脈沖噪聲對(duì)耳蝸首先造成直接的機(jī)械性損傷，隨后可造成繼發(fā)性的代謝性損傷。

（一）酶代謝變化

1．乳酸脫氫酶（LDH）和蘋果酸脫氫酶（MDH）　爆震可引起代謝紊亂，從而影響內(nèi)耳細(xì)胞內(nèi)的能量代謝，造成細(xì)胞進(jìn)一步損傷。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，爆震后不同時(shí)間鼓階外淋巴中乳酸脫氫酶（LDH）和蘋果酸脫氫酶（MDH）含量發(fā)生變化。前者參與細(xì)胞無(wú)氧酵解反應(yīng)，后者參與細(xì)胞的有氧氧化反應(yīng)。在爆震后8h組中，LDH和MDH含量最高，LDH比MDH含量升高更顯著。其后各組酶含量逐漸下降。組織解剖學(xué)的研究表明，螺旋器缺乏毛細(xì)血管，并且遠(yuǎn)離血液供應(yīng)，在其功能活動(dòng)高峰和短暫缺氧時(shí)，無(wú)氧能量代謝在滿足其能量需要方面起重要作用，血管紋中由于血管供應(yīng)豐富，能量供應(yīng)主要是有氧代謝，螺旋器毛細(xì)胞中含有大量的LDH，而血管紋中LDH極低，但MDH比螺旋器高2～3倍，LDH參與無(wú)氧酵解反應(yīng)，其位于細(xì)胞胞液中，MDH參與有氧氧化反應(yīng)，其主要位于細(xì)胞線粒體中，部分在細(xì)胞胞液中。爆震作用于內(nèi)耳液體，造成蓋膜和基底膜的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使位于兩者之間的螺旋器受到強(qiáng)烈的剪切和擠壓作用而受損，致使螺旋器中含量較多的LDH溢出細(xì)胞，進(jìn)入內(nèi)耳液；又由于LDH和MDH在細(xì)胞中的定位不同，位于胞液中的LDH比主要位于線粒體中的MDH更易溢出細(xì)胞。這些可能就是爆震后鼓階外淋巴中LDH和MDH含量均升高，而LDH比MDH升高更明顯的原因。LDH在無(wú)氧酵解的最后一步反應(yīng)中，可逆性地催化丙酮酸轉(zhuǎn)化為最終代謝產(chǎn)物乳酸。正常情況下，此反應(yīng)提供的能量不多，從葡萄糖或糖原開始的整個(gè)酵解過(guò)程只能提供2或3個(gè)摩爾的ATP，但在耳蝸組織這種特定的環(huán)境和爆震條件下，通過(guò)無(wú)氧酵解供能仍有重要的意義。MDH在三羧酸循環(huán)中的最后一步可逆反應(yīng)中起作用，其反應(yīng)結(jié)果可產(chǎn)生6個(gè)摩爾的ATP。LDH和MDH在爆震后溢出細(xì)胞，在外淋巴液中升高，提示細(xì)胞內(nèi)酶含量減少，可能使細(xì)胞內(nèi)無(wú)氧酵解和有氧氧化代謝受到影響，從而干擾耳蝸組織的能量供應(yīng)，影響耳蝸功能，甚至造成耳蝸組織的損害。另一方面，在臨床上，LDH和MDH常被看做細(xì)胞急性損傷指標(biāo)。爆震后這兩種酶在外淋巴液中升高也可看做是內(nèi)耳細(xì)胞損傷的結(jié)果，由于它們?cè)诩?xì)胞內(nèi)定位不同，故可根據(jù)它們?cè)谕饬馨椭猩呤欠衩黠@，判斷細(xì)胞受損的程度。

2．血管紋Na＋－K＋－ATP酶　對(duì)維持內(nèi)淋巴陽(yáng)離子濃度梯度及蝸內(nèi)電位等起重要作用。噪聲可直接損傷血管紋，引起局部微循環(huán)障礙、組織水腫、血氧減少、血管紋K＋－Na＋－ATP酶活性下降。

3．乙酰膽堿酯酶　是在傳出神經(jīng)纖維和末梢中合成神經(jīng)遞質(zhì)時(shí)所必需的代謝酶。孫建和等報(bào)道耳蝸鋪片觀察正常情況下AChE活性終末反應(yīng)產(chǎn)物亞鐵氰化銅呈棕褐色，主要分布在耳蝸Corti器外毛細(xì)胞下大的神經(jīng)末梢、隧道輻射纖維、隧道螺旋束和內(nèi)螺旋束（見書末彩圖18－3A）。爆震后外毛細(xì)胞下大的神經(jīng)末梢，隧道輻射纖維上AChE的終末反應(yīng)產(chǎn)物減少（見書末彩圖18－3B），更嚴(yán)重的變化是外毛細(xì)胞下大的神經(jīng)末梢，隧道輻射纖維和隧道螺旋束上AChE的終末反應(yīng)產(chǎn)物消失（見書末彩圖18－3C），最嚴(yán)重的是外毛細(xì)胞下大的神經(jīng)末梢、隧道輻射纖維、隧道螺旋束及內(nèi)螺旋束上AChE的終末反應(yīng)產(chǎn)物都消失（見書末彩圖18－3D）。這就意味著膽堿能神經(jīng)突觸功能下降或傳導(dǎo)阻滯。Iurato等認(rèn)為，乙酰膽堿酯酶活性未恢復(fù)，則表示耳蝸傳出神經(jīng)系統(tǒng)的功能未恢復(fù)，因而其抑制噪聲所致的聽損傷作用減弱，耳蝸的損傷加重。

4．一氧化氮合成酶（nitric oxide　synthase，NOS）　目前分為腦源型NOS （bNOS）、內(nèi)皮源型NOS（eNOS）和誘導(dǎo)型NOS（iNOS）3型，前兩者稱為固有型NOS，為鈣依賴性，催化產(chǎn)生少量的NO以調(diào)節(jié)正常的生理功能；而iNOS為鈣非依賴性，在正常情況下不表達(dá)，但一旦表達(dá)則催化產(chǎn)生大量的NO，NO與超氧化物反應(yīng)產(chǎn)生過(guò)氧亞硝酸鹽（OONO－），而OONO－有很強(qiáng)的氧化作用。iNOS在內(nèi)耳病理?xiàng)l件下能被檢測(cè)到，如化學(xué)刺激所致的內(nèi)耳炎癥時(shí)，這提示iNOS催化產(chǎn)生大量的NO與內(nèi)耳病理?yè)p傷有聯(lián)系。用免疫組化方法檢測(cè)發(fā)現(xiàn)iNOS在強(qiáng)脈沖噪聲損傷的豚鼠耳蝸血管紋和螺旋神經(jīng)節(jié)中表達(dá)，從而產(chǎn)生大量的NO損傷血管紋和螺旋神經(jīng)節(jié)。血管紋是整個(gè)耳蝸包括內(nèi)外毛細(xì)胞及支持細(xì)胞能量的主要來(lái)源，其損傷導(dǎo)致耳蝸功能的失調(diào)；螺旋神經(jīng)節(jié)細(xì)胞是聽覺傳導(dǎo)通路上的初級(jí)神經(jīng)元，其損傷導(dǎo)致聽覺傳導(dǎo)阻滯?？傊?，脈沖噪聲能夠引起iNOS在耳蝸中表達(dá)，iNOS催化產(chǎn)生大量NO而引起耳蝸損傷。

（二）耳蝸離子濃度變化

噪聲性損傷時(shí)，內(nèi)淋巴中Ca2＋濃度明顯增高，蓋膜和毛細(xì)胞靜纖毛處有較多的Ca2＋聚集，是造成毛細(xì)胞靜纖毛腫脹、粘連的原因。強(qiáng)噪聲暴露時(shí)，K＋聚集在毛細(xì)胞周圍，毛細(xì)胞去極化時(shí)伴有與外淋巴液中Ca2＋依賴性K＋通透性下降。毛細(xì)胞去極化導(dǎo)致過(guò)量的Ca2＋進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，從而造成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的損害，這就是噪聲導(dǎo)致毛細(xì)胞損害的離子基礎(chǔ)。

（三）谷氨酸－谷氨酰胺循環(huán)障礙

谷氨酸是聽覺傳入神經(jīng)系統(tǒng)的重要遞質(zhì)，介導(dǎo)著內(nèi)耳毛細(xì)胞和螺旋神經(jīng)節(jié)之間的快速信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。關(guān)于谷氨酸在耳蝸內(nèi)的去路，Eybalin等利用放射自顯影方法的研究推測(cè)耳蝸中存在著谷氨酸－谷氨酰胺循環(huán)機(jī)制：谷氨酸由內(nèi)毛細(xì)胞釋放到突觸間隙中，被支持細(xì)胞膜上的谷氨酸－天門冬氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)體（glutamate－asparate transporter，GLAST）轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入支持細(xì)胞，在谷氨酰胺合成酶（glutamine synthetase，GS）的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)楣劝滨０罚⒈会尫诺郊?xì)胞外，內(nèi)毛細(xì)胞攝取谷氨酰胺，在磷酸激活的谷氨酰胺酶（phosphateactivated glutaminase，PSG）作用下又重新形成谷氨酸，完成谷氨酸－谷氨酰胺循環(huán)。

噪聲暴露可以使豚鼠耳蝸內(nèi)毛細(xì)胞谷氨酸釋放增加，當(dāng)超過(guò)了支持細(xì)胞的攝取能力時(shí)，谷氨酸－谷氨酰胺循環(huán)出現(xiàn)障礙，導(dǎo)致谷氨酸在突觸區(qū)的堆積。而過(guò)量谷氨酸具有興奮毒性。當(dāng)激活A(yù)MPA/KA受體時(shí)，大量Na＋流入，少量K＋流出，同時(shí)伴有Cl－和水分子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，形成胞內(nèi)水腫和空泡，引起細(xì)胞的急性損傷和功能障礙；當(dāng)激活NMDA受體時(shí)，大量Ca2＋流入細(xì)胞內(nèi)，出現(xiàn)胞內(nèi)Ca2＋超載，進(jìn)而引起線粒體功能異常，自由基產(chǎn)生等導(dǎo)致延遲性細(xì)胞壞死。谷氨酸還可以作用于內(nèi)毛細(xì)胞上的谷氨酸自身受體，上調(diào)內(nèi)毛細(xì)胞內(nèi)Ca2＋濃度，引起內(nèi)毛細(xì)胞水腫。因此認(rèn)為，谷氨酸－谷氨酰胺循環(huán)障礙是爆震性聾代謝性損傷的機(jī)制之一。