Danni da rumore

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Danno da esposizione a rumore e meccanismi di protezione. Rumore condizionante. Risultati di uno studio sperimentale sull'effetto protettivo del sistema efferente olivo-cocleare

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Danni da rumore

  1. 1. Università di Roma “La Sapienza” Dipartimento di Neurologia e Otorinolaringoiatria Giuseppe Attanasio, MD, PhD www.otoiatria.it
  2. 2. TRAUMA ACUSTICO Energia acustica che viene processata allo stesso modo di uno stimolo non traumatizzante  Il danno riflette l’organizzazione tonotopica delle strutture sensoriali  Amplificazione di 10-15 dB delle frequenze da 3 a 5 kHz
  3. 3. Direzionalità del suono (binauralità) Rinforzo dell’energia meccanica Differenza tra la pressione sonora misurata vicino alla membrana timpanica e quella misurata in campo libero (guadagno massimo tra 2 e 5 kHz, picco a 3-4 kHz)
  4. 4. MAGGIORE SENSIBILITA’ AL DANNO DA PARTE DELLE CELLULE CILIATE ESTERNE La localizzazione lungo l’organo di Corti provoca uno spostamento più ampio e più rapido
  5. 5. LA TRASDUZIONE DEL SEGNALE SONORO L’onda sonora muove la membrana basilare su e giù. Le stereocilia delle OHCs in contatto con la membrana tectoria vengono spostate verso la stria , si aprono i canali ionici del K+ e le cellule si depolarizzano contrazione La contrazione delle OHCs amplifica il movimento dell’Organo di Corti e permette l’ancoraggio delle stereocilia delle IHCs alla membrana tectoria Il depiazzamento delle stereocilia delle IHCs le depolarizza e attiva il messaggio elettrico che viene inviato alla fibre nervosa afferente (tipo I)
  6. 6. L’ORGANO DEL CORTI
  7. 7. LE STEREOCILIA
  8. 8. DANNO ALLE STEREOCILIA  Rottura dei legamenti crociati e apicali  minore sensibilità allo stimolo acustico : ipoacusia  Distacco della membrana tectoria dalle sterocilia  si riduce l’ampiezza del movimento applicato  Depolarizzazione dei filamenti di actina nelle sterocilia e a livello del piano cuticolare  minore rigidità e anomala deflessione
  9. 9. MECCANICO METABOLICO (Alta intensità e breve periodo) (Bassa intensità e lungo periodo) ANDAMENTO BIFASICO DEL RECUPERO UDITIVO DOPO ESPOSIZIONE A RUMORE IMPULSIVO (Immediatamente e dopo 8-10 ore)
  10. 10. Rilascio di TRAUMA glutammato a livello ACUSTICO delle sinapsi IHC ACUTO Eccitotossicità Rigonfiamento e poi distruzione delle terminazioni post- sinaptiche IPOACUSIA Grazie alla plasticità è possibile una rigenerazione delle terminazioni dendritiche e quindi una riparazione del danno sinaptico che risulta in una ripresa della funzionalità.
  11. 11. DANNO DA RUMORE  IPOACUSIA  RECRUITMENT  ACUFENI  ALTERATA SELETTIVITA’ IN FREQUENZA  ALTERAZIONE DEI FENOMENI PSICOACUSTICI:  loudness,  integrazione temporale  remote masking
  12. 12. UNA PROGRESSIVA RIDUZIONE DEL DANNO ACUSTICO A SEGUITO DI RIPETUTE ESPOSIZIONI ALLO STESSO SUONO
  13. 13. OBN 4kHz, 85 dB SPL
  14. 14. RUMORE IMPULSIVO
  15. 15. ‘TOUGHENING’ EFFECT
  16. 16. CTRL
  17. 17. 5 DAYS CTRL 18 H
  18. 18. MECCANISMI DI RESISTENZA AL RUMORE  PROTEINE DEL CITOSCHELETRO  FLUSSO VASCOLARE COCLEARE  SISTEMA EFFERENTE COCLEARE
  19. 19. DISTRIBUZIONE DELL’ACTINA NELL’ORGANO DI CORTI
  20. 20. ESPOSIZIONE AL RUMORE RIDUZIONE DEL FLUSSO VASCOLARE COCLEARE ? NOISE INDUCED HEARING LOSS (NIHL)
  21. 21. CBF NHIL FAILURE TO PROVIDE ADEQUATE SUPPLIES OF NUTRIENTS AND/OR TO REMOVE WASTE PRODUCTS (Hawkins, 1971)
  22. 22. Effetto protettivo del sistema efferente cocleare durante l’esposizione a trauma acustico
  23. 23. Fascio OC mediale Fascio OC laterale
  24. 24. Spiral Large, radial distribution distribution and and synapse synapse exclusively predominantly with with the dendrites receptors cells Fascio laterale Fascio mediale
  25. 25. EFFECTS OF THE COCHLEAR EFFERENT SYSTEM • Suppression of the auditory nerve responses (Guinan & Gifford, 1988; Liberman, 1989) • Protection during noise-exposure (Rajan et al., 1988; Attanasio et al., 1999) • Anti-masking effect on masked signals (Nieder & Nieder, 1970; Kawase, 1993)
  26. 26. MATERIAL AND METHODS  6 GUINEA PIGS  RIGHT VESTIBULAR NEURECTOMY AND PERMANENT ELECTRODES IMPLANT  10 DAYS RECOVERY  HEARING THRESHOLD MEASUREMENT (ABR)  CONDITIONING NOISE EXPOSURE  HEARING THRESHOLD MEASUREMENT AT THE END OF EACH EXPOSURE
  27. 27. MATERIAL AND METHODS CONDITIONING NOISE EXPOSURE PARAMETERS  OBN centered at 4 kHz  85 dB SPL  6 hours on/18 hours off  10 consecutive days
  28. 28. COMBINED SURGICAL APPROACH TO ENDOLYMPHATIC SAC AND VESTIBULAR NERVE IN THE GUINEA PIG
  29. 29. RESULTS dB 60 50 THRESHOLD SHIFT 40 OCB SECTION 30 AVG CONTROL 20 EAR AVG 10 0 PRE-EXP 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 DAYS OF NOISE-EXPOSURE
  30. 30. NORMAL EFFERENT SYSTEM AFTER COCB SECTION
  31. 31. RESULTS SECTIONING OF THE COCHLEAR EFFERENT SYSTEM IN GUINEA PIG CAUSES PERSISTENT HEARING LOSS DURING 10 DAYS OF CONDITIONING NOISE EXPOSURE
  32. 32. IF THE OC SYSTEM DOES PLAY A PROTECTIVE ROLE, UNDERSTANDING THIS NATURAL DEFENSE MECHANISM MAY HELP EXPLAIN WHY SOME INDIVIDUALS ARE MUCH SUSCEPTIBLE TO ACOUSTIC INJURY THAN OTHERS AND MAY PROVIDE CLUES AS TO HOW SUCH NATURAL DEFENSES COULD BE ENHANCED

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