Efectos de la exposición al infrasonido en las medidas de hidropesía endolinfática

El infrasonido se genera dentro del cuerpo humano mediante procesos como la respiración y la contracción del miocardio. Las fuentes externas incluyen las que se producen naturalmente, como el viento y los terremotos, y las creadas por el hombre, como los motores de automóviles y la maquinaria pesada. Se sabe que las turbinas eólicas emiten infrasonidos con una frecuencia fundamental de 1 Hz con intensidades cercanas a los 100 decibeles (dB), dependiendo de la velocidad del viento. Se instalaron más de 75 000 turbinas eólicas entre 2003 y 2015 solo en los EE. UU. A medida que la exposición al infrasonido ambiental ha aumentado en prevalencia e intensidad con el advenimiento de tecnologías como las turbinas eólicas a gran escala, se ha prestado atención renovada a los efectos del infrasonido en las personas expuestas.

Como cae por debajo de los umbrales audibles, la sabiduría convencional dictaría que el infrasonido no afecta a los humanos. Sin embargo, algunas personas que viven cerca de turbinas eólicas experimentan mayores niveles de molestia y trastornos del sueño en forma de respuesta a la dosis. Otros síntomas informados por la exposición al infrasonido incluyen plenitud auditiva, tinnitus, mareos y vértigo. Algunos investigadores plantean la hipótesis de que estos síntomas otológicos están relacionados con el componente infrasónico del ruido de las turbinas eólicas que afecta la función del oído interno. Sin embargo, dado que aún no se ha establecido el mecanismo o el papel causal, otros atribuyen dichos síntomas a un efecto psicosomático o "nocebo" (es decir, síntomas de empeoramiento producidos por expectativas negativas). A medida que se generalizan los parques eólicos y otras fuentes generadoras de infrasonidos, ahora existe una necesidad crítica de determinar los efectos de los infrasonidos en la función del oído interno.

Los estudios realizados en humanos han confirmado que el infrasonido tiene efectos medibles dentro de la cóclea. Hensel et al presentaron tonos de infrasonido de 6 y 12 Hz a un nivel de presión de sonido (SPL) de 130 dB mientras medían simultáneamente las emisiones otoacústicas del producto de distorsión (DPOAE). Observaron aumentos considerables en las amplitudes de DPOAE en presencia de infrasonidos en comparación con cuando estos tonos estaban ausentes. Los autores atribuyeron este efecto al desplazamiento de la partición coclear durante la exposición al infrasonido. Además, Dommes et al demostraron actividad en la corteza auditiva primaria en imágenes de resonancia magnética funcional durante la exposición al infrasonido, proporcionando evidencia de que la percepción del infrasonido ocurre a través de vías auditivas conocidas.

Se han observado cambios hidrópicos reversibles del espacio endolinfático durante la exposición a corto plazo a infrasonidos y sonidos de baja frecuencia en varios modelos de cobayos. Flock y Flock utilizaron un modelo de hueso temporal de conejillo de Indias explantado para visualizar la expansión del espacio endolinfático en microscopía confocal mientras aplicaban ráfagas de tonos de 140 Hz entre 88 y 112 dB. Poco después de este trabajo, Salt detectó cambios indicativos de hidropesía endolinfática in vivo usando marcadores de volumen y flujo iontoforesados ​​en el espacio endolinfático de cobayos durante 3 minutos de exposición a ráfagas de tonos de 200 Hz a 115 dB SPL. Los cambios observados en el flujo y el volumen en el espacio endolinfático fueron reversibles. El tiempo medio de recuperación en este estudio fue de 3,2 minutos. El trabajo posterior de Salt et al demostró que el infrasonido a 5 Hz generó potenciales endolinfáticos más grandes en el tercer giro coclear que las frecuencias en el rango audible de 50 a 500 Hz. Esto fue a pesar de que se esperaba que el nivel de presentación estuviera por debajo del umbral de audición de los conejillos de indias. Estos estudios demuestran que los infrasonidos y los tonos de baja frecuencia tienen efectos medibles en la fisiología del oído interno, incluso en niveles de audición por debajo del umbral.

Si bien existe evidencia de que la cóclea humana es estimulada por el infrasonido, no se sabe si el infrasonido induce hidropesía endolinfática en humanos. El trabajo propuesto pondrá a prueba la hipótesis central de que la exposición al infrasonido a corto plazo induce hidropesía endolinfática reversible en el oído interno humano. Esta hipótesis se basa en las observaciones de los estudios con animales presentados y la combinación observada de síntomas auditivos y vestibulares que se asociaron con la exposición a los infrasonidos.

Para probar la hipótesis en humanos vivos, el estudio propuesto utilizará pruebas electrofisiológicas que actualmente se emplean como pruebas clínicas para la hidropesía endolinfática. Mediante el uso de una combinación de pruebas, se buscará evidencia de hidropesía tanto en la cóclea como en el sistema vestibular.

1. Electrococleografía (ECoG). ECoG es una prueba electrofisiológica de la función coclear. Condiciones como la enfermedad de Ménière, que se caracterizan por hidropesía endolinfática, demuestran una relación elevada entre el potencial de suma y el potencial de acción (SP/AP) en la electrococleografía (ECoG). Se cree que un aumento en el SP en relación con el AP se debe a una desviación de la posición de la membrana basilar hacia la rampa timpánica. En consecuencia, el ECoG anormal se ha correlacionado con el hallazgo de hidropesía coclear (en el giro basal) en la resonancia magnética realzada con gadolinio.
2. Potenciales evocados miogénicos vestibulares (VEMP). Los VEMP surgen de la activación inducida por sonido de los órganos otolitos y sus neuronas vestibulares asociadas. Se teoriza que el VEMP cervical (cVEMP) y el VEMP ocular (oVEMP) se originan en el sáculo y el utrículo, respectivamente. Los umbrales, definidos como la intensidad de estímulo más baja a la que se ve una respuesta, se pueden obtener en múltiples frecuencias de estímulo de prueba (250, 500, 750, 1000 Hz) y se pueden construir curvas de respuesta de umbral. El umbral más bajo para provocar una respuesta suele verse a 500 Hz tanto para oVEMP como para cVEMP. En condiciones hidrópicas como la enfermedad de Ménière, los umbrales de VEMP pueden estar elevados o ausentes en todas las frecuencias probadas. Además, las curvas de sintonización de VEMP se pueden cambiar de modo que el umbral más bajo se observe en una frecuencia probada diferente (p. 750 o 1000 Hz). Se supone que un cambio en la frecuencia de resonancia de los órganos otolíticos debido a cambios de presión en el espacio endolinfático causa estos cambios.

La finalización exitosa de los objetivos de este estudio permitirá una mejor comprensión de los efectos potenciales de los infrasonidos en la función del oído interno. Los hallazgos de este trabajo impulsarán la investigación adicional de los riesgos de la exposición a los infrasonidos y pueden impulsar los esfuerzos para reducir la exposición individual y ambiental. Un mecanismo recientemente descrito proporcionaría a los investigadores, reguladores y grupos de defensa una comprensión crucial y previamente ausente de los efectos del infrasonido en la función del oído interno al elaborar políticas, diseñar nuevas tecnologías y garantizar la seguridad de las personas expuestas.