强次声波对豚鼠前庭功能的影响
作者：冯勃 姜泗长 杨伟炎 韩东一 张素珍
单位：(100853 北京，中国人民解放军总医院耳鼻咽喉科)
关键词：次声；前庭功能；正弦摆动试验；豚鼠
中华航空航天医学杂志000212 【摘要】 目的 观察强次声波对豚鼠前庭功能的影响。方法 将15只豚鼠置于频率8 Hz、强度为135 dB SPL的次声声场中连续暴露90 min。应用正弦摆动试验(SPT)记录技术定量评价强次声波暴露前后豚鼠前庭功能的变化。 结果 强次声波暴露后不同时间正弦摆动诱发的豚鼠前庭性眼震的最大慢相速度(SPV)和频率较次声暴露前有轻微降低趋势，但差异无显著性意义。在观测终期，眼震SPV及频率与次声暴露前十分接近；次声暴露后各组间亦无明显差异。 结论 强次声波对豚鼠的前庭末梢感受器兴奋性可能有一过性的轻微抑制作用，但对豚鼠前庭功能无明显影响。
, http://www.100md.com 【中国图书资料分类法分类号】 R852.3
Effects of intense infrasound on vestibular function in guinea pigs
FENG Bo, JIANG Sichang, YANG Weiyan, et al.
(Department of Otolaryngology, General Hospital of PLA, Beijing 100853，China)
【Abstract】 Objective To define the effects of intense infrasound on vestibular function in guinea pigs. Method Fifteen albino guinea pigs served as subjects. The animals were exposed to 8 Hz infrasound at 135 dB SPL for 90 minutes in a reverberant chamber. The vestibular function of the animals were evaluated by sinusoidal pendular test(SPT) before and immediately after exposure, and 2 and 5 days later respectively. Results The slow-phase velocity and the frequency of the vestibular nystagmus elicited by SPT declined slightly immediately after intense infrasound exposure as compared with baseline value, but the changes were not significant (P>0.05). No after effects were observed. Conclusion Intense infrasound may temporarily depress the excitability of the vestibular end-organs of exposed guinea pigs, but doesn't significantly affect the vestibular function.
, 百拇医药
【Key words】 Infrasound；Vestibular function；Sinusoidal pendular test；Guinea pig
伴随着现代科学和工业的发展，次声已成为生产噪声和工业噪声的重要组成部分，次声对生物体的影响逐渐引起人们的重视[1-3]，有关次声对前庭功能影响的文献报告甚少[4-8]，且所得结果不一致，尚缺乏系统的研究和客观依据。为明确强次声波对内耳功能的影响，笔者观察比较了次声暴露前、后豚鼠正弦摆动试验(sinusoidal pendular test,SPT)的变化，以期对强次声波所致的前庭功能改变有进一步的认识。
材料与方法
一、实验动物及分组
选用健康白色红目豚鼠共15只，体重250～350 g，Preyer反射灵敏，鼓膜标志清楚，雌雄不限, 暗室中记录无自发性眼震。动物由解放军总医院实验动物中心提供。分别在次声暴露前、暴露后即刻(2 h内)、2 d和5 d时行SPT。
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二、次声发生系统及刺激参数
动物置于1 cm厚的钢板隔声箱内，箱体容积为0.5 m3。由XD8A型超低频信号发生器发出频率为8 Hz的次声作为刺激声，经PA-100D功率放大器放大，大口径扬声器发声,2109型麦克风和2131型数字频率分析仪监控声强及频谱。次声强度135 dB SPL，暴露时间90 min。
三、前庭功能测试
1.豚鼠眼震的定标：将豚鼠用特制固定盒固定后置于视动鼓中央，以银针作电极，记录电极分别置于两眼外眦皮下，颅顶中央接地。视动鼓高1.2 m，直径1.5 m，由10°等宽黑白相间的条纹组成。用OK-S Ⅱ型视动刺激仪(日本永岛公司)按顺、逆时针方向以5°/s的速度旋转视鼓，RM-6100型眼震记录仪(日本光电公司)同步记录，时间常数为3 s, 走纸速度为10 mm/s。按冯勃等[9]先前报告的推导公式求得动物视动性眼震的慢相速度，进而求出眼震定标值K。其公式为：
(1)
, 百拇医药
K为眼震定标值，单位：°/mm;DV为视动旋转的鼓速，单位：°/s；ST为所选眼震原始波的时间总和，单位：s；SA为所选眼震原始波的波幅总和，单位：mm
2.正弦摆动前庭性眼震的检测：定标后，将动物连同固定盒放置于SR-Ⅱ型摆动椅(日本永岛司)中央，头前倾48°，进行摆动试验[10]，摆动幅度90°，频率0.167 Hz，峰速60°/s, 诱发出正弦摆动前庭性眼震(sinusoidal pendular vestibular nystagmus,SPVN)，用手工计算出眼震的最大慢相速度和频率，做次声暴露前、后的比较。测试均在暗室中进行。
四、统计学处理
次声暴露前后的自身对照，进行方差分析和q检验。
结果
强次声波暴露后不同时间SPVN的最大慢相角速度和频率较次声暴露前有轻微降低趋势，经统计学处理未达显著性界值，无统计学意义(P>0.05)。在观测终期，眼震慢相角速度及频率与次声暴露前十分接近；次声暴露后各组间亦无明显差异(P>0.05，表1)。
, 百拇医药
表1 次声暴露前后豚鼠前庭性眼震
参数的比较(n=15,
±s)
Tab 1 Comparisons of the parameters of SPVN pre and
post-exposure to intense infrasound(n=15,±s) 组别
Groups
最大慢相速度(°/s)
Maximal slow-phase
, http://www.100md.com
velocity(°/s)
眼震频率(Hz)
Frequency of
nystagmus(Hz)
暴露前
Pre-exposure
20.7±3.46
3.3±0.31
暴露即刻
0 day after
exposure
19.5±2.98
, 百拇医药
3.0±0.31
暴露后2 d
Two days after
exposure
20.2±3.04
3.1±0.32
暴露后5 d
Five days after
exposure
20.2±2.78
3.2±0.36
F值
, http://www.100md.com
F value
1.036
1.585
讨论 眼震的慢相角速度和频率是衡量眼震强度的重要指标，反映前庭终器末梢的功能状态，同时在很大程度上反映大脑的整合能力。本研究结果表明，强次声波暴露后不同时间豚鼠的眼震慢相速度及频率较次声暴露前有轻微降低趋势，反映半规管的兴奋性可能有轻微下降，但这种改变未达到统计学显著性意义。在观测终期，眼震慢相角速度及频率与次声暴露前十分接近，表明次声对豚鼠的前庭末梢感受器兴奋性可能有一过性的抑制作用。
次声暴露所致的前庭效应研究较少，且尚有争议。有些学者[7]认为中、高强度的次声可对前庭产生刺激而诱发眼震及短暂轻度眩晕，同时还观察到前庭器官受到刺激的其他反应，如反应时间延长，判断方向能力下降甚至丧失。一般认为，次声的强度越高，作用时间越长，出现眼震越早[4，6]。日本学者观察在10～15 Hz 130～135 dB SPL的条件下暴露30 min，受试者的旋转中及旋转后眼震与对照组相比无显著性差异[8]。本研究采用 SPT来反映动物半规管的功能状态，结果发现次声暴露前后的前庭功能比较，差异无显著性意义。出现这种结果的原因：①可能是由于半规管壶腹嵴损伤的范围和程度还不足以导致前庭功能明显下降；②用前庭功能评估前庭损伤尚不全面，前庭损伤的功能评价，只部分依赖前庭损伤，中枢神经系统整合作用(前庭代偿)及其他感觉细胞代偿可使有结构病变的动物出现正常反应[11]。国内曾有报告用稳态、脉冲噪声(175 dB)及压力波刺激后前庭功能并无损伤，而在电镜下观察到耳石和毛细胞的形态变化[12-14]。强次声波暴露后前庭终器有无形态学的改变，有待进一步研究。
, 百拇医药
基金项目：军队“九五”医药卫生科研基金资助项目(96L051)
参考文献
1，袁华，陈景藻，李玲.8 Hz次声作用后大鼠脑热休克蛋白70的表达. 中华物理医学与康复杂志, 1999,21(2)：94-96.
2，费舟，章翔，王小峰，等.次声作用后鼠脑超微结构与血脑屏障改变.中华物理医学与康复杂志, 1999,21(3)：134-135.
3，陈景藻.次声的存在及基本生物效应和研究意义. 中华物理医学与康复杂志, 1999,21(3)：131-133.
4，Parker DE, von Gierk HE, Reschke M. Studies of acoustical stimulation of vestibular system. Aerospace Med, 1968,39(11):1321-1324.
, 百拇医药
5，Harris CS, Sommer HC, Johnson DL. A review of the effects of infrasound on man. Aviat Space Environ Med, 1976,47(4):430-434.
6，张汉谋. 次声的生物作用. 中华物理医学杂志，1984,6(3):182-187.
7，妙中启子. 超低周波空气振动の关实验研究. 日本耳鼻咽喉科学会会报, 1989,92(9):1399-1415.
8，Takegawa T, Sakamoto H, Murata M. Effects of infrasound on vestibular function. J Sound Vib,1991,151(3)：455-460.
9，冯勃，周定蓉，尹志勇，等.实验动物眼震电图定标模型的探讨.中华耳鼻咽喉科杂志，1994，30(2)：80-83.
, 百拇医药
10，Horner KC. Old theme and new reflection: hearing impairment associated with endolymphatic hydrops. Hear Res, 1991,52(1):147-154.
11，Pettorossi VE,Bamonte F,Emico P,et al.Vestibulo-ocular reflex(VOR) in guinea pigs:impairment induced by aminoglycoside antibiotics. Acta Otolaryngol, 1986,101(5-6):378-388.
12，王尔贵, 王锦玲，刘顺利，等. 压力波引起豚鼠前庭器损伤扫描电镜观察. 中华耳鼻咽喉科杂志，1988，23(3)：186-187.
13，王尔贵,王锦玲，刘顺利，等. 压力波引起豚鼠前庭器损伤透射电镜观察. 中华耳鼻咽喉科杂志，1990，25(2)：68-71.
14，李琳，刘铤，秦廷劝，等 强噪声对豚鼠内耳平衡系统的影响.中华耳鼻咽喉科杂志，1990，25(5)：286-288.
[收稿日期：1999-11-04], http://www.100md.com
单位：(100853 北京，中国人民解放军总医院耳鼻咽喉科)
关键词：次声；前庭功能；正弦摆动试验；豚鼠
中华航空航天医学杂志000212 【摘要】 目的 观察强次声波对豚鼠前庭功能的影响。方法 将15只豚鼠置于频率8 Hz、强度为135 dB SPL的次声声场中连续暴露90 min。应用正弦摆动试验(SPT)记录技术定量评价强次声波暴露前后豚鼠前庭功能的变化。 结果 强次声波暴露后不同时间正弦摆动诱发的豚鼠前庭性眼震的最大慢相速度(SPV)和频率较次声暴露前有轻微降低趋势，但差异无显著性意义。在观测终期，眼震SPV及频率与次声暴露前十分接近；次声暴露后各组间亦无明显差异。 结论 强次声波对豚鼠的前庭末梢感受器兴奋性可能有一过性的轻微抑制作用，但对豚鼠前庭功能无明显影响。
, http://www.100md.com 【中国图书资料分类法分类号】 R852.3
Effects of intense infrasound on vestibular function in guinea pigs
FENG Bo, JIANG Sichang, YANG Weiyan, et al.
(Department of Otolaryngology, General Hospital of PLA, Beijing 100853，China)
【Abstract】 Objective To define the effects of intense infrasound on vestibular function in guinea pigs. Method Fifteen albino guinea pigs served as subjects. The animals were exposed to 8 Hz infrasound at 135 dB SPL for 90 minutes in a reverberant chamber. The vestibular function of the animals were evaluated by sinusoidal pendular test(SPT) before and immediately after exposure, and 2 and 5 days later respectively. Results The slow-phase velocity and the frequency of the vestibular nystagmus elicited by SPT declined slightly immediately after intense infrasound exposure as compared with baseline value, but the changes were not significant (P>0.05). No after effects were observed. Conclusion Intense infrasound may temporarily depress the excitability of the vestibular end-organs of exposed guinea pigs, but doesn't significantly affect the vestibular function.
, 百拇医药
【Key words】 Infrasound；Vestibular function；Sinusoidal pendular test；Guinea pig
伴随着现代科学和工业的发展，次声已成为生产噪声和工业噪声的重要组成部分，次声对生物体的影响逐渐引起人们的重视[1-3]，有关次声对前庭功能影响的文献报告甚少[4-8]，且所得结果不一致，尚缺乏系统的研究和客观依据。为明确强次声波对内耳功能的影响，笔者观察比较了次声暴露前、后豚鼠正弦摆动试验(sinusoidal pendular test,SPT)的变化，以期对强次声波所致的前庭功能改变有进一步的认识。
材料与方法
一、实验动物及分组
选用健康白色红目豚鼠共15只，体重250～350 g，Preyer反射灵敏，鼓膜标志清楚，雌雄不限, 暗室中记录无自发性眼震。动物由解放军总医院实验动物中心提供。分别在次声暴露前、暴露后即刻(2 h内)、2 d和5 d时行SPT。
, http://www.100md.com
二、次声发生系统及刺激参数
动物置于1 cm厚的钢板隔声箱内，箱体容积为0.5 m3。由XD8A型超低频信号发生器发出频率为8 Hz的次声作为刺激声，经PA-100D功率放大器放大，大口径扬声器发声,2109型麦克风和2131型数字频率分析仪监控声强及频谱。次声强度135 dB SPL，暴露时间90 min。
三、前庭功能测试
1.豚鼠眼震的定标：将豚鼠用特制固定盒固定后置于视动鼓中央，以银针作电极，记录电极分别置于两眼外眦皮下，颅顶中央接地。视动鼓高1.2 m，直径1.5 m，由10°等宽黑白相间的条纹组成。用OK-S Ⅱ型视动刺激仪(日本永岛公司)按顺、逆时针方向以5°/s的速度旋转视鼓，RM-6100型眼震记录仪(日本光电公司)同步记录，时间常数为3 s, 走纸速度为10 mm/s。按冯勃等[9]先前报告的推导公式求得动物视动性眼震的慢相速度，进而求出眼震定标值K。其公式为：
(1), 百拇医药
K为眼震定标值，单位：°/mm;DV为视动旋转的鼓速，单位：°/s；ST为所选眼震原始波的时间总和，单位：s；SA为所选眼震原始波的波幅总和，单位：mm
2.正弦摆动前庭性眼震的检测：定标后，将动物连同固定盒放置于SR-Ⅱ型摆动椅(日本永岛司)中央，头前倾48°，进行摆动试验[10]，摆动幅度90°，频率0.167 Hz，峰速60°/s, 诱发出正弦摆动前庭性眼震(sinusoidal pendular vestibular nystagmus,SPVN)，用手工计算出眼震的最大慢相速度和频率，做次声暴露前、后的比较。测试均在暗室中进行。
四、统计学处理
次声暴露前后的自身对照，进行方差分析和q检验。
结果
强次声波暴露后不同时间SPVN的最大慢相角速度和频率较次声暴露前有轻微降低趋势，经统计学处理未达显著性界值，无统计学意义(P>0.05)。在观测终期，眼震慢相角速度及频率与次声暴露前十分接近；次声暴露后各组间亦无明显差异(P>0.05，表1)。
, 百拇医药
表1 次声暴露前后豚鼠前庭性眼震
参数的比较(n=15,
±s)Tab 1 Comparisons of the parameters of SPVN pre and
post-exposure to intense infrasound(n=15,
±s) 组别Groups
最大慢相速度(°/s)
Maximal slow-phase
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velocity(°/s)
眼震频率(Hz)
Frequency of
nystagmus(Hz)
暴露前
Pre-exposure
20.7±3.46
3.3±0.31
暴露即刻
0 day after
exposure
19.5±2.98
, 百拇医药
3.0±0.31
暴露后2 d
Two days after
exposure
20.2±3.04
3.1±0.32
暴露后5 d
Five days after
exposure
20.2±2.78
3.2±0.36
F值
, http://www.100md.com
F value
1.036
1.585
讨论 眼震的慢相角速度和频率是衡量眼震强度的重要指标，反映前庭终器末梢的功能状态，同时在很大程度上反映大脑的整合能力。本研究结果表明，强次声波暴露后不同时间豚鼠的眼震慢相速度及频率较次声暴露前有轻微降低趋势，反映半规管的兴奋性可能有轻微下降，但这种改变未达到统计学显著性意义。在观测终期，眼震慢相角速度及频率与次声暴露前十分接近，表明次声对豚鼠的前庭末梢感受器兴奋性可能有一过性的抑制作用。
次声暴露所致的前庭效应研究较少，且尚有争议。有些学者[7]认为中、高强度的次声可对前庭产生刺激而诱发眼震及短暂轻度眩晕，同时还观察到前庭器官受到刺激的其他反应，如反应时间延长，判断方向能力下降甚至丧失。一般认为，次声的强度越高，作用时间越长，出现眼震越早[4，6]。日本学者观察在10～15 Hz 130～135 dB SPL的条件下暴露30 min，受试者的旋转中及旋转后眼震与对照组相比无显著性差异[8]。本研究采用 SPT来反映动物半规管的功能状态，结果发现次声暴露前后的前庭功能比较，差异无显著性意义。出现这种结果的原因：①可能是由于半规管壶腹嵴损伤的范围和程度还不足以导致前庭功能明显下降；②用前庭功能评估前庭损伤尚不全面，前庭损伤的功能评价，只部分依赖前庭损伤，中枢神经系统整合作用(前庭代偿)及其他感觉细胞代偿可使有结构病变的动物出现正常反应[11]。国内曾有报告用稳态、脉冲噪声(175 dB)及压力波刺激后前庭功能并无损伤，而在电镜下观察到耳石和毛细胞的形态变化[12-14]。强次声波暴露后前庭终器有无形态学的改变，有待进一步研究。
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参考文献
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14，李琳，刘铤，秦廷劝，等 强噪声对豚鼠内耳平衡系统的影响.中华耳鼻咽喉科杂志，1990，25(5)：286-288.
[收稿日期：1999-11-04], http://www.100md.com