Modern approaches and perspectives on the prevention and treatment of high-intensity noise damage in military personnel

Cover Page

Cite item

Abstract

The specifics of military labor, the effect of harmful, and sometimes dangerous factors in the form of impulse noise, shock waves, constant high-level noise, leads to the risk of developing acutraumatic damage to the hearing organ in military personnel. The urgency of the problem is caused by the lack of a unified theory of the pathogenesis of the disease, the low efficiency of currently existing treatment approaches and the insufficient implementation of a system of preventive measures aimed at hearing preservation and health improvement of people working in conditions of increased noise load. The effect of high-intensity noise causes a disorder of microcirculation in the inner ear resulting in the development of hypoxia. As a result of the above-mentioned processes, there are changes in bioenergetics of cells, accumulation of reactive oxygen and nitrogen forms, leading to oxidative stress, and then to their programmed and/or necrotic death. In addition to hair cell damage, irreversible damage to spiral ganglion neurons also occurs. According to current studies, it has been established that the key role in the regulation of oxygen homeostasis under hypoxia is played by a molecule of the factor induced by it. This undoubtedly stimulates the search for drugs acting on it as a target molecule for the treatment of hearing loss of noise etiology. The paper presents data on the incidence of acutraumatic damage to the hearing organ due to noise of high intensity in military personnel, as well as the current views on the pathogenesis of the disease. Particular attention is paid to the analysis of approaches to the treatment of acute sensorineural hearing loss and the prospects for preventive and therapeutic use of antihypoxants.

About the authors

Vladimir V. Dvoryanchikov

Saint Petersburg Research Institute of Ear, Throat, Nose and Speech

Email: vmedalor@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0925-7596
Scopus Author ID: 55543501700

M.D., D.Sc. (Medicine), Professor, the Head

Russian Federation, Saint Petersburg

Maxim S. Kuznetsov

Military Medical Academy

Author for correspondence.
Email: mskuznecov2@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5057-3486
SPIN-code: 7146-3659
Scopus Author ID: 57219744469

M.D., Ph.D. (Medicine), Doctoral Candidate Otorhinolaryngology Department

Russian Federation, 6, Akademika Lebedeva str., Saint Petersburg, 194044

Аndrei E. Golovanov

Military Medical Academy

Email: lor_vma@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7277-103X
SPIN-code: 4674-3318

M.D., Ph.D. (Medicine), Associate Professor, Deputy Head of the Otorhinolaryngology Department

Russian Federation, Saint Petersburg

Lev A. Glasnikov

Military Medical Academy

Email: glaznikov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7895-0765

M.D., D.Sc. (Medicine), Professor, Professor at the Otorhinolaryngology Department

Russian Federation, Saint Petersburg

Alexander L. Pastushenkov

North-Western State Medical University

Email: palunov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1151-9900
SPIN-code: 2959-3820
Scopus Author ID: 25628566800
ResearcherId: G-5656-2015

M.D., Ph.D. (Medicine), Associate Professor of the Pharmacology and Pharmacy Department

Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Pankova VB, Fedina IN. Occupational diseases of ENT organs. Moscow: GEOTAR-Media Publisher; 2021. 544 p. (In Russ.)
  2. Izmerov NF, ed. Occupational pathology. Moscow: GEOTAR-Media Publisher; 2011. 784 p. (In Russ.)
  3. Adeninskaya ЕЕ, Gorblyansky YuYu, Khoruzhaya ОG. Comparative analysis of features professional employees sensorineural hearing loss in a variety of sectors. Acta Biomedica Scientifica (East Siberian Biomedical Journal). 2013;6(94):87–91. (In Russ.)
  4. Yehudai N., Fink N., Shpriz M., Marom T. Acute Acoustic Trauma among Soldiers during an Intense Combat. J Am Acad Audiol. 2017;28(5):436–443. doi: 10.3766/jaaa.16043
  5. Akhmetzyanov IМ, Zinkin VN, Logatkin SМ, et al. Impulse noise at shooting from small arms and close combat weapon as the factor of military work. Military Medical Journal. 2012;333(6):52–58. (In Russ.)
  6. Logatkin SМ, Kuznetsov SM, Terentyev LP, et al. Hygienic competence of military personnel of the artillery detachments in the sphere of application of hearing protective equipment. Bulletin of the Russian Military Medical Academy. 2016;3(55):94–98. (In Russ.)
  7. Khasiev ND, Myachin DV. Professional pathology of military service due to noise exposure. Russian Military Medical Academy Reports. 2020;39(S1):263–265. (In Russ.) doi: 10.17816/rmmar43451
  8. Labarère J, Lemardeley P, Vincey P, et al. Traumatismes sonores aigus en population militaire. Bilan d’une année de surveillance épidémiologique. Presse médicale. 2000;29(24):1341–1344.
  9. Medina-Garin DR, Dia A, Bedubourg G, et al. Acute acoustic trauma in the French armed forces during 2007–2014. Noise Health. 2016;18(85):297–302. doi: 10.4103/1463-1741.195802
  10. Marshall L, Lapsley Miller JA, Heller LM, et al. Detecting incipient inner-ear damage from impulse noise with otoacoustic emissions. J Acoust Soc Am. 2009;125(2):995–1013. doi: 10.1121/1.3050304
  11. Dvoryanchikov VV, Mironov VG, GRIGOREV SG, et al. Description of the modern combat acoustic trauma. Military Medical Journal. 2020;341(6):16–20. (In Russ.)
  12. Babaev SY, Kozarenko ЕА, Mitrofanova NN, et al. Treatment of gunfire-induced acoustic injury in a multidisciplinary hospital. University proceedings. Volga region. Humanities. 2018;2(46):120–130. (In Russ.)
  13. Ding T, Yan A, Liu K. What is noise-induced hearing loss? Br J Hosp Med (Lond). 2019;80(9):525–529. doi: 10.12968/hmed.2019.80.9.525
  14. Moser T. Molecular Understanding of Hearing – How Does This Matter to the Hearing Impaired? Laryngorhinootologie. 2018;97: 214–230. doi: 10.1055/s-0043-121595
  15. Sensorineural hearing loss in adults. Clinical recommendations. Moscow; 2016. 27 p. (In Russ.)
  16. Wilson WR, Byl FM, Laird N. The efficacy of steroids in the treatment of idiopathic sudden hearing loss. A double-blind clinical study. Arch Otolaryngol. 1980;106(12):772–776. doi: 10.1001/archotol.1980.00790360050013
  17. Chang YS, Bang KH, Jeong B, et al. Effects of early intratympanic steroid injection in patients with acoustic trauma caused by gunshot noise. Acta Otolaryngol. 2017;137(7):716–719. doi: 10.1080/00016489.2017.1280850
  18. Choi N, Kim JS, Chang YS. Comparison of oral steroid regimens for acute acoustic trauma caused by gunshot noise exposure. J Laryngol Otol. 2019;133(7):566–570. doi: 10.1017/S002221511900121X
  19. Conlin AE, Parnes LS. Treatment of sudden sensorineural hearing loss: I. A systematic review. Arch Otolaryngol Head Neck Surg. 2007;133(6):573–581. doi: 10.1001/archotol.133.6.573
  20. Pogson JM, Taylor RL, Young AS, et al. Vertigo with sudden hearing loss: audio-vestibular characteristics. J Neurol. 2016;263(10):2086–2096. doi: 10.1007/s00415-016-8214-0
  21. Mardassi A, Turki S, Mbarek H, et al. Acute acoustic trauma: how to manage and how to prevent? Tunis Med. 2016;94(11):664.
  22. Zivić L, Zivić D, Stojanović S. Sudden hearing loss our experience in treatment with vasoactive therapy. Srp Arh Celok Lek. 2008;136(3–4): 91–94. doi: 10.2298/sarh0804091z
  23. Kurabi A, Keithley EM, Housley GD, et al. Cellular mechanisms of noise-induced hearing loss. Hear Res. 2017;349:129–137. doi: 10.1016/j.heares.2016.11.013
  24. Fetoni AR, Paciello F, Rolesi R, et al. Targeting dysregulation of redox homeostasis in noise-induced hearing loss: Oxidative stress and ROS signaling. Free Radic Biol Med. 2019;135:46–59. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2019.02.022
  25. Rosenhall U, Skoog B, Muhr P. Treatment of military acoustic accidents with N-Acetyl-L-cysteine (NAC). Int J Audiol. 2019;58(3): 151–157. doi: 10.1080/14992027.2018.154396126
  26. Altschuler RA, Halsey K, Kanicki A, et al. Small arms fire-like noise: effects on hearing loss, gap detection and the influence of preventive treatment. Neuroscience. 2019;407:32–40. doi: 10.1016/j.neuroscience.2018.07.027
  27. Vinogradov VM. Some results and prospects of the study of gutimine – one of the first antihypoxic drugs. In: Pharmacology of amidine compounds. Kishinev: Shtiintsa Publisher; 1972. P. 106–114. (In Russ.)
  28. Semenza GL. Pharmacologic Targeting of Hypoxia-Inducible Factors. Annu Rev Pharmacol Toxicol. 2019;59:379–403. doi: 10.1146/annurev-pharmtox-010818-021637
  29. Karagiota A, Kourti M, Simos G, et al. HIF-1α-derived cell-penetrating peptides inhibit ERK-dependent activation of HIF-1 and trigger apoptosis of cancer cells under hypoxia. Cell Mol Life Sci. 2019;76(4):809–825. doi: 10.1007/s00018-018-2985-7
  30. Pak JH, Yi J, Ryu S, et al. Induction of Redox-Active Gene Expression by CoCl2 Ameliorates Oxidative Stress-Mediated Injury of Murine Auditory Cells. Antioxidants (Basel). 2019;8(9):399. doi: 10.3390/antiox8090399
  31. Pastushenkov VL, Buynov LG, Kuznetsov MS, et al. HIF-1α as a Target Molecule in the Use of Triazino-Indole Derivative on the Acoustic Trauma Model. Audiol Res. 2021;11(3):365–372. doi: 10.3390/audiolres11030034

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2022 Dvoryanchikov V.V., Kuznetsov M.S., Golovanov А.E., Glasnikov L.A., Pastushenkov A.L.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».