Ubytki słuchu wywołane hałasem

W przypadku ekspozycji na stały, długotrwały i intensywny bodziec akustyczny dochodzi do niedostatecznej podaŜy energii potrzebnej do uzupełnienia w komórkach rzęskowe narządu Cortiego poziomów enzymów zuŜywanych w procesie przetwarzania drgań mechanicznych sygnałów akustycznych na elektryczne impulsy nerwowe.

Jednocześnie, pod wpływem silnego bodźca dochodzi do skurczu naczyń krwionośnych, co pociąga za sobą niedostateczną podaŜ tlenu i substancji odŜywczych do ślimaka. W wyniku obu procesów, komórki rzęskowe ulegają rozlicznym zmianom takim, jak np. zwiotczenie, obrzmienie jąder, zwyrodnienie wodniczkowe cytoplazmy i szeregu innym w zaleŜności od intensywności i trwania nadźwiękawiania [142][151].

Zmiany te moŜna obserwować pod mikroskopem elektronowym [67][68]. Badaniami audiometrycznymi stwierdza się wówczas podniesienie progu słuchu.

JeŜeli ekspozycja nie przedłuŜa się lub poziom bodźca nie jest zbyt wysoki, to po pewnym czasie komórki się regenerują, powraca równieŜ czułość słuchu. Gdy czas na regenerację jest zbyt krótki, dochodzi w wyniku niedoboru składników odŜywczych i tlenu do zwyrodnienia komórek rzęskowych, a w końcu do ich zaniku. Badaniami audiometrycznymi stwierdza się utrwalone podniesienie progu słuchu [30][133][139][171].

3.2.1. Czasowe zmęczenie słuchu – TTS

Przewlekły uraz akustyczny moŜe powodować na początku przejściowe upośledzenie słuchu i przesunięcie krzywej progowej audiogramu [127][128]. To przejściowe przesunięcie krzywej progowej jest nazywane czasowym przesunięciem progu słyszenia (ang. Temporary Threshold Shift, TTS) [112][125]. PoniŜej przedstawiono przykładowe wykresy ilustrujące proces czasowej zmiany progu słyszenia. Wykresy pokazują znormalizowaną zmianę progu słyszenia zmierzoną dla róŜnych częstotliwości. Wyraźnie widoczny jest wykładniczy charakter zmiany progu słyszenia. Rozpatrując zagadnienie związane z czasowym przesunięciem progu słyszenia (TTS), koniecznie trzeba przywołać jeszcze jedno pojęcie. Jest nim asymptotyczne przesunięcie progu słyszenia (ang. Asymptotic Threshold Shift, ATS).

Oznacza ono maksymalny poziom przesunięcia progu słyszenia przy zadanym poziomie

hałasu. Nazwa tego parametru odzwierciedla proces pogłębiania się czasowego przesunięcia progu słyszenia. Jak pokazano na rysunku 3.6, poziom przesunięcia progu narasta asymptotycznie do wartości maksymalnej związanej z poziomem hałasu.

Wykres z prawej strony przedstawia zaleŜność pomiędzy poziomem hałasu (odniesionym do wartości krytycznej Ic) a wartością ATS, lewa strona rysunku przedstawia znormalizowane wyniki czasowej zmiany progu słyszenia uzyskane dla róŜnych częstotliwości w toku badań prowadzonych przez zespół pod kierunkiem Millsa. Podano równieŜ proste formuły matematyczne, bazujące na funkcjach eksponencjalnych, zastosowane do opisu procesu narastania i zanikania efektu TTS.

y=D·(1-e^-t/ττττ) y=C·e^-t/ττττ

ATS = 1,7·(10·log10((Le + Lc)/Lc))

≈≈≈≈1,7·(OBL - C) gdzie 8 < ATS < 30

Zmiana procentowa Asymptotic ThresholdShift (ATS)

Godziny Poziom SPL w pasmach oktawowych

Wzrost Spadek

y=D·(1-e^-t/ττττ) y=C·e^-t/ττττ

ATS = 1,7·(10·log10((Le + Lc)/Lc))

≈≈≈≈1,7·(OBL - C) gdzie 8 < ATS < 30

Zmiana procentowa Asymptotic ThresholdShift (ATS)

Godziny Poziom SPL w pasmach oktawowych

Wzrost Spadek

Rys. 3.6. Znormalizowane wyniki zmian poziomu TTS, Widoczna faza narastania i opadania. Podano równania opisujące uzyskane wyniki w formie prostych równań wykładniczych. Wykres prawy przedstawia znormalizowane wyniki badań ATS wg

Millsa [128]

PoniŜej przedstawiono właściwości efektu TTS [110][210]:

1. Działanie hałasu ciągłego i stałego pod względem składu widmowego i poziomu powoduje zjawisko TTS proporcjonalne do logarytmu czasu ekspozycji, tzn., Ŝe podwojenie efektu TTS w decybelach wymaga 10-krotnego przyrostu czasu naraŜenia.

Ustąpienie umiarkowanej wielkości TTS przebiega podobnie, jak logarytmiczna funkcja czasu powrotu do progu wyjściowego, który stabilizuje się w granicach 16 godzin po naraŜeniu na hałas. Innymi słowy, zarówno narastanie, jak i powrót TTS do normy ma początkowo szybki, gwałtowny przebieg, który staje się stopniowo coraz powolniejszy.

JednakŜe w przypadku, gdy TTS osiąga 40 dB lub więcej, powrót do poprzedniego stanu moŜe być liniowy w czasie i całkowita normalizacja progu słuchu wymaga dni, a nawet tygodni. W tym przypadku 40 dB lub 50 dB TTS oznacza pewien rodzaj

„krytycznego TTS”, którego nie naleŜy przekraczać, jeśli chce się uniknąć niebezpieczeństwa trwałego uszkodzenia słuchu [157].

2. TTS wzrasta liniowo wraz ze średnim poziomem hałasu, począwszy od poziomów 70-75 dB, poniŜej których zwykle nie dochodzi do zmian progu bądź tylko krótkotrwałych bez względu na czas trwania ekspozycji i, aŜ do poziomu 130 dB.

Oznacza to, Ŝe róŜnica pomiędzy czasowymi przesunięciami progów wytwarzanymi przez hałasy o poziomach 100 i 110 dB będzie mniej więcej taka sama, jak róŜnica pomiędzy czasowymi przesunięciami progów spowodowanymi hałasem 110 i 120 dB.

3. Hałas, którego maksimum energii obejmuje niskie częstotliwości, wytwarza mniejszy efekt TTS niŜ hałas wysokoczęstotliwościowy [201].

4. Zakres częstotliwości, w którym występuje TTS zaleŜy od bodźca; w przypadku hałasu szerokopasmowego, maksymalne czasowe przesunięcie progu obserwuje się w zakresie 3000-6000 Hz, a przy działaniu tonów czystych i hałasu wąskopasmowego o pół lub oktawę wyŜej od częstotliwości bodźca. Najbardziej skuteczny dla wywołania TTS jest bodziec o częstotliwości około 3000 Hz.

5. Ekspozycja przerywana powoduje mniejsze czasowe podwyŜszenie progu słyszenia niŜ ciągła, co oznacza, Ŝe ucho toleruje więcej całkowitej energii akustycznej w przypadku bodźca przerywanego. TTS w tym przypadku jest nie tylko funkcją poziomu, lecz takŜe stosunku czasu trwania hałasu do czasu przerwy oraz liczby powtarzanych cykli. Korzystną okolicznością wpływającą na wielkość TTS są równieŜ przerwy w czasie trwania hałasu ciągłego

6. Zjawisko TTS w warunkach hałasu impulsowego nie jest jeszcze całkowicie wyjaśnione. Zwykle jest ono większe w porównaniu z hałasem ciągłym, ale przy jednoczesnym działaniu hałasu ciągłego i impulsowego efekt końcowy moŜe być mniejszy. Przyczyną tego moŜe być zwiększona skuteczność odruchu obronnego mięśni śródusznych pod wpływem sumujących się pobudzeń. Często średnie maksimum TTS, zwłaszcza wytwarzanego przez wystrzały artyleryjskie, róŜni się od TTS wywoływanego stałym hałasem szerokopasmowym, tak Ŝe zamiast na 4000 Hz występuje na 6000 Hz. Najbardziej istotną róŜnicą pomiędzy skutkiem słuchowym wywołanym przez hałas impulsowy a hałasem o stałym poziomie jest liniowy wzrost efektu TTS w funkcji czasu ekspozycji dla hałasu impulsowego, w odróŜnieniu od wzrostu logarytmicznego dla hałasu o stałym poziomie. Dla hałasu impulsowego TTS rośnie znacznie szybciej niŜ po ekspozycji na hałas ciągły i osiąga większe wartości, bardzo szybko dochodząc do wartości asymptotycznej.

Jednoznaczna relacja pomiędzy TTS a trwałym przesunięciem progu słyszenia (PTS) nie jest znana [143]. UwaŜa się, Ŝe zaleŜność ta jest osobniczo zróŜnicowana.

Jeśli jednak naraŜenie na uraz akustyczny trwa dłuŜszy czas i powtarza się systematycznie, moŜe dojść do trwałego obniŜenia progu słuchowego (ang. Permanent Threshold Shift, PTS) [29][202].

3.2.2. Trwały ubytek słuchu – PTS

Biorąc pod uwagę liczne doświadczenia nad badaniami ubytków słuchu wywołanych hałasem, moŜliwe jest przedstawienie cech charakterystycznych urazu typu PTS [141]:

− zawsze odbiorczy,

− bardzo często obuuszny i symetryczny,

− nie powoduje głębokich ubytków słuchu,

− przy zaprzestaniu ekspozycji nie pogłębia się,

− większość powaŜnych ubytków przypada na około 4 kHz (3 ÷ 6 kHz częściej niŜ 500 Hz ÷ 2 kHz),

− maksymalny ubytek występuje po 10 ÷ 15 latach ekspozycji,

− hałas ciągły bardziej uszkadza słuch niŜ hałas nieregularny.

Odbiorcze uszkodzenie słuchu jest spowodowane uszkodzeniem ucha wewnętrznego (ślimaka) i/lub nerwu słuchowego. Cechy charakterystyczne dla odbiorczego upośledzenia słuchu dotyczą:

− słabszego rozumienia mowy przy stosunkowo dobrym słyszeniu tonów prostych,

− znacznego pogorszenia rozumienia mowy w hałasie, przy współistnieniu wielu źródeł dźwięku,

− lepszego słyszenia dźwięków niskich niŜ wysokich w Ŝyciu codziennym,

− nieprzyjemnego odczuwania dźwięków bardzo głośnych w uchu z niedosłuchem,

− róŜnego odczuwania wysokości tego samego dźwięku w obu uszach,

− ubytki słuchu wywołane hałasem są często konsekwencją wieloletniej ekspozycji na głośne dźwięki,

− występują powszechnie,

− są powodowane nie tylko przez hałasy przemysłowe,

− często mają charakter czasowego lub trwałego przesunięcia progu słyszenia,

− mogą równieŜ mieć formę czasowych lub trwałych szumów usznych (tinnitus).

Na rysunku 3.7 przedstawiono proces pogłębiania się ubytku słuchu wywołanego hałasem na skutek wieloletniej ekspozycji [141].

Rys. 3.7. Ubytki słuchu wywołane hałasem. Zmiana progu słyszenia w zaleŜności od czasu naraŜenia na hałas [141]