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长期用耳塞听歌会导致听力下降吗?

2015-04-24健康

1. 正常的定时使用耳机听歌不会造成听力损害;但是 长期大音量的使用耳机听歌一定会造成听力受损 。( WHO标准:80分贝以下,每周使用时间不超过40小时

下面会说到:声音如何被我们听到;毛细胞如何把波转化成电信号;为啥长期大音量造成听力问题;各种声音的分贝。因为我自己写完都懒得看了,于是如果懒得看的话可以 直接看5的结论

2. 先看下 声音是如何被我们听到的:

a. 声音是以声波形式传播的。声波有三个要素: 强度;频率 ;音色。咱先主要看声音强度和频率是咋回事。

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

如上图(其实我个人觉得声波长的还挺帅的)。两个波峰之间是波长(wavelength), 波长越短,频率越高 (下面会说频率高了会咋样);波峰到波谷之间是振幅(amplitude), 振幅越大,声音强度越大

有人说了:这个咱们高中物理都讲过啊,你还说这个干嘛?嗯嗯,因为我就只有高中物理水平,想表示一下我高中物理学的还不错。

b. 那继续看声音进入我们大脑的过程(如图:和解释无关内容省略):声波——>耳廓——>外耳道——>鼓膜——>三个听小骨加强振动,镫骨蹬卵圆窗——>耳蜗内部的淋巴液跟着振动——>淋巴液振动让毛细胞的毛跟着弯曲——>毛细胞把淋巴液的振动转化成电信号——>通过第8脑神经进入大脑皮质(颞叶皮质)——>产生听觉,于是我们就听到声音了。

嗯嗯,对,这个高中咱们也讲过。我只是想表示一下我高中生物学的也还不错。

Created with BioRender.comadapted from "Middle and Inner Ear Anatomy", by BioRender.com (2021). Retrieved from https://app.biorender.com/biorender-templates

3. 高中物理和生物理解了之后,后面的就好理解了。因为现在只有两个地方比较晕了: 耳蜗里的声波怎么刺激的毛细胞的 毛细胞怎么把波信号转化成电信号的

a. 声波在耳蜗里干啥了,它咋刺激的毛细胞?(如下图)

声波通过听小骨传导后,带动镫骨蹬卵圆窗(oval window),让耳蜗内淋巴液产生振动。淋巴液会在耳蜗里撞来撞去撞来撞去。。。让蜗管变形,带动毛细胞的毛弯曲。

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

声波有高频和低频,如下图:

再看上图(上上下下有点晕;嗯,我故意的)。声波进入耳蜗之后:频率越高波长就越短,于是 越靠近卵圆窗的蜗管被撞击次数就越多 ,近端的毛细胞的毛弯曲就越多。频率越低波长越长,近端的毛细胞的毛弯曲的就少。

那这弯曲多少有啥意义呢?您想啊,毛细胞的毛老弯来弯去的话,不就坏的快了么。近端的毛因为被撞的多了,总是容易先坏的....于是, 听力损伤先从高频声音开始 (比如老年人听力丧失也是先听不见高频声音)

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

b. 继续来看第二个问题,毛细胞是干啥的,它咋转化的电信号?

我先解释下为啥叫毛细胞:就是因为这个细胞身上长了一堆毛!

那这堆毛上有什么?为什么能把波的信号转化成电信号呢?我们来看:(参考下图)

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

毛细胞的毛上有蛋白链(tip link: PCDp5+CDp23),当声波让毛细胞的毛弯曲的时候,这些链子就拉动毛上面的离子通道(MET通道)打开盖子,于是钾离子(K+)就流入毛细胞了(内耳血管纹分泌高钾内淋巴液,所以K+在通道开放时候可以被动进入毛细胞)。K+流入毛细胞会咋样?细胞里面电荷就变正了,造成细胞去极化;于是钙离子通道就感受到电荷变化而开放(电压门控),这就让毛细胞的钙通道开放了,于是钙离子内流(见上图右)。

于是好了,钙离子内流会让毛细胞内的神经递质释放(因为增多的Ca离子会结合synaptotagmin-1蛋白,激活融合孔开放,释放突触小泡)。这些神经递质作用于神经,产生动作电位,动作电位的冲动经过听神经进入脑,于是我们就听见了声音。

4. 我们知道了毛细胞的作用,那 毛细胞是怎么坏的呢

a. 好了,根据上面说的,那我们应该很清楚毛细胞为啥坏了:声音大了——>振动多了——>毛细胞的毛弯多了——> 上面的链断了/毛细胞的毛折了 ——>钾离子钙离子进不去细胞了——>毛细胞里的神经递质不能释放了——>神经无法传导了——>听不见了。

嗯,我承认您这样理解很正确,所以咱们长期使用耳机听歌的话:声音大了,时间久了——>震动多了——>毛细胞弯呀弯呀弯折了——>于是世界清净了……

b. 有人说了:那咋我看有人发的图,毛细胞变没了呢?那您想想,要是人家毛细胞上的链子英勇无敌的强悍,没被振断会咋样呢?那您可能会说,那就没事呗。好吧,也许没事;也许毛细胞没了….why?

声音大了时间久了——>毛上的链子没被搞断——>摇哇摇哇摇哇摇——>钾离子快乐的进入毛细胞——>钙离子也快乐的进入毛细胞——>于是细胞内钙多了——> 线粒体产生大量氧自由基——>毛细胞死

c. 为啥钙多了,毛细胞里面的线粒体就产生大量氧自由基捏?

因为过量的钙进入细胞的话,会通过线粒体上的VDAC通道和Ca uniporter进入线粒体,刺激线粒体呼吸链活动。因为线粒体呼吸链上复合物IV需要O2产生水,如果 线粒体呼吸链过度活动的话,这个反应的副反应会生成大量自由基 。虽然毛细胞有中和酶可以中和自由基,但如果过度长时间的听歌,产生的自由基会超过中和酶,于是多出来的自由基就会开始破坏细胞膜,导致细胞死,所以如果持续时间太久的听音乐,毛细胞都挂了。

于是经过上述的:长时间大音量的听音乐的摧残,毛细胞就变成了下面这个卡哇伊的样子或者干脆挂掉了。 毛细胞虽然有一定修复能力,但是不可再生 (我说人,没说鸟....鸟的可以再生...) 于是世界安静了……这种听力丧失通常是 缓慢和无痛的,但是却可能是永久性的。

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

d. 然后我假装一些人的毛细胞盖世无双,多大的音量也没有让它趴下,但过度的声音引起的问题也许不止毛细胞本身:比如:过度的声音会让人更累更暴躁;高血压;增加心率;胃肠功能紊乱;引起睡眠问题……最后结果:可能比肾虚还虚….

5. 结论在这儿: 所以使用耳机听音乐 不要听太大的声音,也不要听太久 。让耳朵多休息,降低音量( 耳机设备不要超过60%的音量 ,因为一般耳机最大100-110分贝,那么60%音量就是60-66分贝,可以在安全音量范围)

6. 好了,我知道我又没完没了了,再多说该挨抽了,其实假装明白就好了。那我们来看下什么样的声音会造成危害,日常生活中应该如何保护我们的耳朵:

a. 推荐的安全音量

WHO推荐:使用耳机的话,80分贝以下,每周使用时间不能超过40小时(儿童的话,75分贝以下) 。(我确定这话是WHO说的,不是我说的)

b. 一些常见声音的分贝:

安全的声音:

呼吸 10

图书馆/耳语:30

冰箱嗡嗡声/安静的房间:40

下雨:50

正常说话 60

洗衣机/洗碗机/吸尘器/闹铃:70

需要注意的声音:

城市交通/割草机 80-85: 连续暴露2小时产生听力损害;多于8小时产生听力丧失。在这个线以上,每提高3分贝,造成损伤的时间减少一半。比如88分贝,降到4小时。91分贝,为2小时,以此类推。

地铁/摩托车:91分贝

吹风机/厨房搅拌器:95 连续暴露50分钟产生听力损害

汽车喇叭/拖拉机/手钻:100 连续暴露15分钟产生听力损害

耳机最大量音量: 105-110 连续暴露5分钟产生听力损害

直接对着耳朵大叫: 110 连续暴露2分钟产生听力损害

鞭炮/枪等武器/喷气引擎: 140-150 直接听力损伤