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長期用耳塞聽歌會導致聽力下降嗎?

2015-04-24健康

1. 正常的定時使用耳機聽歌不會造成聽力損害;但是 長期大音量的使用耳機聽歌一定會造成聽力受損 。( WHO標準:80分貝以下,每周使用時間不超過40小時

下面會說到:聲音如何被我們聽到;毛細胞如何把波轉化成電訊號;為啥長期大音量造成聽力問題;各種聲音的分貝。因為我自己寫完都懶得看了,於是如果懶得看的話可以 直接看5的結論

2. 先看下 聲音是如何被我們聽到的:

a. 聲音是以聲波形式傳播的。聲波有三個要素: 強度;頻率 ;音色。咱先主要看聲音強度和頻率是咋回事。

https://www.flickr.com/photos/wessexarchaeology/6465253951

如上圖(其實我個人覺得聲波長的還挺帥的)。兩個波峰之間是波長(wavelength), 波長越短,頻率越高 (下面會說頻率高了會咋樣);波峰到波谷之間是振幅(amplitude), 振幅越大,聲音強度越大

有人說了:這個咱們高中物理都講過啊,你還說這個幹嘛?嗯嗯,因為我就只有高中物理水平,想表示一下我高中物理學的還不錯。

b. 那繼續看聲音進入我們大腦的過程(如圖:和解釋無關內容省略):聲波——>耳廓——>外耳道——>鼓膜——>三個聽小骨加強振動,鐙骨蹬卵圓窗——>耳蝸內部的淋巴液跟著振動——>淋巴液振動讓毛細胞的毛跟著彎曲——>毛細胞把淋巴液的振動轉化成電訊號——>透過第8腦神經進入大腦皮質(顳葉皮質)——>產生聽覺,於是我們就聽到聲音了。

嗯嗯,對,這個高中咱們也講過。我只是想表示一下我高中生物學的也還不錯。

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3. 高中物理和生物理解了之後,後面的就好理解了。因為現在只有兩個地方比較暈了: 耳蝸裏的聲波怎麽刺激的毛細胞的 毛細胞怎麽把波訊號轉化成電訊號的

a. 聲波在耳蝸裏幹啥了,它咋刺激的毛細胞?(如下圖)

聲波透過聽小骨傳導後,帶動鐙骨蹬卵圓窗(oval window),讓耳蝸內淋巴液產生振動。淋巴液會在耳蝸裏撞來撞去撞來撞去。。。讓蝸管變形,帶動毛細胞的毛彎曲。

http://droualb.faculty.mjc.edu/Course Materials/Physiology 101/Chapter Notes/Fall 2007/chapter_10 Fall 2007.htm

聲波有高頻和低頻,如下圖:

再看上圖(上上下下有點暈;嗯,我故意的)。聲波進入耳蝸之後:頻率越高波長就越短,於是 越靠近卵圓窗的蝸管被撞擊次數就越多 ,近端的毛細胞的毛彎曲就越多。頻率越低波長越長,近端的毛細胞的毛彎曲的就少。

那這彎曲多少有啥意義呢?您想啊,毛細胞的毛老彎來彎去的話,不就壞的快了麽。近端的毛因為被撞的多了,總是容易先壞的....於是, 聽力損傷先從高頻聲音開始 (比如老年人聽力喪失也是先聽不見高頻聲音)

https://www.flickr.com/photos/wessexarchaeology/6465253951

b. 繼續來看第二個問題,毛細胞是幹啥的,它咋轉化的電訊號?

我先解釋下為啥叫毛細胞:就是因為這個細胞身上長了一堆毛!

那這堆毛上有什麽?為什麽能把波的訊號轉化成電訊號呢?我們來看:(參考下圖)

Created with BioRender.comadapted from "Mechanoelectrical Transduction in Hair Cells", by BioRender.com (2021). Retrieved from https://app.biorender.com/biorender-templates https://www.open.edu/openlearn/science-maths-technology/biology/hearing/content-p-3.6

毛細胞的毛上有蛋白鏈(tip link: PCDp5+CDp23),當聲波讓毛細胞的毛彎曲的時候,這些鏈子就拉動毛上面的離子通道(MET通道)開啟蓋子,於是鉀離子(K+)就流入毛細胞了(內耳血管紋分泌高鉀內淋巴液,所以K+在通道開放時候可以被動進入毛細胞)。K+流入毛細胞會咋樣?細胞裏面電荷就變正了,造成細胞去極化;於是鈣離子通道就感受到電荷變化而開放(電壓門控),這就讓毛細胞的鈣離子通道開放了,於是鈣離子內流(見上圖右)。

於是好了,鈣離子內流會讓毛細胞內的神經遞質釋放(因為增多的Ca離子會結合synaptotagmin-1蛋白,啟用融合孔開放,釋放突觸小泡)。這些神經遞質作用於神經,產生動作電位,動作電位的沖動經過聽神經進入腦,於是我們就聽見了聲音。

4. 我們知道了毛細胞的作用,那 毛細胞是怎麽壞的呢

a. 好了,根據上面說的,那我們應該很清楚毛細胞為啥壞了:聲音大了——>振動多了——>毛細胞的毛彎多了——> 上面的鏈斷了/毛細胞的毛折了 ——>鉀離子鈣離子進不去細胞了——>毛細胞裏的神經遞質不能釋放了——>神經無法傳導了——>聽不見了。

嗯,我承認您這樣理解很正確,所以咱們長期使用耳機聽歌的話:聲音大了,時間久了——>震動多了——>毛細胞彎呀彎呀彎折了——>於是世界清凈了……

b. 有人說了:那咋我看有人發的圖,毛細胞變沒了呢?那您想想,要是人家毛細胞上的鏈子英勇無敵的強悍,沒被振斷會咋樣呢?那您可能會說,那就沒事唄。好吧,也許沒事;也許毛細胞沒了….why?

聲音大了時間久了——>毛上的鏈子沒被搞斷——>搖哇搖哇搖哇搖——>鉀離子快樂的進入毛細胞——>鈣離子也快樂的進入毛細胞——>於是細胞內鈣多了——> 線粒體產生大量氧自由基——>毛細胞死

c. 為啥鈣多了,毛細胞裏面的線粒體就產生大量氧自由基捏?

因為過量的鈣進入細胞的話,會透過線粒體上的VDAC通道和Ca uniporter進入線粒體,刺激線粒體呼吸鏈活動。因為線粒體呼吸鏈上復合物IV需要O2產生水,如果 線粒體呼吸鏈過度活動的話,這個反應的副反應會生成大量自由基 。雖然毛細胞有中和酶可以中和自由基,但如果過度長時間的聽歌,產生的自由基會超過中和酶,於是多出來的自由基就會開始破壞細胞膜,導致細胞死,所以如果持續時間太久的聽音樂,毛細胞都掛了。

於是經過上述的:長時間大音量的聽音樂的摧殘,毛細胞就變成了下面這個卡哇伊的樣子或者幹脆掛掉了。 毛細胞雖然有一定修復能力,但是不可再生 (我說人,沒說鳥....鳥的可以再生...) 於是世界安靜了……這種聽力喪失通常是 緩慢和無痛的,但是卻可能是永久性的。

Image retrieved from http://www.dangerousdecibels.org/education/information-center/

d. 然後我假裝一些人的毛細胞蓋世無雙,多大的音量也沒有讓它趴下,但過度的聲音引起的問題也許不止毛細胞本身:比如:過度的聲音會讓人更累更暴躁;高血壓;增加心率;胃腸功能紊亂;引起睡眠問題……最後結果:可能比腎虛還虛….

5. 結論在這兒: 所以使用耳機聽音樂 不要聽太大的聲音,也不要聽太久 。讓耳朵多休息,降低音量( 耳機器材不要超過60%的音量 ,因為一般耳機最大100-110分貝,那麽60%音量就是60-66分貝,可以在安全音量範圍)

6. 好了,我知道我又沒完沒了了,再多說該挨抽了,其實假裝明白就好了。那我們來看下什麽樣的聲音會造成危害,日常生活中應該如何保護我們的耳朵:

a. 推薦的安全音量

WHO推薦:使用耳機的話,80分貝以下,每周使用時間不能超過40小時(兒童的話,75分貝以下) 。(我確定這話是WHO說的,不是我說的)

b. 一些常見聲音的分貝:

安全的聲音:

呼吸 10

圖書館/耳語:30

冰箱嗡嗡聲/安靜的房間:40

下雨:50

正常說話 60

洗衣機/洗碗機/吸塵器/鬧鈴:70

需要註意的聲音:

城市交通/割草機 80-85: 連續暴露2小時產生聽力損害;多於8小時產生聽力喪失。在這個線以上,每提高3分貝,造成損傷的時間減少一半。比如88分貝,降到4小時。91分貝,為2小時,以此類推。

地鐵/摩托車:91分貝

吹風機/廚房攪拌器:95 連續暴露50分鐘產生聽力損害

汽車喇叭/拖拉機/手鉆:100 連續暴露15分鐘產生聽力損害

耳機最大量音量: 105-110 連續暴露5分鐘產生聽力損害

直接對著耳朵大叫: 110 連續暴露2分鐘產生聽力損害

鞭炮/槍等武器/噴射引擎: 140-150 直接聽力損傷