράγονται αυτόματα, ωστόσο συνήθως είναι επακόλουθο κάποιου ηχητικού ερεθίσματος. Για την ανίχνευσή τους πέρα από την ικανοποιητική λειτουργία του κοχλία είναι απαραίτητη και η καλή λειτουργική κατάσταση των δομών του μέσου και έξω ωτός. Ο λόγος όπως είναι φανερό έχει να κάνει με την ίδια την φύση των ωτοακουστικών εκπομπών. Καθώς αυτές είναι ήχος, η μετάδοση τους συμβαίνει με τη μετάδοση των ηχητικών δονήσεων από τον κοχλία προς τον έξω ακουστικό πόρο διαμέσου της ακουστικής αλυσίδας και της τυμπανικής μεμβράνης. Σε περιπτώσεις παθολογίας του μέσου ή έξω ωτός όπως πχ η εκκριτική ωτίτιδα, η καθήλωση της ακουστικής αλύσου ή και το απλό βύσμα κυψέλης, η καταγραφή των ωτοακουστικών εκπομπών καθίσταται δυσχερής, αν όχι και αδύνατη, παρόλο που αυτές παράγονται κανονικά στον κοχλία. Ομοίως η μη καλή εφαρμογή του βύσματος στον έξω ακουστικό πόρο και κατά 62

71 συνέπεια η μη πλήρης απόφραξή του έχει τα ίδια αποτελέσματα καθώς οι ηχητικές δονήσεις δεν μπορούν να μετατραπούν σε κύματα. Η τυπική συσκευή για την καταγραφή των ωτοακουστικών εκπομπών αποτελείται από τα εξής μέρη: α. τον ανιχνευτήρα (probe) που τοποθετείται στον έξω ακουστικό πόρο και περιέχει ένα ή δύο μεγάφωνα (ανάλογα αν πρόκειται για TEOAE s ή DPOAE s αντίστοιχα) για την εκπομπή του ηχητικού ερεθίσματος και ένα ειδικά κατασκευασμένο υπερευαίσθητο μικρόφωνο ικανό να συλλαμβάνει και να καταγράφει ήχους εξαιρετικά χαμηλής έντασης. Ο ανιχνευτήρας έχει τη δυνατότητα εναλλασσόμενων βυσμάτων σε διάφορα μεγέθη, ώστε να επιτυγχάνεται σε κάθε περίπτωση η βέλτιστη εφαρμογή και πλήρης απόφραξη του έξω ακουστικού πόρου. β. τη συσκευή ανάλυσης που εμπεριέχει και το ανάλογο λογισμικό με τη βοήθεια ηλεκτρονικού υπολογιστή. Ο ηχητικός ερεθισμός μπορεί να γίνει με διαφορετικά είδη ερεθισμάτων. Ο τύπος του ερεθίσματος που θα επιλεχθεί εξαρτάται από την περιοχή του κοχλία που πρόκειται να διεγερθεί, αλλά και καθορίζει, με τη σειρά του, τη διαδικασία καταγραφής και ανάλυσης. Έτσι η χορήγηση ενός απλού τόνου διεγείρει όλη την περιοχή του κοχλία έως το τμήμα που αντιστοιχεί στην ειδική συχνότητα του τόνου. Αντίστοιχα ένα ευρέως φάσματος κλικ (click) διεγείρει ολόκληρο τον κοχλία. Κάθε τμήμα του κοχλία δίνει την ισχυρότερη απάντηση σε μια συγκεκριμένη συχνότητα (τονοτοπική διάταξη) και έτσι η μελέτη ωτοακουστικών εκπομπών επιτρέπει τη μελέτη κάθε περιοχής του κοχλία ξεχωριστά. Αν το ερέθισμα είναι του τύπου ευρέως φάσματος κλικ συλλέγονται οι ωτοακουστικές εκπομπές συνολικά και η ανάλυση κατά συχνότητα γίνεται εκ των υστέρων με τη βοήθεια μαθηματικών μοντέλων που εμπεριέχονται στο λογισμικό ανάλυσης. Αντίθετα με τα τονικά ερεθίσματα (όπως πχ στις DPOAE s) μελετάται μόνο ένα τμήμα του κοχλία κάθε φορά. Στις παροδικά προκλητές ωτοακουστικές εκπομπές το ερέθισμα που τυπικά χρησιμοποιείται είναι μη γραμμικά κλικ μέτριας έντασης (80 db SPL) και διάρκειας (80 ms). Το 63

72 κάθε κλικ αποτελείται από μια αλληλουχία τεσσάρων ερεθισμάτων, εκ των οποίων τα τρία είναι της ίδιας έντασης και φάσης ενώ το τέταρτο είναι αντίθετης φάσης και τριπλάσιας έντασης. Ο λόγος είναι ότι έχει υπολογιστεί (272) ότι η ένταση των συνήθων γραμμικών απαντήσεων που καταγράφονται (και προέρχονται όπως θα δούμε από διάφορους ανεπιθύμητους ήχους του μέσου ωτός) έχουν ένταση περίπου ίση με το τέταρτο αυτό κλικ και λόγω της αρνητικής του φάσης, οι δύο ήχοι εν πολλοίς αλληλοαναιρούνται και έτσι καταγράφονται μόνο οι μη γραμμικές απαντήσεις (εκπομπές). Η καταγραφή της απάντησης εμπεριέχει επίσης τεχνικές δυσκολίες. Το μικρόφωνο που περιλαμβάνεται στον ανιχνευτήρα (probe) δεν παρουσιάζει φυσικά κάποια ειδικότητα ως προς το είδος των ήχων που συλλαμβάνει και καταγράφει. Έτσι μαζί με τις ωτοακουστικές εκπομπές καταγράφεται και μια πληθώρα ήχων τόσο του περιβάλλοντος, όσο και ενδογενών ήχων του οργανισμού, όπως η αναπνοή του ατόμου, ήχος από καταποτικές κινήσεις, μυϊκές συσπάσεις του προσώπου, ανοιγοκλείσιμο βλεφάρων κλπ. Οι ήχοι αυτοί συνολικά αναφέρονται ως θόρυβος (noise) και θα πρέπει να απορρίπτεται καθώς διαφορετικά είναι αδύνατη η ανίχνευση των ωτοακουστικών εκπομπών. Για το σκοπό αυτό προληπτικά λαμβάνεται μέριμνα για την πλήρη απόφραξη του έξω ακουστικού πόρου από το βύσμα του ανιχνευτήρα, ώστε να αποκλείονται όσο είναι δυνατόν οι ήχοι του εξωτερικού περιβάλλοντος, ενώ ιδανικά η μέτρηση γίνεται σε ηχομονωμένο θάλαμο. Ωστόσο ο κύριος τρόπος για την αντιμετώπιση του θορύβου είναι η ανάλυση των ήχων που καταγράφονται από το μικρόφωνο. Έτσι γίνεται διάκριση των προσλαμβανομένων ήχων με βάση τη μη-γραμμικότητά τους και το λανθάνοντα χρόνο, ώστε να ξεχωρίσουν οι πραγματικές ωτοακουστικές εκπομπές. Η μηγραμμικότητα είναι χαρακτηριστικό της λειτουργίας του κοχλία και οφείλεται στις ιδιότητες των τριχωτών κυττάρων. Ο λανθάνων χρόνος εμφάνισης οφείλεται στη ταχύτητα του ταξιδεύοντος κύματος στον κοχλία, η οποία είναι περίπου 1ms -1. Ειδικά στην περίπτωση των παροδικά προκλητών ωτοακουστικών εκπομπών που κυρίως μας αφορούν ο διαχωρισμός των εκπομπών γίνεται κυρίως με τη βοήθεια του λανθάνοντος χρόνου και συγκεκριμένα του χρόνου 64

73 που γίνεται η καταγραφή τους σε σχέση με τη χορήγηση του ερεθίσματος που τις προκαλεί. Έτσι ο λανθάνων χρόνος για αυτό το είδος των εκπομπών κυμαίνεται από 4ms για τις εκπομπές υψηλών συχνοτήτων, έως 20ms για τις χαμηλότερες συχνότητες. Αντίθετα οι ήχοι του μέσου ωτός εξαντλούνται τα πρώτα 3ms και έτσι αυτό το χρονικό παράθυρο αποκλείεται. Οι ήχοι που ξεπερνούν αυτό το παράθυρο αποκλείονται εκ των υστέρων λόγω της γραμμικής τους συμπεριφοράς. Η βάση για τη μαθηματική ανάλυση των ωτοακουστικών εκπομπών είναι η λεγόμενη ανάλυση κατά Fourier (fast Fourier transform, FFT). Πρόκειται για έναν μαθηματικό αλγόριθμο ο οποίος υπολογίζει με γρήγορο τρόπο τη σχέση του χρόνου με τη συχνότητα και αντίστροφα. Χρησιμοποιείται σε μια πληθώρα εφαρμογών που αφορούν τα μαθηματικά, τους υπολογιστές και άλλες επιστήμες. Η βασική ιδέα αφορά τη μετατροπή ενός συνόλου σημάτων που συλλέγονται σε δεδομένο χρόνο πχ από χρόνο 0 έως χρόνο Ν, σε ένα σύνολο σημάτων κατά συχνότητα, από συχνότητα 0 έως Ν όπου Ν είναι το συγκεκριμένο παράθυρο που επιλέγουμε. Με αυτόν τον τρόπο τα μελετώμενα σήματα μπορούν να «σπάσουν» σε μικρότερα ημιτονοειδή σήματα και έτσι να αθροισθούν στην πορεία του χρόνου. Όσον αφορά τις απαντήσεις που παίρνουμε, αυτές -στην περίπτωση των παροδικά προκλητών ωτοακουστικών εκπομπών που αποτελούν το κυρίως αντικείμενο στην παρούσα μελέτη- χαρακτηρίζονται κυρίως από τις εξής παράγοντες: την ένταση (amplitude / response) των εκπομπών, την επαναληψιμότητα (reproducibility) και η σχέση εκπομπής / θορύβου (signal-tonoise ratio, SNR). Η ένταση των εκπομπών είναι το βασικά μετρούμενο μέγεθος και εκπομπές ικανοποιητικής έντασης δηλώνουν και ικανοποιητική κοχλιακή λειτουργία. Ωστόσο η ένταση των εκπομπών δεν είναι ένα ποσοτικό μέγεθος. Ο λόγος είναι ότι επηρεάζεται από ένα πλήθος ετερογενών παραγόντων όπως είναι αφενός η κατάσταση του κοχλία, αλλά αφετέρου και η λειτουργική κατάσταση του μέσου ωτός αλλά και η κατασκευή του έξω ακουστικού πόρου, καθώς οι εκπομπές άγονται μέσω αυτών των δομών, μέχρι να καταγραφούν από το μικρόφωνο του ανιχνευτήρα. Η επαναληψιμότητα (reproducibility) είναι 65

74 η εκατοστιαία αναλογία μεταξύ της κυματομορφής των εκπομπών και της κυματομορφής του θορύβου. Υψηλότερη επαναληψιμότητα (reproducibility) σημαίνει πιο αξιόπιστη μέτρηση. Ομοίως η αναλογία της σχέσης εκπομπής / θορύβου (signal-to-noise ratio, SNR) αποτελεί επίσης ένδειξη αξιοπιστίας της μέτρησης της εκπομπής. Η αναλογία που τίθεται ως όριο ώστε να θεωρηθεί η μέτρηση αξιόπιστη και να προσμετρηθεί, ποικίλει ανάλογα με το πρωτόκολλο πχ τίθεται στα 3 db, στα 6 db κλπ. Αυτό σημαίνει ότι κάθε μέτρηση που δεν ικανοποιεί αυτό το όριο, θεωρείται «επιμολυσμένη» από θόρυβο και δεν υπολογίζεται. Κλινική σημασία των ωτοακουστικών εκπομπών Οι ωτοακουστικές εκπομπές αποτελούν σήμερα ένα αναντικατάστατο κλινικό εργαλείο στη διερεύνηση ποικίλων διαταραχών της ακοής. Σε συνδυασμό μάλιστα με άλλες ακοολογικές δοκιμασίες, όπως η τονική ακοομετρία, η ακοομετρία αντίστασης, τα προκλητά δυναμικά κλπ αποτελούν ένα συνδυασμό από τεστ (test battery), με τη βοήθεια του οποίου είναι δυνατή η εξαγωγή ολοκληρωμένων συμπερασμάτων λόγω του αλληλοσυμπληρούμενου των διαφορετικών δοκιμασιών. Η πλέον σημαντική εφαρμογή των ωτοακουστικών εκπομπών και ο τομέας στον οποίο η ανακάλυψή τους έφερε πραγματική επανάσταση είναι ο ανιχνευτικός έλεγχος ακοής (screening) των νεογνών, αλλά και γενικότερα η ακοολογική διερεύνηση μη συνεργαζόμενων ατόμων όπως τα παιδιά, άτομα με νοητική υστέρηση κλπ. Ο ανιχνευτικός έλεγχος ακοής των νεογνών ιστορικά χρονολογείται από τη δεκαετία του 1960 με τη δουλειά της Marion Downs. Η Downs χρησιμοποίησε συμπεριφορικές μεθόδους για ανιχνευτικό έλεγχο σε χιλιάδες νεογνά και 66

75 υποστήριξε με πάθος την ανάγκη για πρώιμο ακοολογικό έλεγχο σε νεογνά μέσα από την αρθρογραφία της (273) (274) (275). Σε αυτά τα πλαίσια οργάνωσε την πρώτη επιτροπή πάνω στη μελέτη της παιδικής ακοής (Joint Committee on Infant Hearing, JCIH) και υιοθέτησε την άποψη ότι πρέπει να καθορισθούν δείκτες ή παράγοντες κινδύνου (risk factors / indicators) που θα επέτρεπαν την πρώιμη αναγνώριση εκείνων των νεογνών που θα διέτρεχαν το μεγαλύτερο κίνδυνο να πάσχουν από διαταραχές της ακοής. Αν και ήδη από το 1980 τεκμηριώθηκε ότι πάνω από τα μισά παιδιά που διεγνώσθησαν με σοβαρή απώλεια ακοής σε μεγαλύτερη ηλικία, δεν ανιχνεύθηκαν με τους προτεινόμενους παράγοντες (276) (277) (278), ωστόσο η συμβολή της Downs στην κατανόηση της ανάγκης για πρώιμο έλεγχο παραμένει αποφασιστική. Σε αυτή τη βάση η ανακάλυψη των προκλητών δυναμικών (ABR) αλλά κυρίως των ωτοακουστικών εκπομπών στάθηκε καταλυτική. Οι ωτοακουστικές εκπομπές αποτελούν μια γρήγορη, εύκολη, φτηνή και μη παρεμβατική μέθοδο, που συνήθως δε χρειάζεται καταστολή και με ποσοστά αποτυχίας που σε πολλές περιπτώσεις δε φαίνεται να ξεπερνούν το 6% (279). Δεδομένου του γεγονότος ότι οι σύγχρονες τάσεις υποστηρίζουν τον καθολικό ανιχνευτικό έλεγχο στα νεογέννητα, τα πλεονεκτήματα αυτά είναι καθοριστικά. Οι παροδικά προκλητές ωτοακουστικές εκπομπές είναι αυτές που έχουν μελετηθεί ευρύτερα για το σκοπό αυτό (280) (281) (282). Η πρώιμη ανίχνευση διαταραχών της ακοής επιτρέπει σήμερα την πρώιμη λήψη μέτρων και κατά συνέπεια την έγκαιρη αντιμετώπιση και την αποφυγή σοβαρών διαταραχών επικοινωνίας που ήταν συχνές παλιότερα (283). Στα ίδια πλαίσια, και σε συνδυασμό με τις δυνατότητες που δίνει η τεχνική της κοχλιακής εμφύτευσης, ο νεογνικός ανιχνευτικός έλεγχος υπόσχεται επίσης ακόμη καλύτερα αποτελέσματα. Σημαντικός τομέας κλινικών εφαρμογών των ωτοακουστικών εκπομπών είναι επίσης η περίπτωση της θορυβογενούς βαρηκοίας. Λόγω όμως της ιδιαίτερης σημασίας του τομέα αυτού στη παρούσα διατριβή, το θέμα αυτό θα αναλυθεί διεξοδικά σε ιδιαίτερο κεφάλαιο αμέσως παρακάτω. 67

76 Οι ωτοακουστικές εκπομπές παίζουν επίσης σημαντικό ρόλο στη διάκριση κοχλιακής και οπισθοκοχλιακής βαρηκοΐας. Όπως έγινε φανερό από τη μελέτη της φυσιολογίας των ωτοακουστικών εκπομπών, πρόκειται για ένα φαινόμενο, που η γένεση του εντοπίζεται κοχλιακά και συγκεκριμένα στο επίπεδο των έξω τριχωτών κυττάρων. Αποτελεί λοιπόν ένα έξοχο μέσο για την επιβεβαίωση της ομαλής λειτουργίας της ακουστικής οδού μέχρι και αυτό το επίπεδο (έξω ους, μέσο ους και κοχλίας). Αντίθετα, κεντρικότερες διαταραχές αν και θα έχουν παθολογικά ευρήματα σε άλλες ακοολογικές δοκιμασίες (τονική ακοομετρία, προκλητά δυναμικά) ωστόσο δεν θα επηρεάζουν τις ωτοακουστικές εκπομπές οι οποίες θα εμφανίζονται φυσιολογικές. Είναι χαρακτηριστικό ότι ακόμα και η πλήρης διατομή του κοχλιακού νεύρου (283) (284) διατηρεί ανέπαφες τις εκπομπές. Από τα παραπάνω προκύπτει ότι οι ωτοακουστικές εκπομπές είναι χρήσιμες στην διαγνωστική προσέγγιση όγκων της γεφυροπαρεγκεφαλιδικής γωνίας και ειδικά του ακουστικού νεύρου (285). Ωστόσο εξαίρεση αποτελεί το ακουστικό νευρίνωμα όπου οι ωτοακουστικές εκπομπές εμφανίζονται παθολογικές (286) (287). Επίσης απομυελινωτικές νόσοι, πολυνευροπάθειες και άλλες ειδικές νευρολογικές διαταραχές (288) (289) σε παιδιά και ενήλικες είναι δυνατόν να διερευνηθούν με τη βοήθεια του κλινικού αυτού εργαλείου. Ιδιαίτερα μνεία θα πρέπει να γίνει για την περίπτωση της ακουστικής νευροπάθειας (285) (290) καθώς οι φυσιολογικές ωτοακουστικές εκπομπές στην περίπτωση αυτή αποτελούν εκ των ων ουκ άνευ εύρημα και μέρος του ίδιου του ορισμού της διαταραχής. Συνολικά η χρήση των ωτοακουστικών εκπομπών είναι πολύτιμη στη διερεύνηση βαρηκοΐας μεγάλου βαθμού, όπου η καταγραφή των προκλητών δυναμικών του στελέχους έχει συχνά αμφίβολα αποτελέσματα. Στα ίδια πλαίσια, οι ωτοακουστικές εκπομπές με τη δυνατότητα που παρέχουν για διαφορική διάγνωση κοχλιακών και οπισθοκοχλιακών βλαβών αποτελούν σημαντικό μέρος της προεγχειρητικής διερεύνησης στους ασθενείς προς κοχλιακή εμφύτευση (285). Η περίπτωση της αιφνίδιας πτώσης ακοής αποτελεί επίσης ένα κλινικό πεδίο εφαρμογής των ωτοακουστικών εκπομπών. Ως ιδιοπαθής οξεία πτώση ακοής ορίζεται η άνοδος του τονικού ακουστικού ουδού κατά 30 db HL η 68

77 περισσότερο σε τρεις συνεχείς συχνότητες του τονικού ακοογράμματος που επέρχεται μέσα σε διάστημα το πολύ 3 ημερών και δεν έχει προφανή αιτία παρά τον πλήρη ακοολογικό, κλινικό και νευροωτολογικό έλεγχο (291). Οι ωτοακουστικές εκπομπές μπορούν να είναι χρήσιμες σε τέτοιες περιπτώσεις για τον έλεγχο της αποκατάστασης μιας τέτοιας διαταραχής. Συγκεκριμένα υπάρχουν ενδείξεις (292) (293) (294) (295) ότι η παρουσία εκπομπών στα πρώτα στάδια της νόσου και παρά τη μεγάλη βαρηκοΐα που θεωρητικά δε θα επέτρεπε την καταγραφή τους, αποτελεί θετικό προγνωστικό παράγοντα για την εξέλιξη της νόσου. Επιπλέον η παρουσία και μόνο καταγράψιμων εκπομπών καταδεικνύει ότι η, άγνωστης παθοφυσιολογίας αυτή, διαταραχή, πιθανότατα δεν αφορά τα έξω τριχωτά κύτταρα, αλλά άλλες δομές του κοχλία. Σημαντικός είναι ο κλινικός ρόλος των ωτοακουστικών εκπομπών και στη προσέγγιση της νόσου του Meniere. Η κλασσική θεώρηση της νόσου υποστηρίζει ότι η διαταραχή εντοπίζεται στην περιοχή του κοχλία και του συστήματος του ενδολεμφικού σάκου. Ωστόσο, η ποικιλομορφία στα χαρακτηριστικά, την εξέλιξη και την ανταπόκριση της νόσου σε φαρμακευτική ή χειρουργική θεραπεία καταδεικνύει πολλούς και διαφορετικούς παθοφυσιολογικούς μηχανισμούς ή και προβολή διαφορετικών τμημάτων του έσω ωτός. Ενισχυτική της θεώρησης αυτής είναι η ύπαρξη δύο ξεκάθαρα διαφορετικών περιπτώσεων όσον αφορά τις ωτοακουστικές εκπομπές σε ασθενείς με νόσο Meniere. Σε κάποιους οι εκπομπές εμφανίζονται διαταραγμένες (κυρίως στις χαμηλότερες συχνότητες) ή και απούσες όπως και λογικά θα αναμέναμε. Ωστόσο σε κάποιους ασθενείς (293) (296) οι οποίοι μπορεί να φτάνουν σε ποσοστό και το 30%, οι ωτοακουστικές εκπομπές εμφανίζονται φυσιολογικές. Το γεγονός αυτό εισάγει νέες θεωρήσεις για τη νόσο Meniere που υποστηρίζουν ότι υπάρχουν μορφές που προσβάλλουν τα έξω τριχωτά κύτταρα (297) (298) και άλλες που τα αφήνουν ανέπαφα, εντοπιζόμενες στα έσω τριχωτά κύτταρα (299) ή στις δενδριτικές συνάψεις (300). Επιπλέον σε περιπτώσεις μονόπλευρης προσβολής από Meniere έχουν παρατηρηθεί παθολογικές ωτοακουστικές εκπομπές από την άλλη πλευρά (293) ενδεικτικές υποκλινικής αμφοτερόπλευρης προσβολής, γεγονός που 69

78 εγείρει ερωτήματα για τη λογική πχ μονόπλευρων θεραπευτικών χειρουργικών παρεμβάσεων. Όλα τα παραπάνω συνηγορούν υπέρ του σημαντικού ρόλου των ωτοακουστικών εκπομπών στην παθοφυσιολογική κατανόηση, αλλά και θεραπευτική λογική της νόσου του Meniere. Εξάλλου, οι ωτοακουστικές εκπομπές είναι χρήσιμες και στην παρακολούθηση ασθενών που λαμβάνουν ωτοτοξικά φάρμακα. Οι βλάβες από φάρμακα όπως οι αμινογλυκοσίδες, η βανκομυκίνη, τα διουρητικά της αγκύλης και τα χημειοθεραπευτικά (πχ πλατίνα) αποτελούν συχνά συμβάματα και αφορούν τα έξω τριχωτά κύτταρα και την αγγειώδη ταινία. Είναι λοιπόν φανερό ότι η ύπαρξη διαγνωστικών εργαλείων που θα επιτρέπουν την πρώιμη ανίχνευση τέτοιων βλαβών σε ασθενείς που λαμβάνουν καθημερινές θεραπείες είναι εξαιρετικά σημαντική. Οι ωτοακουστικές εκπομπές παράγονται σε μικρότερη ένταση στους ασθενείς αυτούς, γεγονός που προηγείται των αλλοιώσεων του ακουστικού ουδού (301) (302) ικανοποιώντας έτσι αυτήν την ανάγκη. Επίσης, η δυνατότητα καθημερινών μετρήσεων που εξασφαλίζεται από το ταχύ και εύκολο της μεθόδου, καθιστά τις ωτοακουστικές εκπομπές ιδανικές και για την παρακολούθηση της αποκατάστασης των ασθενών αυτών. Οι ωτοακουστικές εκπομπές έχουν χρησιμοποιηθεί, σε σημαντική έκταση, και στην περίπτωση της διερεύνησης των εμβοών. Τυπικά οι ωτοακουστικές εκπομπές εμφανίζονται διαταραγμένες σε ασθενείς με εμβοές ακόμη και όταν αυτοί έχουν φυσιολογικά τονικά ακοογράμματα. Μάλιστα είναι δυνατόν να «εντοπίσουν» τη διαταραχή σε συγκεκριμένο φάσμα συχνοτήτων καθιστώντας ευχερέστερη την τονοτοπική εντόπιση της βλάβης. Η ανεύρεση διαταραγμένων ωτοακουστικών εκπομπών βεβαιώνει το αληθές της διαταραχής και οδηγεί σε περαιτέρω ελέγχους ή λήψη προληπτικών και θεραπευτικών μέτρων. Εξάλλου σύγχρονες μελέτες (303) (304) διερευνούν τη σχέση των αυτόματων ωτοακουστικών εκπομπών με τις εμβοές, με ασαφή ακόμη αποτελέσματα. Πέρα όμως από τις αληθείς διαταραχές της ακοής, οι ωτοακουστικές εκπομπές μπορούν να βοηθήσουν και στη διαγνωστική περιπτώσεων 70

79 ψευδοϋπακουσίας ή υποκρινόμενης βαρηκοΐας. Είναι φανερό ότι ο αντικειμενικός χαρακτήρας των ωτοακουστικών εκπομπών είναι εξαιρετικά πολύτιμος σε περιπτώσεις υπόκρισης λόγω ψυχιατρικών διαταραχών ή ιατρονομικών απαιτήσεων αποζημίωσης (131), καθώς φυσιολογικές ωτοακουστικές εκπομπές αποκλείουν την πιθανότητα της ύπαρξης κοχλιακής βαρηκοΐας. Τέλος, ένα μεγάλο κομμάτι της κλινικής χρησιμότητας των ωτοακουστικών εκπομπών άπτεται της καταστολής τους με τη χορήγηση ηχητικού ερεθίσματος λόγω της δράσης της φυγόκεντρου ακουστικής οδού. Το θέμα αυτό θα αναλυθεί διεξοδικά στο αντίστοιχο κεφάλαιο για το ελαιοκοχλιακό δεμάτιο, της παρούσας μελέτης. Ωτοακουστικές εκπομπές και έκθεση σε θόρυβο Ο ρόλος των ωτοακουστικών εκπομπών στη διερεύνηση της θορυβογενούς βαρηκοΐας είναι γνωστός και τεκμηριωμένος. Όπως έχει ήδη αναλυθεί ο θόρυβος αποτελεί έναν από τους κυριότερους και συνηθέστερους παράγοντες που προκαλούν διαταραχές της ακοής. Οι διαταραχές αυτές προκαλούνται από βλάβες μόνιμες ή αναστρέψιμες που επηρεάζουν κυρίως τα τριχωτά κύτταρα. Αυτές οι βλάβες των έξω τριχωτών κυττάρων είναι αναμενόμενο παθοφυσιολογικά να επηρεάζουν τις μικρομηχανικές ιδιότητες του κοχλία και συνεπώς να διαταράσσουν την παραγωγή των ωτοακουστικών εκπομπών. Στον τομέα αυτό έχει γίνει σημαντική έρευνα σε πειραματόζωα, η οποία έχει επιβεβαιώσει την ιδιαίτερη ευαισθησία της μεθόδου (305) (306) (307). Έτσι η ένταση των παροδικά προκλητών ωτοακουστικών εκπομπών έχει βρεθεί σημαντικά ελαττωμένη είτε μόνιμα είτε προσωρινά σε περίπτωση έκθεσης σε ισχυρό θόρυβο (308) (309) (310) (311). Επιπλέον το φάσμα συχνοτήτων στο οποίο καταγράφονται εμφανίζεται σαφώς πιο περιορισμένο, 71

80 καθώς οι υψηλότερες συχνότητες συχνά δεν καταγράφονται (308) (312). Είναι δε χαρακτηριστικό ότι το φάσμα των παραγόμενων εκπομπών συνήθως σταματάει στην αμέσως προηγούμενη συχνότητα από αυτήν στη οποία ξεκινά η βαρηκοΐα στο τονικό ακοόγραμμα (312). Αυτές οι διαταραχές αν και δεν μπορούν να αντιστοιχηθούν πλήρως με την τονική ακοομετρία, με την έννοια της δημιουργίας ενός αντικειμενικού ακοογράμματος, ωστόσο είναι εξαιρετικά χρήσιμες στην ανίχνευση αλλά και παρακολούθηση της θορυβογενούς βαρηκοΐας. Τα ανωτέρω ισχύουν με ανάλογο τρόπο και για τις ωτοακουστικές εκπομπές προϊόντων παραμόρφωσης (205). Ομοίως η ένταση τους παρουσιάζει ελάττωση και μάλιστα πολλές φορές με τη χαρακτηριστική εμβύθιση στα 3 και 4 khz όπως και το τονικό ακοόγραμμα (313). Ωστόσο οι παροδικά προκλητές ωτοακουστικές εκπομπές φαίνεται να πλεονεκτούν έναντι αυτών στην πρώιμη ανίχνευση θορυβογενών αλλοιώσεων. Οι ιδιότητες που καθιστούν τις ωτοακουστικές εκπομπές πολύτιμες είναι κυρίως δύο. Πρώτον το γεγονός ότι οι διαταραχές στην παραγωγή των ωτοακουστικών εκπομπών προηγούνται των διαταραχών στο τονικό ακοόγραμμα, δηλαδή με άλλα λόγια είναι δυνατόν να εμφανίζονται και σε άτομα με έκθεση σε θόρυβο, αλλά με φυσιολογικό τονικό ακοόγραμμα (308) (183) (132). Το γεγονός αυτό αποδίδεται σε «υποκλινικές» διαταραχές της ακοής που αν και ανιχνεύονται με τις ωτοακουστικές εκπομπές ωστόσο δεν προκαλούν άνοδο και του ακουστικού ουδού. Μελέτες σε πειραματόζωα καταδεικνύουν ότι μία καταστροφή των έξω τριχωτών κυττάρων της τάξης του 20% είναι δυνατόν να μην αντανακλάται στους ακοομετρικούς ουδούς (314). Ανάλογες μελέτες τόσο σε πειραματόζωα όσο και σε ανθρώπους καταδεικνύουν επίσης ότι ο θόρυβος είναι δυνατόν να προκαλέσει βλάβες στο έσω ους που αν και εμφανείς ιστολογικά, ωστόσο δεν αναδεικνύονται με άνοδο των ακουστικών ουδών (99) (315). Φυσικά η συνέχιση της έκθεσης σε θόρυβο βαθμιαία επιφέρει και διαταραχές στο τονικό ακοόγραμμα. Συνεπώς οι ωτοακουστικές εκπομπές είναι αυξημένης ευαισθησίας μέθοδος για την ανίχνευση θορυβογενών διαταραχών σε σχέση με το τονικό ακοόγραμμα. Η δεύτερη ιδιότητα έχει να κάνει με το 72

81 γεγονός ότι κατά την ανάρρωση από ένα ακουστικό τραύμα πρώτα ανανήπτουν οι ωτοακουστικές εκπομπές και κατόπιν έχουμε αποκατάσταση και των ακοομετρικών ουδών (27). Επιπλέον η καταγραφή ωτοακουστικών εκπομπών κατά τα πρώτα στάδια της διαταραχής είναι θετικό προγνωστικό σημείο και για τη μελλοντική αποκατάσταση στο τονικό ακοόγραμμα (316). Συνεπώς οι ωτοακουστικές εκπομπές αποτελούν σημαντικό κλινικό εργαλείο και για την παρακολούθηση των θορυβογενών διαταραχών της ακοής. Στα πλεονεκτήματά τους θα πρέπει να προστεθούν τέλος και η ταχύτητα (μικρότερος χρόνος σε σχέση με την τονική ακοομετρία), η αντικειμενικότητα (ιδιαίτερα σε παιδιά ή μη συνεργαζόμενους ασθενείς) αλλά και το μικρό κόστος. Γιατί οι ωτοακουστικές εκπομπές είναι σε θέση να ανιχνεύουν βλάβες που διαφεύγουν από την τονική ακοομετρία; Μια θεωρία που έχει διατυπωθεί είναι αυτή της «περίσσειας» των τριχωτών κυττάρων. Σύμφωνα με αυτό το θεωρητικό μοντέλο ο αριθμός των έξω τριχωτών κυττάρων που διαθέτουμε είναι μεγαλύτερος από αυτόν που είναι απαραίτητος για τη φυσιολογική ακοή. Το γεγονός αυτό έχει αποδειχθεί σε πειραματόζωα (317). Αυτή η «περίσσεια» των έξω τριχωτών κυττάρων αποτελεί ένα προστατευτικό μηχανισμό έναντι θορυβογενών αλλοιώσεων, καθώς η απώλεια ενός αριθμού κυττάρων δεν επηρεάζει την ακοή. Οι ακουστικοί ουδοί επηρεάζονται μόνο όταν καταστραφούν έξω τριχωτά κύτταρα πάνω από έναν οριακό αριθμό (318). Επιπλέον, ο κοχλίας φαίνεται να έχει την ικανότητα ανακατανομής (remapping) συχνοτήτων μεταξύ περιοχών του κοχλία μέσω της περίσσειας των έξω τριχωτών κυττάρων όταν τα κύτταρα μιας περιοχής καταστραφούν (318) (319) (320). Έχει δηλαδή την ικανότητα το έσω ους να «μπαλώνει» κατεστραμμένες περιοχές μέσω της ρύθμισης των συχνοτήτων (fine tunning) μέσω των έξω τριχωτών κυττάρων. Με βάση τα παραπάνω και δεδομένου ότι οι ωτοακουστικές εκπομπές αντανακλούν τη λειτουργική κατάσταση των έξω τριχωτών κυττάρων, προφανώς θα είναι σε θέση να εντοπίσουν και αλλοιώσεις που δεν ξεπερνούν την «περίσσεια» και ικανότητα «ανακατανομής» του κοχλία (ώστε να εκφραστούν και στην τονική ακοομετρία), αλλά ωστόσο είναι αρκετές ώστε να ανιχνευτούν μέσω των διαταραχών των ωτοακουστικών εκπομπών. 73

82 Μία άλλη θεωρία που έχει προταθεί είναι η βλάβη των υπερυψηλών συχνοτήτων. Σύμφωνα με τη θεωρία αυτή η προκαταρκτικές βλάβες της ακοής αφορούν τις συχνότητες πάνω από τα 8000 Hz που εξετάζονται στην τυπική τονική ακοομετρία. Έτσι οι πρώιμες αυτές βλάβες αν και δεν ανιχνεύονται στο τονικό ακοόγραμμα, ωστόσο διαταράσσουν τις ωτοακουστικές εκπομπές σε φάσμα συχνοτήτων χαμηλότερο από αυτό στο οποίο εντοπίζεται η βλάβη (321) (322). Ο λόγος για το γεγονός αυτό οφείλεται σε συγκεκριμένα χαρακτηριστικά τους και ιδιαίτερα των παροδικά προκλητών ωτοακουστικών εκπομπών - που έχουν σαν αποτέλεσμα βλάβες στη βάση του κοχλία να αντανακλώνται στις εκπομπές που παράγονται σε υψηλότερες κοχλιακές περιοχές, αφού όπως αναφέρθηκε στο ίδιο «πέρασμα» ανιχνεύονται όλες οι περιοχές του κοχλία και η διάκριση συχνοτήτων γίνεται εκ των υστέρων (323) (324). Επιπλέον οι Whitnell και συν (324), αλλά και οι Yates και Withnell (325) αναφέρουν ότι και στις παροδικά προκλητές ωτοακουστικές εκπομπές η μη γραμμική παραμόρφωση (distortion) μπορεί να εξηγεί διαταραχές σε φάσμα συχνοτήτων διαφορετικό από αυτό που βρίσκεται η βλάβη. Η παραπάνω θεωρία εξηγεί και τη μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα των παροδικά προκλητών ωτοακουστικών εκπομπών σε σχέση με τις ωτοακουστικές εκπομπές προϊόντων παραμόρφωσης στην ανίχνευση υποκλινικών θορυβογενών αλλοιώσεων. Οι Konopka και συν (326) το 2005 ήταν οι μόνοι που επιχείρησαν να επιβεβαιώσουν τη θεωρία αυτή χρησιμοποιώντας συγκριτικά την ακοομετρία υψηλών συχνοτήτων και τις ωτοακουστικές εκπομπές και τα αποτελέσματά τους είναι ενθαρρυντικά. Εξαιτίας όλων των παραπάνω γίνεται προσπάθεια σήμερα οι ωτοακουστικές εκπομπές να αποτελούν αναπόσπαστο κομμάτι κάθε προγράμματος προστασίας και παρακολούθησης της ακοής σε άτομα που εκτίθενται σε θόρυβο (conservation program) (327). Η χρησιμότητα τους αυξάνει από το γεγονός ότι μια παροδική άνοδος του ουδού (TTS) στην τονική ακοομετρία αποτελεί απλά μια «προειδοποίηση» χωρίς ιδιαίτερη προγνωστική σημασία, ενώ αντίθετα μια μόνιμη άνοδος του ουδού (PTS) σηματοδοτεί ήδη 74

83 αποτυχία του προγράμματος προστασίας και παρακολούθησης καθώς σημαίνει ήδη μια μη αναστρέψιμη βλάβη. Ειδικά στην περίπτωση προσωπικού των Ενόπλων Δυνάμεων χαρακτηριστική είναι η εργασία των Lucertini και συν (328) που χρησιμοποίησαν τις προκλητές ωτοακουστικές εκπομπές στην Ιταλική Πολεμική Αεροπορία, αν και για διάφορους μεθοδολογικούς λόγους κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι δεν είναι ικανοποιητικές για τη διάκριση υποκλινικών θορυβογενών βλαβών σε τέτοιο περιβάλλον. Αντίθετα άλλες μελέτες (329) (326) (183) (330) σε στρατιωτικό προσωπικό που μελέτησαν μάλιστα συγκεκριμένα την επίδραση στιγμιαίων ισχυρών ερεθισμάτων (impulse noise) από φορητό οπλισμό ή εκρηκτικά, καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι οι ωτοακουστικές εκπομπές μπορούν να αποτελέσουν ένα εξαιρετικό βοήθημα σε αυτές τις περιπτώσεις. Συγκεκριμένα τόσο η ανίχνευση παροδικών όσο και μόνιμων υποκλινικών βλαβών μετά από στρατιωτική υπηρεσία ήταν ευκολότερη και πολύ πιο ακριβής σε σχέση με την απλή τονική ακοομετρία. Οι Attias και συν (310) (205) (132) μελέτησαν περίπου 400 άτομα του προσωπικού των Ισραηλινών Ενόπλων Δυνάμεων και διαπίστωσαν χαμηλές ωτοακουστικές εκπομπές σε άτομα που έβαλαν συχνά με φορητό οπλισμό η συμμετείχαν σε εκπαιδευτικές δραστηριότητες όπου χρησιμοποιούνταν εκρηκτικά, σε σχέση με ομάδα ελέγχου που είχε μόνο υπηρεσία γραφείου. Οι Egdhal και συν (330) μελέτησαν την ακοή του προσωπικού σε Σχολή Πυροβολικού και διαπίστωσαν σημαντική πτώση στο εύρος των προκλητών ωτοακουστικών εκπομπών. Τέλος οι Lapsley-Miller και συν (327) (215) μελέτησαν τόσο Αμερικάνους Πεζοναύτες όσο και προσωπικό αεροπλανοφόρων με παρόμοια ευρήματα. Εξάλλου, οι ωτοακουστικές εκπομπές έχουν χρησιμοποιηθεί επίσης με επιτυχία στη μελέτη προσωρινών διαταραχών του ουδού (TTS) (331) (332) (333). Το μέγεθος των παροδικών, αναστρέψιμών μεταβολών του ακουστικού ουδού (TTS) δεν αποτελεί προγνωστικό σημείο αντίστοιχων μόνιμων μεταβολών (PTS) ωστόσο η παρουσία τους καταδεικνύει αν μια τέτοια μεταβολή είναι πιθανή (203) (100), ενώ σύμφωνα με κάποιους ερευνητές η 75

84 παρουσία τέτοιων παροδικών μεταβολών ίσως να έχει και προστατευτικό ρόλο (99) (334). Ωστόσο αυτό που είναι ιδιαίτερα σημαντικό όσον αφορά το ρόλο των ωτοακουστικών εκπομπών στις βλάβες από έκθεση σε θόρυβο είναι η πρόγνωση. Για να επιτευχθεί ο στόχος της πρόγνωσης θορυβογενών αλλοιώσεων κομβικής σημασίας ζήτημα θεωρείται η διαφορετική «ευαισθησία» που παρουσιάζουν τα διάφορα άτομα στο θόρυβο. Αυτή η ποικιλότητα στην αντοχή στον ίδιο θόρυβο έχει παρατηρηθεί και μελετηθεί τόσο σε ζώα όσο και ανθρώπους (203) και όπως ήδη αναφέρθηκε διάφοροι παράγοντες από το χρώμα ματιών έως γενετικούς παράγοντες έχουν ενοχοποιηθεί. Ωστόσο μέχρι σήμερα δεν υπάρχει κάποιο κλινικό τεστ που να καταδεικνύει την ευαισθησία ενός ατόμου στο θόρυβο και ο τομέας αυτός αποτελεί ένα ιδιαίτερα δυναμικό πεδίο έρευνας. Ο ρόλος των ωτοακουστικών εκπομπών είναι ιδιαίτερα σημαντικός στο πεδίο αυτό. Συνήθως ο ρόλος αυτός εξαντλείται στο φαινόμενο της καταστολής των ωτοακουστικών εκπομπών λόγω της δράσης της φυγόκεντρου ακουστικής οδού. Ωστόσο πρωτοπόροι συγγραφείς σε μεγάλη μελέτη (215) που πραγματοποιήθηκε μάλιστα σε στρατιωτικό προσωπικό, κατέδειξαν σημαντικά στοιχεία προς την κατεύθυνση της πρόβλεψης της ευαισθησίας ενός ατόμου σε θορυβογενείς αλλοιώσεις με βάση την ένταση των ωτοακουστικών εκπομπών. Συγκεκριμένα και παρά τα επιμέρους μεθοδολογικά προβλήματα, βρέθηκε σημαντική στατιστική συσχέτιση ανάμεσα στη χαμηλή ένταση των ωτοακουστικών εκπομπών και στη πιθανότητα θορυβογενούς βαρηκοΐας. Συγκεκριμένα ειδικά για τις προκλητές ωτοακουστικές εκπομπές βρέθηκε ότι η πιθανότητα θορυβογενούς απώλειας ακοής σε άτομα που είχαν χαμηλή ένταση τέτοιων εκπομπών ήταν εξαπλάσια σε σχέση με το υπόλοιπο προσωπικό. Το θεωρητικό υπόβαθρο που προτάθηκε ήταν ακριβώς η θεωρία της «περίσσειας» των τριχωτών κυττάρων που περιεγράφηκε παραπάνω. Παρόμοια αποτελέσματα υπήρξαν και σε μελέτη του 2009 (335) σε Γάλλους πιλότους με τη χρήση ωτοακουστικών εκπομπών προϊόντων παραμόρφωσης. 76

85 V. ΕΛΑΙΟΚΟΧΛΙΑΚΗ ΔΕΣΜΙΔΑ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΤΟΛΗ ΤΩΝ ΩΤΟΑΚΟΥΣΤΙΚΩΝ ΕΚΠΟΜΠΩΝ Ανατομία και φυσιολογία του ελαιοκοχλιακού δεματίου Η φυγόκεντρη ακουστική οδός, ή όπως συχνά αναφέρεται ελαιοκοχλιακή δεσμίδα ή ελαιοκοχλιακό δεμάτιο, αποτελεί τη λιγότερο ίσως μελετημένη νευροωτολογική δομή, καθώς ο ρόλος της παραμένει ακόμη και σήμερα αμφίβολος. Η φυγόκεντρος ακουστική οδός πρωτοπεριγράφηκε μόλις το 1946 από τον Grant Rasmunssen (336), ως μέρος της διδακτορικής του διατριβής στην έδρα του Πανεπιστημίου της Μινεσσότα που του ανατέθηκε το Έκτοτε τα ερωτήματα που γέννησε η ύπαρξη αυτής της μυστηριώδους νευρικής οδού δεν έχουν απαντηθεί σε όλη τους την έκταση. Πέρασαν μάλιστα σχεδόν 40 χρόνια μέχρι οι Warr και Guinan (337) να περιγράψουν δύο ξεχωριστές νευρικές δεσμίδες, το έσω και το έξω ελαιοκοχλιακό δεμάτιο, με το πρώτο να προέρχεται από τους πυρήνες της άνω έσω ελαίας, ενώ το δεύτερο από αυτούς της άνω έξω. Η άνω ελαία βρίσκεται στο εγκεφαλικό στέλεχος και συγκεκριμένα στο κοιλιακό τμήμα της γέφυρας. Ο σχηματισμός της άνω ελαίας αποτελείται από ένα συγκρότημα πυρήνων, γνωστό ως σύμπλεγμα της άνω ελαίας (Superior olivary complex, SOC), εκ των οποίων τουλάχιστον δέκα έχουν βρεθεί ότι συμμετέχουν στη φυγόκεντρη ακουστική οδό. Οι τρεις από αυτούς χαρακτηρίζονται ως μείζονες πυρήνες και αναλυτικά πρόκειται για τον πυρήνα της άνω έσω ελαίας (Medial superior olive nucleus, MSO), τον πυρήνα της άνω έξω ελαίας (Lateral superior olive nucleus, LSO) και τον έσω πυρήνα του τραπεζoειδούς σώματος (Medial nucleus trapezoid body, MNTB) ο οποίος έχει συνδέσεις και με τον πυρήνα της άνω έξω ελαίας. Οι δύο πρώτοι δέχονται συνάψεις (338) και από τους κοχλιακούς πυρήνες που βρίσκονται στο 77

86 κατώτερο στέλεχος. Η ύπαρξη των συνδέσεων αυτών (αλλά και άλλων σε διαφορετικά επίπεδα της φυγόκεντρου ακουστικής οδού) με την κεντρομόλο ακουστική οδό επιτρέπουν στο ελαιοκοχλιακό δεμάτιο να λειτουργεί σαν ένα νευρωνικό κύκλωμα ανάδρασης με την κεντρομόλο οδό. Οι υπόλοιποι πυρήνες της άνω ελαίας είναι γνωστοί σαν περιελαιακοί και αποτελούν λειτουργικό τμήμα των μειζόνων πυρήνων. Ο ρόλος τους στη λειτουργία της φυγόκεντρου ακουστικής οδού προκύπτει από την παρουσία συνάψεων που δημιουργούνται από τους πολύπολους νευρώνες των πυρήνων αυτών, με τον πυρήνα της άνω έξω ελαίας, τους κοχλιακούς πυρήνες και το δικτυωτό σχηματισμό (339). Συνάψεις επίσης δημιουργούνται και με τον κοιλιακό πυρήνα του τραπεζοειδούς σώματος (340) (341). Εξάλλου, οι περιελαιακοί πυρήνες που βρίσκονται τοπογραφικά περί τον έσω πυρήνα του τραπεζoειδούς σώματος, παρέχουν την πλειονότητα των νευρικών ινών του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου (340) (339) (341). Από αυτούς, ο έσω κοιλιακός περιελαιακός πυρήνας αποτελεί την κύρια θέση από όπου εκπορεύονται ίνες για την ετερόπλευρη φυγόκεντρο νεύρωση του κοχλία (340) (342). Οι πυρήνες της ελαίας διαθέτουν όπως αναφέρθηκε πολυάριθμες συνδέσεις με τους κοχλιακούς πυρήνες. Οι ίνες που κατέρχονται εκ του έσω και έξω ελαιοκοχλιακού δεματίου πορεύονται μέσω της ραχιαίας ακουστικής ακρολοφίας προς τους κοχλιακούς πυρήνες. Φυσικά και ανιούσες ίνες εκ των κοχλιακών πυρήνων μέσω της ακουστικής ακτινοβολίας πορεύονται προς τους πυρήνες της φυγόκεντρου ακουστικής οδού στην άνω ελαία, τόσο ομόπλευρα όσο και ετερόπλευρα. Έτσι, οι περισσότερες ίνες από τον πυρήνα της άνω έξω ελαίας (έξω ελαιοκοχλιακό δεμάτιο) πορεύονται ομόπλευρα προς τον κοιλιακό κοχλιακό πυρήνα, ενώ μόνο κάποιες καταλήγουν στον ραχιαίο κοχλιακό πυρήνα και ελάχιστες πορεύονται αμφοτερόπλευρα (343). Αντίστοιχα με την πορεία αυτή είναι και η πορεία των ινών της κεντρομόλου ακουστικής οδού, καθώς οι περισσότερες ίνες από τον κοιλιακό κοχλιακό πυρήνα καταλήγουν κυρίως ομόπλευρα στο έξω ελαιοκοχλιακό δεμάτιο (343). Αντίστοιχα όσον αφορά τις ίνες του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου οι ίνες του προβάλλουν στους ετερόπλευρους κοιλιακούς και ραχιαίους κοχλιακούς πυρήνες ενώ κάποιες ίνες 78

87 προβάλλουν ομόπλευρα στο πρόσθιο τμήμα του κοιλιακού κοχλιακού πυρήνα. Οι ίνες του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου στα περισσότερα είδη εκπορεύονται σε μεγαλύτερο βαθμό από τον κοιλιακό πυρήνα του τραπεζοειδούς σώματος. Άλλοι πυρήνες που δέχονται ίνες από το έσω ελαιοκοχλιακό δεμάτιο είναι ο πρόσθιος έσω προελαιακός πυρήνας, ο έσω πυρήνας του τραπεζοειδούς σώματος και ο πρόσθιος προελαιακός πυρήνας (344). Η κατανομή των ινών των νευρώνων του έσω δεματίου πραγματοποιείται περισσότερο κεφαλικά σε σχέση με τις ίνες του έξω δεματίου, και φτάνουν τελικά στον ουραίο και κοιλιακό πυρήνα του έξω λημνίσκου. Οι νευρώνες του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου δέχονται συνάψεις και από υψηλότερα κέντρα όπως τα κατώτερα διδύμια (345) και ο ακουστικός φλοιός (346). Στις συνδέσεις αυτές ίσως να οφείλεται και η πλαστικότητα του φυγόκεντρου συστήματος και η ικανότητα «εκπαίδευσής» του που έχει παρατηρηθεί (347). Αντίστροφα οι ίνες της κεντρομόλου ακουστικής οδού από τους κοχλιακούς πυρήνες προβάλλουν κυρίως ετερόπλευρα και λιγότερο αμφοτερόπλευρα στους πυρήνες της άνω έσω ελαίας (343). Είναι δηλαδή φανερό ότι οι περιοχές όπου προβάλλουν οι ίνες της φυγόκεντρου οδού είναι περίπου και οι περιοχές όπου συνάπτονται και οι κεντρομόλες ακουστικές ίνες (348). Σύμφωνα με την κατανομή που περιεγράφηκε, οι πυρήνες του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου δέχονται ερεθίσματα κυρίως από τον ετερόπλευρο κοχλία, ενώ οι πυρήνες του έξω ελαιοκοχλιακού δεματίου κυρίως από τον ομόπλευρο. Επιπλέον, λόγω της επικάλυψης και επικοινωνίας των περιοχών της φυγόκεντρου και της κεντρομόλου οδού, οι πληροφορίες που μεταφέρονται με την κεντρομόλο οδό και αφορούν τα ηχητικά ερεθίσματα, όπως η συχνότητα, η ένταση, ο χρόνος κλπ, επηρεάζουν μέσω των πυρήνων και τη φυγόκεντρο οδό (343) (348). 79

88 Εικόνα 5: Σχηματική παράσταση του ελαιοκοχλιακού δεματίου και της πορείας των νευρώνων του προς τον ομόπλευρο κοχλία. Τα κυτταρικά σώματα των νευρώνων του έξω ελαιοκοχλιακού δεματίου εντοπίζονται περί του άνω έξω πυρήνα της ελαίας, ενώ αυτά του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου στο έσω τμήμα του άνω συμπλέγματος πυρήνων της ελαίας. Οι νευράξονες του έξω (αμύελες ίνες με γκρίζο χρώμα στο σχέδιο) και του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου (εμμύελες ίνες με μαύρο χρώμα στο σχέδιο) συναποτελούν το ελαιοκοχλιακό δεμάτιο. Καθώς το ελαιοκοχλιακό δεμάτιο πορεύεται προς τα έξω, ίνες εκπορεύονται από αυτό προς τους κοχλιακούς αλλά και αιθουσαίους πυρήνες. Είναι σημαντικό ότι οι πυρήνες της άνω ελαίας που περιεγράφηκαν χαρακτηρίζονται από τονοτοπική οργάνωση. Έτσι στον πυρήνα της άνω έξω ελαίας και στον έσω πυρήνα του τραπεζoειδούς σώματος οι κύριες συχνότητες που αντιπροσωπεύονται είναι κατά 90% αυτές από 1000 έως Hz, ενώ το 50% των νευρώνων έχει την καλύτερη ανταπόκριση στο φάσμα άνω των 5000 Hz (349) (350). Αντίθετα, στον πυρήνα της άνω έσω ελαίας η πλειονότητα των νευρώνων παρουσιάζει τη μεγαλύτερη ευαισθησία στις συχνότητες κάτω από τις 4000 Hz και σε ποσοστό 30% κάτω και των 2000 Hz (351). Αυτή η τονοτοπική οργάνωση των πυρήνων της άνω ελαίας παίζει σημαντικό ρόλο στην κωδικοποίηση διαφορετικών ερεθισμάτων και την αναγνώριση της προέλευσης του ήχου στο χώρο. Επιπλέον οι συνδέσεις του κοχλιακού πυρήνα με το ελαιοκοχλιακό δεμάτιο προέρχονται από δύο εντελώς διακριτές περιοχές: την οπισθοκοιλιακή περιοχή (posteroventral subdivision (PVCN)) (352) και την προσθιοκοιλιακή περιοχή (anteroventral subdivision (AVCN)) (353). Η διαφορετική λειτουργική σημασία των συνδέσεων αυτών έχει εντοπισθεί με τη 80

89 βοήθεια μελετών όπου κάθε μία από τις περιοχές αυτές υπέστη επιλεκτική καταστροφή με τη χρήση καινικού οξέως. Έτσι η καταστροφή της οπισθοκοιλιακής περιοχής προκάλεσε αναστολή αποκλειστικά του ομόπλευρου αντανακλαστικού (354). Αργότερα χρονικά σε σχέση με την περιγραφή του έσω και έξω ελαιοκοχλιακών δεματίων, περιεγράφηκε και το ανώτερο τμήμα της φυγόκεντρου ακουστικής οδού ανάμεσα στους πυρήνες της ελαίας και τον εγκεφαλικό φλοιό. Έτσι από τρεις περιοχές του φλοιού και συγκεκριμένα το πρωτεύων ακουστικό πεδίο, το δευτερεύων ακουστικό πεδίο και το πρόσθιο ακουστικό πεδίο που βρίσκονται στα πυραμοειδή κύτταρα του ακουστικού φλοιού ξεκινάνε κατιούσες νευρικές ίνες. Οι ίνες αυτές συνάπτονται με τη ραχιαία περιοχή των κάτω διδυμίων κυρίως ομόπλευρα (355) (356). Στη συνέχεια, ίνες από το ραχιαίο και κεντρικό τμήμα των κάτω διδυμίων συνάπτονται με τους πυρήνες της άνω ελαίας τόσο ομόπλευρα όσο και ετερόπλευρα. Επιπλέον ίνες από το κεντρικό τμήμα των κάτω διδυμίων συνάπτονται και με τον κοιλιακό πυρήνα του τραπεζοειδούς σώματος (355) (357). Από την ανατομική περιγραφή, είναι φανερό ότι δημιουργείται ένα νευρικό κύκλωμα που περιλαμβάνει την κεντρομόλο ακουστική οδό τον ακουστικό φλοιό, τις ίνες από τον φλοιό στα διδύμια και από αυτά στην ελαία και κατόπιν στα ελαιοκοχλιακά δεμάτια. Το κύκλωμα αυτό (μαζί με τις επιμέρους συνάψεις σε διάφορα σημεία του που ήδη περιεγράφηκαν) είναι η βάση της λειτουργίας της φυγόκεντρου ακουστικής οδού. Η κατανομή της οδού αυτής στον κοχλία είναι σημαντική και διαφέρει σε μεγάλο βαθμό ανάμεσα στο έσω και το έξω ελαιοκοχλιακό δεμάτιο. Από τους πυρήνες του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου ξεκινούν όπως προαναφέρθηκε εμμύελες ίνες οι οποίες στο μεγαλύτερο ποσοστό τους (75%) χιάζονται και καταλήγουν στον ετερόπλευρο κοχλία (341). Αντίθετα από τους πυρήνες του έξω ελαιοκοχλιακού δεματίου ξεκινούν αμύελες ίνες που χιάζονται σε ένα μικρό μόνο ποσοστό και η μεγάλη πλειοψηφία τους καταλήγει στον ομόπλευρο κοχλία (341). Οι ίνες και των δύο δεματίων πορεύονται ραχιαία των αντίστοιχων πυρήνων τους και φτάνουν στο έδαφος της τέταρτης κοιλίας διά του δικτυωτού 81

90 σχηματισμού. Στο σημείο αυτό έχουμε το χιασμό των ινών που θα κατευθυνθούν ετερόπλευρα. Στη συνέχεια ο συνδυασμός χιασμένων και αχίαστων νευρικών ινών πορεύονται επί τα εκτός του έσω γόνατος του προσωπικού νεύρου, κάτω από τους αιθουσαίους πυρήνες και περνώντας από το κεφαλικό άκρο του κοιλιακού αιθουσαίου πυρήνα, εξέρχονται ως τμήμα του κάτω αιθουσαίου νεύρου (341) (358). Εικόνα. 6: Το ελαιοκοχλιακό αντανακλαστικό προς τον δεξιό (ομόπλευρο) κοχλία. Τομές του εγκεφαλικού στελέχους και των κοχλιών αμφοτερόπλευρα, όπου καταδεικνύεται η οδός του ομόπλευρου και του ετερόπλευρου ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού: α. Ίνες του κοχλιακού νεύρου (VIII εγκεφαλική συζυγία) (έντονες γραμμές) προς τον κοχλιακό πυρήνα β. ίνες εκ του κοχλιακού πυρήνα με τα χιασμένα τμήματά τους (διακεκκομένες γραμμές) προς προς τα κυτταρικά σώματα του ελαιοκοχλιακού δεματίου και γ. νευράξονες του ελαιοκοχλιακού δεματίου προς τον κοχλία (έντονες γραμμές). Καταδεικνύονται επίσης κατιούσες ίνες προς το δεμάτιο απευθείας από εγκεφαλικά κέντρα (στικτές γραμμές). Δια του αιθουσαίου νεύρου, οι ίνες της φυγόκεντρου ακουστικής οδού φθάνουν έως το αιθουσαίο γάγγλιο και εκεί αναδύονται για να εισέλθουν στον κοχλία διά του πόρου του Rosenthal. Κατόπιν, η συνέχεια τους μέσω του νεύρου του Oort εισέρχεται στο ελικοειδές γάγγλιο και διά αυτού μαζί με τις ίνες του ακουστικού νεύρου διατρέχουν ολόκληρο τον κοχλία από τη βάση έως την κορυφή του (341) (359). Κατά την πορεία αυτή οι εμμύελες ίνες του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου χάνουν το έλυτρο τους, πριν καταλήξουν διά του ελικοειδούς πετάλου στο όργανο του Corti. Εκεί οι ίνες του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου διασχίζουν τη σήραγγα του Corti και διά του χώρου του Nuel περνούν μέσα από τα κύτταρα του Deiters και απολήγουν στα έξω τριχωτά κύτταρα, όπου συνάπτονται στη βάση ή σπανιότερα στην πλάγια επιφάνειά τους (360). 82

91 Οι συνάψεις αυτές αφορούν κυρίως τον πρώτο και δεύτερο στίχο των έξω τριχωτών κυττάρων, ενώ κάθε νευρική ίνα συνάπτεται με 6 έως 12 έξω τριχωτά κύτταρα (359) (361). Από την άλλη οι ίνες του έξω ελαιοκοχλιακού δεματίου φέρονται επίσης στο όργανο του Corti και πορεύονται κάτω από τα έσω τριχωτά κύτταρα. Εκεί σχηματίζεται ένα ελικοειδές δίκτυο νευρικών ινών που περιλαμβάνει κεντρομόλες ίνες από τα έσω και έξω τριχωτά κύτταρα (τύπου Ι και ΙΙ) και φυγόκεντρες ίνες προς τα έσω και έξω τριχωτά κύτταρα (δηλαδή ίνες του έξω και έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου αντίστοιχα). Οι ίνες του έξω ελαιοκοχλιακού δεματίου δεν συνάπτονται απευθείας με τα έσω τριχωτά κύτταρα, αλλά μέσα σε αυτό το δίκτυο κάθε ίνα του έξω ελαιοκοχλιακού δεματίου συνάπτεται με δύο τουλάχιστον δενδριτικές απολήξεις των τύπου Ι κεντρομόλων ινών που συνάπτονται με τη σειρά τους με τα έσω τριχωτά κύτταρα (360) (362). H κατανομή του έξω ελαιοκοχλιακού δεματίου στον κοχλία έχει τονοτοπικό χαρακτήρα. Έτσι οι ίνες του έξω ελαιοκοχλιακού δεματίου που προέρχονται από πυρήνες του κοιλιακού τμήματος που αντιστοιχούν στις υψηλές συχνότητες κατανέμονται βασικά στη βάση του κοχλία, ενώ εκείνες που προέρχονται από το ραχιαίο τμήμα κατανέμονται στη μεσαία και κορυφαία έλικα. Αυτό ισχύει για τις αχίαστες ίνες, ενώ το ποσοστό των ινών που χιάζονται δεν έχει αυστηρή τονοτοπική διάταξη και οι περισσότερες κατευθύνονται προς την κορυφή του κοχλία (362). Ομοίως οι ίνες του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου δεν έχουν αυστηρή τονοτοπική οργάνωση, αλλά υπάρχει μεγάλου βαθμού αλληλοκάλυψη των περιοχών που κατανέμονται (363). Οι ίνες του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου εμφανίζουν ευμεγέθη σώματα από όπου εκφύονται δενδρίτες που κατανέμονται σε διαφορετικές κατευθύνσεις και οι μακρύτεροι από αυτούς πορεύονται προς τα έσω (344). Αυτή η φαινομενικά ισότιμη και μη ρυθμισμένη κατανομή των δενδριτών του δεματίου μοιάζει αναντίστοιχος με τη δράση του δεματίου που εντοπίζεται με ακρίβεια ανά περιοχή και αφορά κάθε φορά τη συγκεκριμένη περιοχή που αφορά τη συχνότητα του ήχου (364) (359). 83

92 Η κατανομή των απολήξεων του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου εμφανίζει όμως κάποια χαρακτηριστικά. Τα έξω τριχωτά κύτταρα της βάσης του κοχλία λαμβάνουν κατά μέσο όρο εννέα απολήξεις του έσω δεματίου (365). Κάποιες διογκώσεις των απολήξεων του έσω δεματίου φαίνεται μάλιστα να εφάπτονται και να επικοινωνούν απευθείας με τις τύπου ΙΙ νευρικές ίνες του ακουστικού νεύρου (366). Οι απολήξεις της κάθε ίνας του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου παρουσιάζει σημαντική διάχυση όσον αφορά την κατάληξή τους στο όργανο του Corti. Για παράδειγμα στα ινδικά χοιρίδια μία νευρική ίνα φαίνεται να κατανέμεται σε μια έκταση 1.5 mm, ενώ στις γάτες η διάχυση των απολήξεων μπορεί να καλύπτει μία έκταση ακόμη και 3.2 mm (359). Ωστόσο είναι σημαντικό ότι στην έκταση αυτή η κατανομή της νεύρωσης δεν είναι συνεχής αλλά κατατμημένη δηλαδή κατά περιοχές ( patchy ) όπου θύλακοι έξω τριχωτών κυττάρων που νευρώνονται από τις απολήξεις μίας ίνας διαδέχονται μεγάλες περιοχές που δεν νευρώνονται από την ίνα αυτή αλλά από απολήξεις άλλων ινών. Αυτή η κατανομή αντιστοιχεί αδρά και στην τονοτοπική κατανομή του κοχλία για το κεντρομόλο ακουστικό σύστημα (364) (359) (367). Με τον τρόπο αυτό η δράση του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου επιδρά στον κοχλία με ένα τρόπο ειδικό κατά συχνότητα. Μια επιπλέον διαφορά τη δομή και κατασκευή των νευρώνων των δύο δεματίων. Οι ίνες του έξω δεματίου είναι λεπτές και αμύελες, ενώ αντίθετα οι ίνες του έσω δεματίου είναι παχιές και εμμύελες (368) (341). Η κατασκευαστική αυτή διαφορά αντανακλάται και στη λειτουργικότητα, καθώς οι λεπτές αμύελες ίνες έχουν σημαντικά υψηλότερο ουδό διέγερσης, με αποτέλεσμα η ηλεκτρική διέγερση του ελαιοκοχλιακού δεματίου να διεγείρει εκλεκτικά το έσω δεμάτιο (368). 84

93 Εικόνα 7: Φυγόκεντρος και κεντρομόλος νεύρωση του κοχλία. Σχηματική παράσταση του οργάνου του Corti η οποία καταδεικνύει: α. ακτινωτές, τύπου Ι, προσαγωγές ίνες του ακουστικού νεύρου που νευρώνουν τα έσω τριχωτά κύτταρα β. απαγωγές ίνες του έξω ελαιοκοχλιακού δεματίου που συνάπτονται με τις ακτινωτές προσαγωγές ίνες γ. νεύρωση των έξω τριχωτών κυττάρων εκ του έσω ελαικοχλιακού δεματίου δ. σπειροειδείς, τύπου ΙΙ προσαγωγές ίνες που σχηματίζουν αμοιβαίες συνάψεις στα έξω τριχωτά κύτταρα και δέχονται συνάψεις από το έξω δεμάτιο. Τέλος σε κεντρικό επίπεδο οι ίνες του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου παρουσιάζουν πολυάριθμες διογκώσεις που αντιστοιχούν στην περιοχή των συνάψεων (369). Οι συνάψεις εντοπίζονται κατά κύριο λόγο σε ευμεγέθεις δενδρίτες, ενώ κάθε δενδρίτης δέχεται πολλαπλές συνάψεις, υποδηλώνοντας έντονη επίδραση επί του δενδρίτη-στόχου. Οι δενδρίτες αυτοί προέρχονται από αστεροειδή πολυπολικά κύτταρα του κοχλιακού πυρήνα. Οι συνάψεις αυτές χρησιμοποιούν την ακετυλοχολίνη ως νευροδιαβιβαστή (370). Όσον αφορά τον αριθμό των νευρώνων του ελαιοκοχλιακού δεματίου συνολικά, αυτός ποικίλει ανάλογα με το είδος. Κυμαίνεται έτσι από χαμηλούς αριθμούς πχ 341 στο χάμστερ ή 474 στα ποντίκια, έως και πλήθος νευρώνων όπως πχ 1366 στις γάτες και 2346 στα ινδικά χοιρίδια (341) (371). Στους ανθρώπους ο αριθμός αυτός κυμαίνεται σε μάλλον υψηλά επίπεδα (περίπου 1400) (372). Όπως γίνεται εύκολα φανερό οι αριθμοί αυτοί είναι σημαντικά χαμηλότεροι από τους αντίστοιχους που αφορούν το κεντρομόλο σύστημα της ακοής που κυμαίνονται όπως είναι γνωστό μεταξύ και στα διάφορα είδη θηλαστικών (373). Ομοίως, η αναλογία μεταξύ ινών του έσω και 85

94 του έξω δεματίου επίσης ποικίλλει μεταξύ των ειδών. Στους ανθρώπους η αναλογία είναι περίπου 70% προς 30% (372). Είναι όμως σημαντικό ότι οι αριθμοί αυτοί που ξεκινούν από τον κοχλία κατανέμονται αμφοτερόπλευρα στο εγκεφαλικό στέλεχος. Οι ίνες του έξω δεματίου κατανέμονται κατά το μεγαλύτερο ποσοστό ομόπλευρα στο στέλεχος. Αντίθετα ο αριθμός ινών του έσω δεματίου κατανέμεται λιγότερα άνισα μεν ως προς την πλευρά, αλλά το μεγαλύτερο ποσοστό εντοπίζεται και προς την αντίθετη πλευρά (ετερόπλευρα). Περίπου το 5% των ινών του έσω δεματίου κατανέμεται αμφοτερόπλερα, ενώ παρόμοιο φαινόμενο δεν παρατηρείται στις ίνες του έξω δεματίου (374). Τόσο το έξω όσο και το έσω ελαιοκοχλιακό δεμάτιο αποτελούν τις τελικές νευρικές οδούς αντανακλαστικών τόξων, με το έσω ελαιοκοχλιακό αντανακλαστικό να είναι το πιο μελετημένο. Για το ομόπλευρο αντανακλαστικό, το τόξο έχει αδρά ως εξής: ο ήχος από τον κοχλία (πχ δεξιό) διεγείρει τις κεντρομόλες ίνες του ακουστικού νεύρου οι οποίες συνδέονται με νευρώνες του κοιλιακού κοχλιακού πυρήνα. Νευράξονες αυτών των πυρήνων χιάζονται στο εγκεφαλικό στέλεχος και συνάπτονται με νευρώνες του ετερόπλευρου ελαιοκοχλιακού δεματίου (πχ αριστερό). Ίνες από αυτό το δεμάτιο χιάζονται καταλήγοντας στον ετερόπλευρο κοχλία (πχ δεξιό) ολοκληρώνοντας το αντανακλαστικό τόξο (354). Αντίθετα για το ετερόπλευρο αντανακλαστικό, η νευρική οδός έχει αδρά ως εξής: κεντρομόλες ίνες του ακουστικού νεύρου (πχ από δεξιά) συνάπτονται με τους ομόπλευρους κοιλιακούς κοχλιακούς πυρήνες (πχ δεξιά). Νευράξονες από τους πυρήνες αυτούς χιάζονται στο στέλεχος και συνάπτονται με το ετερόπλευρο (πχ αριστερά) ελαιοκοχλιακό δεμάτιο. Αχίαστες ίνες του δεματίου καταλήγουν στον ομόπλευρο κοχλία (πχ αριστερά) και ολοκληρώνουν το τόξο. Έτσι το ετερόπλευρο αντανακλαστικό τόξο χιάζεται στο τραπεζοειδές σώμα και συμμετέχουν σε αυτό οι αχίαστες ίνες του ελαιοκοχλιακού δεματίου, αντίθετα για το ομόπλευρο αντανακλαστικό υπάρχουν δύο χιασμοί, ένας στο τραπεζοειδές σώμα και ένας στο ελαιοκοχλιακό δεμάτιο. Διάφορες μελέτες κυρίως σε πειραματόζωα έχουν αναδείξει ότι το ομόπλευρο αντανακλαστικό είναι δύο με τρεις φορές ισχυρότερο από το 86

95 ετερόπλευρο καθώς φαίνεται ότι στα θηλαστικά οι ίνες του ελαιοκοχλιακού δεματίου που χιάζονται είναι περίπου διπλάσιες με τριπλάσιες σε σχέση με τις αχίαστες (375). Ωστόσο στους ανθρώπους φαίνεται ότι ο αριθμός των ινών είναι συγκρίσιμος και έτσι τα δύο αντανακλαστικά είναι αδρά ισοδύναμα (376). Οι ίνες του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου λειτουργούν όπως ειπώθηκε στα πλαίσια του ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού. Τα τρία σκέλη του αντανακλαστικού αυτού ανατομικά είναι οι ίνες του ακουστικού νεύρου, οι ίνες από τον κοχλιακό πυρήνα και οι ίνες του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου. Με τη χρήση χημικά σημασμένων ουσιών έχουν διαπιστωθεί απευθείας συνδέσεις μεταξύ του κοιλιακού κοιλιακού πυρήνα και του ελαιοκοχλιακού δεματίου (345), μέσω των οποίων φαίνεται να εξηγείται και ο μικρός λανθάνων χρόνος του ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού (364) (359) (377). Ο λειτουργικός ρόλος της σύνδεσης του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου με τον κοχλιακό πυρήνα μένει να διευκρινιστεί. Φαίνεται, ότι γενικά συνίσταται στο να παρέχει σε αυτόν πληροφορίες σχετικά με τη δράση του φυγόκεντρου συστήματος στην περιφέρεια (369). Έτσι για παράδειγμα η ανασταλτική δράση του ελαιοκοχλιακού δεματίου περιφερικά θα προκαλούσε μείωση των ώσεων προς τον κοχλιακό πυρήνα. Αυτό θα μπορούσε αφού γίνει αντιληπτό κεντρικά, να θεωρηθεί εσφαλμένα από τον εγκέφαλο ως μείωση του ερεθίσματος, μη ανάγκη για δράση του ελαιοκοχλιακού δεματίου και συνεπώς σήμα για ελάττωση της δράσης του μέσω ανάστροφης ανάδρασης. Κάτι τέτοιο θα προκαλούσε αναστολή της προστατευτικής δράσης του δεματίου και θα εξέθετε το ακουστικό σύστημα σε κίνδυνο. Για να μη συμβαίνει αυτό φαίνεται ότι διά των συνάψεων με το κοχλιακό πυρήνα αυτός ενημερώνεται για τη φυγόκεντρη δράση στην περιφέρεια και συνεπώς η μείωση των ώσεων που οφείλεται σε αυτήν δεν προκαλεί και άρση της δράσης και άρα της προστατευτικής λειτουργίας. Καθώς ο κοχλιακός πυρήνας δε διαθέτει α9 ή α10 νικοτινικούς υποδοχείς, φαίνεται ότι οι κυριότεροι υποδοχείς σε αυτές τις συνάψεις κοχλιακού πυρήνα ελαιοκοχλιακού δεματίου είναι οι α7 υποδοχείς, όπως φαίνεται από μελέτες ανοσοϊστοχημείας (378) την παρουσία mrna για τον υποδοχέα αυτό (379) όσο 87

96 και της φαρμακολογικής δράσης της ακετυλοχολίνης στα αστεροειδή κύτταρα του κοχλιακού πυρήνα (370). Οι νευρώνες του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου γενικά θα μπορούσαν να διακριθούν σε δύο κατηγορίες, ανάλογα με το αν η δράση τους προκαλείται από επίδραση ερεθίσματος στο ένα ή το άλλο αυτί. Η μία κατηγορία (Ipsi) αντιδρά με την επίδραση ερεθίσματος ομόπλευρα, ενώ η άλλη (Contra) με την επίδραση ερεθίσματος ετερόπλευρα (364) (359). Επιπλέον μία μικρή ομάδα νευρώνων αντιδρά με την επίδραση ερεθίσματος σε οποιαδήποτε πλευρά. Εικόνα 8: Οδοί του ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού προς τον ομόπλευρο (δεξιό) κοχλία. Στην εικόμα καταδεικνύονται οι θέσεις των νευρώνων του ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού που ενεργοποιούνται με την επίδραση του ακουστικού ερεθίσματος στο ομόπλευρο ους (Ipsi νευρώνες) και αυτοί που ενεργοποιούνται με την επίδραση του ερεθλισματος στο ετερόπλευρο ους (Contra νευρώνες). Η οδός του αντανακλαστικού όταν επιδρά ομόπλευρο ερέθισμα περιλαμβάνει αρχικά την αντίδραση των τριχωτών κυττάρων του ομόπλευρου κοχλία και του αντίστοιχου κοχλιακού νεύρου. Νευρικές ίνες κατευθύνονται προς τον κοχλιακό πυρήνα από όπου νευράξονες του ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού (μαύρη έντονη γραμμή) πορεύονται πέραν της μέσης γραμμής (χιάζονται) για να νευρώσουν ομόπλευρες ίνες. Αυτές οι ομόπλευρες ίνες καταλήγουν στον ομόπλευρο κοχλία. Η αντανακλαστική οδός σε απάντηση ετερόπλευρου ερεθίσματος ξεκινά από τα τριχωτά κύτταρα και τις νευρικές ίνες του ετερόπλευρου κοχλία. Από τον ετερόπλευρο κοχλιακό πυρήνα οι 88

97 ενδιάμεσοι νευρώνες του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου διανέμουν νευράξονες οι οποίοι χιάζονται (γκρι έντονη γραμμή) και καταλήγουν στους ετερόπλευρους νευρώνες. Αυτοί με τη σειρά τους απολήγουν στον ομόπλευρο κοχλία. Από άποψη φυσιολογίας η κύρια λειτουργία του ελαιοκοχλιακού δεματίου είναι η ελάττωση του κέρδους του κοχλιακού ενισχυτή μέσω της δράσης επί των έξω τριχωτών κυττάρων. Η ανάλυση των κινήσεων της βασικής μεμβράνης δείχνει ότι η κοχλιακή ενίσχυση είναι μεγαλύτερη στη κεντρική συχνότητα (center frequency, CF) ενώ μηδενίζεται μισή οκτάβα πάνω ή κάτω από αυτή (380). Η επίδραση του ελαιοκοχλιακού δεματίου είναι μεγαλύτερη στην περιοχή της κεντρικής συχνότητας και ελαττώνεται για ήχους που απομακρύνονται από αυτή. Έτσι η επίδραση ενός ερεθίσματος προκαλεί διέγερση του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου και αυτό με τη σειρά του ανασταλτική επίδραση στη κίνηση της βασικής μεμβράνης. Το αντανακλαστικό αυτό μειώνει την ένταση της χαρακτηριστικής συχνότητας κατά 20 db (381) (382). Αυτή η δράση του αντανακλαστικού έχει σαν αποτέλεσμα να απαιτείται περισσότερη ένταση ηχητικού ερεθίσματος ώστε να προκληθεί η ίδια κίνηση της βασικής μεμβράνης, τα ίδια δυναμικά στα έσω τριχωτά κύτταρα και οι ίδιες νευρικές ώσεις στο ακουστικό νεύρο (381) (382) (383). Η δράση αυτή του αντανακλαστικού είναι μεγαλύτερη για ήχους χαμηλής έντασης (382) (384), όπως ακριβώς και το κέρδος του κοχλιακού ενισχυτή αφορά κυρίως τους ήχους χαμηλής έντασης (380). Ωστόσο αν και η κύρια λειτουργία του ελαιοκοχλιακού δεματίου από άποψη φυσιολογίας είναι αυτή που περιεγράφηκε, έχουν παρατηρηθεί και άλλες επιδράσεις του στην κοχλιακή λειτουργία. Έτσι για ήχους υψηλής έντασης και συχνότητας πάνω από την κεντρική συχνότητα (CF), το ελαιοκοχλιακό δεμάτιο είναι δυνατόν να ενισχύει την κίνηση της βασικής μεμβράνης (381) (385), ενώ σε άλλες περιπτώσεις η ελάττωση που προκαλεί δεν είναι μεγαλύτερη στην κεντρική συχνότητα (386). Τα ανωτέρω φαινόμενα, αλλά και άλλα πιο πολύπλοκα που αφορούν τη δράση του ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού δεν μπορούν να αποδοθούν συνολικά στην αναστολή της 89

98 δράσης του κοχλιακού ενισχυτή. Αντίθετα προϋποθέτουν εκτός της κίνησης της βασικής μεμβράνης και την ύπαρξη άλλων κινήσεων που κινητοποιούν τα στερεοσίλια των έσω τριχωτών κυττάρων και προκαλούν νευρική ώση, οι οποίες κινήσεις υπόκεινται επίσης στην ανασταλτική δράση του ελαιοκοχλιακού δεματίου (387) (388) (389). Η δράση του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου οφείλεται σχεδόν αποκλειστικά στην τροποποιητική δράση του επί της λειτουργίας των έξω τριχωτών κυττάρων, που οδηγεί ουσιαστικά σε αλλαγή του είδους και του ποσού της ακουστικής (μηχανικής) ενέργειας που καταλήγει στα έσω τριχωτά κύτταρα και συνεπώς διεγείρει το ακουστικό νεύρο. Επιπλέον η δράση του ελαιοκοχλιακού δεματίου επεκτείνεται και στην πρόκληση προσυναπτικής αναστολής απευθείας στις τύπου ΙΙ νευρικές ίνες που εκκινούν από τα έξω τριχωτά κύτταρα (390). Ο τρόπος αυτής της «εκ του μακρόθεν» εξάσκησης ελέγχου από το ελαιοκοχλιακό σύστημα επί των ακουστικών νευρικών ινών, ασκείται με την τροποποίηση της λειτουργίας του κοχλιακού ενισχυτή που ενισχύει τα χαμηλά και ελαττώνει τα υψηλά ερεθίσματα. Ωστόσο ακόμη και αυτή η ήδη σχηματοποιημένη και γενικά παραδεκτή γνώση, τίθεται υπό αμφισβήτηση από κάποια πειραματικά δεδομένα. Έτσι, έρευνες κατέδειξαν ότι η διέγερση του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου προκάλεσε καταστολή του κοχλιακού ερεθισμού σε περιοχές συχνοτήτων, αλλά και σε βαθμό που αντιστοιχούν σε περιοχές της βασικής μεμβράνης (αλλά και σε ύψη καταστολής) οι οποίες δεν φαίνεται να δικαιολογούνται από τη λειτουργία των έξω τριχωτών κυττάρων (380). Επιπλέον, η αυτόματη νευρική δραστηριότητα των νευρικών ινών του ακουστικού νεύρου μπορεί να ανασταλεί με την ηλεκτρική διέγερση του εγκεφαλικού στελέχους (στην περιοχή του ελαιοκοχλιακού δεματίου) γεγονός εξόχως περίεργο καθόσον οι ίνες του δεματίου απολήγουν αποκλειστικά στα έξω τριχωτά κύτταρα (346). Η επίδραση του ελαιοκοχλιακού συστήματος στη λειτουργία του κοχλία ως ενισχυτή, όσον αφορά τη λειτουργία της βασικής μεμβράνης, μπορεί να συνοψισθεί σε μία μετατόπιση της καμπύλης ερεθίσματος απόδοσης σε χαμηλότερες τιμές. Ουσιαστικά, η δράση του δεματίου με την μετατόπιση της 90

99 καμπύλης ερεθίσματος απόδοσης, προκαλεί καταστολή της απάντησης του ακουστικού συστήματος στους ήχους μέτριας και υψηλής έντασης, που εντοπίζονται στη χαρακτηριστική συχνότητα και στις συχνότητες πάνω από αυτήν (383) (391). Εξάλλου, σε θορυβώδες περιβάλλον η δράση του ελαιοκοχλιακού δεματίου φαίνεται να ενισχύει συγκεκριμένους ήχους μεταβάλλοντας τη λειτουργία του κοχλία και αυξάνοντας τελικά τον αριθμό των νευρικών ώσεων που μεταφέρονται διά του ακουστικού νεύρου (392). Φυσιολογικά και χωρίς τη δράση του ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού, ο ρυθμός των ώσεων στο ακουστικό νεύρο αυξάνεται στους ήχους χαμηλής έντασης (όπως ο περιβάλλον θόρυβος) και χαμηλώνει για τους ήχους υψηλότερης έντασης λόγω προσαρμογής. Δηλαδή η αύξηση των νευρικών ώσεων από τον περιβάλλοντα θόρυβο αφήνει μικρότερα ποσά νευροδιαβιβαστών διαθέσιμα στα έσω τριχωτά κύτταρα για την δημιουργία ώσεων σε δυνατούς ήχους. Έτσι κατά κάποιο τρόπο ο θόρυβος καλύπτει (masking) τους ήχους. Η δράση του ελαιοκοχλιακού δεματίου προκαλώντας καταστολή του θορύβου ουσιαστικά ενισχύει, αφού «από-καλύπτει» του ήχους υψηλότερης έντασης. Το φαινόμενο αυτό είναι γνωστό διεθνώς σαν Medial Olivocochlear Bundle (MOC) unmasking effect. Οι φυσιολογικές δράσεις του ελαιοκοχλιακού δεματίου που περιγράφηκαν συμβαίνουν μέσα σε ένα χρονικό παράθυρο 100 msec και είναι γνωστές ως «ταχείες δράσεις» (fast effect) (376). Πέρα από αυτές υπάρχουν και δράσεις του ελαιοκοχλιακού δεματίου που συμβαίνουν σε πολύ μεγαλύτερο χρόνο και είναι γνωστές ως «βραδείες δράσεις» (slow effect) (381) (393). Αυτές οι δράσεις συμβαίνουν σε χρονικά παράθυρα δεκάδων δευτερολέπτων και έχουν σαν αποτέλεσμα μια περαιτέρω καταστολή της κίνησης της βασικής μεμβράνης, η οποία φαίνεται να συμβαίνει ακριβώς πριν από την επίδραση κάθε ριπής που αποτελεί το ερέθισμα που προκαλεί τη διέγερση της φυγόκεντρου ακουστικής οδού. Κατά τη διάρκεια αυτής της «καθυστερημένης» καταστολής οι ταχεία δράση του ελαιοκοχλιακού δεματίου εξακολουθεί να επιδρά κανονικά ακολουθώντας κάθε ριπή θορύβου. Μετά τη διακοπή του 91

100 ερεθίσματος οι «βραδείες δράσεις» εξασθενούν βαθμιαία και η κίνηση της βασικής μεμβράνης επανέρχεται. Στοιχεία της κίνησης της μεμβράνης μαρτυρούν ότι οι δύο τύποι επιδράσεων του ελαιοκοχλιακού δεματίου προκαλούνται από διαφορετικές μηχανικές αλλαγές των έξω τριχωτών κυττάρων (381) άλλες ταχείες και άλλες βραδείες. Η επίδραση επί της βασικής μεμβράνης ασκείται γενικά με δύο τρόπους ανάλογα για το αν μιλάμε για το «ταχύ» ή το «βραδύ» σκέλος της δράσης του δεματίου. Η «ταχεία» επίδραση προκαλεί αυξημένη απόσβεση της κίνησης της βασικής μεμβράνης λόγω ελάττωσης της λειτουργίας του κοχλιακού ενισχυτή. Αντίθετα οι διαφορές φάσης που παρατηρούνται στη συνέχεια στην κίνηση της βασικής μεμβράνης, με την επίδραση της βραδείας δράσης του φυγόκεντρου συστήματος, καταδεικνύουν ελάττωση της δυσκαμψίας της βασικής μεμβράνης. Αυτή η αλληλουχία γεγονότων φαίνεται ότι καταδεικνύει μια τροποποιητική δράση του ελαιοκοχλιακού δεματίου επί του «χρονισμού» θα λέγαμε των έξω τριχωτών κυττάρων, όσον αφορά την κατανομή του στον κοχλία. Με άλλα λόγια η χρονική αλληλουχία του τρόπου μεταβολής των ιδιοτήτων των έξω τριχωτών κυττάρων κατά μήκος του κοχλία (ο «χρονισμός» τους δηλαδή) είναι αυτό που ελαττώνει την νευρική διέγερση για τα υψηλά ερεθίσματα και την αυξάνει για τα μικρότερα (κοχλιακός ενισχυτής) και είναι αυτός ακριβώς που επηρεάζεται από το ελαιοκοχλιακό σύστημα (394) (395). Αυτή η αντίληψη για την επίδραση του δεματίου επί του χρονισμού ειδικά (και όχι μια συνολική και σταθερή σε χρόνο απλή αύξηση της δυσκαμψίας) ίσως να εξηγεί και τα παλιότερα ευρήματα του Dolan (385) που παρατήρησε ότι η δράση του δεματίου ενίσχυε (και δεν κατέστειλε) τη κίνηση της βασικής μεμβράνης σε συχνότητες ήχων πάνω από την χαρακτηριστική συχνότητα. Ως προς το χρόνο, τα ταχέα αποτελέσματα της επίδρασης του ελαιοκοχλιακού δεματίου εκτός από τα τυπικά χαρακτηρίζονται και από επιδράσεις που δεν μπορούν να εξηγηθούν από την κλασσική μηχανική του ωτός. Σύμφωνα με αυτή η κίνηση του οργάνου του Corti αποτελεί μια απλή δόνηση που ακολουθεί την κίνηση της βασικής μεμβράνης, η οποία ενισχύεται από τον κοχλιακό ενισχυτή, η δράση του οποίου καταστέλλεται από το 92

101 ελαιοκοχλιακό δεμάτιο. Ωστόσο φαίνεται ότι η κίνηση του οργάνου τoυ Corti δεν αποτελείται από μια απλή δόνηση, αλλά από το άθροισμα μιας πληθώρας ιδιαίτερων δονητικών και πολύπλοκων κινήσεων (396). Επιπλέον κάποιες από αυτές τις κινήσεις οδηγούν σε κάμψη των στερεοσιλίων των έξω ή και έσω τριχωτών κυττάρων που δεν αντιστοιχούν στην αδρή κίνηση της βασικής μεμβράνης (397) (398) (399) (400) (389) (401) (388). Αυτό έχει ως αποτέλεσμα οι επιδράσεις του φυγόκεντρου συστήματος επί της κίνησης του οργάνου του Corti να μην είναι αυτές που προβλέπουμε με την κλασσική θεώρηση. Επιπλέον οι επιδράσεις του δεματίου έχουν μετρηθεί στη βάση του κοχλία και θεωρείται βάση της ανατομικής ομοιότητας ότι το ίδιο μοντέλο ισχύει και για την περιοχή της κορυφής, ωστόσο αυτή είτε δεν έχει μετρηθεί, είτε οι μετρήσεις τις κινητικότητας της βασικής μεμβράνης σε αυτήν την περιοχή έχουν μεθοδολογικά προβλήματα (380) (402). Ωστόσο μελέτες επί των απαντήσεων του ακουστικού νεύρου παρέχουν ενδείξεις ότι οι μορφές κίνησης της βασικής μεμβράνης στην κορυφή είναι ριζικά διαφορετικές (397) και συνεπώς οι επιδράσεις του ελαιοκοχλιακού δεματίου πιθανότητα μη «κλασσικές». Τα βραδέα αποτελέσματα του ελαιοκοχλιακού δεματίου έχουν αποδοθεί στην καθυστέρηση που προκύπτει στη σύναψη δεματίου και έξω τριχωτών κυττάρων ωστόσο παρόλο που σε επίπεδο κίνησης της βασικής μεμβράνης τόσο τα ταχέα όσο και τα βραδέα αποτελέσματα του ελαιοκοχλιακού δεματίου προκαλούν αναστολή, ωστόσο τα ταχέα αποτελέσματα προκαλούν μια θετική διαφορά φάσης στη κίνηση της μεμβράνης (αύξηση φάσης) ενώ τα βραδέα μια αρνητική διαφορά φάσης στη κίνηση (καθυστέρηση φάσης) (381). Αυτή η ανυσματική αντίθεση στη κίνηση της μεμβράνης καταδεικνύει ότι πιθανότατα τα δύο αποτελέσματα προέρχονται από δομικά διαφορετικούς μηχανισμούς. Έτσι η υπόθεση είναι ότι τα βραδέα αποτελέσματα οφείλονται σε μια ελάττωση της δυσκαμψίας των έξω τριχωτών κυττάρων ενώ τα ταχέα αποτελέσματα σε υπερπόλωση και αλλαγή της αγωγιμότητας των ίδιων κυττάρων (381). Βεβαίως η αύξηση του κοχλιακού μικροφωνικού δυναμικού κατά τα βραδέα αποτελέσματα καταδεικνύει ότι αύξηση της αγωγιμότητας συμβαίνει και σε αυτό το χρονικό παράθυρο (393), ωστόσο η αλλαγή φάση της βασικής μεμβράνης 93

102 δείχνει ότι το κυρίαρχο αποτέλεσμα είναι η αλλαγή της δυσκαμψίας. Αυτή μεταβολή της δυσκαμψίας επιτυγχάνεται με τα μόρια της πρεστίνης που εμφανίζονται όμως στον κυτοσκελετό των έξω τριχωτών κυττάρων αρκετά μακριά από τις συνάψεις του ελαιοκοχλιακού δεματίου (403). Φαίνεται λοιπόν ότι δράση του επιτυγχάνεται με τη βοήθεια μια απότομης ανόδου των ιόντων Ca ++ (calcium spark) που προέρχονται από τις δεξαμενές των συνάψεων (404). Έτσι, σημαντικός από άποψη φυσιολογίας είναι ο παράγοντας χρόνος στη λειτουργία της φυγόκεντρου ακουστικής οδού. Έτσι οι Backus & Guinan το 2006 (405) μέτρησαν τις διάφορες χρονικές παραμέτρους με τη χρήση των ωτοακουστικών εκπομπών συχνότητας ερεθίσματος (stimulus frequency otoacoustic emissions, SFOAEs). Η έναρξη του αντανακλαστικού χρειάστηκε κατά μέσο όρο 277 ms, ενώ σε άλλη έρευνα (406) με τη χρήση παροδικά προκλητών ωτοακουστικών εκπομπών το διάστημα αυτό κυμαινόταν από 0 έως 60 ms. Η κατανόηση των χρονικών παραμέτρων του ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού, έχει ιδιαίτερη σημασία από άποψη φυσιολογίας καθώς επιτρέπει την κατανόηση του τρόπου και χρόνου με την οποία η φυγόκεντρος ακουστική οδός μεταβάλει τα μικρομηχανικά χαρακτηριστικά του κοχλία. Έτσι πχ ο χρόνος έναρξης οδήγησε κάποιους συγγραφείς (407) στη διατύπωση υποθέσεων κατά του προστατευτικού ρόλου του ελαιοκοχλιακού δεματίου από έντονα και στιγμιαία ερεθίσματα βασιζόμενοι στο σχετικά μακρύ χρονικό παράθυρο για την έναρξη της δράσης του, ενώ αντίθετα υποστήριξαν τις υποθέσεις που αφορούν το ελαιοκοχλιακό δεμάτιο ως μηχανισμό κατανόησης λόγου σε θορυβώδες περιβάλλον. Όσον αφορά τη διάρκεια της δράσης του ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού, επίδραση ερεθίσματος για χρόνο 16 λεπτών προκάλεσε συνεχή καταστολή των εκπομπών χωρίς κάποιο σημείο κόπωσης (407). Ομοίως σε ινδικά χοιρίδια η καταστολή των ωτοακουστικών εκπομπών προϊόντων παραμόρφωσης παρέμενε σταθερή μετά από 15 λεπτά (408). Τέλος, από άποψη φυσιολογίας σημαντική είναι η βιοχημεία της φυγόκεντρης ακουστικής οδού. Όπως σε κάθε νευρική οδό έτσι και σε αυτή η μετάδοση της νευρικής ώσης επιτυγχάνεται με τη δράση των νευροδιαβιβαστών που εκκρίνονται στη συναπτική σχισμή. Ωστόσο όπως και 94

103 με το είδος των νευρικών ινών (αμύελες/εμμύελες), το χιασμό και την τονοτοπική κατανομή, έτσι και με τους χημικούς διαβιβαστές, τα δύο ελαιοκοχλιακά δεμάτια διαφέρουν μεταξύ τους. Στις συνάψεις του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου με τα έξω τριχωτά κύτταρα ο σημαντικότερος νευροδιαβιβαστής είναι η ακετυλοχολίνη, ενώ στην περιοχή της κορυφαίας έλικας ως νευροδιαβιβαστής δρα το γ-αμινοβουτυρικό οξύ (GABA). Το γεγονός ότι η ακετυλοχολίνη αποτελεί τον κύριο νευροδιαβιβαστή στις συνάψεις του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου με τα έξω τριχωτά κύτταρα προκύπτει από ιστοχημικές μελέτες. Επιπλέον η πειραματική ενδοκοχλιακή έγχυση ακετυλοχολίνης παράγει αποτελέσματα όμοια με τη δράση του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου (17) (409). Κύριοι νευροδιαβιβαστές του έξω ελαιοκοχλιακού δεματίου στις συνάψεις με τους δενδρίτες των κεντρομόλων ινών είναι το γλουταμικό οξύ, το GABA, η ντοπαμίνη και ενδογενή οπιοειδή όπως οι ενδορφίνες και με τα έσω τριχωτά κύτταρα η ακετυλοχολίνη. Το GABA αν και νευροδιαβιβαστής και των δύο ελαιοκοχλιακών δεματίων ωστόσο απαντάται κυρίως στις απολήξεις του έξω ελαιοκοχλιακού δεματίου. Προκαλεί ελάττωση της δράσης της αυτόματης δραστηριότητας των τύπου Ι κεντρομόλων ινών (410) και αναστολή άλλων νευροδιαβιβαστών τόσο της κεντρομόλου (γλουταμικό οξύ) όσο και της φυγόκεντρου οδού (ακετυλοχολίνη). Η ντοπαμίνη που αποτελεί επίσης νευροδιαβιβαστή του έξω ελαιοκοχλιακού δεματίου φαίνεται ότι βοηθά στην προστασία των κεντρομόλων απολήξεων από βλάβες λόγω τοξικότητας του γλουταμικού οξέος, όπως συμβαίνει σε συνθήκες έντονου θορύβου ή ισχαιμίας (411). Τέλος σημαντικός φαίνεται να είναι και ο ρόλος των ενδογενών οπιοειδών στη δράση του έξω ελαιοκοχλιακού δεματίου. Υποστηρίζεται ότι τα οπιοειδή ελαττώνουν το ρυθμό εκφόρτισης των κεντρομόλων ακουστικών ινών μειώνοντας την απελευθέρωση ακετυλοχολίνης (412), ωστόσο άλλοι συγγραφείς αμφισβητούν το γεγονός αυτό και υποστηρίζουν ότι τα οπιοειδή αυξάνουν τη δράση του γλουταμικού οξέως προκαλώντας έτσι έμμεσα αύξηση του ρυθμού εκφόρτισης (413). Με τον τρόπο αυτό μάλιστα φαίνεται να δρουν προστατευτικά έναντι των εμβοών ή και της έκθεσης σε θόρυβο. 95

104 Μέσω της δράσης του νευροδιαβιβαστή της ακετυλοχολίνης το έσω ελαιοκοχλιακό δεμάτιο είναι σε θέση να ενεργοποιεί στα έξω τριχωτά κύτταρα ενδοκυτταρικούς μηχανισμούς ιόντων Ca ++ προκαλώντας μεταβολή στο σχήμα τους (414). Μία θεωρία υποστηρίζει ότι η δράση της ακετυλοχολίνης προκαλεί είσοδο ιόντων Ca ++ στο κύτταρο με αποτέλεσμα τη σύσπαση των ινιδίων ακτίνης και τη βράχυνση του τριχωτού κυττάρου (415) (416). Αντίθετα, άλλοι συγγραφείς υποστηρίζουν ότι η αρχική είσοδος ενδοκυττάρια ιόντων Ca ++ λόγω της δράσης της ακετυλοχολίνης, προκαλεί τη διάνοιξη ιόντων Κ + και την αθρόα έξοδο Κ + από το εσωτερικό του κυττάρου με αποτέλεσμα την υπερπόλωση και επιμήκυνση του κυττάρου. Η επαναπόλωση γίνεται με τη βοήθεια διαύλων Ca ++ στην πλάγια επιφάνεια των κυττάρων που ανοίγουν λόγω διάτασης του κυτταρικού τοιχώματος. Αντίστοιχα, η δράση του έξω ελαιοκοχλιακού δεματίου επί των έσω τριχωτών κυττάρων, που επιτυγχάνεται μέσω της ακετυλοχολίνης, είναι διφορούμενη. Κάποιοι υποστηρίζουν ότι η ακετυλοχολίνη αυξάνει τον ουδό διέγερσης των κεντρομόλων ακουστικών ινών (417) (17) (418), ενώ άλλοι ότι αντίθετα αυξάνει τη διεγερσιμότητά τους διά της επίτασης της δράσης του γλουταμικού οξέως (410) (419). Όσον αφορά τις διαφορετικές χρονικές φάσεις της δράσης του δεματίου σε μοριακό/βιοχημικό επίπεδο, η δράση της ταχείας φάσης του φυγόκεντρου συστήματος βασίζεται στην ενεργοποίηση νικοτινικών ιοντοτροπικών υποδοχέων ακετυλοχολίνης (nachr). Η ενεργοποίηση των υπομονάδων alpha 9 και 10 (420) (421) προκαλεί είσοδο ιόντων Ca ++ και υπερπόλωση του τριχωτού κυττάρου (422) μέσα σε μερικά msec. Η υπερπόλωση των τριχωτών κυττάρων επιτυγχάνεται όπως καταδεικνύουν τελευταίες έρευνες δια ειδικών δίαυλων Κ + μικρής αγωγιμότητας (small-conductance (SK)) οι οποίοι ενεργοποιούνται από τα ιόντα Ca ++ (423) και οι οποίοι εντοπίζονται στο κάτω και έξω τμήμα της μεμβράνης των έξω τριχωτών κυττάρων. Επιπλέον, σημαντική για την ταχεία δράση του ελαιοκοχλιακού δεματίου σε βιοχημικό επίπεδο είναι και η παρουσία ειδικών «δεξαμενών» πλησίον της συναπτικής περιοχής των απολήξεων του φυγόκεντρου συστήματος. Οι δεξαμενές αυτές φαίνεται ότι αποτελούν δομή συγκέντρωσης ιόντων Ca ++ ικανή να προκαλέσει 96

105 την εξαιρετικά ταχεία είσοδο των ιόντων μέσω των υποδοχέων nachr και άρα την ενεργοποίηση των διαύλων SK, αλλά και επιπλέον την εξίσου ταχεία απόσυρση των ιόντων και την επαναφορά στην προτέρα κατάσταση. Η παρουσία των δεξαμενών αυτών αποδείχτηκε με τη χρήση ρυανοδίνης, μιας ουσίας που προκαλεί αύξηση, αλλά και αναστολή ιόντων Ca ++ ανάλογα με τις συνθήκες (424) (425). Εξάλλου, όσον αφορά τη βραδεία δράση του φυγόκεντρου συστήματος αυτή σε βιοχημικό επίπεδο φαίνεται να οφείλεται στην αυξημένη δυσκαμψία της βασικής μεμβράνης η οποία οφείλεται στη φωσφορυλίωση των πρωτεϊνών των έξω τριχωτών κυττάρων (384) και ιδιαίτερα της πρεστίνης. Η φωσφορυλίωση αυτή φαίνεται να επιτυγχάνεται και πάλι μέσω παρόμοιων διαύλων Ca ++ και κυκλικών νουκλεοτιδίων (426) (427) (428). Κλινική σημασία του ελαιοκοχλιακού δεματίου Ο ρόλος της φυγόκεντρου ακουστικής οδού αποτελεί, ακόμη και σήμερα, το πεδίο μιας δυναμικής έρευνας. Η λειτουργική της σημασία δεν έχει προσδιορισθεί, τουλάχιστον σε όλο το φάσμα της, αν και σημαντικά βήματα έχουν γίνει τα τελευταία χρόνια όσον αφορά τη μελέτη της φυσιολογίας της. Με βάση αυτήν, έχουν δημιουργηθεί και αναπτυχθεί ποικίλες θεωρίες και υποθέσεις για την κλινικό ρόλο της φυγόκεντρου ακουστικής οδού. Οι περισσότερες μελέτες αφορούν το ρόλο του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου, ενώ λιγότερο έχει μελετηθεί το έξω ελαιοκοχλιακό δεμάτιο, λόγω κυρίως του γεγονότος ότι αποτελείται από αμύελες νευρικές ίνες των οποίων τα δυναμικά δεν καταγράφονται. Όσον αφορά το έσω ελαιοκοχλιακό δεμάτιο, κομβικό σημείο στη μελέτη του αναδείχτηκε η ανακάλυψη τη μεθόδου της καταστολής των ωτοακουστικών εκπομπών. Αυτή η μη παρεμβατική μέθοδος, που θα αναλυθεί εκτενέστερα παρακάτω, επέτρεψε τη διαγνωστική προσπέλαση του 97

106 ελαιοκοχλιακού δεματίου και προήγαγε σημαντικά τη διερεύνηση της λειτουργίας του. Η δράση του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου βασίζεται στην ανατομική του κατανομή. Όπως ήδη περιεγράφηκε οι απολήξεις του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου καταλήγουν στα έξω τριχωτά κύτταρα του οργάνου του Corti. Από άποψη φυσιολογίας η δράση του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου φαίνεται να μεταβάλει σημαντικά τις ιδιότητές τους μέσω της δράσης των κινητικών πρωτεϊνών τους (365) (16). Η αλληλεπίδραση μεταξύ της κινητικότητας των έξω τριχωτών κυττάρων και της κίνησης της βασικής μεμβράνης, αν και δεν έχει αναλυθεί επαρκώς στις λεπτομέρειές της, ωστόσο φαίνεται ότι είναι σημαντική για την τροποποίηση του κινούμενου κύματος και ενίσχυση του σήματος σε ένα φάσμα συχνοτήτων, δηλαδή για τη λειτουργία του κοχλιακού ενισχυτή (255). Με βάση αυτό το φυσιολογικό μοντέλο, η φυγόκεντρη ακουστική οδός πιθανόν να παίζει πολύ σημαντικό ρόλο στη ρύθμιση της ακουστικής ευαισθησίας. Φαίνεται δηλαδή ότι το έσω ελαιοκοχλιακό δεμάτιο ελέγχοντας παράγοντες όπως η δυσκαμψία και η τάση των έξω τριχωτών κυττάρων, ρυθμίζει με έμμεσο τρόπο τη διεγερσιμότητά τους (429) (430). Η δράση αυτή του ελαιοκοχλιακού δεματίου φαίνεται να παίζει σημαντικό ρόλο στην αύξηση της ακουστικής ευαισθησίας σε ήχους χαμηλής έντασης. Επιπλέον, η δράση αυτή του ελαιοκοχλιακού δεματίου, υπάρχουν ενδείξεις (431), ότι ενισχύει την ικανότητα εντοπισμού ήχων στο χώρο, αυξάνοντας τη διαφορά της έντασης ήχων που προσλαμβάνονται από τα δύο αυτιά. Συνεπώς η δράση της φυγόκεντρου ακουστικής οδού ίσως να συμβάλει στην καλύτερη εντόπιση της κατεύθυνσης των προσλαμβανομένων ηχητικών ερεθισμάτων. Επιπλέον, ειδικά η λειτουργία του έξω ελαιοκοχλιακού δεματίου έχει συσχετιστεί με την εξισορρόπηση των ερεθισμάτων μεταξύ αριστερού και δεξιού κοχλία ώστε να επιτυγχάνεται η βέλτιστη στερεοφωνική ακοή (432), αν και άλλες μελέτες αμφισβητούν τη δράση αυτή (433). Άλλες μελέτες έχουν καταδείξει ότι η λειτουργία του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου συνδέεται στενά με την αντίληψη ήχων σε θορυβώδες 98

107 περιβάλλον. Η δυσχέρεια στην αντίληψη ιδιαίτερα της ομιλίας αλλά και άλλων ήχων σε περιβάλλον θορύβου αποτελεί ένα συχνό πρόβλημα. Φαίνεται ότι σε κοχλιακό επίπεδο, η ελάττωση της διεγερσιμότητας των κεντρομόλων ακουστικών ινών από ήχους χαμηλής έντασης όπως ο περιβαλλοντικός θόρυβος (392) (434) και έτσι η έμμεση «ενίσχυση» των πραγματικά σημαντικών ήχων γίνεται μέσω της δράσης της φυγόκεντρου ακουστικής οδού. Η επίδραση αυτή είναι δυνατόν να συμβαίνει και στο επίπεδο των κοιλιακών κοχλιακών πυρήνων (435) μέσω της δράσης της ακετυλοχολίνης (436) που αποτελεί τον κατεξοχήν νευροδιαβιβαστή του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου. Ήδη παλιότερες έρευνες καταδεικνύουν ότι σε παθολογικές καταστάσεις του ελαιοκοχλιακού δεματίου μειώνεται η ικανότητα διάκρισης του λόγου σε θορυβώδες περιβάλλον (437), ενώ αντίθετα η πειραματική ηλεκτρική διέγερση του ελαιοκοχλιακού δεματίου αυξάνει τον ρυθμό εκφορτίσεων των κεντρομόλων ινών που αφορούν καθαρούς τόνους σε περιβάλλον θορύβου (438). Οι May & Sachs (439) κατέδειξαν, μετά από μελέτες σε πειραματόζωα, ότι μέσω επιδράσεων στον κοιλιακό κοχλιακό πυρήνα της φυγόκεντρου ακουστικής οδού, η απάντηση των ινών στο φάσμα της βέλτιστης συχνότητας (best frequency) τόνων σε θορυβώδες περιβάλλον παρέμενε σταθερή, ενώ σε αναισθητοποιημένα ή πειραματόζωα που είχαν υποστεί διατομή του ελαιοκοχλιακού δεματίου αυτόδε συνέβαινε. Εξάλλου δύο πολύ πρόσφατες μελέτες (440) (441) χρησιμοποιώντας ειδικά κοχλιακά μοντέλα και ηλεκτρονικά συστήματα αναγνώρισης λόγου σε ηλεκτρονικό υπολογιστή, διαπίστωσαν ότι όταν στα μοντέλα προστίθετο και η δράση του ελαικοχλιακού δεματίου, τα σκορ αναγνώρισης του λόγου σε θόρυβο ήταν κατά πολύ καλύτερα. Ομοίως και σε άλλες μελέτες (442) (443) η αναστολή της δράσης του ελαιοκοχλιακού δεματίου βελτίωσε την κατανόηση λόγου σε θόρυβο, ενώ σε τεστ κατανόησης λόγου τα καλύτερα σκορ εμφανίζονταν σε άτομα με τις μεγαλύτερες τιμές καταστολής των ωτοακουστικών εκπομπών. Με παρόμοιο τρόπο η επίδραση του ελαιοκοχλιακού δεματίου έχει συσχετιστεί και με ψυχοφυσικά φαινόμενα όπως το φαινόμενο overshoot. Έτσι ονομάζεται το φαινόμενο κατά το οποίο ένας σύντομος ήχος έχει 99

108 χαμηλότερο ουδό αντίληψης όταν δοθεί 100ms ή περισσότερο μετά από μία ριπή θορύβου (noise burst) από τον ουδό που εμφανίζει αν δοθεί στην αρχή της ριπής. Η θεωρία του φαινομένου αυτού βασίζεται στην υπόθεση ότι η ριπή θορύβου ενεργοποιεί τη λειτουργία της φυγόκεντρου ακουστικής οδού και αυτή με τη σειρά της αναστέλλει τη δράση του κοχλιακού ενισχυτή. Αυτή η αναστολή είναι μεγαλύτερη για τους ήχους χαμηλής έντασης και συχνότητας (όπως ο θόρυβος) σε σχέση με τον σύντομο υψηλής συχνότητας ήχο, με αποτέλεσμα το φαινόμενο overshoot. Μελέτες (444) έχουν επιβεβαιώσει τη θεωρία αυτή με τη βοήθεια της καταστολής των ωτοακουστικών εκπομπών. Σημαντική φαίνεται να είναι η σχέση του ελαιοκοχλιακού δεματίου με στην συγκέντρωση της προσοχής σε συγκεκριμένους ήχους. Οι deboer & Thornton (445) χρησιμοποιώντας την τεχνική της καταστολής των ωτοακουστικών εκπομπών, διαπίστωσαν ότι όταν οι ασθενείς συγκέντρωναν την προσοχή τους στα ακουστικά ερεθίσματα, η καταστολή των εκπομπών ήταν μειωμένη υποδηλώνοντας αναστολή της δράσης του ελαιοκοχλιακού δεματίου. Μία ακόμη πιο πρόσφατη μελέτη (446) επιβεβαίωσε την ελάττωση της δράσης του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου όταν από τους ασθενείς ζητήθηκε να εκτελέσουν μια εργασία που απαιτούσε προσοχή σε κάποιο ήχο. Μάλιστα φαίνεται ότι η εκτέλεση καθηκόντων σχετικών με την συγκέντρωση προσοχής σε ένα ηχητικό ερέθισμα μιας συχνότητας μπορεί να μεταβάλλει τη δράση του ελαιοκοχλιακού δεματίου σε άλλες συχνότητες (406) (447). Επιπλέον ανατομικές μελέτες (448) έχουν στα πλαίσια αυτά καταδείξει τη δυνατότητα επηρεασμού της φυγόκεντρης ακουστικής οδού κάτω από την επίδραση ανώτερων φλοιϊκών κέντρων που πιθανόν να σχετίζονται με την προσοχή. Τα τελευταία χρόνια υπάρχουν όλο και περισσότερα στοιχεία που συνδέουν τη δράση της φυγόκεντρου ακουστικής οδού με τη πλαστικότητα του νευρικού συστήματος και τη μάθηση (347). Η θεωρία αυτή ενισχύεται από ευρήματα χαμηλότερης ισχύος της φυγόκεντρου ακουστικής οδού κατά την εξέταση καταστολής των ωτοακουστικών εκπομπών σε παιδιά με ακοολογικές διαταραχές κατανόησης σε σχέση με φυσιολογικά (449). Τέλος, η εξέταση με ανοσοφθορισμό κατέδειξε σε μελέτες την παρουσία ενζύμων στις απολήξεις 100

109 των νευρώνων της φυγόκεντρου ακουστικής οδού τα οποία τεκμηριωμένα έχουν βρεθεί να προάγουν την πλαστικότητα του νευρικού συστήματος (450). Εξάλλου, σημαντικός ενδέχεται να είναι ο ρόλος της φυγόκεντρου ακουστικής οδού και στην περίπτωση των εμβοών. Διάφορες μελέτες έχουν δείξει ότι σε ασθενείς με μονόπλευρες εμβοές έχει παρατηρηθεί σημαντική υστέρηση της δράσης της φυγόκεντρου ακουστικής οδού σύστοιχα με τις εμβοές (451) (452). Αυτό μάλιστα φάνηκε να ισχύει και σε ασθενείς με εμβοές χωρίς άλλες διαταραχές της ακοής, όπως μετά από κρανιοεγκεφαλική κάκωση (453). Η σχέση μεταξύ των εμβοών και του φυγόκεντρου συστήματος αναδείχθηκε και με τελευταίες μελέτες που διαπίστωσαν ανώμαλες τιμές καταστολής των ωτοακουστικών εκπομπών σε ασθενείς με θορυβογενείς εμβοές (454). Τέλος εξαιρετικά πιθανή φαίνεται η δράση του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου στην προστασία από θορυβογενείς αλλοιώσεις. Ο τομέας αυτός καθώς άπτεται ιδιαιτέρως του θέματος της παρούσας διδακτορικής διατριβής θα αναλυθεί εκτενέστερα σε επόμενο κεφάλαιο. Λιγότερα και πιο συγκεχυμένα είναι τα στοιχεία που υπάρχουν για τη λειτουργία συγκεκριμένα του έξω ελαιοκοχλιακού δεματίου. Το έξω ελαιοκοχλιακό δεμάτιο όπως αναφέρθηκε απολήγει στα έσω τριχωτά κύτταρα. Εκεί σύμφωνα με κάποιες απόψεις (455) (456) ασκεί ανασταλτική δράση στην κεντρομόλο οδό, μέσω των συνάψεων με τους δενδρίτες των κυττάρων της. Ιστοχημικές μελέτες (457) (458) ανέδειξαν ότι οι συνάψεις των ινών του έξω ελαιοκοχλιακού δεματίου εντοπίζονται κυρίως με εκείνες τις κεντρομόλες ίνες που εμφανίζουν υψηλό ουδό διέγερσης και χαμηλό ρυθμό αυτόματης δραστηριότητας. Η διατήρηση χαμηλού ρυθμού αυτόματης δραστηριότητας ενισχύει τη δυνατότητα κωδικοποίησης των ηχητικών ερεθισμάτων χαμηλών συχνοτήτων γεγονός ιδιαίτερα σημαντικό για την αντίληψη της ομιλίας σε θόρυβο. Εναλλακτικά, εάν η δράση του έξω ελαιοκοχλιακού δεματίου είναι διεγερτική στο ρυθμό εκφόρτισης των κεντρομόλων ινών, τότε αντίστροφα η χαμηλή δραστηριότητα του δεματίου θα είναι αυτή που θα προάγει την κατανόηση ήχων σε θορυβώδες περιβάλλον (410). Εξάλλου, το γεγονός ότι 101

110 κύριος νευροδιαβιβαστής του έξω ελαιοκοχλιακού δεματίου είναι τα ενδογενή οπιοειδή ίσως να αποτελεί ένδειξη και μιας διαφορετικής λειτουργίας. Έτσι, τα οπιοειδή τα οποία εκκρίνονται συνήθως σε συνθήκες στρες πιθανόν να προκαλούν αύξηση της νευρικής δραστηριότητας των κεντρομόλων κοχλιακών ινών (459) (460). Ο μηχανισμός αυτός ίσως να υποδηλώνει κάποιο ρόλο του έξω ελαιοκοχλιακού δεματίου στη γένεση των εμβοών λόγω στρες (461). Η καταστολή των ωτοακουστικών εκπομπών H κοχλιακή λειτουργία μεταβάλλεται από τη δράση του φυγόκεντρου ακουστικού συστήματος, μέσω της ήδη περιγραφείσας οδού του ελαιοκοχλιακού δεματίου. Η ποσοτική μέτρηση της δράσης του ελαιοκοχλιακού δεματίου επί της λειτουργίας του έσω ωτός, για πολλά χρόνια ήταν δυνατή μόνο σε πειραματόζωα και απαιτούσε επεμβατικές τεχνικές. Η ανακάλυψη των ωτοακουστικών εκπομπών οδήγησε σε θεμελιακές αλλαγές και επέτρεψε για πρώτη φορά την εκτίμηση της δράσης του ελαιοκοχλιακού δεματίου εύκολα, γρήγορα και μη παρεμβατικά. Συγκεκριμένα η χορήγηση ηχητικού ερεθίσματος κατά τη μέτρηση των ωτοακουστικών εκπομπών, οδηγεί στην ενεργοποίηση του ελαιοκοχλιακού δεματίου και κατ επέκταση στην ελάττωση της έντασης των ωτοακουστικών εκπομπών. Η μέθοδος αυτή καθώς βασίζεται στη διαφορά των ωτοακουστικών εκπομπών με και χωρίς την επίδραση του θορύβου είναι γνωστή ως καταστολή των ωτοακουστικών εκπομπών (suppression of otoacoustic emissions). Όπως έχει ήδη αναλυθεί στο κεφάλαιο των ωτοακουστικών εκπομπών, η παραγωγή τους σχετίζεται άμεσα με την ενεργό κοχλιακή λειτουργία και τη μηχανική κίνηση των έξω τριχωτών κυττάρων (248) (462), η οποία μεταβάλλεται με τη δράση του ελαιοκοχλιακού δεματίου. Συγκεκριμένα, οι 102

111 απολήξεις του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου καταλήγουν στα έξω τριχωτά κύτταρα και μέσω των κινητικών πρωτεϊνών της κυτταρικής τους μεμβράνης μεταβάλλουν τις μικρομηχανικές τους ιδιότητες και, μέσω αυτών, την ένταση των ωτοακουστικών εκπομπών. Έτσι από άποψη φυσιολογίας ο κεντρικός έλεγχος επί του συστήματος της ακοής επιτυγχάνεται με δύο συστήματα ανάδρασης. Το ένα και πιο γνωστό εντοπίζεται στο μέσο ους και είναι το αντανακλαστικό του μυός του αναβολέα. Το άλλο είναι το ελαιοκοχλιακό δεμάτιο το οποίο εντοπίζεται στο έσω ους και ονομάζεται ελαιοκοχλιακό αντανακλαστικό (olivocochlear reflex) το οποίο όπως και το πρώτο ενεργοποιείται από την επίδραση του θορύβου. Μέτρηση αυτού του αντανακλαστικού είναι η καταστολή των ωτοακουστικών εκπομπών. Η επίδραση του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου στις ωτοακουστικές εκπομπές αποτελεί ζήτημα κομβικής σημασίας. Η ιδέα ότι η δράση του εσω ελαιοκοχλιακού δεματίου θα επηρεάζει τις ωτοακουστικές εκπομπές προκύπτει από την τεκμηριωμένη γνώση ότι η παραγωγή των ωτοακουστικών εκπομπών βασίζεται ακριβώς στη λειτουργία του κοχλιακού ενισχυτή. Η επίδραση επί των ωτοακουστικών εκπομπών του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου μετράται κατά κανόνα με τη διαφορά σε db μεταξύ των ωτοακουστικών εκπομπών που παράγονται με και χωρίς την επίδραση του δεματίου. Η διαφορά αυτή είναι μια ακριβής αναπαράσταση της ποσοτικής μείωσης της δράσης του κοχλιακού ενισχυτή. Ακόμη καλύτερος δείκτης της δράσης του δεματίου θα ήταν η συσχέτιση της αλλαγής των εκπομπών με τη δράση του δεματίου και της κοχλιακής απάντησης αυτής καθαυτής (πχ των ώσεων επί του ακουστικού νεύρου), ωστόσο μια τέτοια συσχέτιση καθίσταται πολύ δύσκολο να προσδιοριστεί πειραματικά. Στη μία και μοναδική μελέτη όπου κάτι τέτοιο επιχειρήθηκε, η σχέση αυτή παρουσίασε μεγάλες αποκλίσεις (463). Διάφορες μελέτες έχουν αναδείξει την επίδραση του ελαιοκοχλιακού δεματίου μέσω της καταστολής των ωτοακουστικών εκπομπών, ώστε η μέθοδος να θεωρείται σήμερα επαρκώς τεκμηριωμένη και καθολικά παραδεκτή. Οι μελέτες περιλαμβάνουν τόσο πειραματικές μελέτες σε θηλαστικά, όπου η ελαιοκοχλιακή δεσμίδα μπορεί να διαταμεί παρεμβατικά ή 103

112 να διεγερθεί ηλεκτρικά, εξερευνώντας έτσι πιο άμεσα τη λειτουργία της, όσο και σε κλινικές μελέτες σε ανθρώπους. Ο Galambos (464) το 1956 πρώτος παρατήρησε σε πειραματόζωα την ελάττωση της έντασης του αθροιστικού δυναμικού κατά την ηλεκτρική διέγερση του ελαιοκοχλιακού δεματίου, ενώ κατοπινές μελέτες (465) (466) επιβεβαίωσαν τα ευρήματα σε ζώα. Εξάλλου η μέθοδος έχει χρησιμοποιηθεί σε πληθώρα μελετών σε ανθρώπους τόσο με τις παροδικά προκλητές ωτοακουστικές εκπομπές (467) (468) (469) (470), όσο και αργότερα- με τις ωτοακουστικές εκπομπές προϊόντα παραμόρφωσης, με τις τελευταίες πάντως να παρουσιάζουν λόγω της φύσης τους μια σειρά από μεθοδολογικά προβλήματα. Συγκεκριμένα, η χορήγηση ετερόπλευρου ηχητικού ερεθίσματος έχει προκαλέσει τόσο ελάττωση (όπως αναμενόταν με τη διαδικασία της καταστολής) όσο όμως και αύξηση της έντασης των ωτοακουστικών εκπομπών προϊόντων παραμόρφωσης (471) (472) (473) (474) (475) προκαλώντας σύγχυση. Ο λόγος αυτής της ποικιλομορφίας του τρόπου με τον οποίο οι ωτοακουστικές εκπομπές προϊόντα παραμόρφωσης αντιδρούν στην εφαρμογή ηχητικού ερεθίσματος οφείλεται στη λεπτή κατανομή της δομής τους (DP fine structure) που εμφανίζει σε συνάρτηση με το χρόνο κορυφές και κοιλάνσεις με αποτέλεσμα ανάλογα με τη σύμπτωση του ηχητικού ερεθίσματος με τη φάση των εκπομπών αυτές μπορεί να εμφανίζονται ενισχυμένες ή κατεσταλμένες (476) (477) (478). Μεθοδολογικές τεχνικές ανάλυσης χρόνου και τεχνικές διαχωρισμού μόνο των κορυφών των εκπομπών για τον υπολογισμό της καταστολής (478) (477) (479) έχουν περιορίσει αυτά τα ενδογενή μειονεκτήματα, ωστόσο έχουν οδηγήσει σε πολύπλοκα και δύσχρηστα κλινικά πρωτόκολλα. Έτσι ακόμη και σήμερα η χρησιμοποίηση σε ανθρώπους των παροδικά προκλητών ωτοακουστικών εκπομπών για τη μέθοδο της καταστολής παραμένει η κύρια πρακτική και ακολουθείται και στην παρούσα μελέτη. Τέλος αποτελέσματα καταστολής έχουν αναφερθεί (480) και για τις ωτοακουστικές εκπομπές με ερεθίσματα συγκεκριμένης συχνότητας (Stimulus Frequency Otoacoustic emmisions, SFOAE s), ένα σπανιότερα χρησιμοποιούμενο είδος ωτοακουστικών εκπομπών. Το πλεονέκτημα τους 104

113 συνίσταται στο γεγονός, ότι είναι δυνατόν το ίδιο το ερέθισμα που προκαλεί τις παροδικά προκλητές ωτοακουστικές εκπομπές ή τις ωτοακουστικές εκπομπές προϊόντα παραμόρφωσης να προάγει ταυτόχρονα και την ενεργοποίηση του ελαιοκοχλιακού δεματίου, προκαλώντας καταστολή. Αντίθετα στις ωτοακουστικές εκπομπές με ερεθίσματα συγκεκριμένης συχνότητας, το ερέθισμα που προκαλεί τις εκπομπές είναι μόνο ένας απλός τόνος με αποτέλεσμα μηδαμινή ενεργοποίηση του ελαιοκοχλιακού δεματίου και άρα ακριβέστερα αποτελέσματα καταστολής. Άρα, γενικά όσον αφορά το είδος των εκπομπών οι TEOAEs και SFOAEs καθώς προέρχονται από έναν μηχανισμό και μόνο, εμφανίζουν ένα ομοιόμορφο αποτέλεσμα ως προς την επίδραση του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου (481) (405) (482) (483) (387) ο οποίος χαρακτηρίζεται από ελάττωση του εύρους και μόνο. Αντίθετα καθώς οι DPOAE προέρχονται από δύο πηγές (χορήγηση δύο ερεθισμάτων και αποτελέσματα τόσο «αντανάκλασης» όσο και «παραμόρφωσης») η επίδραση του φυγόκεντρου συστήματος μπορεί να έχει ποικίλα αποτελέσματα καθώς ανάλογα με τη φάση μπορεί να ενισχύει ή να καταστέλλει τις εκπομπές (484) (485) (486). Η ακρίβεια των μετρήσεων μπορεί να βελτιωθεί με το διαχωρισμό των DPOAE στα δύο «συστατικά» τους, διαδικασία ωστόσο τεχνικά πολύπλοκη (487) (488). Η καταστολή των ωτοακουστικών εκπομπών αναφέρεται στην ελάττωση της έντασης των ωτοακουστικών εκπομπών που συλλέγονται στον έξω ακουστικό πόρο. Το ηχητικό ερέθισμα που προκαλεί αυτήν την ελάττωση μπορεί να χορηγείται ομόπλευρα (δηλαδή στο αυτί από το οποίο καταγράφονται και οι εκπομπές), ετερόπλευρα ή αμφοτερόπλευρα, ανάλογα με το πρωτόκολλο που επιλέγεται. Όσον αφορά την κατεύθυνση του ερεθίσματος που προκαλεί την ενεργοποίηση του ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού, έχει διευκρινισθεί ότι η αμφοτερόπλευρη χορήγηση του ερεθίσματος προκαλεί την ισχυρότερη ενεργοποίηση συχνά διπλάσια ή και τριπλάσια σε σχέση με αυτή που προκαλείται από την απλή ομόπλευρη ή ετερόπλευρη χορήγηση. Όσον αφορά τη μονόπλευρη χορήγηση το ομόπλευρο και το ετερόπλευρο ερέθισμα προκαλούν παρόμοια ενεργοποίηση για τα ερεθίσματα ευρέως φάσματος. 105

114 Αντίθετα για τα ερεθίσματα μικρού φάσματος (narrow-band noise) το ομόπλευρο ερέθισμα μπορεί να προκαλέσει ακόμη και διπλάσια ενεργοποίηση σε σχέση με το ετερόπλευρο. Καθώς όπως είναι προφανές η αναλογία ομόπλευρων/ετερόπλευρων ινών δεν αλλάζει με την αλλαγή του φάσματος συχνοτήτων του χορηγούμενου ερεθίσματος, αυτή η ισχυροποίηση του αντανακλαστικού με το ομόπλευρο ερέθισμα πρέπει να οφείλεται σε κεντρικές διεργασίες που μεταβάλλουν τη δραστηριότητα των νευρικών ινών. Μια θεωρία για την αλλαγή αυτή στη συμπεριφορά του αντανακλαστικού είναι ότι με την κεντρική εξίσωση της ισχύος του αντανακλαστικού στην περίπτωση ήχων ευρέως φάσματος όπως αυτοί που συνήθως απαντώνται στη φύση, δεν προκαλείται χρονική διαφορά μεταξύ της αντίληψης των δύο αυτιών και διαφυλάσσεται η κατευθυντικότητα δια της αμφοτερόπλευρης ακοής (489). Έτσι όταν το ερέθισμα χορηγείται ομόπλευρα, είναι δυνατόν να προκαλείται μέχρι και εξαφάνιση των εκπομπών. Η ετερόπλευρη χορήγηση ερεθίσματος προκαλεί σαφώς μικρότερη καταστολή συνήθως της τάξης του 1 με 4 db SPL (467). Η ελάττωση αυτή της έντασης εμφανίζεται αμέσως με τη χορήγηση του ετερόπλευρου ερεθίσματος, διαρκεί για το χρόνο που το ερέθισμα χορηγείται και εξαφανίζεται με τη διακοπή του (490). Επιπλέον στην περίπτωση χορήγησης ομόπλευρου ερεθίσματος για την καταστολή των ωτοακουστικών εκπομπών, αυτή παρουσιάζει πολύ ακριβή συντονισμό κατά συχνότητα. Δηλαδή οι καμπύλες συχνότητας ερεθίσματος και περιοχής ωτοακουστικών εκπομπών που καταστέλλεται παρουσιάζονται με ακρίβεια συντονισμένες, γεγονός που δεν έχει διαπιστωθεί για τη χορήγηση ετερόπλευρου ερεθίσματος (491) (492) (493) (409). Η καταστολή λόγω χορήγησης ερεθίσματος ομόπλευρα οφείλεται αφενός στη δράση του ελαιοκοχλιακού δεματίου αφετέρου, δευτερευόντως, σε ενδοκοχλιακές μηχανικές εξεργασίες (494) (495). Αντίθετα η καταστολή λόγω ετερόπλευρου ερεθίσματος οφείλεται αποκλειστικά στη φυγόκεντρη ακουστική οδό, αν και κάποιοι ερευνητές αμφισβητούν αυτή την αποκλειστικότητα (496) (497). O λόγος εντοπίζεται στην παρουσία του ετέρου συστήματος ανάδρασης, αυτή του αντανακλαστικού του μυός του αναβολέα. Έτσι πολλές 106

115 μελέτες (498) (496) (470) έχουν εκφράσει προβληματισμό για την επίδραση του αντανακλαστικού του μυός του αναβολέα στο φαινόμενο της καταστολής των ωτοακουστικών εκπομπών. Θεωρητικά είναι αληθοφανές η καταστολή που εκδηλώνεται να οφείλεται στην αύξηση της δυσκαμψίας του ακουστικού συστήματος μετάδοσης του ήχου στο μέσο ους, παρά (ή εν πάση περιπτώσει όχι αποκλειστικά) στη δράση του αντανακλαστικού του ελαιοκοχλιακού δεματίου. Ωστόσο για μια σειρά από λόγους πολλοί ερευνητές έχουν απορρίψει το σενάριο αυτό ως απίθανο. Πιο συγκεκριμένα το ερέθισμα που χρησιμοποιείται στα τυπικά πρωτόκολλα για την παραγωγή των ωτοακουστικών εκπομπών είναι χαμηλότερο σε ένταση (SPL) από αυτό που απαιτείται για να ενεργοποιηθεί το αντανακλαστικού του μυός του αναβολέα (499) (470) (500) (501) (499) (286). Ομοίως, το ετερόπλευρο ερέθισμα που χρησιμοποιείται για την καταστολή τους είναι επίσης χαμηλότερο από την απαιτούμενη ένταση. Τέλος η καταστολή των ωτοακουστικών εκπομπών έχει διαπιστωθεί και σε ασθενείς με διατομή του μυός του αναβολέα ή παράλυση του προσωπικού νεύρου (470) (467) (502). Τέλος η αντίσταση του μέσου ωτός αφορά κυρίως ήχους συχνότητας 1000 Hz και κάτω (503) (504) ενώ το φαινόμενο της καταστολής παρουσιάζεται εξίσου και σε συχνότητες άνω των 1000 Hz (501) (505) (468). Ένα άλλο μεθοδολογικό πρόβλημα που συχνά αναφέρεται είναι το φαινόμενο της υποκλοπής και ετερόπλευρης κάλυψης (masking) στην περίπτωση καταστολής με ετερόπλευρο ερέθισμα, που μπορεί να μεταβάλλει τα αποτελέσματα. Ωστόσο με τη χρησιμοποίηση ενδοωτιαίων ακουστικών η ένταση που χρειάζεται για την υποκλοπή φτάνει τα 75 db (469) συνεπώς το ερέθισμα που συνήθως χρησιμοποιείται δεν είναι αρκετά ισχυρό. Ακόμη και σε μελέτες που χρησιμοποιήθηκαν ερεθίσματα πολύ ισχυρότερα από τα συνήθη (έως 85 db) (499) δεν παρατηρήθηκαν φαινόμενα υποκλοπής από το άλλο αυτί. Τελικά μελέτες σε πειραματόζωα (506) που περιλάμβαναν εξαφάνιση του φαινομένου της καταστολής μετά από διατομή του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου ή φαρμακευτικής αδρανοποίησής του με έγχυση ακετυλοχολίνης (409) πιστοποιούν πέρα από κάθε αμφιβολία ότι το φαινόμενο της καταστολής των 107

116 ωτοακουστικών εκπομπών προέρχεται και εκφράζει σχεδόν αποκλειστικά τη λειτουργία του ελαιοκοχλιακού δεματίου. Όσον αφορά το είδος του ερεθίσματος που προκαλεί την ενεργοποίηση του δεματίου, το εύρος της συχνότητάς του φαίνεται να παίζει μόνο μικρό ρόλο στην επίδραση του αντανακλαστικού στις ωτοακουστικές εκπομπές. Μελέτες με χρήση ετερόπλευρων ερεθισμάτων ολοένα αυξανόμενης έντασης κατέδειξαν ότι τα εύρος συχνότητας του ερεθίσματος πρέπει να αυξηθεί τουλάχιστον κατά 4 με 7 οκτάβες ώστε να προκληθεί διαφορά στην ενεργοποίηση του αντανακλαστικού (507) (508). Φαίνεται δηλαδή ότι το αντανακλαστικό του ελαιοκοχλιακού δεματίου ενσωματώνει έτσι κι αλλιώς ολόκληρο το φάσμα του κοχλία. Έτσι το αποτελεσματικότερο ερέθισμα φαίνεται να είναι ο ήχος ευρέως φάσματος (507) (470) (471) (501). Όσον αφορά την ισχύ του ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού το σύνολο των μελετών που έχουν διεξαχθεί έχουν διερευνήσει την σημασία της ισχύος του ελαιοκοχλιακού δεματίου σε επίπεδο πληθυσμού και όχι ατομικό. Μέχρι σήμερα μόνο μία μελέτη (509) έχει μελετήσει ουσιαστικά την ισχύ σε ατομικό επίπεδο, επιβάλλοντας παράλληλα αυστηρά κριτήρια S/N ώστε να διακρίνει επαρκώς τη διαφορά της ισχύος του αντανακλαστικού στο ίδιο άτομο, διακρίνοντάς το όμως επαρκώς από το θόρυβο. Η μελέτη διαπίστωσε αποκλίσεις στην ισχύ του δεματίου μεταξύ γειτονικών συχνοτήτων στο ίδιο άτομο. Όσον αφορά την κατανομή μεταξύ των ατόμων αυτή φαίνεται να ακολουθεί κανονική κατανομή με διάμεση τιμή 36% (~3 db) και διασπορά με παράγοντα 5. Φαίνεται επομένως ότι η κατανομή οδηγεί σε σημαντικές διαφορές στην ισχύ του αντανακλαστικού από άτομο σε άτομο. Όπως έχει περιγραφεί, κεντρική τροποποίηση του αντανακλαστικού και αλλαγή της καταστολής των εκπομπών μπορεί να επισυμβεί με τρεις βασικά διεργασίες: την επίδραση της προσοχής (modulation by attention), τις διαφορές μεταξύ των δύο αυτιών (right-vs.-left ear differences), και τη διαδικασία της ακουστικής μάθησης (auditory learning). Η επίδραση της προσοχής στις κοχλιακές διεργασίες έχει πολλάκις τεκμηριωθεί (510). Ομοίως και στο ελαιοκοχλιακό αντανακλαστικό έχει διαπιστωθεί επίδραση στην ενεργοποίησή 108

117 του με τη διενέργεια ταυτόχρονων καθηκόντων. Από τις μελέτες αυτές προέκυψε ότι ενεργοποίηση προέκυψε όταν τα καθήκοντα που ανατέθηκαν είχαν τέτοια δομή ώστε η ενεργοποίηση του αντανακλαστικού προκαλούσε συγκριτικό πλεονέκτημα (πχ μείωση του ενοχλητικού θορύβου στην προσπάθεια συγκέντρωσης σε ένα οπτικό καθήκον που ανατέθηκε) και όχι σε άλλες περιπτώσεις (πχ όταν ζητήθηκε να μετρηθεί ο αριθμός των pips σε μια αλληλουχία από κλικ). (406) (445) (511). Σε μια χαρακτηριστική σειρά πειραμάτων οι Scharf et al. (512) ζήτησαν από άτομα να προσπαθούν να αντιληφθούν ένα συγκεκριμένο ερέθισμα που δόθηκε κάποιες φορές διά του probe που χρησιμοποιούνταν για τη χορήγηση ερεθίσματος για την πρόκληση της καταστολής των εκπομπών. Χρησιμοποιώντας για το σκοπό αυτό ερεθίσματα με συχνότητα λίγο πάνω από τον θόρυβο, διαπιστώθηκε ότι τα ερεθίσματα αυτά συχνά δεν ακούγονταν όταν ο ασθενής επικέντρωνε στο θόρυβο και απέδωσε το γεγονός αυτό στην ισχυρή ενεργοποίηση του αντανακλαστικού για τις άλλες συχνότητες καθώς κάτι παρόμοιο δεν διαπιστώθηκε σε ασθενείς που είχαν υποστεί διατομή του δεματίου για ιατρικούς λόγους. Ωστόσο πρόσφατα ο Tan et al. (2008) (513) με παρόμοιο πείραμα δεν επιβεβαίωσε τα ευρήματα. Οι διαφορές του αντανακλαστικού μεταξύ δεξιάς και αριστερής πλευράς (όπως και σε άλλες ιδιότητες σχετικά με την ακοή) έχουν περιγραφεί (514) (515) (516) (517) με τη μέθοδο της καταστολής των ωτοακουστικών εκπομπών. Χαρακτηριστικά οι βενζοδιαζεπίνες μειώνουν το αντανακλαστικό περισσότερο στη δεξιά από ότι στη αριστερή πλευρά (518). Μια υπόθεση για όλα αυτά τα φαινόμενα είναι ότι οι διαφορές σε εγκεφαλικό επίπεδο μεταξύ των δυο πλευρών ασκούν κεντρική επίδραση στη ρύθμιση του αντανακλαστικού και έτσι προκύπτουν οι διαφορές (519). Τέλος, μια πληθώρα στοιχείων δείχνει ότι η εκπαίδευση επιδρά στο αντανακλαστικό. Οι μουσικοί βρέθηκαν να έχουν ισχυρότερο αντανακλαστικό (520), όπως και παιδιά που υπέστησαν ειδική ακουστική εκπαίδευση για άλλους λόγους (521). Ανάλογα αποτελέσματα διαπιστώθηκαν και με ακουστική εκπαίδευση σε ενήλικες (347). 109

118 Κλινικά, όπως ειπώθηκε, το φαινόμενο της καταστολής των ωτοακουστικών εκπομπών αφορά όλους τους τύπους των ωτοακουστικών εκπομπών. Αναφορές για καταστολή της έντασης των αυτόματων ωτοακουστικών εκπομπών με τη χορήγηση ετερόπλευρου ηχητικού ερεθίσματος υπάρχουν από αρκετούς συγγραφείς (493) (522). Σε αυτές παρατηρήθηκε και μία άνοδος της κεντρικής συχνότητας των εκπομπών η οποία διαρκούσε χρόνο ίσο με τη χορήγηση του ετερόπλευρου ερεθίσματος και εξαφανιζόταν με τη παύση του. Όσον αφορά την ένταση των εκπομπών, αυτή αν και όταν επηρεαζόταν αυτό γινόταν με ποικίλους τρόπους (παρατηρήθηκε ελάττωση, αύξηση ή και καμία επίδραση επί της έντασης των αυτόματων εκπομπών). Τα αποτελέσματα αυτά παραμένουν πειραματικά και δεν έχουν αποκτήσει κάποια κλινική χρησιμότητα. Από άποψη κλινικής χρησιμότητας το είδος των εκπομπών που έχει χρησιμοποιηθεί στη μεγάλη πλειοψηφία των κλινικών πρωτοκόλλων είναι οι παροδικά προκλητές ωτοακουστικές εκπομπές και αυτές επιλέχθηκαν και στην παρούσα διατριβή. Όσον αφορά τον τρόπο χορήγησης του ερεθίσματος η ομόπλευρη χορήγηση που προηγείται του ερεθίσματος πρόκλησης των ωτοακουστικών εκπομπών, αν και τεκμηριωμένη από αρκετές μελέτες (495) (523), ωστόσο δεν έχει τύχει ευρείας κλινικής εφαρμογής. Η μέθοδος που χρησιμοποιείται συχνότερα είναι αυτή της ετερόπλευρης χορήγησης ερεθίσματος, η οποία επιτυγχάνει καταστολή των παροδικά προκλητών ωτοακουστικών εκπομπών της τάξης του 1 με 4 db SPL (467) (524) (470) (468) (469). Εξάλλου, διάφορα είδη ερεθισμάτων έχουν χρησιμοποιηθεί σε διαφορετικά πρωτόκολλά, όπως λευκός θόρυβος, θόρυβος περιορισμένου φάσματος (narrowband noise), κλικ, καθαροί τόνοι κλπ. Ο λευκός θόρυβος αναδείχθηκε ο πιο αποτελεσματικός (467) (501) και καθιερώθηκε στις περισσότερες περιπτώσεις. Όσον αφορά τον παράγοντα χρόνος, είναι γνωστό από τη φυσιολογία του ελαιοκοχλιακού δεματίου, ότι οι νευρικές ίνες που το αποτελούν δεν υπόκεινται σε κόπωση. Ο Giraud και συν (525) δεν διαπίστωσαν ελάττωση της καταστολής μετά από αρκετά λεπτά χορήγησης του ετερόπλευρου ερεθίσματος, ενώ οι Liberman και Brown (359) διαπίστωσαν ότι 110

119 υπάρχει μία ελάχιστη διάρκεια των 100ms του ετερόπλευρου ερεθίσματος που θεωρείται απαραίτητη ώστε να παραχθεί το φαινόμενο της καταστολής. Επίσης σημαντικό στάθηκε το θέμα της βέλτιστης έντασης του χορηγούμενου ερεθίσματος, ώστε να επιτευχθούν τα καλύτερα αποτελέσματα καταστολής. Η αύξηση της έντασης του ερεθίσματος από 30 σε 50 db SPL σε κλασσική μελέτη των Collet και συν (468) είχε σαν αποτέλεσμα μια κατ αναλογία ελάττωση της έντασης των παροδικά προκλητών ωτοακουστικών εκπομπών. Σήμερα η χρησιμοποίηση ερεθίσματος είναι κατά περίπτωση άνω των 50 και κάτω των 70 db SPL (για την αποφυγή πρόκλησης του αντανακλαστικού αναβολέα). Εφόσον σαν ετερόπλευρο ερέθισμα χρησιμοποιούνται καθαροί τόνοι η ένταση τους πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 40 db SL (526). Όσον αφορά το ερέθισμα που χρησιμοποιείται για την παραγωγή των παροδικά προκλητών ωτοακουστικών εκπομπών, αυτό για να επιτευχθεί το μεγαλύτερο ποσό καταστολής είναι κάτω από 65 db SPL (500) (482) και στα περισσότερα πρωτόκολλα είναι 60 +/-3 db SPL. Το είδος του ερεθίσματος που χρησιμοποιείται δεν είναι το τυπικό μη γραμμικό κλικ (τρία ερεθίσματα ίδιας έντασης και φάσης, και το τέταρτο τριπλάσιας έντασης και αντίθετης φάσης), αλλά γραμμικά κλικ. Τα μη γραμμικά κλικ εμφανίζουν το πλεονέκτημα της μείωσης των artifacts που προκαλούνται από το ερέθισμα, αλλά προκαλούν μία αύξηση των εκπομπών μεταξύ του τρίτου και του τέταρτου κλικ, η οποία είναι δυνατόν να διαταράσσει τα αποτελέσματα της καταστολής κατά τη χορήγηση ετερόπλευρου ερεθίσματος με αποτέλεσμα αυτή να υπερεκτιμάται ή να υποεκτιμάται (467). Για το λόγο αυτό στα περισσότερα πρωτόκολλα χρησιμοποιούνται σήμερα τυπικά γραμμικά κλικ (τέσσερα κλικ της ίδιας φάσης και έντασης) στα οποία τα αποτελέσματα της καταστολής είναι καλύτερα (467), ενώ τα artifact που δημιουργούνται αντισταθμίζονται από το γεγονός ότι, όπως αναφέρθηκε, η ένταση του ερεθίσματος που χρησιμοποιείται στη δοκιμασία καταστολής είναι μικρότερη (60 +/-3 db SPL) και άρα τα artifact μειωμένα. Η καταστολή των παροδικά προκλητών ωτοακουστικών εκπομπών, δε φαίνεται να είναι συντονισμένη κατά συχνότητα. Η μεγαλύτερη καταστολή αναφέρεται ότι παρουσιάζεται στο φάσμα συχνοτήτων 1000 με 4000 Hz (467) (524) (501). Οι αιτίες του φαινόμενου αυτού φαίνεται να είναι δύο. Κατ αρχάς η πυκνότητα 111

120 των ινών του ελαιοκοχλιακού δεματίου που συνάπτονται με τα έξω τριχωτά κύτταρα είναι μεγαλύτερη στην περιοχή του κοχλία που αντιστοιχεί στις προαναφερόμενες συχνότητες (503) (363). Η δεύτερη αιτία είναι ότι για δεδομένη ένταση ερεθίσματος, η μεγαλύτερη ένταση καταστολής ίσως να παράγεται στο τμήμα του κοχλία που παρουσιάζει τη μεγαλύτερη ευαισθησία, που για το ανθρώπινο αυτί είναι η περιοχή 1000 με 4000 Hz (527). Το χρονικό παράθυρο που επιλέγεται συνήθως για τη μέτρηση της καταστολής είναι το διάστημα από 8 έως 18ms, καθώς σε αυτό το διάστημα έχουν παρατηρηθεί οι υψηλότερες τιμές καταστολής (467) (470). Εξάλλου, η χορήγηση του ετερόπλευρου ερεθίσματος μπορεί να γίνει με συνεχές ή διακοπτόμενο ερέθισμα. Τα περισσότερα πρωτόκολλα χρησιμοποιούν εναλλαγή μετρήσεων με και χωρίς συνεχές ετερόπλευρο θόρυβο για τον υπολογισμό των τιμών της καταστολής (467) (468) (469). Συνήθως εκτελούνται δύο με τρεις μετρήσεις χωρίς ετερόπλευρο θόρυβο και αντίστοιχες με την προσθήκη ετερόπλευρου θορύβου, πριν υπολογιστεί η καταστολή από την διαφορά των εντάσεων του μέσου όρου των μετρήσεων. Είναι σημαντικό να αναφέρουμε ότι η καταστολή των ωτοακουστικών εκπομπών παρουσιάζει διακυμάνσεις ανάλογα με το φύλο και την ηλικία. Έτσι έχει διαπιστωθεί σε πολλαπλές μελέτες ότι οι γυναίκες παρουσιάζουν μεγαλύτερη καταστολή σε σχέση με τους άνδρες (284) (528) (529). Ομοίως η καταστολή των ωτοακουστικών εκπομπών φαίνεται να είναι μεγαλύτερη σε νεαρές ηλικίες ενώ ελαττώνεται με το χρόνο (530) (531) (532). Ωστόσο είναι δύσκολο να διαχωριστεί η μείωση της καταστολής από την μείωση του αριθμού των έξω τριχωτών κυττάρων που επέρχεται λόγω ηλικίας (532). Όσον αφορά τα μειονεκτήματα πρέπει να αναφερθεί ότι ένα εγγενές μειονέκτημα των παροδικά προκλητών ωτοακουστικών εκπομπών όσον αφορά τη δοκιμασία καταστολής, σχετίζεται με τον τρόπο παραγωγής τους. Έτσι είναι δυνατόν το ερέθισμα που δίνεται ώστε να παραχθούν οι ωτοακουστικές εκπομπές να προκαλεί αυτό το ίδιο και διέγερση του ελαιοκοχλιακού δεματίου (ομόπλευρου) και άρα καταστολή τους (470). Τα ποσό μιας τέτοιας καταστολής παραμένει αδιευκρίνιστο. Ωστόσο, για το ίδιο περίπου ερέθισμα (60 db SPL) και ομόπλευρα για την παραγωγή των εκπομπών και ετερόπλευρα (για την καταστολή) και δεδομένου ότι το ετερόπλευρο αντανακλαστικό είναι ισχυρότερο 112

121 από το ομόπλευρο, πιθανότατα το κλικ για την παραγωγή εκπομπών συμβάλλει ελάχιστα στη συνολική καταστολή. Τέλος, αν και όπως αναφέρθηκε η δοκιμασία καταστολής για τις παροδικά προκλητές ωτοακουστικές εκπομπές εκτελείται στην πλειονότητα των περιπτώσεων με τη χρήση ετερόπλευρου θορύβου, ωστόσο πιο σπάνια χρησιμοποιείται ομόπλευρος ή και αμφοτερόπλευρο ερέθισμα. Στην πρώτη περίπτωση το ερέθισμα για την ενεργοποίηση του ελαιοκοχλιακού δεματίου χορηγείται στο ίδιο αυτί όπου καταγράφονται και οι εκπομπές. Όπως είναι προφανές το πρόβλημα σε αυτή την περίπτωση, είναι αφενός ότι επειδή το ερέθισμα που χρησιμοποιείται έχει πολύ μεγαλύτερη ένταση από την εκπομπή είναι δυνατόν να την υπερκαλύπτει μη επιτρέποντας τη μέτρησή της. Το πρόβλημα αυτό συνήθως υπερβαίνεται αντιστρέφοντας τη φάση του ερεθίσματος στις μισές περιπτώσεις και βγάζοντας ένα μέσο όρο από τις μετρήσεις, οπότε το ερέθισμα λόγω αντίθετης φάσης αλληλοαναιρείται, αφήνοντας μόνο την εκπομπή. Το άλλο πρόβλημα που δημιουργείται από την ομόπλευρη χορήγηση του ερεθίσματος είναι ότι όπως περιγράφηκε στη φυσιολογία λειτουργίας του κοχλιακού ενισχυτή, η χορήγηση δύο τόνων (το ερέθισμα πρόκλησης των εκπομπών και το ερέθισμα ενεργοποίησης του ελαιοκοχλιακού δεματίου), έχει σαν αποτέλεσμα την καταστολή του κοχλιακού ενισχυτή για ήχους σε παρακείμενες συχνότητες, λόγω του έντονου ερεθίσματος. Αυτή η καταστολή του κοχλιακού ενισχυτή (που δε σχετίζεται με τη δράση του ελαιοκοχλιακού δεματίου) εμπλέκεται με την επίδραση του ελαιοκοχλιακού δεματίου περιπλέκοντας τις μετρήσεις (376). Ωστόσο η δράση αυτή είναι σύντομη (λίγα ms), σε αντίθεση με την επίδραση του ελαιοκοχλιακού δεματίου που διαρκεί περισσότερο (δεκάδες ή και εκατοντάδες ms) (494) και για το λόγο αυτό το πρόβλημα που περιεγράφηκε αντιμετωπίζεται σε μεγάλο βαθμό μετρώντας την καταστολή των ωτοακουστικών εκπομπών σε ένα χρονικό παράθυρο αμέσως μετά την παύση του ομόπλευρου ερεθίσματος, οπότε και η επίδρασή του επί του κοχλιακού ενισχυτή έχει παρέλθει, ενώ η δράση του ελαιοκοχλιακού δεματίου παραμένει (480). Τέλος έχουν υπάρξει εργασίες και με αμφοτερόπλευρη χορήγηση ερεθίσματος (523). 113

122 Οι ωτοακουστικές εκπομπές προϊόντων παραμόρφωσης χρησιμοποιούνται για την εκτίμηση της φυγόκεντρου ακουστικής οδού μέσω της καταστολής τους, αν και, όπως αναφέρθηκε, εμφανίζουν κάποια εγγενή μειονεκτήματα και για το λόγο αυτό δεν επιλέχθηκαν για τη συγκεκριμένη μελέτη. Στα πρωτόκολλα στα οποία έχουν χρησιμοποιηθεί, έχει γενικά διαπιστωθεί καταστολή της τάξης του 1 με 4 db SPL (471) (486). Από άποψη ετερόπλευρου ερεθίσματος έχουν χρησιμοποιηθεί τόσο ήχοι ευρέως φάσματος (broadband noise, BBN) όσο και περιορισμένου φάσματος (narrowband noise), με τους πρώτους να πλεονεκτούν (486) (478). Όπως και στις παροδικά προκλητές ωτοακουστικές εκπομπές η αύξηση της έντασης του ετερόπλευρου ερεθίσματος αυξάνει το ποσό της καταστολής (466). Η δοκιμασία καταστολής των ωτοακουστικών εκπομπών έχει δοκιμαστεί σαν μέρος διαγνωστικών πρωτοκόλλων σε διάφορες παθολογικές καταστάσεις. Η ικανότητα της μεθόδου να αξιολογεί τη λειτουργία της φυγόκεντρης ακουστικής οδού την καθιστούν ανεκτίμητο εργαλείο στην αξιολόγηση οπισθοκοχλιακών δομών, τουλάχιστον σε άτομα που εμφανίζουν ανιχνεύσιμες ωτοακουστικές εκπομπές. Κατ αρχάς σε κοχλιακές βαρηκοΐες η καταστολή εμφανίζεται ελαττωμένη (533), ωστόσο στις περιπτώσεις αυτές η ελαττωμένες έως και μη ανιχνεύσιμες εκπομπές αποτελούν έτσι κι αλλιώς πρόβλημα για την εκτέλεση της δοκιμασίας όταν η βαρηκοΐα είναι μεγάλη. Σημαντική είναι η συνεισφορά της δοκιμασίας καταστολής των ωτοακουστικών εκπομπών στη διαγνωστική διερεύνηση χωροκατακτητικών εξεργασιών του κοχλιακού και αιθουσαίου νεύρου και του στελέχους. Πολλοί ασθενείς με τέτοιες εξεργασίες εμφανίζουν απούσες ωτοακουστικές εκπομπές, γεγονός που οφείλεται είτε στη διαταραχή της αιμάτωσης του κοχλία (285), είτε στην καταστροφή νευρικών ινών από πίεση, ατροφία ή διήθηση, ή ακόμη από βιοχημικές βλάβες που προκαλούνται στα υγρά του έσω ωτός (286). Ωστόσο σε εκείνους τους ασθενείς όπου παρατηρούνται ανιχνεύσιμες ωτοακουστικές εκπομπές η καταστολή τους μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη διερεύνηση του φυγόκεντρου συστήματος. Έχει μάλιστα διαπιστωθεί ότι η φυγόκεντρος ακουστική οδός αποτελεί μια ιδιαίτερα ευαίσθητη δομή, ευάλωτη σε τέτοιες 114

123 εξεργασίες, γεγονός που καθιστά τη δοκιμασία καταστολής ένα ευαίσθητο και συνεπώς εξαιρετικά χρήσιμο κλινικό εργαλείο. Ο Beck και συν. (534) μελετώντας ασθενείς με ακουστικό νευρίνωμα διαπίστωσαν απουσία καταστολής με τη χορήγηση ετερόπλευρου θορύβου. Ομοίως οι Prasher και συν (535) μελετώντας ασθενείς με εξεργασίας του στελέχους και της ελαίας κατέληξαν σε ανάλογα συμπεράσματα. Οι Ferguson και συν (536) χρησιμοποίησαν τη μέθοδο της καταστολής των ωτοακουστικών εκπομπών για τη μελέτη ασθενών με όγκους της γεφυροπαρεγκεφαλιδικής γωνίας οι οποίοι ανέδειξαν μειωμένες τιμές σε σχέση με την ομάδα ελέγχου. Τέλος οι Liang και συν (533) ανέφεραν ότι ασθενείς με οπισθοκοχλιακή βαρηκοΐα ενώ εμφάνιζαν όπως ήταν αναμενόμενο φυσιολογικές εκπομπές, ωστόσο η καταστολή τους κατά τη χορήγηση ετερόπλευρου θορύβου ήταν απούσα. Σημαντικός είναι ο ρόλος της δοκιμασίας καταστολής με μυασθένεια (myasthenia gravis). Καθώς στη νόσο υπάρχει διαταραχή της δραστηριότητας των υποδοχέων της ακετυλοχολίνης, η οποία αποτελεί το βασικό νευροδιαβιβαστή της φυγόκεντρου ακουστικής οδού. Σε μελέτη του 2001 (537) η καταστολή των εκπομπών ήταν παθολογική σε ασθενείς με μυασθένεια, ενώ οι τιμές της επανέρχονταν στο φυσιολογικό με τη χορήγηση πυριδοστιγμίνης που αποκαθιστούσε τα επίπεδα ακετυλοχολίνης. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον έχει αναπτυχθεί τα τελευταία χρόνια για τη διαταραχή της ακουστικής νευροπάθειας. Στην κλινική οντότητα οι ωτοακουστικές εκπομπές παραμένουν φυσιολογικές ενώ τα προκλητά δυναμικά (ABR) είναι απόντα, γεγονός ενδεικτικό νευρικού δυσσυγχρονισμού στο επίπεδο του ακουστικού νεύρου ή των δενδριτικών συνάψεων (538). Στη διαταραχή αυτή (ή σωστότερα στην ομάδα διαταραχών που συμπεριλαμβάνονται στον όρο αυτό) οι ασθενείς ενώ εμφανίζουν φυσιολογικές ωτοακουστικές εκπομπές, ωστόσο παρουσιάζουν απούσα ή ελάχιστη καταστολή τους με τη χορήγηση θορύβου (539) (540) (541). Φυσικά λόγω του γεγονότος ότι η διαταραχή αυτή είναι στη συντριπτική πλειοψηφία των περιπτώσεων αμφοτερόπλευρη καθιστά δυσχερή την αναγνώριση της αιτίας της απουσίας καταστολής, δηλαδή αν πρόκειται για διαταραχή της φυγόκεντρου 115

124 οδού ή οφείλεται στη βαρηκοΐα εξαιτίας της νόσου. Σημαντική βοήθεια στην περίπτωση αυτή έχουν δώσει μελέτες σε ασθενείς με μονόπλευρη διαταραχή (539), όπου η χορήγηση ερεθίσματος στην υγιή πλευρά οδήγησε και πάλι στην απουσία καταστολής, κατευθύνοντας έτσι σε βλάβη του ελαιοκοχλιακού δεματίου. Τέλος, η δοκιμασία καταστολής έχει χρησιμοποιηθεί και σε ασθενείς με υπερακουσία ή εμβοές. Στην πρώτη περίπτωση παρουσιάστηκαν ενισχυμένες τιμές καταστολής σε ασθενείς με υπερακουσία (542) γεγονός που ίσως να καταδεικνύει κάποιο ρόλο του ελαιοκοχλιακού δεματίου στη διαταραχή αυτή. Ωστόσο ο μικρός αριθμός ασθενών (τρεις) και το γεγονός ότι σε άλλους ασθενείς δεν παρουσιάστηκαν ανάλογα αποτελέσματα, δημιουργεί αμφιβολίες. Στην περίπτωση των εμβοών, έχει αναφερθεί ήδη σε προηγούμενο κεφάλαιο της παρούσας μονογραφίας πιθανή συμμετοχή του ελαιοκοχλιακού δεματίου. Ποικίλες μελέτες (543) (544) (545) έχουν καταδείξει παθολογικές τιμές καταστολής σε ασθενείς με εμβοές με ή χωρίς άλλες ακοολογικές διαταραχές (πχ βαρηκοΐα). Ελαιοκοχλιακή δεσμίδα και θόρυβος Η ευαισθησία ενός οργανισμού σε διαταραχές της ακοής αποτελεί σήμερα ένα δυναμικό πεδίο επιστημονικής έρευνας. Ένα σημαντικό κομμάτι της έρευνας αυτής κατευθύνεται προ τη μελέτη της λειτουργίας της φυγόκεντρου ακουστικής οδού. Διάφορες μελέτες ήδη από τη δεκαετία του 1970 αλλά κυρίως πιο πρόσφατα, πρότειναν ως βασικό ρόλο του φυγόκεντρου συστήματος, την προστατευτική του δράση έναντι θορυβογενών αλλοιώσεων (546) (544) (545) (543). Τα περισσότερα ευρήματα που συνηγορούν υπέρ της προστατευτικής δράσης του ελαιοκοχλιακού δεματίου από θορυβογενείς αλλοιώσεις, 116

125 προέρχονται από πειραματόζωα και εξήχθησαν μετά από πειραματική διέγερση του ελαιοκοχλιακού δεματίου μέσω ηλεκτρικών ερεθισμάτων (547) (548). Ένας μεγάλος αριθμός ερευνητών υποστήριξε ότι η ηλεκτρική ή ηχητική διέγερση του ελαιοκοχλιακού συστήματος μπορεί να προκαλέσει ελάττωση της ανόδου του ουδού ακοής μετά από έκθεση σε θόρυβο (547) (548) (549) (550) (551) (552). Το γεγονός αυτό αν συνδυαστεί με την ήδη παραδεδειγμένη γνώση ότι το ελαιοκοχλιακό δεμάτιο διεγείρεται αντανακλαστικά μετά από έκθεση σε θόρυβο (468) (465) (553), αλλά και το γεγονός ότι η ένταση αυτού του αντανακλαστικού έχει διαπιστωθεί ότι διαφέρει από άτομο σε άτομο (465), οδηγεί στο συμπέρασμα ότι ίσως αυτός ο μηχανισμός εξηγεί την ήδη γνωστή μεγάλη ποικιλότητα μεταξύ των ατόμων όσον αφορά την ευαισθησία τους στην έκθεση σε θόρυβο (551). Οι Hildesheimer και συν (554), αλλά και άλλοι ερευνητές (551) ανέφεραν ότι τόσο οι παθολογοανατομικές αλλοιώσεις όσο και η θορυβογενής μετατόπιση του ακουστικού ουδού (τόσο η προσωρινή όσο και η μόνιμη) ήταν μεγαλύτερες στα πειραματόζωα που εκτέθηκαν σε θόρυβο μετά από χειρουργική διατομή της φυγόκεντρου ακουστικής οδού. Αυτές οι μελέτες κατέδειξαν ότι αυτιά στα οποία είχε διαταμεί ή χημικώς καταργηθεί η φυγόκεντρος νεύρωση εμφάνιζαν αυξημένη μόνιμη μετατόπιση του ακουστικού ουδού (PTS), αυξημένη προσωρινή μετατόπιση του ακουστικού ουδού (TTS) και μεγαλύτερη απώλεια τριχωτών κυττάρων μετά από έκθεση σε θόρυβο (71). Επίσης, μία σημαντική μελέτη σε ζώα (507) χρησιμοποίησε τη μέθοδο καταστολής των ωτοακουστικών εκπομπών για να κατανείμει τα πειραματόζωα σε «ανθεκτικά», «μέτρια» και «ευαίσθητα» σε θόρυβο, δημιουργώντας προσδοκίες για ανάλογη χρήση κλινικών δοκιμασιών μέσω των ωτοακουστικών εκπομπών και σε ανθρώπους. Ωστόσο, αν και τα στοιχεία που προέρχονται από μελέτες σε πειραματόζωα είναι ιδιαιτέρως πειστικά, τα πράγματα είναι κάπως διαφορετικά στην περίπτωση των ανθρώπων. Οι μελέτες των θορυβογενών αλλοιώσεων σε ανθρώπους είναι από τη φύση τους δύσκολες λόγω θεμάτων βιοηθικής. Η επί σκοπόν έκθεση σε βλαπτικούς ήχους είναι κατακριτέα, ενώ ακόμη και όταν η 117

126 ένταση τους είναι τέτοια που δύναται να προκαλέσει μόνο προσωρινές διαταραχές, η ασάφεια που υπάρχει στις γνώσεις μας πάνω στην πραγματική επίδραση του θορύβου στην ακοή τις καθιστούν δύσκολες. Εξάλλου, οι μελέτες που προσπαθούν να επιλύσουν το παραπάνω πρόβλημα μελετώντας επαγγελματικές ομάδες που εκτίθενται σε θόρυβο εξαιτίας της εργασίας τους, εμφανίζουν άλλα μεθοδολογικά προβλήματα. Έτσι, η ύπαρξη ετερογενών πληθυσμών (φύλο, φυλή, ηλικία, ωτολογικό ιστορικό), η αδυναμία μελέτης και της εξω-επαγγελματικής έκθεσης σε θόρυβο, αλλά και η ετερογένεια της έκθεσης σε θόρυβο (κατά χρόνο, ένταση και συχνότητα), που δεν επιτρέπει ομοιογενείς και ακριβείς μετρήσεις της έκθεσης, αλλά μόνο κατά προσέγγιση εκτιμήσεις, αποτελούν δυσεπίλυτα προβλήματα. Λόγω των παραπάνω, ο ρόλος της φυγόκεντρης ακουστικής οδού στους ανθρώπους όσον αφορά τις θορυβογενείς αλλοιώσεις δεν είναι καθορισμένος. Δεν υπάρχουν σήμερα μακροχρόνιες μελέτες που να συνδέουν τη δράση του ελαιοκοχλιακού δεματίου, με την πιθανότητα μιας μόνιμης διαταραχής της ακοής, λόγω έκθεσης σε θόρυβο. Μελέτες έχουν τεκμηριώσει (507) ότι η «δύναμη» του ελαιοκοχλιακού δεματίου στους ανθρώπους εμφανίζει την ίδια ποικιλότητα από άνθρωπο σε άνθρωπο, όπως και σε πειραματόζωα, όποτε θα ήταν λογική μια υπόθεση που θα ισχυριζόταν ότι η μέτρηση της δράσης του ελαιοκοχλιακού δεματίου, μέσω της δοκιμασίας καταστολής των ωτοακουστικών εκπομπών, θα μπορούσε να αποτελέσει κριτήριο «ευαισθησίας» ενός ατόμου σε θορυβογενείς βλάβες. Ωστόσο τα δεδομένα που υπάρχουν πάνω στο θέμα αυτό είναι ελάχιστα. Μόνο μία μελέτη μέχρι σήμερα επιχείρησε να προσεγγίσει -και πάλι με μεθοδολογικά προβληματικό τρόπο- το αν υπάρχει συσχέτιση ανάμεσα στη δράση του ελαιοκοχλιακού δεματίου και τις μόνιμες θορυβογενείς βλάβες, ωστόσο και σε αυτή δεν υπήρχαν μετρήσεις της δράσης του δεματίου πριν από την έκθεση σε θόρυβο. Συγκεκριμένα η Veuillet και συν. (555) μέτρησε την ακοή (τονική ακοομετρία) και τις παροδικά προκλητές ωτοακουστικές εκπομπές με και χωρίς ετερόπλευρο θόρυβο (δοκιμασία καταστολής) σε στρατιώτες που νοσηλεύονταν για μονόπλευρη θορυβογενή βαρηκοΐα υψηλών συχνοτήτων 118

127 μετά από εκπυρσοκρότηση φορητού οπλισμού. Ωστόσο, όπως ήδη αναφέρθηκε δεν υπήρχαν μετρήσεις των ασθενών αυτών πριν από την έκθεση στο θόρυβο της εκπυρσοκρότησης. Έτσι μετρήθηκαν οι ανωτέρω παράμετροι 72 ώρες, 3 ημέρες και 30 ημέρες μετά από την έκθεση. Τα αποτελέσματα ανέδειξαν ότι οι ακοομετρικοί ουδοί και οι παροδικά προκλητές ωτοακουστικές εκπομπές βελτιώθηκαν με το χρόνο στο αυτί με την βαρηκοΐα. Οι παροδικά προκλητές ωτοακουστικές εκπομπές βελτιώθηκαν επίσης και στο «φυσιολογικό» αυτί, καταδεικνύοντας έτσι θορυβογενή υποκλινική βλάβη που επίσης βελτιώθηκε με το χρόνο. Η ένταση της δράσης του ελαιοκοχλιακού δεματίου (efferent strength) παρέμεινε σταθερή κατά τη διάρκεια ανάρρωσης και η έντασή του δεν βρέθηκε να αποτελεί προγνωστικό δείκτη, για το αν το εξεταζόμενο αυτί θα ανακάμψει ή όχι της βλάβης. Μια στατιστική συσχέτιση αναδείχθηκε ανάμεσα στην ένταση της δράσης του φυγόκεντρου συστήματος και στη βελτίωση της ακοής των ασθενών κατά την τρίτη ημέρα, ωστόσο καμία συσχέτιση δεν αναδείχθηκε ανάμεσα στην ένταση της δράσης του φυγόκεντρου συστήματος και το τελικό αποτέλεσμα της ακοής. Γενικά, αν και οι περισσότερες ενδείξεις συγκλίνουν στο ότι η φυγόκεντρη ακουστική οδός έχει κάποιο προστατευτικό ρόλο έναντι θορυβογενών διαταραχών, ωστόσο δεν έχει ξεκαθαριστεί αν η διαταραχή της λειτουργίας του ελαιοκοχλιακού δεματίου είναι αυτή που προκαλεί αυξημένη ευαισθησία σε θορυβογενείς βλάβες ή αντίθετα οι βλάβες από έκθεση σε θόρυβο προκαλούν βλάβες και στις απολήξεις της φυγόκεντρου οδού, με αποτέλεσμα τη διαταραχή της. Ο λόγος αυτής της ασάφειας είναι ακριβώς ότι το σύνολο των μελετών σε ανθρώπους αφορά μελέτη της φυγόκεντρου ακουστικής οδού μετά από την εγκατάσταση θορυβογενών διαταραχών και τη σύγκριση με ομάδες ελέγχου. Είναι φανερή λοιπόν η έλλειψη μελετών που η ένταση της δράσης του ελαιοκοχλιακού δεματίου να μετράται πριν από την έκθεση σε θόρυβο, ώστε να διαπιστωθεί αν συνεισφέρει στην ευαισθησία σε θορυβογενείς βλάβες ή όχι. Όσον αφορά επίσης τους ανθρώπους, μεγάλη κλινική μελέτη (556) χρησιμοποιώντας τη μέθοδο της καταστολής των ωτοακουστικών εκπομπών 119

128 κατέδειξε ότι αυτή δεν ήταν στατιστικά διαφορετική ανάμεσα σε ασθενείς με θορυβογενή βαρηκοΐα και ασθενείς με νευροαισθητήρια βαρηκοΐα άλλης αιτιολογίας. Ομοίως η προσωρινή μετατόπιση του ουδού μετά από έκθεση σε θόρυβο ανάμεσα στις δύο ομάδες ήταν παρόμοια. Σε άλλη έρευνα (452) η καταστολή των εκπομπών ατόμων με θορυβογενή βαρηκοΐα και εμβοές ήταν μικρότερη σε σχέση με φυσιολογικά άτομα. Τέλος υπάρχουν μελέτες που χρησιμοποίησαν ασθενείς που υποβλήθηκαν σε διατομή του αιθουσαίου νεύρου (και άρα και των ινών του ελαιοκοχλιακού δεματίου που πορεύονται μαζί με αυτό) και δεν διαπίστωσαν κάποιο έλλειμμα προστασίας από την απουσία των ινών του ελαιοκοχλιακού δεματίου (512). Ωστόσο τέτοια «αρνητικά» αποτελέσματα παρέχουν μόνο ενδείξεις και δεν ενδείκνυνται για την εξαγωγή οριστικών συμπερασμάτων. Τα αντικρουόμενα αποτελέσματα σε έρευνες με ασθενείς, έρχονται να προστεθούν και σε άλλες αμφιβολίες που έχουν εκφραστεί από ερευνητές σε σχέση με το αν η φυγόκεντρος ακουστική οδός παρέχει πραγματική προστασία από θορυβογενείς αλλοιώσεις. Διάφορες μελέτες έχουν αμφισβητήσει την προστατευτική δράση του ελαιοκοχλιακού δεματίου (557). Σε μελέτη για τον προστατευτικό ρόλο του ελαιοκοχλιακού δεματίου σε γάτες όπου είχε προηγηθεί διατομή του μυός του αναβολέα, το δεμάτιο δεν κατέδειξε κάποια προστατευτική δράση. Οι συγγραφείς απέδωσαν τη διαφωνία με παλιότερες μελέτες σε ινδικά χοιρίδια, είτε στη διαφορά μεταξύ των πειραματόζωων, είτε στη διατομή του μυός του αναβολέα (558). Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει και μία ανθρωπολογική μελέτη ή οποία αμφισβητεί τον προστατευτικό ρόλο του ελαιοκοχλιακό δεματίου από μια εντελώς διαφορετική σκοπιά. Η μελέτη αυτή υποστηρίζει ότι οι ήχοι από τους οποίους υποτίθεται ότι προστατεύει η φυγόκεντρος ακουστική οδός, αφορούν εντάσεις και συχνότητες που δεν υπάρχουν στη φύση, αλλά αποτελούν μόνο παράγωγο ανθρώπινης δραστηριότητας. Συνεπώς θα ήταν παράλογο από ανθρωπολογικής άποψης (φυσική επιλογή) να αναπτυχθεί ένα ολόκληρο πολύπλοκο νευρικό σύστημα για την προστασία από ήχους που δεν υφίσταντο έτσι κι αλλιώς (559). Συνεπώς η όποια προστατευτική επίδραση, αν πράγματι 120

129 υπάρχει, είναι μόνο ένα δευτερεύων παραπροϊόν της δράσης του ελαιοκοχλιακού δεματίου. Οι κυριότερες αμφισβητήσεις πάντως αφορούν όχι συνολικά τον προστατευτικό ρόλο του ελαιοκοχλιακού δεματίου, αλλά κυρίως τον τρόπο και το ποσό αυτής της προστασίας, δηλαδή ποια ερεθίσματα και ποιες θορυβογενείς βλάβες αφορά. Έτσι, υπάρχουν στοιχεία από πειραματόζωα που καταδεικνύουν ότι ίσως αυτή η προστασία αφορά μόνο την έκθεση σε συγκεκριμένα ερεθίσματα θορύβου (552), με συχνότητα κοντά στα 10 khz και διάρκεια μικρότερη από λίγα λεπτά. Εξάλλου η προστατευτική δράση του ελαιοκοχλιακού δεματίου φαίνεται να αυξάνει με την αύξηση του βαθμού της διαταραχής από 5 έως 50 db, ενώ ίσως να εξαφανίζεται για διαταραχές άνω των 60 db (550). Άλλες μελέτες που χρησιμοποίησαν επίσης τεχνητή ηλεκτρική διέγερση του ελαιοκοχλιακού δεματίου και έκθεση σε θόρυβο διαφόρων συχνοτήτων και διάρκειας, διαπίστωσαν ότι ο προστατευτικός ρόλος της φυγόκεντρης οδού είναι μεγαλύτερος για τις υψηλότερες συχνότητες (8 με 10 khz) και μικρή διάρκεια (1 με 2 λεπτά) (552). Η ικανότητα προστασίας εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το περιεχόμενο, την ένταση, τη διάρκεια και τη συχνότητα του επιβλαβούς ερεθίσματος, με τη συχνότητα μάλιστα να συνδέεται στενά με την τονοτοπική φυγόκεντρη κοχλιακή νεύρωση (560) (561). Η δράση αυτή του ελαιοκοχλιακού δεματίου έχει αποδειχθεί σε πειραματόζωα ότι είναι ποσοτική, δηλαδή ότι ζώα με ισχυρότερη δράση του δεματίου εμφανίζουν μεγαλύτερη αντοχή σε θορυβογενείς διαταραχές, σε σχέση με άλλα όπου η δράση του ελαιοκοχλιακού δεματίου μετρήθηκε ασθενέστερη (507). Μάλιστα αυτή η διαφορά στην ένταση (δηλαδή στην προστατευτική «δύναμη») του ελαιοκοχλιακού δεματίου ίσως να έχει γενετική βάση (562). Επιπλέον, η μεγάλη πληθώρα των δεδομένων προέρχεται από τη μελέτη των άμεσων επιπτώσεων πολύ ισχυρών ερεθισμάτων σε αναισθητοποιημένα πειραματόζωα, και πολύ λίγες μελέτες έχουν ασχοληθεί με τις μόνιμες επιπτώσεις του θορύβου (PTS). Καθώς λοιπόν ήδη γνωρίζουμε ότι ο μηχανισμός και οι ιστοπαθολογικές αλλοιώσεις που προκαλούν τις άμεσες και προσωρινές διαταραχές του ουδού (TTS) διαφέρουν σημαντικά από τις 121

130 μόνιμες (PTS) είναι φανερό ότι τα συμπεράσματα που εξάγονται για τις πρώτες δεν μπορούν αβασάνιστα να επεκταθούν και στις δεύτερες. Όσον αφορά τις μόνιμες αλλαγές μία μελέτη σε πειραματόζωα (543) έχει αναδείξει μεγαλύτερες διαταραχές σε ζώα που είχαν νευρεκτομή του αιθουσαίου (και άρα του ελαιοκοχλιακού δεματίου), ενώ μία δεύτερη (557), αμφισβητεί τα αποτελέσματα αυτά. Ωστόσο θα πρέπει να σημειωθούν οι μεθοδολογικές διαφορές ανάμεσα στις δύο αυτές μελέτες, που χρησιμοποίησαν διαφορετικού τύπου (συχνότητας) ερεθίσματα για την πρόκληση της βλάβης. Εξάλλου οι ίδιοι ερευνητές και σε μεταγενέστερη μελέτη τους κατέληξαν ότι η διατομή ολόκληρου του ελαιοκοχλιακού δεματίου έχει σαν αποτέλεσμα μεγαλύτερες μόνιμες διαταραχές του ακουστικού ουδού (PTS) σε σχέση με τη διατομή μόνο των χιασμένων ινών, υπονοώντας έτσι κάποιου τύπου προστατευτική δράση του δεματίου και για τις μόνιμες διαταραχές (563). Αυτή η προστατευτική δράση επιβεβαιώθηκε και από άλλους μελετητές (564) (565) (566). Πέρα πάντως από τις όποιες αμφιβολίες και ενστάσεις, η υπόθεση για τον προστατευτικό ρόλο της φυγόκεντρου ακουστικής οδού ενισχύεται πρόσφατα και από ιστοχημικά στοιχεία. Έτσι είναι γνωστό ότι ο κύριος νευροδιαβιβαστής του ελαιοκοχλιακού δεματίου είναι η ακετυλοχολίνη, η οποία δρα μέσω α9 και α10 νικοτινικών υποδοχέων (nachr complex). Σε πειράματα με γενετικώς τροποποιημένα ποντίκια με υπερέκφραση των α9 νικοτινικών ακετυλοχολινικών υποδοχέων των έξω τριχωτών κυττάρων, διαπιστώθηκαν σημαντικά μικρότερες προσωρινές και μόνιμες θορυβογενείς διαταραχές της ακοής μετά από έκθεση σε έντονο θόρυβο (567). Το γεγονός αυτό παρέχει in vivo αποδείξεις της προστατευτικής δράσης του ελαιοκοχλιακού δεματίου. Η αυξημένη δραστηριότητα των α9-ακετυλοχολινικών υποδοχέων στα έξω τριχωτά κύτταρα σε ποντίκια έχει επίσης συνδεθεί με ελαττωμένη ευαισθησία σε θορυβογενείς διαταραχές, χωρίς αλλαγή της ευαισθησίας του κοχλία σε μη επιβλαβείς ήχους χαμηλότερης έντασης (567). Υπενθυμίζεται ότι η ακετυλοχολίνη είναι βασικός νευροδιαβιβαστής του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου όπως αναφέρθηκε στο κεφάλαιο της φυσιολογίας του. Επιπλέον είναι αξιοσημείωτο ότι οι νευρικές ίνες που προέρχονται από ανάνηψη 122

131 κατεστραμμένων περιοχών από θόρυβο (regenerated nerve fibers), δεν διαθέτουν υποδοχείς ακετυλοχολίνης, είναι δηλαδή αποκλειστικά κεντρομόλες (568). Το γεγονός αυτό εγείρει ερωτήματα για το αν η δράση του ελαιοκοχλιακού δεματίου συνεχίζεται στον ίδιο βαθμό και σε αυτιά που έχουν ήδη υποστεί θορυβογενείς βλάβες, μετά την αποκατάστασή τους. Γενικά, η αύξηση της «δυσκαμψίας» των έξω τριχωτών κυττάρων, από τη δράση του ελαιοκοχλιακού συστήματος, μπορεί να λειτουργήσει ως προστατευτικός μηχανισμός πχ ελαττώνοντας την είσοδο ιόντων Ca ++ και άρα τη μεταβολική δραστηριότητα των κυττάρων αυτών. Η συσχέτιση ανάμεσα στην «ένταση» της δράσης του ελαιοκοχλιακού δεματίου και της επιδεκτικότητας σε θορυβογενείς βλάβες έχει και με αυτόν τον τρόπο υποστηριχθεί (507). Επιπλέον η πειραματικά επιτευχθείσα υπερλειτουργία των α9 νικοτινικών υποδοχέων ακετυλοχολίνης των έξω τριχωτών κυττάρων, δηλαδή η πειραματική υπεραναπλήρωση της ελαιοκοχλιακής δράσης, έχει οδηγήσει σε αυξημένη ανθεκτικότητα σε τέτοιες βλάβες (567). Ο προστατευτικός ρόλος που αποδίδεται στη φυγόκεντρο ακουστική οδό στο σύνολό της, επικεντρώνεται από τους περισσότερους ερευνητές στο έσω ελαιοκοχλιακό δεμάτιο. Ωστόσο, και το έξω ελαιοκοχλιακό δεμάτιο ίσως συμβάλει στην προστασία αυτή, με την προστασία των κοχλιακών δενδριτών από τοξικές επιδράσεις λόγω της έκθεσης σε θόρυβο (569) (570) (563). Άρα, μία εντελώς ξεχωριστή προστατευτική δράση του ελαιοκοχλιακού δεματίου, αφορά τη δράση του έξω τμήματος του δεματίου για τη προστασία από τη θορυβογενή βαρηκοΐα. Το έξω ελαιοκοχλιακό δεμάτιο προέρχεται από τον έξω άνω πυρήνα της ελαίας και καταλήγει στις περιφερικές απολήξεις του ελικοειδούς γαγγλίου. Η δράση του προκαλεί αναστολή των μετασυναπτικών κυστιδίων στα κύτταρα αυτά, προκαλώντας ελάττωση της νευρικής δραστηριότητας και συνεπώς προστασία από το θόρυβο (571). Η προστατευτική δράση τεκμηριώνεται από πειράματα όπου η διατομή ολόκληρου του ελαιοκοχλιακού δεματίου προκάλεσε μεγαλύτερη ευαισθησία στο θόρυβο σε σχέση με την εκλεκτική διατομή του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου (563). Επιπλέον η έγχυση πυριπεδίλης (piribedil) που είναι αγωνιστής 123

132 των υποδοχέων ντοπαμίνης (που αποτελεί νευροδιαβιβαστή του έξω τμήματος του δεματίου) οδηγεί σε προστασία από την τοξικότητα λόγω διέγερσης (excitotoxicity) (572). Φαίνεται επομένως ότι δεν είναι ακόμη απολύτως ξεκάθαρο ποιο τμήμα της φυγόκεντρου ακουστικής οδού (έσω ή έξω ελαιοκοχλιακό δεμάτιο) ασκεί τον προστατευτικό ρόλο, με τα στοιχεία να είναι εν μέρει αντικρουόμενα. Η καταστολή των ωτοακουστικών εκπομπών που βρέθηκε να εκφράζει ποσοτικά την προστατευτική δράση της φυγόκεντρης οδού, είναι αποτέλεσμα της δράσης του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου, ενισχύοντας την άποψη ότι αυτό είναι που παίζει τον πρωτεύοντα ρόλο στην προστασία. Τα περιφερικά αποτελέσματα της δράσης του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου είναι η άνοδος των κοχλιακών ουδών και η μείωση της κίνησης του κοχλιακού πόρου (382), εξαιτίας της επίδρασης στα έξω τριχωτά κύτταρα. Ωστόσο η μηχανική αυτή δράση φαίνεται να είναι σημαντική μόνο για ήχους χαμηλής έντασης. Σε ήχους υψηλών εντάσεων όπως αυτοί που είναι πιθανόν να τραυματίσουν το έσω ους, η μηχανική δράση του δεματίου φαίνεται να είναι ασήμαντη σε σχέση με τα παθητικά στοιχεία της κίνησης εντός του κοχλία. Φαίνεται λοιπόν ότι η όποια προστατευτική δράση ασκείται μέσω άλλου μηχανισμού. Για τον προσδιορισμό του μηχανισμού αυτού σημαντική είναι η ανακάλυψη του γεγονότος ότι η δράση του ελαιοκοχλιακού δεματίου χωρίζεται, όπως αναφέρθηκε, χρονικά σε δύο κομμάτια. Ένα «ταχύ» τμήμα (fast effect) που έχει χρόνο έναρξης και εξάντλησης της τάξης των 100 msec, και ένα «βραδύ» τμήμα (slow effect) που έχει χρονικό παράθυρο της τάξης των μερικών δεκάδων δευτερολέπτων (393). Διάφορες έρευνες έχουν υποστηρίξει ότι η προστατευτική δράση αφορά πιθανότατα το «βραδύ» τμήμα της δράσης του ελαιοκοχλιακού δεματίου (552). Αν κάτι τέτοιο ισχύει, τότε η προστατευτική δράση προκαλείται δια μέσου της απελευθέρωσης ιόντων Ca ++ στα έξω τριχωτά κύτταρα, μέσω διαύλων Ca ++ που ενεργοποιούνται διά της αλληλεπίδρασης της ακετυλοχολίνης του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου με α9 υποδοχείς των κυττάρων (404). Ωστόσο υπάρχουν και στοιχεία που αμφισβητούν αυτόν τον μηχανισμό του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου. Κατ 124

133 αρχήν υπάρχουν έρευνες σε γενετικά τροποποιημένα ποντίκια με έλλειψη των α9 υποδοχέων, που δεν παρουσίασαν μεγαλύτερη ευαισθησία σε μόνιμες θορυβογενείς διαταραχές (PTS) σε σχέση με φυσιολογικά (573). Επίσης, άλλες έρευνες κατέδειξαν ότι διατομή στο μέσον του δεματίου, που αδρανοποιεί τα 2/3 του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου (λόγω χιασμού), ενώ αφήνει ανεπηρέαστο το έξω ελαιοκοχλιακό δεμάτιο, δεν αυξάνει την ευαισθησία των πειραματόζωων στις μόνιμες θορυβογενείς διαταραχές (PTS) (574). Τα παραπάνω συνηγορούν υπέρ προστατευτικής δράσης διά του έξω ελαιοκοχλιακού δεματίου. Ωστόσο, ακόμα και με αυτές τις παραδοχές ίσως ο προστατευτικός ρόλος του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου να παραμένει. Αυτό οφείλεται στο ριζικά διαφορετικό μηχανισμό πρόκλησης μεταξύ μόνιμων θορυβογενών διαταραχών (PTS) και προσωρινών θορυβογενών διαταραχών (ΤTS). Έτσι ακόμη και αν η ύπαρξη των α9 υποδοχέων δεν είναι απαραίτητη για την προστατευτική δράση του δεματίου, δεν μπορεί να αποκλειστεί η δράση της ακετυλοχολίνης μέσω άλλων υποδοχέων που δεν έχουν ακόμη προσδιοριστεί. Ακόμη όμως κι αν είναι η ενεργοποίηση του έξω ελαιοκοχλιακού δεματίου που έχει τον προστατευτικό ρόλο, είναι πιθανό ότι αυτή συνδυάζεται πάντα και με την ταυτόχρονη ενεργοποίηση του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου (που είναι αυτή που προκαλεί την καταστολή των ωτοακουστικών εκπομπών), οπότε το τελικό αποτέλεσμα είναι το ίδιο. Ενδείξεις για το γεγονός αυτό αποτελούν έρευνες (455) που ανέδειξαν ότι υψηλή δραστηριότητα του έσω δεματίου συνδυάζεται με αυξημένο αριθμό νευρικών ώσεων και στο έξω δεμάτιο, και άλλες (456) όπου η απώλεια του έξω ελαιοκοχλιακού δεματίου οδήγησε σε αυξημένη αυτόματη δραστηριότητα της κεντρομόλου ακουστικής οδού, δηλαδή σε αναστολή της δράσης και του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου. Ο ρόλος του έξω ελαιοκοχλιακού δεματίου στην προστασία της ακοής από θορυβογενείς αλλοιώσεις έχει διαπιστωθεί και από άλλους συγγραφείς. Οι Darrow και συν. (570) το 2007 μετά από πειράματα σε ποντίκια διαπίστωσαν ότι η διατομή του έξω ελαιοκοχλιακού δεματίου και μόνο αυτού, είχε σαν αποτέλεσμα αυξημένες προσωρινές διαταραχές της ακοής (TTS), μόνον όμως 125

134 όπως αυτές εκτιμήθηκαν με τη βοήθεια των προκλητών δυναμικών (ABR). Αντίθετα οι ωτοακουστικές εκπομπές προϊόντων παραμόρφωσης (DPOAE) δεν επηρεάστηκαν από τη διατομή του δεματίου, γεγονός που σημαίνει ότι η προστατευτική δράση του έξω ελαιοκοχλιακού δεματίου αν και υπαρκτή, δεν αφορά τα έξω τριχωτά κύτταρα όπως αυτή του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου, αλλά τη νευρική διεγερσιμότητα (cochlear nerve excitability). Η πεποίθηση αυτή ενισχύεται και από το γεγονός, ότι παλιότερες μελέτες υποστηρίζουν ότι το έξω ελαιοκοχλιακό δεμάτιο ρυθμίζει μέσω του γλουταμικού την τοξικότητα (glutamate excitotoxicity) στις απολήξεις του κεντρομόλου συστήματος (575) κατά τα πρώτα στάδια του ακουστικού τραύματος. Εξάλλου, η έγχυση αναλόγων της ντοπαμίνης (νευροδιαβιβαστή του έξω ελαιοκοχλιακού δεματίου) στον κοχλία πριν από την έκθεση σε θόρυβο είχε σαν αποτέλεσμα την ελάττωση των παροδικών διαταραχών του ακουστικού ουδού (TTS) και του οιδήματος των νευρικών απολήξεων εξαιτίας του ακουστικού τραύματος (572). Επίσης ανάλογα αποτελέσματα με αυτά του Darrow, ανέδειξε και παλιότερη μελέτη (569) όπου επίσης η διατομή του έξω ελαιοκοχλιακού δεματίου εκλεκτικά, είχε σαν αποτέλεσμα μεγαλύτερες διαταραχές μετά από έκθεση σε θόρυβο, γεγονός που ερμηνεύτηκε σαν ένδειξη προστατευτικής δράσης της δομής αυτής επί των δενδριτών του κοχλιακού νεύρου. Έμμεσες ενδείξεις για προστατευτικό ρόλο και του έξω ελαιοκοχλιακού δεματίου, έχουμε εξάλλου και από μελέτες όπου τα πειραματόζωα υπέστησαν πλήρη διατομή και των δύο δεματίων. Σε αυτά η προσωρινή άνοδος του ακουστικού ουδού (TTS) που διαπιστώθηκε ήταν κατά 10 με 15 db μεγαλύτερη αν υπολογιζόταν με βάση μεθόδους που εστιάζουν στο κοχλιακό νεύρο (πχ ΑΒR) σε σχέση με αυτή που υπολογιζόταν με μεθόδους που εστιάζουν στα έξω τριχωτά κύτταρα (πχ ΟΑΕ). Το φαινόμενο αυτό δεν παρουσιαζόταν στα πειραματόζωα της ομάδας ελέγχου, καταδεικνύοντας ότι ένα ποσοστό της προστασίας αφορούσε τους νευρώνες του κοχλιακού νεύρου και όχι τα τριχωτά κύτταρα και άρα θα έπρεπε να αποδοθεί στο έξω ελαιοκοχλιακό δεμάτιο. Ομοίως, όταν η διατομή αφορούσε τα μεσαία 2/3 του ελαιοκοχλιακού δεματίου 126

135 (αφήνοντας έτσι ανέπαφο το έξω και πολύ λίγο το έσω δεμάτιο), η ευαισθησία σε θορυβογενείς αλλοιώσεις δεν μεταβάλλονταν σημαντικά (563). Τέλος η υπόθεση της προστατευτικής δράσης του έξω ελαιοκοχλιακού δεματίου μπορεί να εξαχθεί και στη βάση τεκμηριωμένων παθοφυσιολογικών δεδομένων. Έτσι, είναι γνωστό ότι η βλάβη των κοχλιακών νευρώνων παίζει βασικό ρόλο στις θορυβογενείς διαταραχές (576) (69) (28) και συνεπώς η κατάληξη των απολήξεων του έξω ελαιοκοχλιακού δεματίου σε αυτούς καθιστά την υπόθεση περί προστατευτικού του ρόλου πιθανή. Πιο συγκεκριμένα το οίδημα των δενδριτών αποτελεί σταθερό εύρημα κατά το πρώτο 24ωρο στις θορυβογενείς αλλοιώσεις (576) (69) (28), και όπως αναφέρθηκε είναι όμοιο με αυτό που προκαλείται στους δενδρίτες κατά την ενδοκοχλιακή έγχυση αναλόγων του γλουταμικού οξέος (577). Οι παρατηρήσεις αυτές οδηγούν στο συμπέρασμα ότι το οίδημα των δενδριτών φαίνεται να οφείλεται σε τοξικότητα λόγω της έκκρισης γλουταμικού από τα έσω τριχωτά κύτταρα. Το έξω ελαιοκοχλιακό δεμάτιο (και συγκεκριμένα το ντοπαμινεργικό του τμήμα) ρυθμίζει αυτήν την τοξικότητα και αναστέλλει το οίδημα ασκώντας προστατευτικό ρόλο. Μάλιστα, επειδή το έξω ελαιοκοχλιακό δεμάτιο απολήγει τόσο στους δενδρίτες όσο και στα έσω τριχωτά κύτταρα (456), η δράση του μπορεί να εντοπίζεται τόσο προσυναπτικά (με την αναστολή απελευθέρωσης γλουταμικού από τα έσω τριχωτά κύτταρα) όσο και μετασυναπτικά διά της ρύθμισης της εισόδου Ca ++, μηχανισμός που αποτελεί συνηθισμένο ρυθμιστή της τοξικότητας πολλών νευρικών συστημάτων (570). Τέλος, ποικίλες μελέτες από τον Rajan και συν. (578) (579) (580) ακολουθώντας διαφορετική θεώρηση κατέδειξαν ότι οι χιασμένες ίνες του ελαιοκοχλιακού δεματίου έχουν προστατευτικό ρόλο σε περιβάλλον ησυχίας, ενώ αντίθετα σε θορυβώδες περιβάλλον, η προστασία από πολύ ισχυρούς θορύβους εμπλέκει επίσης και το αχίαστο τμήμα του ελαιοκοχλιακού δεματίου. Η σημαντική διαφορά ανάμεσα στα δύο τμήματα, είναι ότι η ενεργοποίηση του αχίαστου τμήματος σε θορυβώδες περιβάλλον, μπορεί να συμβεί και με ήχους που παρουσιάζονται μονόπλευρα (στο ένα αυτί και μόνο), ενώ αντίθετα ο 127

136 προστατευτικός ρόλος του χιασμένου τμήματος του ελαιοκοχλιακού δεματίου αφορά μόνο ήχους που επιδρούν και στα δύο αυτιά. Πολλά από τα στοιχεία που αφορούν την προστατευτική δράση του ελαιοκοχλιακού δεματίου έναντι θορυβογενών αλλοιώσεων της ακοής, προέκυψαν και από τη μελέτη ενός ιδιαίτερου φαινομένου με σημαντική ερευνητική αξία που αναφέρεται βιβλιογραφικά ως sound conditioning ή σπανιότερα ως toughening. Αρκετές πειραματικές μελέτες δείχνουν, ότι η προσωρινή μετατόπιση του ακουστικού ουδού που προκαλείται σε πειραματόζωα όταν αυτά εκτίθενται σε θόρυβο, είναι μικρότερη, αν στο άλλο αυτί δίνεται ταυτόχρονα μικρής έντασης θόρυβος (546) (551) ή όταν αυτά εκτεθούν πριν από την έκθεση στον επιβλαβή θόρυβο, σε θόρυβο χαμηλών συχνοτήτων και έντασης 90 με 95 db SPL για αρκετές ώρες (581). Το φαινόμενο αυτό είναι γνωστό σαν sound conditioning. Το φαινόμενο αυτό έχει επιβεβαιωθεί για μια πληθώρα θηλαστικών όπως τα ινδικά χοιρίδια (582) (583) (566), τα κουνέλια (584), τα τσιντσιλα (585) (586) (587) (588), διάφορα είδη αρουραίων (589), κλπ. Μόνο τα ποντίκια δεν έχουν δείξει τέτοια φαινόμενα προστασίας (590). Για τους ανθρώπους, όπως είναι φανερό, το να υπάρχει έστω η θεωρητική πιθανότητα αύξησης της αντίστασης σε θορυβογενείς βλάβες, αποτελεί εξαιρετικά σημαντικό θέμα. Ωστόσο, η διενέργεια μελετών σε ανθρώπους είναι δυσχερής για προφανείς μεθοδολογικούς λόγους. Μία μελέτη (591), ωστόσο, χρησιμοποίησε νεαρούς ενήλικες που εκτέθηκαν σε μουσική ροκ/ποπ έντασης 70 dba και διάρκειας περίπου 6 ωρών. Στη συνέχεια αυτή η ομάδα πριν και αφού εκτεθεί στο θόρυβο της μουσικής, εκτέθηκε σε θόρυβο έντασης 105 db SPL και συχνότητας περί τα 1000Hz για χρόνο 10 λεπτών. Το συμπέρασμα ήταν ότι οι προσωρινές μεταβολές του ακουστικού ουδού που προκλήθηκαν από τον υψηλό θόρυβο ήταν στατιστικώς σημαντικά μεγαλύτερες, όταν δεν είχε προηγηθεί η έκθεση στη μουσική. Το γεγονός αυτό καταδεικνύει ότι το φαινόμενο του sound conditioning φαίνεται να εμφανίζεται και σε ανθρώπους, τουλάχιστον για σύντομους ήχους. 128

137 Όλοι οι παραπάνω ερευνητές (546) (551) (581) (582) (583) (566) (584) (585) (586) (587) (588) (589) (591) (592) που ασχολήθηκαν με το φαινόμενο συμφωνούν κατά τη συντριπτική πλειοψηφία τους, όσον αφορά την αιτιολογία του φαινομένου του sound conditioning, αποδίδοντας το στη φυγόκεντρο οδό. Υπάρχουν πολλές μελέτες που αποδίδουν το φαινόμενο του sound conditioning στη δράση του ελαιοκοχλιακού δεματίου, σχετίζοντάς το με την ικανότητά του να περιορίζει προσωρινές ή μόνιμες διαταραχές της ακοής, μετά από έκθεση σε θόρυβο (592) (557) (564) (565) (563) (593). Οι Brown και συν (593) κατέδειξαν ότι η χορήγηση «ήχου προστασίας» αυξάνει το ρυθμό των νευρικών ώσεων του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου και μάλιστα σε συχνότητες λίγο πάνω από αυτή του ήχου που χορηγείται. Επιπλέον, το φαινόμενο του sound conditioning αποδείχτηκε ότι έχει προστατευτικό ρόλο μετά από επίδραση βλαβερού ηχητικού ερεθίσματος, ακόμη και όταν η βλαπτική επίδραση αυτή του θορύβου μελετήθηκε με τη χρήση ωτοακουστικών εκπομπών (592) (564). Άλλωστε, η ύπαρξη και μόνο του φαινομένου καταδεικνύει πρωταρχικά ότι ο κοχλίας είναι δυνατόν να καταστεί πιο «ανθεκτικός» σε θορυβογενείς αλλοιώσεις, γεγονός που, επομένως, υποστηρίζει την ύπαρξη ποικίλης ευαισθησίας του ακουστικού συστήματος και μάλιστα τη δυνατότητα αυτή να μεταβληθεί σε ένα άτομο, μέσω φυσιολογικών διεργασιών. Η προστατευτική δράση του φαινομένου του sound conditioning επιβεβαιώθηκε τόσο για τις προσωρινές (TTS) (592) όσο και για τις μόνιμες διαταραχές της ακοής (PTS) (564). Σε επίπεδο βιοχημείας η έκθεση στο θόρυβο φαίνεται να έχει προστατευτική δράση αναστέλλοντας την ελάττωση της έκκρισης της τυροσινικής υδροξυλάσης (tyrosine hydroxylase, TH), ενώ αυξάνει την έκκρισή της στο έξω ελαιοκοχλιακό δεμάτιο και το οπίσθιο έξω περιελαιακό πυρήνα (594). Το φαινόμενο του sound conditioning έχει καταδειχθεί επίσης ότι προστατεύει και τις ίδιες τις απολήξεις του ελαιοκοχλιακού δεματίου. Συγκεκριμένα χρησιμοποιώντας ως δείκτη της λειτουργικότητας των απολήξεων αυτών την δραστικότητα της συναπτοφυσίνης, μιας ενδογενούς 129

138 μεμβρανικής πρωτεΐνης των συναπτικών κυστιδίων στις απολήξεις των νευρικών ινών, διαπιστώθηκε ότι μετά από έκθεση σε θόρυβο η εκκρινόμενη συναπτοφυσίνη (και άρα η λειτουργική κατάσταση των φυγόκεντρων απολήξεων) ήταν σημαντικά μεγαλύτερη στα πειραματόζωα που είχαν υποστεί sound conditioning, πριν από την έκθεση στον βλαπτικό θόρυβο (595). Φαίνεται λοιπόν ότι και η φυγόκεντρη οδός υπόκειται σε θορυβογενείς αλλοιώσεις, αλλά και ότι η προστατευτική δράση του sound conditioning επεκτείνεται και σε αυτήν. Η βλαπτική επίδραση του θορύβου στης φυγόκεντρες νευρικές ίνες είχε διαπιστωθεί και με παλιότερες μελέτες (596) (597). Δεν είναι γνωστό αν η διαταραχή των απολήξεων του ελαιοκοχλιακού δεματίου οφείλεται σε άμεση θορυβογενή προσβολή ή αποτελεί δευτερογενές αποτέλεσμα οφειλόμενο στην απώλεια έξω τριχωτών κυττάρων, στα οποία οι απολήξεις αυτές φυσιολογικά καταλήγουν. Ο χρόνος της προκαλούμενης διαταραχής του φυγόκεντρου συστήματος, ωστόσο, υποδηλώνει ότι αυτή είναι αποτέλεσμα της απώλειας των έξω τριχωτών κυττάρων και επέρχεται αργότερα χρονικά, και σίγουρα μετά από αυτή. Άρα, μπορεί να ειπωθεί, σαν γενικό συμπέρασμα, ότι ενώ τα έξω τριχωτά κύτταρα επιβιώνουν μετά από καταστροφή του φυγόκεντρου δεματίου, το τελευταίο εκφυλίζεται μετά από καταστροφή των έξω τριχωτών κυττάρων. Αυτό που δεν προσδιορίζεται, είναι αν οι απολήξεις που καταστρέφονται αφορούν μόνο τα ήδη κατεστραμμένα κύτταρα ή η καταστροφή των φυγόκεντρων απολήξεων επεκτείνεται και περαιτέρω, προκαλώντας μια γενικότερη έκπτωση της δράσης του και άρα πιθανόν μικρότερη προστασία σε περίπτωση μιας δεύτερης έκθεσης σε βλαπτικό θόρυβο. Τέλος, δεν είναι επίσης γνωστό τι συμβαίνει με το φαινόμενο της αναγέννησης των τριχωτών κυττάρων και αν αυτή αφορά και τις εκφυλισμένες απολήξεις του ελαιοκοχλιακού δεματίου. Ωστόσο παρ όλες τις παραπάνω αναφορές, υπάρχουν απόψεις που αμφισβητούν ότι το φαινόμενο του sound conditioning σχετίζεται με τη λειτουργία της φυγόκεντρης οδού. Έτσι, αν και μελέτες πάνω στο φαινόμενο του sound conditioning αποκάλυψαν κατ αρχάς ότι αυτό δεν έχει σχέση με το αντανακλαστικό του μυός του αναβολέα, καθώς βρέθηκε ότι εξακολουθεί να 130

139 ισχύει και σε άτομα που είχαν υποστεί διατομή του μυός του αναβολέα, ωστόσο άλλοι μελετητές εκφράζουν επιφυλάξεις, καθώς κάποιες έρευνες έδειξαν ότι το φαινόμενο του sound conditioning δεν παρατηρείται σε όλα τα πειραματόζωα, ενώ άλλοι ακόμη και ότι σε κάποιες περιπτώσεις, ακόμη και εξαφανίζεται όταν διαταμεί ο μυς του αναβολέα (558) (598). Άλλοι ερευνητές έχουν επίσης- υποστηρίξει ότι το φαινόμενο του sound conditioning δεν προκαλείται από τη δράση του ελαιοκοχλιακού δεματίου αλλά σχετίζεται με αυστηρά κοχλιακές διεργασίες. Έτσι ινδικά χοιρίδια στα οποία το ένα αυτί είχε αποκλειστεί (ωτοασπίδες) εκτέθηκαν σε «ερέθισμα προστασίας» (conditioning sound), το οποίο, όπως ήταν φανερό, αφορούσε μόνο το αυτί που δεν ήταν αποκλεισμένο. Στη συνέχεια ο αποκλεισμός άρθηκε και τα πειραματόζωα εκτέθηκαν σε επιβλαβή θόρυβο. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι τα αποκλεισμένα αυτιά υπέστησαν σημαντικά μεγαλύτερη βλάβη, σε σχέση με τα αυτιά που δεν είχαν αποκλειστεί και μάλιστα συγκρίσιμη με ομάδα ελέγχου, που δεν είχε εκτεθεί σε ερέθισμα προστασίας. Τα αποτελέσματα αυτά συνηγορούν στην άποψη ότι η προστατευτική δράση του φαινομένου του sound conditioning περιορίζεται μόνο στον κοχλία που έχει εκτεθεί στο συγκεκριμένο ερέθισμα και δεν είναι αμφοτερόπλευρη. Το γεγονός αυτό ερμηνεύεται από κάποιους ερευνητές ως ένδειξη ότι το φαινόμενο αυτό δεν οφείλεται στη δράση του ελαιοκοχλιακού δεματίου (599). Στο ίδιο πλαίσιο άλλοι ερευνητές διαπίστωσαν ότι το φαινόμενο της προστασίας λόγω έκθεσης σε θόρυβο, δεν επηρεάζεται από την αδρανοποίηση της φυγόκεντρου οδού με την έγχυση στρυχνίνης (600), ή τη χειρουργική διατομή του έσω ελαιοκοχλιακού δεματίου (563). Εξάλλου, το φαινόμενο του λεγόμενου «preconditioning», όπου η σε κυτταρικό επίπεδο έκθεση σε ένα ήπιο ερέθισμα που προκαλεί στρες, οδηγεί σε προστασία από ένα ισχυρότερο και δυνητικά «θανατηφόρο», με την έννοια της κυτταρικής απόπτωσης, ερέθισμα, είναι σαφώς τεκμηριωμένη κυτταρική στρατηγική, που υπερβαίνει την περίπτωση του ακουστικού συστήματος αποκλειστικά και χρησιμοποιείται από τα κύτταρα στο ανθρώπινο σώμα, σε πολλές διαταραχές. Ενδεικτικά, παρόμοιοι ομοιοστατικοί ουσιαστικά 131

140 μηχανισμοί έχουν μελετηθεί στην περίπτωση της εγκεφαλικής ισχαιμίας (601), όπου οι μηχανισμοί ομοιόστασης εμπλέκουν επίσης τόσο τις πρωτεΐνες στρες (Heat Shock Proteins) και ειδικά τον παράγοντα HSP70 (602), όσο και γνωστούς παράγοντες όπως οι NF-B (603), και CREB (604), ή την καταστολή αποπτωπτικών παραγόντων όπως ο JNK (605) και η BH3-πρωτείνη Bim (606). Είναι επίσης ενδιαφέρον ότι το φαινόμενο φαίνεται να εμπλέκει, επίσης, το σύστημα των κασπασών (602) (607), ενώ ειδικά στον κοχλία έχει επίσης υποστηριχθεί η δράση των παραγόντων Bcl-2 και αντιοξειδωτικών ενζύμων (608). Εφόσον το φαινόμενο του sound conditioning υποστηρίζεται από κάποιους ερευνητές ότι δεν οφείλεται στη δράση του ελαιοκοχλιακού δεματίου, έχει αποδοθεί σε διάφορους μηχανισμούς. Αυτοί περιλαμβάνουν αλλαγές στις ιδιότητες των κυττάρων του οργάνου του Corti όπως οι αλλαγές στην κατανομή της F-ακτίνης στα τριχωτά και υποστηρικτικά κύτταρα (588), αλλαγές στην προσυναπτική περιοχή των έξω τριχωτών κυττάρων (609) ή αλλαγές στην ανοσοαντιδραστικότητα της Calbindin-D 28k (CaBP) των έξω τριχωτών κυττάρων (565). Άλλοι μηχανισμοί που έχουν επίσης προταθεί αφορούν τη δράση ενδογενών προστατευτικών κυτταρικών πρωτεϊνών όπως τα αντιοξειδωτικά (610) (611) (612), των heat shock proteins (HSPs) (589) ή αυξητικών παραγόντων (613). Άλλοι συγγραφείς υποστηρίζουν ότι το φαινόμενο αποτελεί μια έκφραση συστηματικών απαντήσεων στο στρες, όπως η αύξηση των επιπέδων ορμονών στη συστηματική κυκλοφορία όπως η επινεφρίνη και τα στεροειδή (563). Ωστόσο ο μηχανισμός αυτός αμφισβητείται από μελέτες που δεν κατέδειξαν σημαντικές αλλαγές στα επίπεδα των ορμονών αυτών μετά από έκθεση σε «θόρυβο προστασίας» (614). Έχει βρεθεί ωστόσο ότι το συναισθηματικό στρες αυξάνει την αντίσταση σε θορυβογενείς αλλοιώσεις (615). Μία άλλη ερμηνεία που έχει υποστηριχθεί για την προέλευση του φαινομένου του sound conditioning (102) είναι αυτή που το συνδέει με τις αντίδραση της οξείας φάσης που ήδη έχει περιγραφεί (heat shock response) και την ενεργοποίηση των γλυκοκορτικοειδών. Ο παράγοντας Heat shock 132

141 transcription factor 1 (HSF1) όπως έχει ήδη ειπωθεί, ασκεί ρυθμιστικό ρόλο στην αντίδραση στο στρες (heat shock response) η οποία με τη σειρά της ασκεί προστατευτικό ρόλο επί του ακουστικού συστήματος. Καθώς η έκθεση σε θόρυβο (όπως και τα καθαυτό θερμικά ερεθίσματα) κινητοποιεί την αντίδραση στο στρες, υποτίθεται ότι προστατεύει το ακουστικό σύστημα από επόμενο ερέθισμα (101) (616) (237). Επιπλέον, η έκθεση σε θόρυβο ενεργοποιεί τον άξονα υποθάλαμος-υπόφυση-αδρενοεκκριτικά όργανα (hypothalamic pituitary adrenal (HPA)). Το φαινόμενο αυτό φαίνεται να συνεισφέρει τουλάχιστον εν μέρει στο φαινόμενο του sound conditioning (239). Η ενεργοποίηση του άξονα οδηγεί σε αύξηση του επιπέδου των γλυκοκορτικοειδών στο πλάσμα και επακόλουθα τη δράσης των υποδοχέων γλυκοκορτικοειδών στα κύτταρα του σπειροειδούς γαγγλίου. Αυτή η οδός φέρεται να προσφέρει προστασία από το θόρυβο (240), άποψη που ενισχύεται από το γεγονός ότι πειραματόζωα που είχαν υποστεί εκτομή των αδρενοπαραγωγών οργάνων, απώλεσαν σε μεγάλο βαθμό τη προστασία από το φαινόμενο του sound conditioning (239). Όσον αφορά την προστατευτική δράση των HSP πειράματα σε ποντίκια κατέδειξαν ότι μετά την έκθεση σε θόρυβο ποντικών με έλλειψη συγκεκριμένου παράγοντα (Hsf1 / ) ώστε να μην επιτρέπεται η αύξηση των επιπέδων των HSP είχαν μεγαλύτερη απώλεια ακοής και βλάβες στα τριχωτά κύτταρα από ότι ποντίκια χωρίς έλλειψη του παράγοντα (Hsf1+/+), ενώ και οι δύο κατηγορίες εκτέθηκαν σε προστατευτικό προκαταρκτικό ερέθισμα, πριν την έκθεση στο βλαπτικό (sound conditioning) (238). Το αποτέλεσμα φαίνεται να καταδεικνύει, ότι η προστατευτική δράση του φαινομένου sound conditioning απαιτεί την αύξηση των HSP και δεν επιτυγχάνεται χωρίς αυτή. Ομοίως, όταν ζώα εκτέθηκαν στη δράση geranylgeranylacetone, που προκαλεί αύξηση των HSP εμφάνισαν προστασία από τα βλαπτικά ερεθίσματα που ακολούθησαν (617). Τέλος, ειδικό ενδιαφέρον για την παρούσα διατριβή έχει η σχέση της ελαιοκοχλιακής δεσμίδας όχι μόνο με τον θόρυβο γενικά, αλλά ειδικότερα με την ειδική μορφή των impulse noises. Έτσι, μελέτες για την προστατευτική δράση του ελαιοκοχλιακού δεματίου έχουν γίνει και με τη χρήση έντονων και 133

142 σύντομων ήχων σε πειραματόζωα (impulse noise, 150 db SPL, 100 impulses, 50 δευτερόλεπτα συνολική διάρκεια) (618). Στη σημαντική αυτή μελέτη, αποδείχτηκε ότι οι διαταραχές των ακουστικών ουδών (τόσο οι προσωρινές όσο και οι μόνιμες), δεν διέφεραν σημαντικά ανάμεσα σε αυτιά όπου το ελαιοκοχλιακό δεμάτιο είχε διαταμεί και σε φυσιολογικά. Σε μικροσκοπικό όμως επίπεδο, παραδόξως παρουσιάστηκε μεγαλύτερη απώλεια έσω τριχωτών κυττάρων στα πειραματόζωα που είχαν υποστεί διατομή του ελαιοκοχλιακού δεματίου, ενώ η απώλεια των έξω τριχωτών κυττάρων δεν παρουσίασε διαφορά. Ειδικά για τους ήχους αυτού του τύπου ο λόγος που ίσως θα εξηγούσε τα αποτελέσματα της έρευνας ίσως να είναι διπλός. Αφενός οι ήχοι πολύ σύντομης διάρκειας και υψηλής έντασης (impulse noise) αποτελούν ιδιαίτερο και διαφορετικό κίνδυνο για την ακοή καθώς μπορεί να προκαλέσουν και μηχανική εκτός από μεταβολική βλάβη, για την οποία φυσικά το ελαιοκοχλιακό δεμάτιο δεν προσφέρει καμία προστασία. Αφετέρου η διάρκεια του ήχου είναι τέτοια που ίσως να μην είναι αρκετή ώστε να προκαλέσει ενεργοποίηση του φυγόκεντρου συστήματος, καθώς και σε άλλη μελέτη πολύ σύντομα ερεθίσματα απέτυχαν να προκαλέσουν ενεργοποίηση του δεματίου (359). Ωστόσο υπάρχουν και λόγοι για τους οποίους θα μπορούσε να υποτεθεί κάποιου τύπου προστατευτική δράση από ελαιοκοχλιακό δεμάτιο και για τους impulse noises. Έτσι, το ελαιοκοχλιακό δεμάτιο ίσως να έχει τονικές επιδράσεις ανεξάρτητες από την ύπαρξη ή όχι ερεθίσματος. Επίσης οι ήχοι αυτοί ίσως να προκαλούν βραδείες μεταβολικές ή άλλου τύπου βλάβες, που ίσως να είναι επιδεκτικές επίδρασης από τη δράση του ελαιοκοχλιακού δεματίου. Τέλος, έρευνες υποστηρίζουν ότι οι χημικές νευροδιαβιβαστές των απολήξεων του ελαιοκοχλιακού δεματίου, ίσως να παίζουν και τροφικό ρόλο στις ίνες του ακουστικού νεύρου (619). Συμβατά με αυτές τις απόψεις είναι και τα μικροσκοπικά αποτελέσματα, που αναδεικνύουν σημαντικά μεγαλύτερη καταστροφή έσω τριχωτών κυττάρων στα πειραματόζωα που είχαν υποστεί διατομή του ελαιοκοχλιακού δεματίου. Το γεγονός αυτό καταδεικνύει, ότι χωρίς τη δράση του δεματίου τα κύτταρα αυτά είναι σημαντικά πιο ευαίσθητα στο 134

143 θόρυβο. Η ευαισθησία αυτή αποδίδεται από τους ερευνητές σε διάφορους πιθανούς μηχανισμούς, όπως η απώλεια τροφικών παραγόντων που ήδη αναφέρθηκε, η τοξικότητα λόγω αυξημένης νευρικής δραστηριότητας των ακουστικών νευρικών ινών (620) (621) λόγω έλλειψης της περιοριστικής δράσης του ελαιοκοχλιακού δεματίου ή τέλος απευθείας επίδρασης του δεματίου στη μηχανική του κοχλία και άμεση προστατευτική δράση. Σε κάθε περίπτωση, τα όποια συμπεράσματα είναι αμφίβολα και επισημαίνεται η ανάγκη περαιτέρω έρευνας σε αυτό τον τομέα. Η παρούσα διδακτορική διατριβή φιλοδοξεί να συμβάλλει αποφασιστικά σε αυτό. Ιδιαίτερη σημαντική για την παρούσα διδακτορική διατριβή είναι και η πρόσφατη έρευνα των Wagner και συν. (484). Σε αυτήν μετρήθηκε η ακοή με τονική ακοομετρία αλλά και η καταστολή των ωτοακουστικών εκπομπών προϊόντων παραμόρφωσης (DPOAE) σε 94 νεοσύλλεκτους των Γερμανικών Ενόπλων Δυνάμεων πριν και μετά από τη εκτέλεση βολής με φορητό οπλισμό. Από αυτούς οι 7 παρουσίασαν προσωρινή άνοδο του ακουστικού ουδού (TTS) κατά τη δεύτερη μέτρηση μετά τη βολή. Οι συγγραφείς δεν διαπίστωσαν κάποια συσχέτιση ανάμεσα στο ποσό της καταστολής των ωτοακουστικών εκπομπών (και άρα στη δράση του ελαιοκοχλιακού δεματίου) και στην πιθανότητα θορυβογενούς ανόδου του ακουστικού ουδού, συμπεραίνοντας ότι η προστατευτική δράση του ελαιοκοχλιακού δεματίου δεν επιβεβαιώνεται για την περίπτωση ήχων σαν αυτούς της εκπυρσοκρότησης (impulse noise). Αν και το μικρό ποσοστό του δείγματος αλλά και άλλες μεθοδολογικές αδυναμίες υποχρέωσαν τους συγγραφείς να τονίσουν στα συμπεράσματά τους την ανάγκη για μεγαλύτερες και μακροχρόνιες μελέτες, ωστόσο παρουσίασαν και ορισμένες υποθέσεις για τους λόγους που πιθανόν οδήγησαν σε αυτά τα συμπεράσματα. Έτσι απέδωσαν τη μη συσχέτιση σε πιθανή αδόκιμη μέτρηση της καταστολής των ωτοακουστικών εκπομπών που δεν αναπαρήγαγε με ακρίβεια και το ποσό της δράσης του ελαιοκοχλιακού δεματίου. Εναλλακτικά, το ελαιοκοχλιακό δεμάτιο ίσως να μην προσφέρει προστασία λόγω του τύπου, της συχνότητας και της διάρκειας του θορύβου. Ωστόσο και οι ίδιοι παρατηρούν ότι άλλες μελέτες (618) που χρησιμοποίησαν επίσης ήχο εκπυρσοκρότησης σε 135

144 πειραματόζωα, κατέληξαν σε αντίθετα συμπεράσματα. Τέλος πιθανή εξήγηση των συμπερασμάτων προβάλλεται το γεγονός ότι ίσως ποσοτικά η άνοδος του ακουστικού ουδού ήταν πολύ μικρή ώστε να επηρεαστεί από την προστατευτική δράση του φυγόκεντρου ακουστικού συστήματος. Η υπόθεση αυτή ίσως επιβεβαιώνεται και από άλλες μελέτες (550) (561) που τεκμηριώνουν ότι η δράση του ελαιοκοχλιακού δεματίου ενεργοποιείται πάνω από έναν «ουδό» έντασης του βλαπτικού ερεθίσματος. 136

145 V. ΕΠΙΛΟΓΟΣ - ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Τα θέμα των θορυβογενών αλλοιώσεων της ακοής είναι παλιό και αναγνωρισμένο, ωστόσο ο σύγχρονος τρόπος ζωής έχει αυξήσει τη συχνότητα και ενισχύσει τη βαρύτητά του, ώστε να αποτελεί σήμερα ένα ιδιαίτερα κρίσιμο πρόβλημα και μια πραγματική πρόκληση για την επιστήμη της ακοολογίας. Τα τελευταία 40 χρόνια η εντυπωσιακή πρόοδος που σημειώθηκε στον τομέα αυτό άλλαξε τα δεδομένα στην πρόληψη, διάγνωση και μελέτη αυτών των διαταραχών. Συγκεκριμένα οι νεώτερες ανακαλύψεις επέτρεψαν την κατανόηση με μεγαλύτερη λεπτομέρεια των πολύπλοκων διεργασιών που εμπλέκονται στη λειτουργία της ακοής, αλλά και το ρόλο δομών με ασαφή μέχρι πρότινος χαρακτήρα όπως τα έξω τριχωτά κύτταρα και η φυγόκεντρη ακουστική οδός. Επιπλέον η ανακάλυψη και ανάπτυξη νεώτερων διαγνωστικών εργαλείων, όπως οι ωτοακουστικές εκπομπές, άνοιξε νέους ορίζοντες στην κατανόηση αλλά και διαγνωστική προσπέλαση της επίδρασης του θορύβου στην ακοή. Ομοίως το ερευνητικό ενδιαφέρον για τον πιθανό ρόλο της ελαιοκοχλιακής δεσμίδας στην προστασία από τέτοιες βλάβες επέτρεψε την ανάπτυξη νεωτερικών απόψεων και ριζοσπαστικών αντιλήψεων πάνω στο παλιό ζήτημα της διαφορετικής ευαισθησίας των ατόμων στην επίδραση του θορύβου. Ωστόσο παρόλες τις προόδους, μέχρι σήμερα δεν έχει καταστεί εφικτή η ανάπτυξη και καθιέρωση κάποιας κλινικής δοκιμασίας η οποία θα είναι σε θέση να αναγνωρίσει αξιόπιστα εκείνα τα άτομα που είναι πιο ευάλωτα στην επίδραση του θορύβου. Η ανακάλυψη μιας τέτοιας δοκιμασίας είναι φανερό ότι θα αποτελούσε μια πραγματική επανάσταση, καθώς θα επέτρεπε για πρώτη ίσως φορά τη στοχευμένη πρόληψη θορυβογενών αλλοιώσεων της ακοής, σε πληθυσμούς που εκτίθενται σε παρόμοιούς κινδύνους. 137

146 Η παρούσα διδακτορική διατριβή, φιλοδοξεί να είναι μια από τις πρώτες έρευνες διεθνώς σε ανθρώπινο πληθυσμό, που θα διερευνήσει με τη χρήση σύγχρονων εργαλείων όπως οι ωτοακουστικές εκπομπές, την πιθανότητα ανάπτυξης μιας τέτοιας «δοκιμασίας ευαισθησίας», συμβάλλοντας έτσι αποφασιστικά στην προσπάθεια για την πρόληψη του σημαντικού προβλήματος της βλαπτικής επίδρασης του θορύβου στην ακοή. 138

147 Β. ΕΙΔΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 139

148 Ι. ΠΡΟΛΟΓΟΣ Η παρούσα Διδακτορική Διατριβή ανατέθηκε στον Μπλιόσκα Σαράντη του Κων/νου, Στρατιωτικό Ιατρό, Ωτορινολαρυγγολόγο, μετά από αίτησή του στον Τομέα Αισθητηρίων Οργάνων, που κατατέθηκε στη Γραμματεία της Ιατρικής Σχολής στις 1/6/2011. Η Τριμελής Συμβουλευτική Επιτροπή αποτελούμενη από τους κκ. Μάρκου Κωνσταντίνο (Αναπληρωτής Καθηγητής Ιατρικής ΑΠΘ (Επιβλέπων)), Τσαλιγόπουλο Μιλτιάδη (Καθηγητής Ιατρικής ΑΠΘ) και Ψύλλα Γεώργιο (Επίκουρος Καθηγητής Ιατρικής ΑΠΘ) ορίστηκε στην συνεδρίαση της Γενικής Συνέλευσης της Ιατρικής Σχολής, με αριθμό 5/ Σε αντίστοιχη συνεδρίαση της Γενικής Συνέλευσης της Ιατρικής Σχολής με αριθμό 12/ ανακοινώθηκε το θέμα της Διδακτορικής Διατριβής με τίτλο: «Μελέτη της επίδρασης του θορύβου στην ακοή, σε συνάρτηση με τη λειτουργία της ελαιοκοχλιακής δεσμίδας και τη χρήση ωτοακουστικών εκπομπών». Ο υποψήφιος διδάκτορας, σε συνεργασία και υπό την συνεχή υποστήριξη και επίβλεψη, εκ μέρους της Τριμελούς Συμβουλευτικής Επιτροπής, ανασκόπησε με συστηματικό τρόπο τη διεθνή βιβλιογραφία πάνω στα σχετικά με το θέμα της διατριβής ζητήματα. Για τον σκοπό αυτό, χρησιμοποιήθηκαν η επιστημονική αρθρογραφία, πήγες και βάσεις δεδομένων από το διαδίκτυο, αλλά και συγγράμματα από Πανεπιστημιακές και Νοσοκομειακές βιβλιοθήκες, αλλά και τις προσωπικές βιβλιοθήκες των μελών της Συμβουλευτικής Επιτροπής. Κάθε μεθοδολογικό θέμα συζητήθηκε διεξοδικά, ανάμεσα στον υποψήφιο και τα μέλη της Τριμελούς Συμβουλευτικής Επιτροπής. Όταν κρίθηκε απαραίτητο και κατόπιν μεσολάβησης των μελών της Επιτροπής, ζητήθηκε η συνδρομή εξειδικευμένων συναδέλφων του εσωτερικού και εξωτερικού. Λόγω της συμμετοχής πληθυσμού μελών των Ενόπλων Δυνάμεων στην εκτέλεση της διδακτορικής διατριβής, ο υποψήφιος διδάκτορας υπέβαλλε αίτημα προς τη Διοίκηση της Στρατιωτικής Σχολής Αξιωματικών Σωμάτων, η 140

149 οποία και συνήνεσε στην πραγματοποίησή της. Ακολούθως, ο υποψήφιος, λόγω της ιδιότητάς του ως Στρατιωτικός Ιατρός, υπέβαλλε ιεραρχική αναφορά στη Διεύθυνση Υγειονομικού του Γενικού Επιτελείου Στρατού, προκειμένου να εγκριθεί η πραγματοποίηση της διδακτορικής διατριβής. Η σχετική έγκριση εξασφαλίστηκε με το Φ. 040/34/651660/Σ. 5222/30 Νοε 2011/ΓΕΣ/ΔΥΓ/2οΓΡ. έγγραφο του Γενικού Επιτελείου. Το λεπτομερές πρωτόκολλο της μελέτης υποβλήθηκε προς έγκριση στην Επιτροπή Βιοηθικής του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης. Μετά από συνεδρίαση της Επιτροπής, η μελέτη εγκρίθηκε και έλαβε αύξοντα αριθμό πρωτοκόλλου 3/ Όλος ο τεχνολογικός εξοπλισμός που επρόκειτο να χρησιμοποιηθεί στην παρούσα διατριβή (ακοομετρητής, ηχομονωμένος θάλαμος, τυμπανογράφος, συσκευή ωτοακουστικών εκπομπών ILO), επιθεωρήθηκε και βαθμονομήθηκε (calibration) σύμφωνα με τα διεθνή πρότυπα. Ο υποψήφιος διδάκτορας εκπαιδεύθηκε στη χρήση του εξοπλισμού, υπό την επίβλεψη και καθοδήγηση των μελών της Τριμελούς Συμβουλευτικής Επιτροπής, ήδη από το πρώτο έτος εκπόνησης της διατριβής. Κατόπιν αυτού, μέρος του απαραίτητου για την εκτέλεση της διατριβής μηχανολογικού εξοπλισμού (ηχομονωμένος θάλαμος), μεταφέρθηκε σε χώρο της Στρατιωτικής Σχολής Αξιωματικών Σωμάτων. Η ενέργεια αυτή κρίθηκε απαραίτητη, καθώς μέρος των μετρήσεων που απαιτούνται, θα εκτελούνταν υποχρεωτικά σε χώρους της Σχολής. Το υπόλοιπο μέρος των μετρήσεων πραγματοποιήθηκε σε ειδικό χώρο, του Ακοολογικού Εργαστηρίου της Ά Πανεπιστημιακής Ωτορινολαρυγγολογικής Κλινικής. 141

150 ΙΙ. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η παρούσα Διδακτορική Διατριβή, αναγνωρίζοντας την ανάγκη για περαιτέρω έρευνα, στον τομέα της επαγγελματικής θορυβογενούς βαρηκοΐας και ιδιαίτερα, του τύπου της έκθεσης σε στιγμιαία και πολύ ισχυρά ερεθίσματα, και διαπιστώνοντας, ότι οι σύγχρονες εξελίξεις έχουν αλλάξει δραστικά το τοπίο, επιχειρεί να εφαρμόσει τις νέες επιστημονικές μεθόδους και αντιλήψεις, σε αυτές τις ειδικές κατηγορίες πληθυσμού. Φιλοδοξία της ερευνητικής ομάδας και του συγγραφέα προσωπικά, στάθηκε, όχι μόνο η επιστημονική έρευνα πάνω σε αναπάντητα θεωρητικά ερωτήματα, όπως η σημασία της ελαιοκοχλιακής δεσμίδας, αλλά και η, κατά το δυνατόν, εξαγωγή κλινικά εφαρμόσιμων συμπερασμάτων, που θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν στην προσπάθεια της επιστημονικής κοινότητας, για επιτυχή πρόληψη του σημαντικού αυτού προβλήματος. Οι θορυβογενείς βλάβες της ακοής αποτελούν σήμερα πεδίο εντατικής επιστημονικής έρευνας. Η συχνότητα των διαταραχών αυτών, αλλά και η σημαντική επίπτωση στην ποιότητα ζωής των ασθενών, που έχουν οι προκαλούμενες βλάβες, πυροδοτούν το ενδιαφέρον των ερευνητών για την καλύτερη κατανόηση του μηχανισμού τους. Προνομιακό πεδίο έρευνας αποτελεί η διαφορετική ευαισθησία κάθε ατόμου στην έκθεση σε θόρυβο, το γεγονός δηλαδή, ότι η έκθεση στο ίδιο ηχητικό ερέθισμα προκαλεί απώλεια ακοής σε κάποια άτομα και όχι σε άλλα. Είναι φανερό, ότι η ανακάλυψη της αιτίας, ή των αιτιών, πίσω από τη διαφορετική αυτή συμπεριφορά των διαφόρων ατόμων, θα επιτρέψει, ίσως, τη ανάπτυξη προγνωστικών κριτηρίων, που θα οδηγούν στη κατάταξη των ατόμων σε περισσότερο και λιγότερο «ευαίσθητα» στο θόρυβο, αποτελώντας έτσι ένα εξαιρετικά σημαντικό κλινικό εργαλείο. Οσον αφορά το είδος της νευροαισθητηρίου βαρηκοΐας, σημαντική και ευχερώς μελετώμενη είναι η επαγγελματική βαρηκοΐα. Μια ειδικότερη μορφή επαγγελματικής βαρηκοΐας εμφανίζεται στο προσωπικό των Ενόπλων Δυνάμεων. Οι Ένοπλες Δυνάμεις αποτελούν τεκμηριωμένα (138) (139) μία από 142

151 τις επαγγελματικές ομάδες με τα μεγαλύτερα ποσοστά θορυβογενούς βαρηκοΐας. Η εμφάνιση αναστρέψιμων ανόδων του ακουστικού ουδού (TTS) αποτελεί ένα ιδιαίτερα συχνό σύμβαμα μετά από εκπυρσοκροτήσεις φορητού οπλισμού (141). Το Εθνικό Ινστιτούτο Επαγγελματικής Ασφάλειας των ΗΠΑ (NIHS) αναφέρει, ότι εκπυρσοκροτήσεις (και εκρήξεις) που ξεπερνούν τα 140 dba, είναι δυνατόν να προκαλέσουν μόνιμη βλάβη της ακοής (142) και εξ αυτού του λόγου, προτείνεται η λήψη προστατευτικών μέτρων, ακόμα και κατά τη μία και μοναδική έκθεση σε θόρυβο πυροβολισμού, καθώς ακόμα και αυτή θεωρείται αρκετή (143). Έχει υπολογιστεί, ότι ανάλογα με το είδος του όπλου και του πυρομαχικού, η ένταση του θορύβου μιας εκπυρσοκρότησης μπορεί να ποικίλει από έως και db SPL (140) (145). Η εκπυρσοκρότηση ενός τυφεκίου διαμετρήματος 7,62 mm όπως το τυπικό τυφέκιο του Ελληνικού Στρατού (G3A3) είναι δυνατόν να παράγει θόρυβο που ξεπερνά σε ένταση τα 170 dbspl (140) (141). Στη μελέτη της θορυβογενούς βαρηκοΐας, ο ρόλος των ωτοακουστικών εκπομπών έχει επισημανθεί βιβλιογραφικά ως κομβικός. Οι ιδιότητες τους τις καθιστούν πολύτιμες, καθώς οι διαταραχές στην παραγωγή των ωτοακουστικών εκπομπών προηγούνται των διαταραχών στο τονικό ακοόγραμμα, δηλαδή με άλλα λόγια είναι δυνατόν να εμφανίζονται και σε άτομα με έκθεση σε θόρυβο, αλλά με φυσιολογικό τονικό ακοόγραμμα (308) (183) (132). Το γεγονός αυτό αποδίδεται σε «υποκλινικές» διαταραχές της ακοής που αν και ανιχνεύονται με τις ωτοακουστικές εκπομπές ωστόσο δεν προκαλούν άνοδο και του ακουστικού ουδού. Στα πλεονεκτήματά τους θα πρέπει να προστεθούν επίσης η ταχύτητα (μικρότερος χρόνος σε σχέση με την τονική ακοομετρία), η αντικειμενικότητα (ιδιαίτερα σε παιδιά ή μη συνεργαζόμενους ασθενείς) αλλά και το μικρό κόστος. Η φυγόκεντρη ακουστική οδός ή, όπως συχνά αναφέρεται, ελαιοκοχλιακή δεσμίδα ή ελαιοκοχλιακό δεμάτιο πρωτοπεριγράφηκε μόλις το 1946 από τον Grant Rasmunssen (336) και αποτελεί τη λιγότερο ίσως μελετημένη νευροωτολογική δομή, καθώς ο ρόλος της παραμένει ακόμη και σήμερα αμφίβολος. Από την επισταμένη ανασκόπηση της σχετικής 143

152 βιβλιογραφίας προκύπτει, ότι ο ρόλος του ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού στον άνθρωπο, όπως αυτό ελέγχεται μέσω της καταστολής των ωτακουστικών εκπομπών, δεν έχει διευκρινιστεί πλήρως. Ειδικά η σχέση του ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού με τη πιθανότητα μόνιμης μεταβολής του ακουστικού ουδού μετά από οξεία έκθεση σε θόρυβο δεν έχει, μέχρι στιγμής, ερευνηθεί βιβλιογραφικά. Εκτιμάται, ότι τόσο η διερεύνηση της επίδρασης της ελαιοκοχλιακής δεσμίδας ως προστατευτικού μηχανισμού του ακουστικού συστήματος, όσο και η συσχέτιση της έντασης των ωτακουστικών εκπομπών με τη πιθανότητα βλάβης από την οξεία έκθεση σε θόρυβο, είναι εξαιρετικά σημαντικά κλινικά συμπεράσματα, καθώς είναι δυνατόν να οδηγήσουν, εκτός των άλλων, στη δυνατότητα ευχερέστερης πρόγνωσης των βλαβών της ακοής από οξέα ακουστικά ερεθίσματα και κατ επέκταση στην καλύτερη προστασία του πληθυσμού. 144

153 III. ΣΚΟΠΟΣ Σκοπός της παρούσας διατριβής ήταν η διερεύνηση της βλαπτικής επίδρασης των οξέων ηχητικών ερεθισμάτων, που προέρχονται από τις εκπυρσοκροτήσεις φορητών πυροβόλων όπλων, στην ακοή, τόσο βραχυπρόθεσμα, όσο και μακροπρόθεσμα. Για τη διερεύνηση των επιβλαβών αυτών αποτελεσμάτων, χρησιμοποιήθηκε κατ αρχήν η κλασσική τονική ακοομετρία, που αποτελεί την εκ των ων ουκ άνευ βάση, στη μελέτη των διαταραχών της ακοής. Ωστόσο η διερεύνηση δεν περιορίστηκε σε αυτήν, καθώς ενώ η μέθοδος έχει αποδείξει τόσο την αξία της, όσο και την αξιοπιστία της στο πέρασμα των ετών, είναι γνωστό ότι αδυνατεί να εντοπίσει μικρές διαταραχές του ακουστικού συστήματος και συγκεκριμένα των τριχωτών κυττάρων. Οι διαταραχές αυτές μάλιστα έχει καθιερωθεί να αναφέρονται ως «υποκλινικές», καθώς ενώ διαπιστώνονται ανατομικά πχ με τη χρήση ηλεκτρονικού μικροσκοπίου σε πειραματόζωα, ωστόσο δεν επηρεάζουν κλινικά τον μετρούμενο ακουστικό ουδό. Για τη διερεύνηση και μελέτη και των βλαβών αυτών λοιπόν, επιλέχθηκε και χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος των ωτοακουστικών εκπομπών. Η έρευνα για τις διαταραχές ακοής, που προκαλούνται από την εκπυρσοκρότηση φορητών πυροβόλων όπλων αποτελεί πεδίο εξαιρετικού ενδιαφέροντος, ιδιαίτερα για το στρατιωτικό προσωπικό, που υφίσταται σε σταθερή βάση τέτοιες επιδράσεις. Θεωρήθηκε λοιπόν ότι τα παραγόμενα συμπεράσματα από τη μελέτη αυτή θα έχουν σημαντικά αποτελέσματα στην καλύτερη κατανόηση της σημασίας και των χαρακτηριστικών αυτών των διαταραχών. Επιπλέον, οι πιθανές κλινικές τους εφαρμογές θα καταστήσουν, ίσως, ευχερέστερη τη λήψη μέτρων για την αντιμετώπισή τους. Εξάλλου, επιπλέον του προαναφερθέντος, σημαντικός σκοπός της διδακτορικής διατριβής στάθηκε, επίσης, και η προσπάθεια όχι απλώς για τη μελέτη των θορυβογενών επιδράσεων, αλλά και για τη δημιουργία δοκιμασιών για την επιτυχή πρόβλεψη και αποτροπή τους. Είναι γνωστό, ότι όταν ένας 145

154 πληθυσμός εκτεθεί σε ένα ερέθισμα, μόνο ένα ποσοστό αυτού θα υποστεί διαταραχή της ακοής, ενώ ο υπόλοιπος πληθυσμός θα παραμείνει ανεπηρέαστος. Το αναμφισβήτητο αυτό γεγονός, που έχει πολλάκις επιβεβαιωθεί από την εμπειρία και τεκμηριωθεί σε μελέτες, σημαίνει ασφαλώς, ότι η επιδεκτικότητα κάθε ατόμου σε θορυβογενή βλάβη είναι διαφορετική. Είναι λοιπόν εμφανές, ότι η ανάπτυξη δοκιμασιών, που θα μπορούν να διαχωρίσουν ένα πληθυσμό που θα εκτεθεί σε ένα ερέθισμα, ανάλογα με την «ευαισθησία» του στο θόρυβο, θα καταστούν καταλυτικές για την προστασία του πληθυσμού και θα μεταβάλλουν με επαναστατικό τρόπο την έννοια της «πρόληψης» θορυβογενών βλαβών της ακοής. Η παρούσα διδακτορική διατριβή έχει ως σκοπό να συμβάλλει στην προσπάθεια αυτή, διερευνώντας τόσο το ρόλο των ωτοακουστικών εκπομπών, όσο και της δράσης του ελαιοκοχλιακού δεματίου στην διαφορετική επιδεκτικότητα σε βλάβες ακοής, από την επίδραση οξέων και ισχυρών ηχητικών ερεθισμάτων. Τέλος, παράπλευρος αλλά εξίσου σημαντικός σκοπός της παρούσας διατριβής, είναι και η αξιολόγηση των υφιστάμενων προστατευτικών μέσων της ακοής (ωτοασπίδες τύπου σφουγγαράκια), που χρησιμοποιούνται ήδη από τις Ελληνικές Ένοπλες Δυνάμεις. Καθώς η ουσιαστική εκ των υστέρων θεραπεία των ήδη εγκατεστημένων βλαβών έχει αμφίβολα, πολλές φορές, αποτελέσματα, η αποτελεσματική προστασία του προσωπικού είναι κρίσιμη για την πρόληψη τέτοιων βλαβών. Το γεγονός αυτό καθίσταται σημαντικότερο, αν αναλογιστούμε ότι το μόνιμο προσωπικό εκτίθεται συχνά και επαναλαμβανόμενα σε τέτοια ερεθίσματα, με αποτέλεσμα ο κίνδυνος διαταραχών της ακοής, ως αποτέλεσμα ανεπαρκών μέτρων προστασίας, να πολλαπλασιάζεται. Εξειδικεύοντας τους παραπάνω στόχους, τα κύρια ερωτήματα που η παρούσα μελέτη καλείται να απαντήσει θα μπορούσαν αδρά να διατυπωθούν ως εξής: 1. Σε ποιο βαθμό το προσωπικό που υποβάλλεται στο θόρυβο εκπυρσοκρότησης ενός επιθετικού τυφεκίου με τη χρήση των 146

155 επιβαλλόμενων μέτρων προστασίας βρίσκεται σε κίνδυνο θορυβογενούς απώλειας ακοής ; 2. Εφόσον σε κάποια τμήματα του πληθυσμού θα αναδειχθούν θορυβογενείς βλάβες, ποια τα χαρακτηριστικά τους (μέγεθος βλάβης, συχνότητα κλπ); Οι βλάβες αυτές έχουν προσωρινό ή μόνιμο χαρακτήρα και σε ποιο βαθμό ; 3. Είναι οι ωτοκουστικές εκπομπές μέθοδος κατάλληλη και εύχρηστη στην παρακολούθηση τέτοιων πληθυσμών, είτε αποκλειστικά, είτε σε συνδυασμό με την κλασσική τονική ακοομετρία ; Πως αποτυπώνεται η όποια προκαλούμενη βλάβη στους ακουστικούς ουδούς της τονικής ακοομετρίας και πως στο επίπεδο των παραγόμενων ωτοακουστικών εκπομπών ; Ποια η σχέση ανάμεσα στους δύο αυτούς τρόπους εκτίμησης της βλάβης ; 4. Είναι δυνατόν να προβλεφθεί με τρόπο αξιόπιστο εκείνο το τμήμα του πληθυσμού το οποίο έχει αυξημένες πιθανότητες να παρουσιάσει διαταραχή της ακοής μετά την έκθεση στο δεδομένο ερέθισμα ; Είναι λειτουργία της ελαιοκοχλιακής δεσμίδας (φυγόκεντρης ακουστικής οδού) η προστασία της ακοής από ισχυρό θόρυβο ; Εάν ναι, είναι αυτή η λειτουργία, όπως μετράται διά της καταστολής των ωτοακουστικών εκπομπών, δείκτης επιδεκτικότητας σε θορυβογενείς διαταραχές ; Παίζει η ένταση των ωτοακουστικών εκπομπών κάποιο ρόλο στην επιδεκτικότητα σε τέτοιες βλάβες ; 147

156 ΙV. ΥΛΙΚΟ ΜΕΘΟΔΟΣ Ως υλικό της μελέτης επιλέχθηκαν μέλη των Ενόπλων Δυνάμεων της χώρας, άντρες και γυναίκες, οι οποίοι φέρουν και εκπαιδεύονται στη χρήση φορητού οπλισμού και άρα εκτίθενται κατά την εκπαίδευσή τους, σε οξέα ηχητικά ερεθίσματα, προερχόμενα από την εκπυρσοκρότηση φορητού οπλισμού. Πιο συγκεκριμένα, ως πληθυσμός της μελέτης ορίστηκε αποκλειστικά το σύνολο των πρωτοετών μαθητών της Στρατιωτικής Σχολής Αξιωματικών Σωμάτων, κατά τα τέσσερα συναπτά έτη πραγματοποίησης της παρούσας διατριβής. Η πρόκριση του συγκεκριμένου πληθυσμού, έναντι άλλων πληθυσμών στρατιωτικού προσωπικού, δεν ήταν τυχαία, ούτε βασιζόταν απλώς στην εγγύτητά του με το βασικό χώρο διεξαγωγής της μελέτης (χώροι του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης). Αντίθετα, επιλέχθηκε συνειδητά, καθώς ο συγκεκριμένος πληθυσμός παρουσίαζε ένα σύνολο δυσεύρετων και εξαιρετικά σημαντικών πλεονεκτημάτων σε σχέση με παρόμοιους πληθυσμούς. Κατ αρχήν, η αναλογία μεταξύ των δύο φύλων στο συγκεκριμένο στρατιωτικό πληθυσμό ήταν ουσιαστικά μοναδική. Η υψηλή εκπροσώπηση του γυναικείου φύλου, λόγω της ειδικής φύσης και αποστολής της Σχολής, αντιμετώπιζε το παραδοσιακό πρόβλημα παρόμοιων μελετών σε στρατιωτικό προσωπικό που αναφέρονταν ουσιαστικά αποκλειστικά σε άνδρες, καθώς οι Ένοπλες Δυνάμεις παραδοσιακά ανδροκρατούνται σχεδόν συνολικά. Τα χαρακτηριστικό αυτό καθίσταται εξαιρετικά σημαντικό, καθώς τόσο η ευαισθησία σε θορυβογενείς βλάβες, όσο και τα χαρακτηριστικά των ωτοακουστικών εκπομπών είναι διαφορετικά ανάλογα με το φύλο (284) (528) (529). Ένα άλλο ιδιαίτερο πλεονέκτημα του συγκεκριμένου πληθυσμού στρατιωτικού προσωπικού, είναι η εξαιρετική του ηλικιακή ομοιογένεια. Όπως αναμενόταν και αποδείχτηκε και από τα αποτελέσματα της μελέτης, το σύνολο του προσωπικού που εξετάστηκε ήταν ηλικίας από 17 έως 19 ετών. Όπως είναι φανερό, παρόμοια ηλικιακή ομοιογένεια είναι σχεδόν αδύνατο να επιτευχθεί με οποιοδήποτε άλλο δείγμα στρατιωτικού πληθυσμού, καθώς οι πληθυσμοί αυτοί χαρακτηρίζονται, τυπικά, από άτομα διαφόρων βαθμών και προελεύσεων και 148

157 άρα σημαντικά διαφορετικής ηλικίας. Και πάλι είναι βιβλιογραφικά γνωστό, ότι η ηλικία είναι εξαιρετικά σημαντική, όσον αφορά την επιδεκτικότητα σε βλάβες από θόρυβο, ενώ επηρεάζει και το εύρος των ωτοακουστικών εκπομπών (530) (531) (532). Στα ίδια πλαίσια είναι εξαιρετικά σημαντικό, ότι η μελέτη περιορίστηκε στους πρωτοετείς μαθητές της Σχολής και μάλιστα αυστηρά και μόνο στο διάστημα αμέσως μετά την κατάταξή τους, και μόνο κατά την πρώτη βολή τους με φορητό οπλισμό. Οι περιορισμοί αυτοί, αν και θεωρητικά συρρίκνωσαν το πιθανό δείγμα σε απόλυτους αριθμούς, ωστόσο εξασφάλισαν την ουσιαστικά απόλυτη ομοιογένεια και «καθαρότητά» του. Βιβλιογραφικά είναι δεδομένο ότι η προηγούμενη έκθεση σε οξέα ηχητικά ερεθίσματα και ακόμη περισσότεροοι προϋπάρχουσες πιθανές θορυβογενείς βλάβες, μεταβάλλουν σημαντικά τη συμπεριφορά του συστήματος ακοής στην επίδραση νέων θορύβων, αλλά και τις ωτοακουστικές εκπομπές (308) (309) (310) (311). Είναι δε χαρακτηριστικό, ότι και σύγχρονα συγγράμματα, καθώς τονίζουν την ανάγκη για νέες και πιο ολοκληρωμένες μελέτες στον τομέα που η παρούσα διατριβή πραγματεύεται, τονίζουν την πλεονεκτική χρησιμοποίηση νεοσυλλέκτων (cadets) ως ιδανικού δείγματος μελέτης (160) (159). Σύμφωνα με το πρωτόκολλο που είχε καταρτισθεί, ως κριτήρια αποκλεισμού θεωρήθηκαν: Ηλικία κάτω των 17 και άνω των 20 ετών Παρουσία ενεργού παθολογίας του μέσου ή έξω ωτός (παθολογικός ωτοσκοπικός και τυμπανομετρικός έλεγχος / αντανακλαστικό του αναβολέα) Άτομα με τονικό ακουστικό ουδό άνω των 30 db HL, σε οποιαδήποτε από τις συχνότητες που εξετάστηκαν, αποκλείονται από τη συνέχεια της μελέτης, ως άτομα με σοβαρές προϋπάρχουσες θορυβογενείς ή μη βλάβες και παραπέμπονται για εκτίμηση και θεραπεία, σύμφωνα με τις αρχές της βιοηθικής Λήψη κατά τη διάρκεια της μελέτης φαρμακευτικής αγωγής, που περιλαμβάνει ουσίες με τεκμηριωμένη ή πιθανή ωτοτοξική επίδραση. 149

158 Ομοίως, αποκλείσθηκαν άτομα που θα ελάμβαναν αγωγή, που τεκμηριωμένα μειώνει το επίπεδο συνείδησης ή τις γνωστικές λειτουργίες Ιστορικό νευρολογικών παθήσεων Ιστορικό ψυχικών διαταραχών Εγκυμοσύνη ή γαλουχία Σε ολόκληρο τον υπό μελέτη πληθυσμό, διανεμήθηκε το ειδικά σχεδιασμένο για τη μελέτη ερωτηματολόγιο, υπόδειγμα του οποίου περιλαμβάνεται ως Παράρτημα Ι στο τέλος της παρούσας διατριβής. Στο ίδιο πλαίσιο, σε ολόκληρο τον υπό μελέτη πληθυσμό έγινε εκτεταμένη ενημέρωση για τη φύση και το είδος της διενεργούμενης μελέτης και υπογράφηκε το ανάλογο έγγραφο πληροφορημένης συγκατάθεσης (informed consent letter), σύμφωνα με τις αρχές της διακήρυξης του Ελσίνκι το οποίο επίσης συμπεριλαμβάνεται στο Παράρτημα Ι. Η σύνταξη και χρήση ειδικά σχεδιασμένου για τη μελέτη ερωτηματολογίου ( study designed questionnaires ) επιλέχθηκε, καθώς δεν υπάρχει σήμερα διεθνώς χρησιμοποιούμενο και σταθμισμένο ερωτηματολόγιο για ανάλογη χρήση. Ειδικά σχεδιασμένα ερωτηματολόγια χρησιμοποιήθηκαν, εξάλλου, και σε ανάλογες μελέτες στη βιβλιογραφία (152) (622). Η χρήση των ερωτηματολογίων επέτρεψε εκτός των άλλων- τη διερεύνηση πιθανόν παραγόντων αποκλεισμού, ανάλογα με τα κριτήρια αποκλεισμού που είχαν τεθεί από το ερευνητικό πρωτόκολλο. Το ερωτηματολόγιο αποτελούνταν αποκλειστικά από ερωτήσεις κλειστού τύπου, με σκοπό την καλύτερη και ευχερέστερη κατανόηση και συμπλήρωσή του από τους συμμετέχοντες. Παράλληλα, οι τελευταίοι ενθαρρύνθηκαν στο να απευθύνονται στον υποψήφιο διδάκτορα για οποιαδήποτε απορία ή διευκρίνιση επί των ερωτήσεων προέκυπτε. Μετά το τέλος της συμπλήρωσης, οι συμμετέχοντες ερωτήθηκαν και πάλι εάν κατενόησαν πλήρως τις ερωτήσεις και επί θετικής απάντησης και μόνο, συνεχιζόταν η διαδικασία. Ακολούθως το σύνολο του προς εξέταση πληθυσμού υπεβλήθη σε πλήρη ωτορινολαρυγγολογική κλινική εξέταση, συμπεριλαμβανομένης 150

159 λεπτομερούς ωτοσκόπησης και τυμπανογραφικού ελέγχου, προκειμένου να διαπιστωθούν τυχόν διαταραχές, που θα καθιστούσαν προβληματική την τελική εξαγωγή ορθών συμπερασμάτων. Ως κριτήρια αποκλεισμού, κατά την ωτορινολαρυγγολογική εξέταση, τέθηκαν η παρουσία κλινικά εμφανών λοιμώξεων του αναπνευστικού και η παρουσία παθολογίας του έξω ή μέσου ωτός. Σε περίπτωση παρουσίας βύσματος κυψέλης και εφόσον ήταν εφικτό, ο ασθενής παραπέμπονταν στο 424 ΓΣΝΕ για αφαίρεση και ακολούθως συμπεριλαμβανόταν στη μελέτη. Εφόσον κάτι τέτοιο δεν ήταν εφικτό λόγω χρόνου, η παρουσία βύσματος αποτελούσε κριτήριο αποκλεισμού. Τυμπανομετρικά, ως κριτήριο για να συμπεριληφθεί ο ασθενής στη μελέτη τέθηκε η παρουσία τυμπανογράμματος τύπου Α (623) στα 226 Hz. Ως τυμπανόγραμμα τύπου Α ορίζεται αυτό με πίεση μέσου ωτός από -100 έως +100 dapa, όγκος έξω ακουστικού πόρου από 0,65 έως 1,75ml και ευενδοτότητα 0,3 με 1,9ml (624). Ο τυμπανομετρητής που χρησιμοποιήθηκε ήταν μάρκας Grason-Stadler GSI-33. Με την ίδια συσκευή καταγράφηκαν επιπλέον τα ακουστικά αντανακλαστικά (αντανακλαστικό του αναβολέα), τόσο ομόπλευρα, όσο και ετερόπλευρα. Με βάση τα παραπάνω, στην μελέτη συμμετείχαν τελικά συνολικά 344 άτομα, εκ των οποίων 188 άνδρες και 156 γυναίκες. Είναι σημαντικό να σημειωθεί, ότι από το σύνολο των 378 ατόμων που αποτέλεσαν τον αρχικό πληθυσμό της μελέτης, ένας αριθμός 34 ατόμων αποκλείστηκε τελικά από το σύνολο ή ένα μέρος της μελέτης για διάφορους λόγους. Σχεδόν το σύνολο των ατόμων που αποκλείστηκαν (28 άτομα) πληρούσαν το δεύτερο κριτήριο αποκλεισμού, καθώς εμφάνιζαν παθολογικά ευρήματα κατά την κλινική ωτορινολαρυγγολογική εξέταση και τον τυμπανομετρικό έλεγχο, απότοκα συνηθέστερα ιογενών λοιμώξεων του ανώτερου αναπνευστικού. Αξίζει να σημειωθεί ότι ένας μικρός αριθμός ατόμων (12 άτομα) εμφάνισαν παρόμοια ευρήματα όχι κατά την αρχική τους εξέταση, αλλά κατά την επανεξέτασή τους, άμεσα (6 άτομα) ή και απώτερα (6 άτομα) μετά την εκτέλεση της βολής. Όπως είναι φανερό η μεν πρώτη κατηγορία αποκλείστηκε από τη συνέχεια της μελέτης (καθώς δεν ήταν δυνατή η εξαγωγή 151

160 αξιόπιστων συμπερασμάτων για την κατάστασή τους άμεσα μετά την εκτέλεση βολής), ενώ τα άτομα που εμφάνισαν παθολογικό έλεγχο απώτερα, απλώς επαναπρογραμματίσθηκαν για εξέταση μετά την αποδρομή της ευκαιριακής λοίμωξης και τα αποτελέσματά τους συμπεριλήφθηκαν κανονικά. Εξάλλου, σημειώνεται ότι από τη μελέτη αποκλείσθηκαν επίσης πέντε άτομα τα οποία για διάφορους λόγους, ανεξάρτητους από τη διενέργεια της μελέτης ή την κατάσταση της ακοής τους, δεν συμμετείχαν στην προγραμματισμένη εκτέλεση βολής με φορητό οπλισμό (πχ άλλες υποχρεώσεις κατά το χρόνο αυτό, παραμονή στο αναρρωτήριο για λόγους υγείας κλπ). Τέλος, ένα άτομο δήλωσε ότι δεν επιθυμεί να συμμετέχει στη μελέτη εθελοντικά και επίσης αποκλείσθηκε. Ακολούθησε, κατόπιν, τονική ακοομετρία με τη χρήση κλινικού ακοομετρητή και στα δύο αυτιά. Η μέτρηση περιελάμβανε τις συχνότητες Hz. Η τονική ακοομετρία εκτελέστηκε από τον συγγραφέα με τη χρήση εγκεκριμένων κλινικών ακοομετρητών (Intreacoustics AC 40, με ακουστικά TDH 39), εντός ηχομονωμένου θαλάμου (Gaes S.A. - Barcelona) και μετά από ρύθμιση (calibration) της συσκευής, σύμφωνα με τις προδιαγραφές και αφού εξασφαλίστηκε με τη λήψη λεπτομερούς ιστορικού ότι το άτομο που εξετάζεται, δεν έχει εκτεθεί σε ισχυρό ηχητικό ερέθισμα για τουλάχιστον 24 ώρες (216). Το μέγιστο ερέθισμα κατά τον καθορισμό του ουδού καθορίστηκε στα 120 db HL και η μη απάντηση σε αυτό καταχωρήθηκε ως ουδός ίσος με 120 db HL. Η διαδικασία για τον προσδιορισμό του ουδού, ξεκινά με μείωση του ερεθίσματος με βήμα 5 db HL, και όταν το άτομο δεν απαντά αύξηση κατά 10 dβ HL και κατόπιν ξανά μείωση κατά 5 db HL, ώσπου να μην απαντά και πάλι. Ο ουδός καταχωρείται μετά από δύο όμοιες απαντήσεις (622). Άτομα με ουδό άνω των 30 db HL στις συχνότητες που εξετάστηκαν αποκλείονται από τη συνέχεια της μελέτης ως άτομα με σοβαρές προϋπάρχουσες θορυβογενείς ή μη βλάβες και παραπέμπονται για εκτίμηση και θεραπεία σύμφωνα με τις αρχές της βιοηθικής (625). Ωστόσο κανένα από τα άτομα της μελέτης δεν αποκλείσθηκε για το λόγο 152

161 αυτό. Οι υπόλοιπές λεπτομέρειες της διαδικασίας ακολούθησαν τα διεθνώς αναγνωρισμένα πρότυπα (626). To καλιμπράρισμα των ακοομετρητών έγινε σε ετήσια βάση και σύμφωνα με τις οδηγίες του κατασκευαστή. Αν και το τονικό ακοόγραμμα έχει αποδείξει την ευαισθησία και την αξιοπιστία του, ωστόσο προκειμένου να ενισχυθεί περαιτέρω η αξιοπιστία της μελέτης, διενεργήθηκε έλεγχος επαναληψιμότητας (test-retest variability) της μεθόδου με την επανεξέταση κατάλληλου μέρους του δείγματος (10%). Από τη δοκιμασία προέκυψε ότι οι ουδοί δεν εμφάνισαν διαφορά από μέτρηση σε μέτρηση σε κανέναν ασθενή, όταν χρησιμοποιούνταν βήμα μέτρησης ίσο με 5 db HL. Το σύνολο του υπό μελέτη πληθυσμού υποβλήθηκε στη συνέχεια σε μέτρηση παροδικά προκλητών ωτοακουστικών εκπομπών (TEOAEs) με τη χρήση ειδικού συστήματος ILO 92 (Otodynamics Ltd.). Οι TΕOAEs καταγράφηκαν σε απάντηση 260 αποδεκτών επαναλαμβανόμενων ερεθισμάτων τύπου click έντασης 80 db p.e. SPL. Το ερέθισμα αποτελείται από click διάρκειας 0,1ms (309). Ο ρυθμός χορήγησης των clicks ήταν 50/s και ο χρόνος ανάλυσης μετά τη χορήγηση του ερεθίσματος 6-20 ms. Η καταγραφή των ΤΕΟΑΕ με το σύστημα ILO έγινε στη μη γραμμική ρύθμιση (κάθε τέταρτο ερέθισμα αντιστρέφεται και τριπλασιάζεται σε ένταση) ώστε να καταγραφούν οι ΤΕΟΑΕ και να αποβληθούν τα παράσιτα. Η όλη διαδικασία εκτελέσθηκε στον ίδιο με το τονικό ακοόγραμμα ηχομονωμένο θάλαμο. Κριτήρια ώστε τα παραγόμενα αποτελέσματα να θεωρηθούν αξιόπιστα και να συμπεριληφθούν στη μελέτη κατά την πρώτη εξέταση καθορίστηκαν ελάχιστη επαναληψιμότητα (reproducibility) 60% ή μεγαλύτερη και λόγος σήματος (εκπομπής) προς θόρυβο (signal to noise ratio - SNR) 3 db ή μεγαλύτερο συνολικά. Στην περίπτωση που μία μέτρηση δεν έδινε αξιόπιστο αποτέλεσμα αυτή επαναλαμβανόταν. Η αδυναμία παραγωγής αξιόπιστων εκπομπών και τη δεύτερη φορά, οδηγούσε σε έξοδο από τη μελέτη. Ωστόσο κανένα από τα άτομα της μελέτης δεν αποκλείσθηκε για το λόγο αυτό. Για να διατηρηθεί κάποιο επίπεδο εγρήγορσης, όλοι οι ασθενείς έλαβαν οδηγίες να διαβάζουν κάτι σιωπηλά κατά την εξέταση, ώστε να μην επικεντρώνουν στους 153

162 ήχους και ο πιθανά διαφορετικός βαθμός συγκέντρωσης κάθε ασθενούς, να μην επηρεάσει τα τελικά αποτελέσματα. Στους ασθενείς δόθηκαν οδηγίες να αποφύγουν όλες τις κινήσεις τις κεφαλής και ανεπιθύμητους θορύβους (πχ κατάποση) και να αναπνέουν σιγά από το στόμα (627) (628). Προκειμένου να επιτευχθεί ο μέγιστος δυνατός αποκλεισμός των εξωτερικών ήχων, οι μετρήσεις των ωτοακουστικών εκπομπών πραγματοποιήθηκαν και αυτές, όπως ειπώθηκε, εντός ηχομονωμένου θαλάμου. Το καλώδιο του καταγραφέα προσκολήθηκε με ταινία επί του εξεταζόμενου, ώστε να αποφέυγονται οι κινήσεις και χρησιμοποιήθηκε κάθε φορά, ο ανάλογος με το μέγεθος του έξω ακουστικού πόρου ελαστικός καθετήρας (probe tip) μίας χρήσεως. Η σωστή εφαρμογή ελέγχθηκε προσεκτικά τόσο οπτικά, όσο και κατά τη φάση πρό της μέτρησης, οπότε και ορίστηκε ως ελάχιστη σταθερότητα (stability) του ερεθίσματος το 80% (πάνω και από το 70% που συνήθως ορίζεται στη βιβλιογραφία (629)). Με αυτά τα δεδομένα επιτεύχθηκε αξιοσημείωτη σταθερότητα των μετρήσεων. Παρόλα αυτά, προκειμένου να ενισχυθεί περαιτέρω η αξιοπιστία της μελέτης, διενεργήθηκε έλεγχος επαναληψιμότητας (test-retest variability) της μεθόδου με την επανεξέταση κατάλληλου μέρους του δείγματος (10%). Από τη δοκιμασία προέκυψε ότι οι καταγραφόμενες εντάσεις (amplitudes) των εκπομπών εμφάνισαν ελάχιστες μόνο διαφορές από μέτρηση σε μέτρηση, όπως τεκμηριώνεται και από βιβλιογραφικά δεδομένα. Ακολούθησε, ο έλεγχος του ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού που πραγματοποιήθηκε με δεύτερη μέτρηση των παροδικά προκλητών ωτοακουστικών εκπομπών (TEOAEs), με και χωρίς την ταυτόχρονη χορήγηση ετερόπλευρου ερεθίσματος 60 db ΗL λευκού θορύβου ευρέως φάσματος (broad band noise (BBN)) παραγόμενου από κλινικό ακοομετρητή μάρκας Intreacoustics AC 40, και χορηγούμενο με ακουστικά TDH 39 (627) (482). Για τη μέτρηση του αντανακλαστικού χρησιμοποιήθηκε το πρωτόκολλο των Prasher και συν. (535) που χρησιμοποιείται και σήμερα στο Ινστιτούτο Λαρυγγολογίας και Ωτολογίας του Λονδίνου, του οποίου η εμπειρία πάνω στις ωτοακουστκές εκπομπές είναι αδιαμφισβήτητη, καθώς αποτελεί και την έδρα 154

163 του «πατέρα» των ωτοακουστικών εκπομπών D. Kemp. Σύμφωνα με το ανωτέρω πρωτόκολλο, χρησιμοποιήθηκε ερέθισμα 60 +/-3 db SPL τύπου γραμμικού click (όπου όλα τα ερεθίσματα είναι της αυτής φάσης και έντασης) (αντί για το σύνηθες ερέθισμα των 80 db SPL μη γραμμικού click), ενώ τα «περάσματα» μειώθηκαν από τα συνήθη 260 στα 60. Συνολικά έγιναν δέκα τέτοια περάσματα (πέντε με και πέντε χωρίς παρουσία ετερόπλευρου ερεθίσματος) και τα αποτελέσματα από τα συνολικά 300 περάσματα που δημιουργήθηκαν για κάθε κατηγορία (με και χωρίς ερέθισμα) συνεκρίθησαν μεταξύ τους. Σε αντίθεση με το κλασσικό πρωτόκολλο των Prasher και συν., ως χρονική περίοδος καταγραφής ορίστηκε το διάστημα μεταξύ των 8-18 ms (αντί για το σύνηθες 6-20msec) καθώς αυτό το διάστημα δίνει τις μεγαλύτερες τιμές καταστολής (500). Αρχικά, εκτελέστηκε μέτρηση χωρίς την παρουσία θορύβου, ώστε να δημιουργηθεί μια βάση και ακολούθως εκτελέστηκαν οι μετρήσεις με τη χρήση ετερόπλευρου θορύβου. Η σειρά των μετρήσεων από το αριστερό στο δεξιό αυτί εκτελέστηκε εναλλάξ με τυχαίο τρόπο. Προϋπάρχουσες μελέτες καταδεικνύουν, ότι η καταστολή των ωτοακουστικών εκπομπών σε ενήλικες κυμαίνεται στα db SPL (498) παρουσιάζοντας σημαντική διακύμανση. Στην εικόνα εμφανίζεται παράδειγμα όπου η καταστολή φθάνει τα 8 db SPL. Η καταστολή ξεκινά λίγο μετά την εφαρμογή και συνεχίζεται καθ όλη τη διάρκεια της χορήγησης του ετερόπλευρου θορύβου (502) (499). 155

164 Εικόνα 9: Το εύρος των ωτοακουστικών εκπομπών φθάνει τα 16.3 db SPL χωρίς τη χορήγηση ετερόπλευρου θορύβου και μειώνεται στα 8.3 db SPL με τη χορήγησή του. Η διαφορά μεταξύ του μέσου όρου της έντασης των εκπομπών, με και χωρίς ετερόπλευρο ερέθισμα, κατέδειξε την καταστολή των ωτοακουστικών εκπομπών και άρα τη δράση του ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού. Και πάλι όπως είναι φυσικό δόθηκαν οδηγίες προς τους ασθενείς να αποφύγουν όλες τις κινήσεις τις κεφαλής και ανεπιθύμητους θορύβους (πχ κατάποση) και να αναπνέουν σιγά από το στόμα, κατά την εξέταση (627) (628). Η χρησιμοποίηση του πρωτοκόλλου των Prasher και συν. επιλέχθηκε διότι τα χαρακτηριστικά του εμφανίζουν συγκεκριμένα πλεονεκτήματα. Έτσι, η χορήγηση χαμηλών ερεθισμάτων για την έκλυση των ωτοακουστικών εκπομπών (60 +/-3 db SPL) εξασφάλισε μείωση των προκαλούμενων παρασίτων (artifacts), ενώ ο μειωμένος αριθμός περασμάτων εξασφάλισε μικρό χρόνο εξέτασης και συνεπώς σταθερό εξωτερικό περιβάλλον όσο διαρκούσε η εξέταση. Τέλος, τα επαναλαμβανόμενα περάσματα (5 με και 5 χωρίς θόρυβο) εξασφάλισαν αυξημένη σταθερότητα και επαναληψιμότητα των 156

165 αποτελεσμάτων (test / retest repeatability), όπως προτείνεται και από νεότερες μελέτες (630). Μετά το σύνολο αυτών των εξετάσεων, οι πρωτοετείς μαθητές εκτέλεσαν τυποποιημένη βολή δέκα βολίδων από πρηνή θέση, με τη χρήση τυφεκίου 7.62 mm, στα πλαίσια και σύμφωνα με το πρόγραμμα εκπαιδεύσεως της Στρατιωτικής Σχολής Αξιωματικών Σωμάτων. Έχει υπολογιστεί, ότι ανάλογα με το είδος του όπλου και του πυρομαχικού, η ένταση του θορύβου μιας εκπυρσοκρότησης μπορεί να ποικίλει από έως και db SPL (140) (145). Η εκπυρσοκρότηση ενός τυφεκίου διαμετρήματος 7,62 mm, όπως το τυπικό τυφέκιο του Ελληνικού Στρατού (G3A3), είναι δυνατόν να παράγει θόρυβο που ξεπερνά σε ένταση τα 170 dbspl (140) (141). οι βολές. Εικόνα 10: Το επιθετικό τυφέκιο G3A3 των 7,62 χιλ. με το οποίο πραγματοποιήθηκαν Η εμφάνιση αναστρέψιμων ανόδων του ακουστικού ουδού (TTS) αποτελεί ένα ιδιαίτερα συχνό σύμβαμα, μετά από εκπυρσοκροτήσεις φορητού οπλισμού (141). Το Εθνικό Ινστιτούτο Επαγγελματικής Ασφάλειας των ΗΠΑ (NIHS) αναφέρει ότι εκπυρσοκροτήσεις (και εκρήξεις) που ξεπερνούν τα 140 dba είναι δυνατόν να προκαλέσουν μόνιμη βλάβη της ακοής (142) και εξ αυτού του λόγου προτείνεται η λήψη προστατευτικών μέτρων ακόμα και κατά τη μία και μοναδική έκθεση σε θόρυβο πυροβολισμού, καθώς ακόμα και αυτή 157

166 θεωρείται αρκετή (143). Έτσι, κατά τη βολή ελήφθησαν όλα τα προστατευτικά μέτρα, που προβλέπονται από τις Πάγιες Διαταγές του Γενικού Επιτελείου Στρατού, ήτοι υποχρεωτική χρήση ωτοασπίδων τύπου σπόγγου (σφουγγαράκια) από το σύνολο του προσωπικού. Το χαρακτηριστικό πλεονέκτημα που προέκυψε από το είδος της βολής, ήταν ότι επρόκειτο για τυποποιημένη βολή δέκα βολίδων, που πραγματοποιήθηκε ομοιόμορφα για το σύνολο του προσωπικού. Όπως γίνεται φανερό, η επίδραση του θορύβου στο δείγμα του πληθυσμού υπήρξε σταθερά ομοιογενής, σε αντίθεση με άλλες μελέτες σε στρατιωτικό προσωπικό (309) (215), όπου το είδος της εκπαίδευσης περιελάμβανε διαφορετικό κάθε φορά αριθμό βολών, από διαφορετικά όπλα, σε διαφορετικές αποστάσεις από την πηγή του θορύβου, σε κλειστούς και ανοιχτούς χώρους (αγώνας σε κατοικημένους τόπους) ή και ακόμη και ταυτόχρονο συνδυασμό με χρήση εκρηκτικών, χειροβομβίδων κλπ. Μετά την εκτέλεση της βολής και εντός χρονικού διαστήματος πάντοτε μικρότερου των 10 ωρών, το σύνολο του πληθυσμού υποβλήθηκε από τον υποψήφιο για δεύτερη φορά στο σύνολο των προηγούμενων εξετάσεων, δηλαδή πλήρης ωτορινολαρυγγολογική κλινική εξέταση, τυμπανογραφικός έλεγχος, τονική ακοομετρία, μέτρηση παροδικά προκλητών ωτοακουστικών εκπομπών (TEOAEs). Τα αποτελέσματα των μετρήσεων της τονικής ακοομετρίας και των παροδικά προκλητών ωτοακουστικών εκπομπών καταγράφηκαν και αποθηκεύτηκαν, ώστε να συγκριθούν με τα αντίστοιχα προ της εκτέλεσης της βολής. Τέλος, μετά την παρέλευση 30 ημερών, το σύνολο των προηγούμενων εξετάσεων, δηλαδή πλήρης ωτορινολαρυγγολογική κλινική εξέταση, τυμπανογραφικός έλεγχος, τονική ακουομετρία, μέτρηση παροδικά προκλητών ωτοακουστικών εκπομπών (TEOAEs), επαναλήφθηκε για τρίτη φορά και τα αποτελέσματα καταγράφηκαν και αποθηκεύτηκαν, ώστε να καταγραφεί κάθε μόνιμη αλλαγή του τονικού ουδού ή του εύρους των παροδικά προκλητών ωτοακουστικών εκπομπών (TEOAEs), εξαιτίας της έκθεσης στο 158

167 ισχυρό ηχητικό ερέθισμα, προερχόμενο από την εκπυρσοκρότηση φορητού οπλισμού. Όλα τα αποτελέσματα των μετρήσεων αφού κατεγράφησαν από τον υποψήφιο, μεταφέρθηκαν σε υπολογιστικό φύλλο του προγράμματος Excel 2010, ώστε να είναι δυνατόν να υποστούν στατιστική επεξεργασία με την ολοκλήρωση της μελέτης. Όσον αφορά τη στατιστική μελέτη, οι συνεχείς μεταβλητές παρουσιάστηκαν με τη μορφή διάμεσων τιμών ± τυπικής απόκλισης. Τα συζευγμένα δεδομένα (paired data), όπως πχ οι ουδοί ακοής αριστερών και δεξιών αυτιών μελετήθηκαν με τη χρήση του McNemar test. Το Spearman s correlation coefficient χρησιμοποιήθηκε για τη συσχέτιση των μεταβλητών που δεν ακολουθούσαν κανονική κατανομή. Η βασική στατιστική ανάλυση χρησιμοποίησε τη καμπύλη χαρακτηριστικού λειτουργικού δείκτη (Receiver operating characteristics (ROC) curve) και με αυτήν υπολογίστηκε η περιοχή κάτωθεν της καμπύλης (area under the curve (AUC)) και τα διαστήματα εμπιστοσύνης 95%. Η καμπύλη χαρακτηριστικού λειτουργικού δείκτη χρησιμοποιήθηκε στον προσδιορισμό της διαγνωστικής ακρίβειας στην πρόβλεψη προσωρινών (TTS) και μόνιμων (PTS) διαταραχών του ουδού με τις ωτοακουστικές εκπομπές και την ισχύ του ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού. Τα βέλτιστα όρια (cut off points), που παρουσίαζαν τις μέγιστες τιμές ευαισθησίας και ειδικότητας, προσδιορίστηκαν με βάση την καμπύλη. Κάθε στατιστική ανάλυση πραγματοποιήθηκε με τη χρήση του υπολογιστικού προγράμματος SPSS version 24.0 (SPSS Inc. Chicago, Illinois). Η στατιστική σημαντικότητα ορίστηκε στη τιμή P-value <

168 V. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Μετά από την εφαρμογή των κριτηρίων αποκλεισμού που αναφέρθηκαν στο τμήμα Υλικό Μέθοδος ο πληθυσμός μελέτης συμπεριέλαβε 344 άτομα και των δύο φύλων. Η σύνθεση του τελικού πληθυσμού ως προς το φύλο ήταν η εξής Πίνακας 1: Κατανομή κατά φύλο Ν Ώτα % Άντρες ,7 Φύλο Γυναίκες ,3 Σύνολο ,0 Όσον αφορά την επικρατούσα πλευρά (αριστερόχειρες - δεξιόχειρες) η κατανομή αυτή επίσης καταγράφηκε, καθώς λόγω του φαινομένου της ακουστικής σκιάς, θα ήταν ιδιαίτερα σημαντική, κατά την εξαγωγή συμπερασμάτων 160

169 Πίνακας 2 : Επικρατούσα πλευρά (δεξιόχειρες - αριστερόχειρες) Ν % Αριστερόχειρες 48 14,0 Δεξιόχειρες ,0 Σύνολο ,0 Οι καταγραφόμενοι ακοομετρικοί ουδοί κατά την πρώτη αξιολόγηση (αρχικοί τονικοί ουδοί) εκτιμήθηκαν ιδιαίτερα κατά τις συχνότητες khz, δηλαδή αυτές όπου εμφανίζονται οι θορυβογενείς βλάβες από φορητό οπλισμό. Τα αποτελέσματα φαίνονται στους παρακάτω πίνακες: Πίνακας 3: Αρχικοί τονικοί ουδοί κατά συχνότητα N Ελάχιστη τιμή Μέγιστη τιμή Διάμεση τιμή Τυπική απόκλιση 2000 Ηz ,92 4, Ηz ,21 4, Ηz ,01 4, Ηz ,36 5, Ηz ,06 4,191 άθροισμα τονικών ουδών 688,00 90,00 18, ,

170 Πίνακας 4: Αρχικοί τονικοί ουδοί κατά συχνότητα τονικοί ουδοί (db HL) 2 khz 3 khz 4 khz 6 khz 8 khz N % N % N % N % N % , , , , , , , , , , , , , ,1 26 3, ,5 42 6,1 30 4,4 32 4,7 18 2, ,6 6 0,9 8 1,2 26 3,8 8 1, , , ,3 2 0,3 Από τη μελέτη των αρχικών ακοομετρικών ουδών καθίσταται εμφανές, ότι η πολύ μεγάλη πλειοψηφία των συμμετεχόντων, παρουσίαζαν ιδιαίτερα χαμηλούς ουδούς (0-5 db HL) σε όλες τις συχνότητες, κατά την πρώτη αξιολόγηση, γεγονός που υποδηλώνει πληθυσμό χωρίς σημαντικές προϋπάρχουσες βλάβες. Όσον αφορά τους αρχικούς τονικούς ακοομετρικούς ουδούς, δηλαδή τους ουδούς ακοής κατά την πρώτη αξιολόγηση, μελετήθηκε η κατανομή τους κατά φύλο, ώστε να διαπιστωθεί αν διαφέρει σημαντικά η κατάσταση της ακοής ανάμεσα σε άνδρες και γυναίκες στο γενικό πληθυσμό. Για το σκοπό αυτό αναλύθηκε στατιστικά το άθροισμα των ουδών στις συχνότητες khz. Η ανάλυση αυτή κρίθηκε απαραίτητη, καθώς τα όποια αποτελέσματα της μελέτης θα αναλύονταν και κατά φύλο και συνεπώς θα ήταν χρήσιμο να εξασφαλισθεί, αν η όποια πιθανή προκύπτουσα διαφορά, εδραζόταν ή όχι και σε διαφορετικά χαρακτηριστικά του φύλου, εξαρχής παρόντα (πχ διαφορετικοί αρχικοί ουδοί ακοής) αλλά και αν αντανακλά πραγματικές διαφορές κατά φύλο στα μετρούμενα χαρακτηριστικά (πχ πτώση ακοής). Οι συχνότητες που επιλέχθηκαν ήταν αυτές που είχαν και κλινικό ενδιαφέρον, δηλαδή αυτές όπου εμφανίζονται οι θορυβογενείς βλάβες από φορητό οπλισμό (2-8 khz). Τα αποτελέσματα έχουν ως εξής: 162

171 Πίνακας 5 : Τονικοί ακοομετρικοί ουδοί κατά φύλο τονικοί ακοομετρικοί ουδοί (άθροισμα) Φύλο άντρες γυναίκες Std. Error Μέση τιμή 21,9548,92556 Διάμεση τιμή 15,0000 Τυπική απόκλιση 17,94720 Μέση τιμή 14,4551,88418 Διάμεση τιμή 10,0000 Τυπική απόκλιση 15,61776 Εικόνα 11: Άθροισμα αρχικών ακοομετρικών ουδών κατανομή κατά φύλο 163

172 Από την στατιστική επεξεργασία των αποτελεσμάτων προκύπτει στατιστικά σημαντική σχέση μεταξύ φύλου και ουδών (p<0,001), με τους άνδρες να παρουσιάζουν υψηλότερες τιμές τονικών ακοομετρικών ουδών. Όμοια ανάλυση έγινε και μεταξύ αριστερών και δεξιών αυτιών, χωρίς να αναδειχθεί στατιστικά σημαντική διαφορά (McNemar test) Πίνακας 6 : Τονικοί ακοομετρικοί ουδοί κατά αυτί τονικοί ακοομετρικοί ουδοί (άθροισμα) ΑΡ ΔΕ αυτί Std. Error Μέση τιμή 20,6831,95590 Διάμεση τιμή 15,0000 Τυπική απόκλιση 17,72929 Μέση τιμή 16,4244,89872 Διάμεση τιμή 10,0000 Τυπική απόκλιση 16,66879 Από τη σύγκριση των τονικών ακοομετρικών ουδών μεταξύ πρώτης και δεύτερης αξιολόγησης προσωρινή άνοδος του ουδού (TTS) διαπιστώθηκε όπως φαίνεται παρακάτω Πίνακας 7 : Προσωρινή άνοδος του ουδού (TTS) ώτα % Προσωρινή άνοδος του ουδού (TTS) όχι ,0 ναι ,0 σύνολο ,0 164

173 Αντίστοιχα από τη σύγκριση των τονικών ακοομετρικών ουδών μεταξύ πρώτης και τρίτης αξιολόγησης μόνιμη άνοδος του ουδού (PTS) διαπιστώθηκε όπως φαίνεται παρακάτω: Πίνακας 8 : Μόνιμη άνοδος του ουδού (PTS) ώτα % όχι ,4 Μόνιμη άνοδος του ουδού (PTS) ναι ,6 σύνολο ,0 Γίνεται φανερό, ότι το ύψος των ατόμων που υπέστησαν είτε προσωρινή είτε μόνιμη άνοδο του ουδού είναι χαρακτηριστικά μεγάλο (468 και 142 αυτιά αντίστοιχα) Η ανάλυση των απωλειών ακοής κατά ύψος (ποσό βλάβης) και κατά συχνότητα μέτρησης, φαίνεται στα παρακάτω ραβδογράμματα. 165

174 Εικόνα 12: Αριθμός ώτων και εύρος προσωρινής ανόδου του ουδού (TTS) κατά συχνότητα Και για να φανεί καλύτερα η κατανομή των βλαβών ακοής αν αφαιρεθούν τα ώτα που δεν παρουσίασαν καμία προσωρινή άνοδο του ουδού (0 dbhl): 166

175 Εικόνα 13: Αριθμός ώτων και εύρος προσωρινής ανόδου του ουδού (ΤTS) κατά συχνότητα μόνο των ώτων που εμφάνισαν κάποια μεταβολή του ουδού Αντίστοιχα, για τις μόνιμες μεταβολές του ουδού (PTS) προέκυψαν τα παρακάτω ραβδογράμματα 167

176 Εικόνα 14: Αριθμός ώτων και εύρος μόνιμης ανόδου του ουδού (PTS) κατά συχνότητα Και για να φανεί καλύτερα η κατανομή των βλαβών ακοής αν αφαιρεθούν τα ώτα που δεν παρουσίασαν καμία μόνιμη άνοδο του ουδού (0 dbhl): 168

177 Εικόνα 15: Αριθμός ώτων και εύρος μόνιμης ανόδου του ουδού (PTS) κατά συχνότητα μόνο των ώτων που εμφάνισαν κάποια μόνιμη μεταβολή του ουδού Σημαντική, από κλινικής άποψης, ήταν φυσικά και η κατανομή των πτώσεων ακοής, όχι με βάση κάθε ους ξεχωριστά (όπως είναι απαραίτητο για την απάντηση των κύριων ερωτημάτων της μελέτης), αλλά με βάση τον κάθε συμμετέχοντα.έτσι, από την ανάλυση των πτώσεων της ακοής, προέκυψε ότι 280 άτομα (που αναλογούν στα αναφερόμενα 468 αυτιά) παρουσίασαν προσωρινή άνοδο του ακοομετρικού ουδού (TTS), ενώ ο αντίστοιχος αριθμός για τη μόνιμη άνοδο του ακοομετρικού ουδού (PTS) ανήλθε στα 118 άτομα. Όπως γίνεται φανερό 188 και 24 συμμετέχοντες αντίστοιχα εμφάνισαν αμφοτερόπλευρο TTS και αμφοτερόπλευρο PTS. 169

178 Είναι αυτονόητο ότι σε κανένα αυτί δε σημειώθηκε μόνιμη μεταβολή του ουδού (PTS) χωρίς να παρουσιαστεί προηγουμένως και προσωρινή μεταβολή του ουδού (TTS). Σε 454 από τα αυτιά που παρουσίασαν προσωρινή άνοδο του ακοομετρικού ουδού (TTS), παρουσιάστηκε μερική ή ολική ανάκαμψη του ουδού (δηλαδή είτε δεν εμφάνισαν μόνιμη άνοδο του ακοομετρικού ουδού (PTS) (326 αυτιά), είτε εμφάνισαν μόνιμη άνοδο του ακοομετρικού ουδού (PTS) αλλά αυτή ήταν ποσοτικά μικρότερη από την προσωρινή μεταβολή του ουδού (TTS) (128 αυτιά)). Αντίθετα σε 14 αυτιά μόνιμη (PTS) και προσωρινή (TTS) άνοδος του ακοομετρικού ουδού ήταν ίσες (δηλαδή δεν είχαμε βελτίωση του ουδού μεταξύ 2 ης και 3 ης αξιολόγησης). Όσον αφορά τη συχνότητα της βλάβης, όπως προκύπτει και από τους πίνακες η κύρια συχνότητα της βλάβης ήταν στα 3 khz (343 αυτιά με TTS (49.9%) και 62 αυτιά με PTS (9.1%)). Προσωρινή μεταβολή του ουδού (TTS) σε δύο ή περισσότερες συχνότητες συνέβη σε 405 αυτιά, ενώ αντίστοιχα βλάβη σε πάνω από μία συχνότητα με τη μορφή της μόνιμης ανόδου του ακοομετρικού ουδού (PTS) εμφάνισαν 57 αυτιά. Πρέπει να σημειωθεί, ότι σε κανένα αυτί δεν παρουσιάστηκε είτε προσωρινή είτε μόνιμη μεταβολή του ουδού στις συχνότητες Ηz. Οι τονικοί ακοομετρικοί ουδοί μετά από την εκτέλεση βολής, δηλαδή κατά τη δεύτερη και τρίτη αξιολόγηση διαμορφώθηκαν ως εξής: Πίνακας 9 : Tονικοί ακοομετρικοί ουδοί μετά από την εκτέλεση βολής τονικοί ακοομετρικοί ουδοί κατά τη δεύτερη αξιολόγηση τονικοί ακοομετρικοί ουδοί κατά τη τρίτη αξιολόγηση N Minimum Maximum Διάμεση τιμή Τυπική απόκλιση 2000 Hz ,20 5, Hz ,62 6, Hz ,56 6, Hz ,23 7, Hz ,25 6, Hz ,45 4, Hz ,96 5, Hz ,67 5, Hz ,20 6, Hz ,33 4,

179 Πίνακας 10: Tονικοί ακοομετρικοί ουδοί κατά συχνότητα μετά τη βολή Tονικοί ακοομετρικοί ουδοί κατά συχνότητα κατά την δεύτερη αξιολόγηση (db HL) Tονικοί ακοομετρικοί ουδοί κατά συχνότητα κατά την τρίτη αξιολόγηση (db HL) 2 khz 3 khz 4 khz 6 khz 8 khz N % N % N % N % N % , , , , , , , , , , , , , ,2 66 9, , , , ,8 38 5, ,4 50 7,3 32 4,7 62 9,0 18 2, ,2 8 1,2 12 1,7 18 2,6 10 1, ,3 4 0,6 8 1,2 2 0, ,3 2 0, , , , , , , , , , , , , , ,2 36 5, ,4 58 8, ,0 18 2, ,2 10 1,5 12 6,7 38 5,5 12 1, ,3 6 0,9 4 1,7 6 0, ,6 2 0,3 2 0, Ακολούθως, διερευνήθηκε η σχέση μεταξύ της πλευράς της βλάβης της ακοής, σε σχέση με την επικρατούσα πλευρά του συμμετέχοντος (δηλαδή του αν αυτός ήταν αριστερόχειρας ή δεξιόχειρας). Για το σκοπό αυτό μελετήθηκαν ξεχωριστά τα αριστερά και τα δεξιά ώτα, τόσο στους αριστερόχειρες, όσο και στους δεξιόχειρες. Τα αποτελέσματα που προέκυψαν συνεκρίθησαν μεταξύ τους, ώστε να διαπιστωθεί αν προκύπτει στατιστικά σημαντική διαφορά. Τα αποτελέσματα φαίνονται στους παρακάτω πίνακες: 171

180 Πίνακας 11 : Μόνιμη βλάβη ακοής σε δεξιόχειρες ΑΡ ΟΥΣ ΔΕ Σύνολο Μόνιμη Βλάβη Ακοής (PTS) Σύνολο όχι ναι Ν % 38,7% 42,1% 80,7% Ν % 11,3% 7,9% 19,3% Ν % 50,0% 50,0% 100,0% Πίνακας 12 : Μόνιμη βλάβη ακοής σε δεξιόχειρες κατά ους (ΑΡ - ΔΕ) (Ν=αριθμός ατόμων) Μόνιμη Βλάβη Ακοής (PTS) σε ΑΡ ώτα(ν=αριθμός ατόμων) Μόνιμη Βλάβη Ακοής (PTS) σε ΔΕ ώτα (Ν=αριθμός ατόμων) όχι ναι όχι ναι

181 Πίνακας 13 : Μόνιμη βλάβη ακοής σε αριστερόχειρες McNemar test για σύγκριση ΑΡ ΔΕ ώτων Μόνιμη Βλάβη Ακοής (PTS) σε ΑΡ και ΔΕ ώτα N 296 Chi-Square * 4,878 Asymp. Sig.,027 *. Continuity Corrected Πίνακας 14 : Μόνιμη βλάβη ακοής σε αριστερόχειρες ΑΡ ΟΥΣ ΔΕ Συνολο Μόνιμη Βλάβη Ακοής (PTS) Σύνολο όχι ναι N % 39,6% 31,3% 70,8% N % 10,4% 18,8% 29,2% N % 50,0% 50,0% 100,0% 173

182 Πίνακας 15 : Μόνιμη βλάβη ακοής σε αριστερόχειρες κατά ους (ΑΡ - ΔΕ) (Ν=αριθμός ατόμων) Μόνιμη Βλάβη Ακοής (PTS) σε ΑΡ ώτα (Ν=αριθμός ατόμων) Μόνιμη Βλάβη Ακοής (PTS) σε ΔΕ ώτα (Ν=αριθμός ατόμων) όχι ναι όχι ναι 6 4 Πίνακας 16 : Μόνιμη βλάβη ακοής σε αριστερόχειρες McNemar test για σύγκριση ΑΡ ΔΕ ώτων Μόνιμη Βλάβη Ακοής (PTS) σε ΑΡ και ΔΕ ώτα N 48 Exact Sig. (2-tailed),115 b b. Binomial distribution used. Από την ανάλυση των αποτελεσμάτων προκύπτει, ότι για τους μεν δεξιόχειρες τα αριστερά ώτα παρουσιάζουν με στατιστικά σημαντικό τρόπο μεγαλύτερη πιθανότητα να υποστούν μόνιμη μεταβολή του ουδού, σε σχέση με τα δεξιά ώτα. Για τους δε αριστερόχειρες τα δεξιά ώτα παρουσιάζουν μεν σε μεγαλύτερο ποσοστό μόνιμη μεταβολή του ουδού, σε σχέση με τα αριστερά ώτα, ωστόσο αυτό δεν αποδεικνύεται στατιστικά σημαντικό. Πρέπει πάντως να σημειωθεί ότι το σαφώς μικρότερο μέγεθος του δείγματος των αριστερόχειρων στο συνολικό πληθυσμό της μελέτης ίσως να αποτέλεσε πρόσκομμα στην επίτευξη και σε αυτούς στατιστικής σημαντικότητας. 174

183 Όπως έχει ειπωθεί, γενικά στη περίπτωση των φορητών όπλων τα αέρια που παράγονται κατά την πυροδότηση των πυρομαχικών είναι αρχικά περιορισμένα στο μικρό όγκο της θαλάμης. Η πίεση που αναπτύσσουν χρησιμεύει στην εκτόξευση της (των) βολίδας (-ων), η οποία με την έξοδο της από την κάνη, απελευθερώνει την υπολειπόμενη ενέργεια με τη μορφή θερμών αερίων, που κινούνται με υπερηχητική ταχύτητα και η ενέργειά τους είναι μεγαλύτερη από αυτή της βολίδας. Αυτή η έξοδος των αερίων από τη κάνη, μαζί με το αρχικό μικρό ηχητικό ερέθισμα της έκρηξης κατά την πυροδότηση, αποτελούν συνολικά το θόρυβο της εκπυρσοκρότησης ενός όπλου και αποτελούν αναγνωρισμένο κίνδυνο, για βλάβη της ακοής (146). Η βλάβη της ακοής που χαρακτηρίζει την έκθεση σε εκπυρσοκροτήσεις, είναι μια ασύμμετρη νευροαισθητήριος βαρηκοΐα υψηλών συχνοτήτων με υπερίσχυση της βλάβης στην πλευρά την αντίθετη από την επικρατούσα του ασθενούς (αριστερό αυτί στους δεξιόχειρες και δεξιό στους αριστερόχειρες - head shadow effect (133) (134) (135)) λόγω της ακουστικής σκιάς της κεφαλής (134). Το φαινόμενο αυτό της ακουστικής σκιάς που φαίνεται να προστατεύει το «ομόπλευρο» του επικρατούντος χεριού αυτί (δεξιό στους δεξιόχειρες και αριστερό στους αριστερόχειρες ) επιβεβαιώνεται λοιπόν και στον πληθυσμό της παρούσας μελέτης, όσον αφορά τη μόνιμη άνοδο των ακουστικών ουδών. Στη συνέχεια επιχειρήθηκε να αξιολογηθεί εάν το εύρος της προσωρινής ανόδου του ουδού (TTS) συσχετίζεται με την πιθανότητα να παραμείνει κάποιος βαθμός μόνιμης διαταραχής του ουδού (PTS). Με άλλα λόγια αν οι μεγάλες διαταραχές του ουδού κατά το πρώτο διάστημα, υποδηλώνουν ότι και απώτερα θα παραμείνουν μόνιμες βλάβες. Για το σκοπό αυτό κατασκευάστηκαν τα παρακάτω ιστογράμματα κατά συχνότητα (στις συχνότητες που εμφανίστηκαν βλάβες φυσικά), ώστε να φανεί ο αριθμός μόνιμων μεταβολών του ουδού, ανάλογα με το ποσό της προσωρινής ανόδου του ουδού (TTS). 175

184 Εικόνα 16: Παρουσία μόνιμης ανόδου του ουδού (PTS) ανάλογα με το εύρος της προσωρινής ανόδου (ΤΤS) στη συχνότητα 2 khz 176

185 Εικόνα 17: Παρουσία μόνιμης ανόδου του ουδού (PTS) ανάλογα με το εύρος της προσωρινής ανόδου (ΤΤS) στη συχνότητα 3 khz 177

186 Εικόνα 18: Παρουσία μόνιμης ανόδου του ουδού (PTS) ανάλογα με το εύρος της προσωρινής ανόδου (ΤΤS) στη συχνότητα 4 khz 178

187 Εικόνα 19: Παρουσία μόνιμης ανόδου του ουδού (PTS) ανάλογα με το εύρος της προσωρινής ανόδου (ΤΤS) στη συχνότητα 6 khz 179

188 Εικόνα 20: Παρουσία μόνιμης ανόδου του ουδού (PTS) ανάλογα με το εύρος της προσωρινής ανόδου (ΤΤS) στη συχνότητα 8 khz Από τη μελέτη των ιστογραμμάτων καθίσταται εμφανές, ότι σε όλες τις παρατηρούμενες συχνότητες, όσο αυξάνεται σε db HL η προσωρινή άνοδος του ουδού (TTS), τόσο αυξάνεται μεταξύ αυτών ο αριθμός των ασθενών, που εμφάνισαν τελικά μόνιμη άνοδο του ουδού (PTS). Μάλιστα, ειδικά στη συχνότητα των 3 khz όπου παρουσιάστηκαν οι περισσότερες διαταραχές των ουδών, με αποτέλεσμα επαρκές δείγμα σε κάθε κατηγορία προσωρινής ανόδου του ουδού (TTS) (δηλαδή επαρκή αριθμό ασθενών με άνοδο 5dB, 10dB κλπ), η συσχέτιση μεταξύ εύρους προσωρινής 180

189 ανόδου του ουδού και παρουσίας μόνιμης ανόδου του ουδού επιβεβαιώθηκε και ως στατιστικά σημαντική (p<0.01) Πίνακας 17: Chi-square test για συσχέτιση μεταξύ εύρους προσωρινής ανόδου του ουδού και παρουσίας μόνιμης ανόδου του ουδού στα 3000 Hz Value df Asymptotic Significance (2- sided) Pearson Chi-Square 65,710 a 4,000 Likelihood Ratio 68,269 4,000 Linear-by-Linear Association 62,219 1,000 N of Valid Cases 344 Ωτοακουστικές εκπομπές Όσον αφορά τις ωτοακουστικές εκπομπές, η ένταση των αρχικών ωτοακουστικών εκπομπών (μέτρηση κατά την πρώτη αξιολόγηση) είχε ως εξής: Πίνακας 18 : Ένταση (amplitude) ωτοακουστικών εκπομπών ένταση ωτοακουστικών εκπομπών N Ελάχιστη τιμή Μέγιστη τιμή Διάμεση τιμή Τυπική απόκλιση 683,00 27,90 12,2069 5,

190 Όπως γίνεται φανερό σε πέντε αυτιά δε στάθηκε δυνατή η καταγραφή αξιόπιστων ωτοακουστικών εκπομπών. Επειδή όμως στο ετερόπλευρο αυτί των ατόμων αυτών, καταγράφηκαν κανονικά αποτελέσματα, οι ασθενείς παρέμειναν στη μελέτη. Και πάλι οι ωτοακουστικές εκπομπές αναλύθηκαν κατά φύλο όπου προέκυψαν τα εξής: Πίνακας 19 : Ένταση (amplitude) ωτοακουστικών εκπομπών κατά φύλο ένταση ωτοακουστικών εκπομπών Φύλο άνδρες γυναίκες Std. Error Μέση τιμή 11,1129,23288 Διάμεση τιμή 11,0000 Τυπική απόκλιση Ελάχιστη τιμή 4,49763,00 Μέγιστη τιμή 24,70 Μέση τιμή 13,5232,30146 Διάμεση τιμή 13,2000 Τυπική απόκλιση Ελάχιστη τιμή 5, ,30 Μέγιστη τιμή 27,90 182

191 Εικόνα 21: Ένταση ωτοακουστικών εκπομπών κατανομή κατά φύλο Από την στατιστική επεξεργασία των αποτελεσμάτων προκύπτει στατιστικά σημαντική σχέση μεταξύ φύλου και έντασης ωτοακουστικών εκπομπών (p<0,001), με τους άνδρες να παρουσιάζουν χαμηλότερες τιμές εντάσεων ωτοακουστικών εκπομπών. Υπενθυμίζεται, ότι η στατιστική επεξεργασία παρουσίασε, επίσης, υψηλότερους τονικούς ακοομετρικούς ουδούς στους άνδρες, προκύπτει δηλαδή μία ταύτιση, χαμηλών εντάσεων εκπομπών και υψηλότερων ουδών κατά φύλο. Ακολούθως καταγράφηκαν και συνεκρίθησαν οι εντάσεις των ωτοακουστικών εκπομπών κατά την πρώτη αξιολόγηση για τα αριστερά και τα δεξιά αυτιά ξεχωριστά χωρίς να προκύψει στατιστικά σημαντική διαφορά (Mann-Whitney test) 183

192 Πίνακας 20 : Ένταση (amplitude) ωτοακουστικών εκπομπών κατά αυτί ένταση ωτοακουστικών εκπομπών αυτί αριστερά δεξιά Std. Error Μέση τιμή 12,4797,27565 Διάμεση τιμή 12,5000 Τυπική απόκλιση 5,11262 Ελάχιστη τιμή,00 Μέγιστη τιμή 26,50 Μέση τιμή 11,9301,26746 Διάμεση τιμή 11,9000 Τυπική απόκλιση 4,92449 Ελάχιστη τιμή 2,00 Μέγιστη τιμή 27,90 Ακολούθως αναζητήθηκαν οι μεταβολές της έντασης των ωτοακουστικών εκπομπών τόσο μεταξύ της πρώτης και δεύτερης αξιολόγησης («προσωρινή» πτώση των ωτοακουστικών εκπομπών ανάλογη του TTS), όσο και μεταξύ της πρώτης και τρίτης αξιολόγησης («μόνιμη» πτώση των ωτοακουστικών εκπομπών ανάλογη του PTS) 184

193 Πίνακας 21 : Ένταση (amplitude) ωτοακουστικών εκπομπών και μεταβολή τους κατά τις τρεις αξιολογήσεις Ένταση των ωτοακουστικών εκπομπών κατά την πρώτη αξιολόγηση Ένταση των ωτοακουστικών εκπομπών κατά την δεύτερη αξιολόγηση Ένταση των ωτοακουστικών εκπομπών κατά την τρίτη αξιολόγηση Πτώση της έντασης των ωτοακουστικών εκπομπών μεταξύ της πρώτης και δεύτερης αξιολόγησης Πτώση της έντασης των ωτοακουστικών εκπομπών μεταξύ της πρώτης και τρίτης αξιολόγησης N Ελάχιστη τιμή Μέγιστη τιμή Μέση τιμή Τυπική απόκλιση 683,00 27,90 12,2069 5, ,0 24,9 11,519 5, ,0 26,5 11,573 5, ,20 9,40,6374 1, ,10 14,90,5429 2,05884 Βλέπουμε επομένως ότι οι καταγραφόμενη πτώση είναι αρκετά μικρή, ωστόσο υπαρκτή. Επιπλέον η πτώση μεταξύ πρώτης και δεύτερης μέτρησης είναι γενικά μεγαλύτερη σε σχέση με αυτή μεταξύ πρώτης και τρίτης μέτρησης. Αν κατανείμουμε την πτώση των ωτοακουστικών εκπομπών κατά φύλο προκύπτουν τα εξής αποτελέσματα: 185

194 Πίνακας 22 : Πτώση της έντασης (amplitude) των ωτοακουστικών εκπομπών κατά φύλο Std. Φύλο Error Πτώση της έντασης των ωτοακουστικών εκπομπών μεταξύ της πρώτης και δεύτερης αξιολόγησης Πτώση της έντασης των ωτοακουστικών εκπομπών μεταξύ της πρώτης και τρίτης αξιολόγησης άνδρες γυναίκες άνδρες γυναίκες Μέση τιμή,8144,09923 Διάμεση τιμή,5000 Τυπική απόκλιση 1,87482 Ελάχιστη τιμή -4,60 Μέγιστη τιμή 6,60 Μέση τιμή,3805,08867 Διάμεση τιμή,3000 Τυπική απόκλιση 1,54087 Ελάχιστη τιμή -7,20 Μέγιστη τιμή 9,40 Μέση τιμή,7595,12167 Διάμεση τιμή,3000 Τυπική απόκλιση 2,29886 Ελάχιστη τιμή -5,60 Μέγιστη τιμή 14,90 Μέση τιμή,3017,09831 Διάμεση τιμή,2500 Τυπική απόκλιση 1,70838 Ελάχιστη τιμή -8,10 Μέγιστη τιμή 5,90 186

195 Πίνακας 23 : Πτώση της έντασης (amplitude) των ωτοακουστικών εκπομπών κατά φύλο Πτώση της έντασης των ωτοακουστικών εκπομπών μεταξύ της πρώτης και δεύτερης αξιολόγησης Πτώση της έντασης των ωτοακουστικών εκπομπών μεταξύ της πρώτης και τρίτης αξιολόγησης Mann-Whitney U 50098, ,500 Wilcoxon W 98303, ,500 Z -2,843-2,017 Asymp. Sig. (2- tailed),004,044 a. Grouping Variable: Φύλο Από την επεξεργασία προκύπτει ότι υπάρχει στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ των δύο φύλων, με την πτώση να είναι μεγαλύτερη στους άνδρες. Υπενθυμίζεται μάλιστα ότι οι άνδρες είχαν και εξαρχής χαμηλότερες εντάσεις ωτοακουστικών εκπομπών κατά την πρώτη αξιολόγηση. Προκύπτει επομένως, ότι οι χαμηλές αρχικές ωτοακουστικές εκπομπές, συνεπάγονται μεγαλύτερο «κίνδυνο» περαιτέρω πτώσης των εκπομπών, με τη επίδραση του θορύβου, τουλάχιστον κατά φύλο. Επιχειρήθηκε επίσης να διερευνηθεί το φαινόμενο της ακουστική σκιάς (head shadow effect) και μεταξύ της έντασης (amplitude) των ωτοακουστικών εκπομπών. Συγκεκριμένα, συνεκρίθηκε η πτώση στην ένταση των ωτοακουστικών εκπομπών, ξεχωριστά στα αριστερά και στα δεξιά ώτα, τόσο στους αριστερόχειρες, όσο και στους δεξιόχειρες. Τα αποτελέσματα που προέκυψαν, συνεκρίθησαν μεταξύ τους, ώστε να διαπιστωθεί αν προκύπτει στατιστικά σημαντική διαφορά. Τα αποτελέσματα φαίνονται στους παρακάτω πίνακες: 187

196 Πίνακας 24 : Πτώση έντασης ωτοακουστικών εκπομπών μεταξύ πρώτης και τρίτης αξιολόγησης σε δεξιόχειρες Πτώση έντασης ωτοακουστικών εκπομπών ΑΡ ους Πτώση έντασης ωτοακουστικών εκπομπών ΔΕ ους N Μέση τιμή Τυπική απόκλιση Ελάχιστη τιμή Μέγιστη τιμή Εκατοστιαίες θέσεις 25η 50η (Διάμεση τιμή) 75η 290,697 2,207-5,60 14,90 -,400,300 1,30 281,414 1,871-8,10 6,00 -,700,300 1,50 Πίνακας 25 : Πτώση έντασης ωτοακουστικών εκπομπών μεταξύ πρώτης και τρίτης αξιολόγησης σε δεξιόχειρες Mann-Whitney Test για σύγκριση ΑΡ ΔΕ ώτων Πτώση έντασης ωτοακουστικών εκπομπών ΑΡ - ΔΕ ώτα Z -,417 * Asymp. Sig. (2-tailed),677 *. Based on positive ranks. 188

197 Πίνακας 26: Πτώση έντασης ωτοακουστικών εκπομπών μεταξύ πρώτης και τρίτης αξιολόγησης σε αριστερόχειρες N Μέση τιμή Τυπική απόκλιση Ελάχιστη τιμή Μέγιστη τιμή Εκατοστιαίες θέσεις 25η 50η (Διάμεση τιμή) Πτώση έντασης ωτοακουστικών εκπομπών ΑΡ 46,4522 2, ,20 9,80 -,8750,2000 1,525 ους Πτώση έντασης ωτοακουστικών εκπομπών ΔΕ 45,4467 1, ,90 9,80 -,2000,4000 1,050 ους 75η Πίνακας 27 : Πτώση έντασης ωτοακουστικών εκπομπών μεταξύ πρώτης και τρίτης αξιολόγησης σε δεξιόχειρες Mann-Whitney Test για σύγκριση ΑΡ ΔΕ ώτων Πτώση έντασης ωτοακουστικών εκπομπών ΑΡ - ΔΕ ώτα Z -,302 * Asymp. Sig. (2-tailed),763 *. Based on negative ranks. Με βάση τα αποτελέσματα λοιπόν δεν προκύπτει στατιστικά σημαντική διαφορά ανάμεσα στα αριστερά και δεξιά αυτιά αντίστοιχα τόσο σε δεξιόχειρες 189

198 όσο και σε αριστερόχειρες. Φαίνεται επομένως ότι το φαινόμενο της ακουστικής σκιάς δεν επιβεβαιώνεται στην ακουστική βλάβη όπως αυτή εκδηλώνεται με την πτώση της έντασης των ωτοακουστικών εκπομπών. Φαίνεται δηλαδή ότι αν θεωρήσουμε ότι η διαταραχή των ωτοακουστικών εκπομπών εκδηλώνει μία υποκλινική βλάβη της ακουστικής ικανότητας, η ακουστική σκιά δεν «προστατεύει» με σημαντικό τρόπο από αυτήν. Τέλος, έγινε προσπάθεια να ελεγχθεί στατιστικά, εάν η πτώση των ωτοακουστικών εκπομπών και η άνοδος των τονικών ακοομετρικών ουδών εμφανίζουν κάποια συσχέτιση μεταξύ τους. Ελέγχθηκε, έτσι, η σχέση μεταξύ της πτώσης της έντασης των ωτοακουστικών εκπομπών μεταξύ πρώτης και δεύτερης αξιολόγησης, με την προσωρινή άνοδο των ακοομετρικών ουδών (TTS) και η πτώση της έντασης των ωτοακουστικών εκπομπών μεταξύ πρώτης και τρίτης αξιολόγησης, με την μόνιμη άνοδο των ακοομετρικών ουδών (PTS). Πίνακας 28 : Πτώση έντασης ωτοακουστικών εκπομπών μεταξύ πρώτης και δεύτερης αξιολόγησης, συσχέτιση με Mann-Whitney test με προσωρινή άνοδο του ουδού (ΤΤS) Πτώση έντασης ωτοακουστικών εκπομπών μεταξύ πρώτης και δεύτερης αξιολόγησης Mann-Whitney U 11178,500 Wilcoxon W 17394,500 Z -1,684 Asymp. Sig. (2-tailed),092 a. Grouping Variable: TTS 190

199 Πίνακας 29 : Πτώση έντασης ωτοακουστικών εκπομπών μεταξύ πρώτης και τρίτης αξιολόγησης, συσχέτιση με Mann-Whitney test με μόνιμη άνοδο του ουδού (PΤS) Πτώση έντασης ωτοακουστικών εκπομπών μεταξύ πρώτης και δεύτερης αξιολόγησης Mann-Whitney U 7415,000 Wilcoxon W 38790,000 Z -4,164 Asymp. Sig. (2-tailed),000 a. Grouping Variable: PTS Από τους πίνακες προκύπτει, ότι δεν διαπιστώνεται στατιστική συσχέτιση ανάμεσα στην πτώση έντασης ωτοακουστικών εκπομπών μεταξύ πρώτης και δεύτερης αξιολόγησης και την προσωρινή άνοδο του ουδού (ΤΤS) (p=0,092). Το γεγονός αυτό ίσως να αντανακλά, το ότι οι προσωρινές βλάβες εδράζονται πρωταρχικά, όχι στο επίπεδο των τριχωτών κυττάρων, αλλά στο επίπεδο των συνάψεων, όπως θα αναλυθεί στη Συζήτηση. Αντίθετα, διαπιστώνεται στατιστική συσχέτιση ανάμεσα στην πτώση έντασης ωτοακουστικών εκπομπών μεταξύ πρώτης και τρίτης αξιολόγησης και την μόνιμη άνοδο του ουδού (PΤS) (p<0,001). Το γεγονός αυτό αντανακλά ότι οι ωτοακουστικές εκπομπές διαταράσσονται από τις βλάβες των έξω τριχωτών κυττάρων, που αποτελούν προνομιακό στόχο των θορυβογενών αλλοιώσεων. Τέλος, κάθε προσπάθεια να διαπιστωθεί ποσοτική συσχέτιση ανάμεσα στην πτώση των ωτοακουστικών εκπομπών και την άνοδο του ουδού, δεν απέδωσε στατιστικά σημαντικά αποτελέσματα. 191

200 Ελαιοκοχλιακό αντανακλαστικό Όπως αναφέρθηκε στο τμήμα Υλικό Μέθοδος της παρούσας διατριβής για τη μέτρηση της ισχύος του ελαιοκοχλιακού δεματίου χρησιμοποιήθηκε η διαφορά ανάμεσα στην ένταση των ωτοακουστικών εκπομπών με και χωρίς την επίδραση ετερόπλευρου ερεθίσματος. Τα αποτελέσματα που προέκυψαν έχουν ως εξής: Πίνακας 30 : Ισχύς ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού N Ελάχιστη τιμή Μέγιστη τιμή Μέση τιμή Τυπική απόκλιση Ένταση ωτοακουστικών εκπομπών χωρίς επίδραση ετερόπλευρου ερεθίσματος Ένταση ωτοακουστικών εκπομπών με επίδραση ετερόπλευρου ερεθίσματος Ισχύς ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού (MOCR) 624,1 23,5 9,734 5, ,2 22,3 8,298 5, ,00 5,80 1,4935,95322 Προκύπτει ότι η μέση τιμή της καταστολής των ωτοακουστικών εκπομπών λόγω της επίδρασης του ελαιοκοχλικού αντανακλαστικού είναι περίπου 1.5 db SPL με τυπική απόκλιση περίπου 1 db SPL, τιμές που συμφωνούν με προηγούμενες μελέτες της βιβλιογραφίας. 192

201 Στη συνέχεια έγινε προσπάθεια να διερευνηθεί συσχέτιση της ισχύος του ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού με το φύλο, χωρίς να προκύψουν στατιστικά σημαντικές διαφορές: Πίνακας 31 : Ισχύς ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού κατά φύλο Std. Φύλο Error Ισχύς ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού (MOCR) άνδρες γυναίκες Μέση τιμή 1,5311,05598 Διάμεση τιμή 1,5000 Τυπική απόκλιση,99354 Ελάχιστη τιμή,10 Μέγιστη τιμή 5,10 Μέση τιμή 1,4546,05217 Διάμεση τιμή 1,3000 Τυπική απόκλιση,90956 Ελάχιστη τιμή,00 Μέγιστη τιμή 5,80 193

202 Εικόνα 22: Ισχύς ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού κατανομή κατά φύλο 194

203 Ανάλυση προβλεπτικής ικανότητας θορυβογενών βλαβών Το βασικό διακύβευμα της παρούσας έρευνας, όπως γίνεται αντιληπτό, είναι η δυνατότητα ή όχι «πρόβλεψης» της ακουστικής βλάβης, που θα προκληθεί από την επίδραση ενός ισχυρού ακουστικού ερεθίσματος. Πιθανά κριτήρια τα οποία θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν, θεωρήθηκαν το ύψος της έντασης (amplitude) των ωτοακουστικών εκπομπών κατά την πρώτη εξέταση και η δράση του ελαιοκοχλιακού δεματίου, όπως αυτή προσμετράται κατά την καταστολή των ωτοακουστικών εκπομπών με τη χορήγηση ετερόπλευρου θορύβου. Ένας βασικός παράγοντας αυτής της σύγκρισης, στάθηκε η επιλογή των αυτιών που θα συγκρίνονταν. Καθώς τα δεδομένα είναι συζευγμένα (paired) (δύο αυτιά σε κάθε συμμετέχοντα) η σύγκριση όλων των αυτιών θα ήταν στατιστικό σφάλμα. Για το λόγο αυτό έπρεπε να επιλεχθεί ένα αυτί ανά συμμετέχοντα. Έχοντας τεκμηριώσει την ισχύ του φαινομένου της ακουστικής σκιάς (head shadow) στο δείγμα μας, επιλέχθηκε να ομαδοποιηθούν και να συγκριθούν τα αριστερά αυτιά των δεξιόχειρων συμμετεχόντων, με τα δεξιά αυτιά των αριστερόχειρων συμμετεχόντων. Η λογική της επιλογής αυτής, ήταν το γεγονός ότι τα αυτιά αυτά ήταν τα περισσότερο επιδεκτικά (λόγω θέσης και φαινομένου ακουστικής σκιάς), στο να υποστούν ακουστική βλάβη, σε σχέση με τα αντίστοιχα ετερόπλευρά τους, οπότε τα όποια αποτελέσματα της σύγκρισης θα ήταν σαφώς πιο αξιόπιστα, αλλά και πιθανώς ενισχυμένα. Αρχικά έγινε προσπάθεια να συσχετιστούν η προσωρινή πτώση ακοής (TTS) με την ένταση (amplitude) των ωτοακουστικών εκπομπών κατά την πρώτη μέτρηση. Τα αποτελέσματα εμφανίστηκαν ως εξής: 195

204 Εικόνα 23: Ένταση των ωτοακουστικών εκπομπών κατά την πρώτη μέτρηση σε σχέση με την προσωρινή άνοδο του ουδού (TTS) Η στατιστική ανάλυση ανέδειξε στατιστικά σημαντική συσχέτιση (Mann- Whitney test, p=0,009) 196

205 Πίνακας 32 : Συσχέτιση έντασης των ωτοακουστικών εκπομπών κατά την πρώτη μέτρηση με την εμφάνιση προσωρινής ανόδου του ουδού (TTS) ένταση ωτοακουστικών εκπομπών Mann-Whitney U 10526,000 Wilcoxon W 37091,000 Z -2,625 Asymp. Sig. (2-tailed),009 a. Grouping Variable: TTS ουδού (PTS) Ομοίως ίδια προσπάθεια συσχέτισης έγινε και με τη μόνιμη άνοδο του 197

206 Εικόνα 24: Ένταση των ωτοακουστικών εκπομπών κατά την πρώτη μέτρηση σε σχέση με την μόνιμη άνοδο του ουδού (PTS) Η στατιστική ανάλυση ανέδειξε και πάλι στατιστικά σημαντική συσχέτιση (Mann-Whitney test, p<0,001) 198

207 Πίνακας 33 : Συσχέτιση έντασης των ωτοακουστικών εκπομπών κατά την πρώτη μέτρηση με την εμφάνιση μόνιμης ανόδου του ουδού (PTS) ένταση ωτοακουστικών εκπομπών Mann-Whitney U 6146,000 Wilcoxon W 9801,000 Z -6,012 Asymp. Sig. (2-tailed),000 a. Grouping Variable: PTS Στη συνέχεια ανάλογη προσπάθεια έγινε να συσχετιστούν η προσωρινή (TTS), αλλά και η μόνιμη πτώση ακοής (PTS) με την ισχύ του ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού, όπως αυτή εκφράζεται με την καταστολή των ωτοακουστικών εκπομπών με τη χορήγηση ετερόπλευρου θορύβου (MOCR). 199

208 Εικόνα 25: Iσχύς του ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού σε σχέση με την προσωρινή άνοδο του ουδού (ΤTS) 200

209 Εικόνα 26: Iσχύς του ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού σε σχέση με την μόνιμη άνοδο του ουδού (PTS) Η στατιστική ανάλυση δεν ανέδειξε στατιστικά σημαντική συσχέτιση (Mann-Whitney test, p=0,164 για προσωρινή άνοδο του ουδού (ΤTS) και p=0,071 για μόνιμη άνοδο του ουδού (PTS)), ωστόσο ειδικά για την πρόβλεψη της μόνιμης ανόδου του ουδού (PTS) τα αποτελέσματα σαφώς παρουσιάζουν μία τάση προς συσχέτιση. 201

210 Ωστόσο για τους σκοπούς της παρούσας μελέτης, η διαπίστωση απλής συσχέτισης δεν ήταν αρκετή. Όπως αναφέρθηκε και στο τμήμα Υλικό Μέθοδος της παρούσας διατριβής, σκοπός μας στάθηκε η διερεύνηση της δυνατότητας δημιουργίας ενός κλινικού τεστ, είτε με τη χρήση των ωτοακουστικών εκπομπών, είτε με τον προσδιορισμό της ισχύος του ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού, ικανού να διακρίνει «ευαίσθητα» και «μη ευαίσθητα» ώτα. Άρα, εκτός από την απλή συσχέτιση, κρίσιμη είναι η διερεύνηση της διαγνωστικής ακρίβειας (diagnostic accuracy), με τον προσδιορισμό της ευαισθησίας και της ειδικότητας μιας τέτοιας δοκιμασίας. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκαν, όπως περιεγράφηκε στο τμήμα Υλικό Μέθοδος της παρούσας διατριβής καμπύλες λειτουργικού χαρακτηριστικού δέκτη (Receiver operating characteristics (ROC) curves) ώστε να προσδιορισθεί η περιοχή κάτω από την καμπύλη (area under the curve (AUC)) και τα 95% διαστήματα εμπιστοσύνης, και να υπολογιστεί το βέλτιστο επίπεδο (οptimal discrimination limit cut point) που εμφανίζει τη βέλτιστη ευαισθησία και ειδικότητα (Εικόνα 27). 202

211 Εικόνα 27: Καμπύλες λειτουργικού χαρακτηριστικού δέκτη (Receiver operating characteristics (ROC) curves) συσχέτισης της προσωρινής ανόδου του ακουστικού ουδού στην τονική ακοομετρία (TTS) με την ένταση (amplitude) των ωτοακουστικών εκπομπών κατά την πρώτη μέτρηση, και με την ισχύ του ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού (MOCR), όπως αυτή εκφράζεται με την καταστολή των ωτοακουστικών εκπομπών με τη χορήγηση ετερόπλευρου θορύβου. Η ίδια ακριβώς στατιστική μεθοδολογία των καμπυλών λειτουργικού χαρακτηριστικού δέκτη (Receiver operating characteristics (ROC) curves) ώστε να προσδιορισθεί η περιοχή κάτω από την καμπύλη (area under the curve (AUC)) και τα 95% διαστήματα εμπιστοσύνης, και να υπολογιστεί το βέλτιστο επίπεδο (οptimal discrimination limit cut point) που εμφανίζει τη βέλτιστη ευαισθησία και ειδικότητα, χρησιμοποιήθηκε και για να συσχετιστούν η μόνιμη 203

212 πτώση ακοής (PTS), τόσο με την ένταση (amplitude) των ωτοακουστικών εκπομπών κατά την πρώτη μέτρηση, όσο και με την ισχύ του ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού, όπως αυτή εκφράζεται με την καταστολή των ωτοακουστικών εκπομπών με τη χορήγηση ετερόπλευρου θορύβου (Εικόνα 28). Εικόνα 28: Καμπύλες λειτουργικού χαρακτηριστικού δέκτη (Receiver operating characteristics (ROC) curves) συσχέτισης της μόνιμης ανόδου του ακουστικού ουδού στην τονική ακοομετρία (PTS) με την ένταση (amplitude) των ωτοακουστικών εκπομπών κατά την πρώτη μέτρηση, και με την ισχύ του ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού (MOCR), όπως αυτή εκφράζεται με την καταστολή των ωτοακουστικών εκπομπών με τη χορήγηση ετερόπλευρου θορύβου. 204

213 Τα αποτελέσματα που προκύπτουν από τις καμπύλες λειτουργικού χαρακτηριστικού δέκτη (Receiver operating characteristics (ROC) curves) φαίνονται στον πίνακα : Πίνακας 34 : Καμπύλες λειτουργικού χαρακτηριστικού δέκτη (Receiver operating characteristics (ROC) curves) συσχέτισης της προσωρινής (TTS) και μόνιμης (PTS) ανόδου του ακουστικού ουδού στην τονική ακοομετρία με την ένταση (amplitude) των ωτοακουστικών εκπομπών κατά την πρώτη μέτρηση και με την ισχύ του ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού (MOCR), όπως αυτή εκφράζεται με την καταστολή των ωτοακουστικών εκπομπών με τη χορήγηση ετερόπλευρου θορύβου: AUC (95% CI), P-value. Ένταση (amplitude) των ωτοακουστικών εκπομπών κατά την πρώτη μέτρηση Ισχύς του ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού (MOCR) προσωρινή άνοδος του ακουστικού ουδού (TTS) AUC (95% CI ) P=0.017 AUC (95% CI ) P=0.167 μόνιμη άνοδος του ακουστικού ουδού (PTS) AUC (95% CI ) P<0.001 AUC (95% CI ) P=0.077 Από τα αποτελέσματα του εμβαδού της περιοχής κάτω από την καμπύλη (area under the curve (AUC)) προκύπτει σαφής στατιστική συσχέτιση της έντασης (amplitude) των ωτοακουστικών εκπομπών κατά την πρώτη μέτρηση τόσο με την προσωρινή (TTS) όσο και τη μόνιμη (PTS) άνοδο του ακουστικού ουδού στην τονική ακοομετρία. Όσον αφορά την ισχύ του ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού (MOCR), όπως αυτή εκφράζεται με την καταστολή των ωτοακουστικών εκπομπών με τη χορήγηση ετερόπλευρου θορύβου, παρόμοια 205

214 στατιστική συσχέτιση δεν προκύπτει, ωστόσο εμφανίζεται μία τάση προς συσχέτιση. Από τη μελέτη των καμπυλών προκύπτει ότι το κατώφλι βέλτιστης πρόβλεψης όσον αφορά τις μόνιμες μεταβολές του ουδού (PTS) ήταν 12,45 db («positive if less than or equal to this value»). Με την τιμή αυτή ως κατώφλι η ευαισθησία της πρόβλεψης ήταν 71,6% με ειδικότητα 63.8%. Όσον αφορά τις προσωρινές βλάβες της ακοής (ΤΤS) τα αντίστοιχα μεγέθη ήταν κατώφλι στο 12,35 db με ευαισθησία της πρόβλεψης 50% και ειδικότητα 68.2%. Επιπλέον, καθώς η ανάλυση ανέδειξε ότι τόσο η ένταση των ωτοακουστικών εκπομπών, όσο και οι αρχικοί ακοομετρικοί ουδοί, αλλά και η πτώση των ωτοακουστικών εκπομπών μεταξύ των αξιολογήσεων, διέφεραν σημαντικά κατά φύλο, διερευνήθηκε αν τα παραπάνω ευρήματα εξακολουθούν να ισχύουν, όταν αναλυθούν ξεχωριστά τα δύο φύλα. Τα αποτελέσματα είχαν στον ανδρικό πληθυσμό ως εξής: 206

215 Εικόνα 29: Καμπύλες λειτουργικού χαρακτηριστικού δέκτη (Receiver operating characteristics (ROC) curves) συσχέτισης αποκλειστικά στον ανδρικό πληθυσμό της προσωρινής ανόδου του ακουστικού ουδού στην τονική ακοομετρία (ΤTS) με την ένταση (amplitude) των ωτοακουστικών εκπομπών κατά την πρώτη μέτρηση, και με την ισχύ του ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού (MOCR), όπως αυτή εκφράζεται με την καταστολή των ωτοακουστικών εκπομπών με τη χορήγηση ετερόπλευρου θορύβου. 207

216 Εικόνα 30: Καμπύλες λειτουργικού χαρακτηριστικού δέκτη (Receiver operating characteristics (ROC) curves) συσχέτισης αποκλειστικά στον ανδρικό πληθυσμό της μόνιμης ανόδου του ακουστικού ουδού στην τονική ακοομετρία (PTS) με την ένταση (amplitude) των ωτοακουστικών εκπομπών κατά την πρώτη μέτρηση, και με την ισχύ του ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού (MOCR), όπως αυτή εκφράζεται με την καταστολή των ωτοακουστικών εκπομπών με τη χορήγηση ετερόπλευρου θορύβου. 208

217 Πίνακας 35 : Ανδρικός πληθυσμός. Καμπύλες λειτουργικού χαρακτηριστικού δέκτη (Receiver operating characteristics (ROC) curves) συσχέτισης της προσωρινής (TTS) και μόνιμης (PTS) ανόδου του ακουστικού ουδού στην τονική ακοομετρία με την ένταση (amplitude) των ωτοακουστικών εκπομπών κατά την πρώτη μέτρηση και με την ισχύ του ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού (MOCR), όπως αυτή εκφράζεται με την καταστολή των ωτοακουστικών εκπομπών με τη χορήγηση ετερόπλευρου θορύβου: AUC (95% CI), P-value. Ένταση (amplitude) των ωτοακουστικών εκπομπών κατά την πρώτη μέτρηση Ισχύς του ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού (MOCR) προσωρινή άνοδος του ακουστικού ουδού (TTS) AUC 0,527 (95% CI 0,443-0,611) P= 0,542 AUC 0,578 (95% CI 0,492-0,665) P= 0,077 μόνιμη άνοδος του ακουστικού ουδού (PTS) AUC (95% CI ) P<0.001 AUC (95% CI ) P=0.096 Στο γυναικείο πληθυσμό τα αντίστοιχα αποτελέσματα διαμορφώθηκαν ως εξής: 209

218 Εικόνα 31: Καμπύλες λειτουργικού χαρακτηριστικού δέκτη (Receiver operating characteristics (ROC) curves) συσχέτισης αποκλειστικά στο γυναικείο πληθυσμό της προσωρινής ανόδου του ακουστικού ουδού στην τονική ακοομετρία (ΤTS) με την ένταση (amplitude) των ωτοακουστικών εκπομπών κατά την πρώτη μέτρηση, και με την ισχύ του ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού (MOCR), όπως αυτή εκφράζεται με την καταστολή των ωτοακουστικών εκπομπών με τη χορήγηση ετερόπλευρου θορύβου. 210

219 Εικόνα 32: Καμπύλες λειτουργικού χαρακτηριστικού δέκτη (Receiver operating characteristics (ROC) curves) συσχέτισης αποκλειστικά στο γυναικείο πληθυσμό της μόνιμης ανόδου του ακουστικού ουδού στην τονική ακοομετρία (PTS) με την ένταση (amplitude) των ωτοακουστικών εκπομπών κατά την πρώτη μέτρηση, και με την ισχύ του ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού (MOCR), όπως αυτή εκφράζεται με την καταστολή των ωτοακουστικών εκπομπών με τη χορήγηση ετερόπλευρου θορύβου. 211

220 Πίνακας 36 : Γυναικείος πληθυσμός. Καμπύλες λειτουργικού χαρακτηριστικού δέκτη (Receiver operating characteristics (ROC) curves) συσχέτισης της προσωρινής (TTS) και μόνιμης (PTS) ανόδου του ακουστικού ουδού στην τονική ακοομετρία με την ένταση (amplitude) των ωτοακουστικών εκπομπών κατά την πρώτη μέτρηση και με την ισχύ του ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού (MOCR), όπως αυτή εκφράζεται με την καταστολή των ωτοακουστικών εκπομπών με τη χορήγηση ετερόπλευρου θορύβου: AUC (95% CI), P-value. Ένταση (amplitude) των ωτοακουστικών εκπομπών κατά την πρώτη μέτρηση Ισχύς του ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού (MOCR) προσωρινή άνοδος του ακουστικού ουδού (TTS) AUC 0,656 (95% CI 0,559-0,754) P= 0,002 AUC (95% CI ) P= 0,596 μόνιμη άνοδος του ακουστικού ουδού (PTS) AUC (95% CI ) P<0.001 AUC (95% CI ) P=0.093 Από τα αποτελέσματα προκύπτει ότι και η ανάλυση κατά φύλο επιβεβαιώνει τη δυνατότητα της έντασης των ωτοακουστικών εκπομπών να χρησιμοποιηθεί σαν προγνωστικός δείκτης της εμφάνισης θορυβογενών αλλοιώσεων. Εξαίρεση στην ανάλυση κατά φύλο στάθηκε η πρόβλεψη των προσωρινών διαταραχών του ουδού (TTS) στους άνδρες όπου το εμβαδό της περιοχής κάτω από την καμπύλη δεν ήταν ικανοποιητικό. Ομοίως, για την ισχύ του ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού, ούτε η ανάλυση κατά φύλο ανέδειξε σημαντική προβλεπτική ικανότητα για διαταραχές του ουδού. Τέλος, ακολουθώντας τα πρότυπα της διεθνούς βιβλιογραφίας, έγινε προσπάθεια να υπολογιστεί η δράση του ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού, όχι μόνο ως η αριθμητική καταστολή της έντασης των ωτοακουστικών εκπομπών με και χωρίς την επίδραση ετερόπλευρου θορύβου, αλλά και με τη μορφή της 212

221 ποσοστιαίας καταστολής των ωτοακουστικών εκπομπών. Υπολογίστηκε, δηλαδή, το % ποσοστό της πτώσης της έντασης των αρχικών ωτοακουστικών εκπομπών, όταν επιδρά ετερόπλευρο ερέθισμα θορύβου και έγινε προσπάθεια στατιστικής συσχέτισης, με την πιθανότητα προσωρινών ή μόνιμων θορυβογενών διαταραχών ακοής. Τα αποτελέσματα είχαν ως εξής: Εικόνα 33: Καμπύλες λειτουργικού χαρακτηριστικού δέκτη (Receiver operating characteristics (ROC) curves) συσχέτισης της προσωρινής ανόδου του ακουστικού ουδού στην τονική ακοομετρία (TTS) με την ισχύ του ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού (MOCR), όπως αυτή εκφράζεται με την ποσοστιαία (%) καταστολή των ωτοακουστικών εκπομπών με τη χορήγηση ετερόπλευρου θορύβου. 213

222 Εικόνα 34: Καμπύλες λειτουργικού χαρακτηριστικού δέκτη (Receiver operating characteristics (ROC) curves) συσχέτισης της μόνιμης ανόδου του ακουστικού ουδού στην τονική ακοομετρία (PTS) με την ισχύ του ελαιοκοχλιακού αντανακλαστικού (MOCR), όπως αυτή εκφράζεται με την ποσοστιαία (%) καταστολή των ωτοακουστικών εκπομπών με τη χορήγηση ετερόπλευρου θορύβου. 214