爆轰塔内爆震伤对犬病理生理及早期血液流变学变化的影响

论文摘要

爆炸性武器以其杀伤面广、多因素致伤、人员伤亡大为特点,在现代战争中被广泛使用。爆炸性武器主要是通过爆炸瞬间产生的高能破片和冲击波致伤,其致伤后伤情重而复杂,早期死亡率高,因此,爆炸性武器致伤的研究越来越引起重视。目前国内外已有学者利用冲击波复合破片或小型爆源近距离进行动物致伤实验,但均在开放空间实施,且以复合伤为主。而在建筑物及密闭空间内,如军事工事、隧道、矿井及交通工具内的爆炸对人所致伤害则主要以冲击波为主。炸药爆炸过程中产生巨大能量,使空气受热膨胀,形成球形高压区,其压力远高于正常空气压力,称为超压。当冲击波与所遇到的物体相互作用时,部分波被反射。在反射波与入射波相互叠加的区域,局部压力可高达超压的数倍,因此其爆炸破坏性更大,死亡率更高。Cooper等指出,冲击波作用于机体后以应力波、激波和剪切波的形式在体内传播,损伤内脏器官。应力波是一种纵向压力波,其传播速度与声速相似,但具有较高能量。应力波在组织中传播时产生很高的压力,当穿行到声阻抗不同的两个区域界面如心脏时,在界面两侧产生压力差,从而造成脏器损伤。而由于室内爆炸所产生的声响可在密闭空间内产生回音,因而声响远远大于室外。其导致生物体产生高应激反应,从而使生理病理变化更加复杂。另外室内爆炸可消耗大量室内氧气,同时产生浓厚的爆炸烟雾及大量一氧化碳等气体,这也加重了致伤生物的缺氧状态。这些因素均提示室内与室外爆炸致伤有较大差异。目的建立室内爆炸条件,并探讨其产生的冲击波对实验犬的病理、生理影响及早期血液流变学指标的变化规律。方法健康成年杂种犬22只,雌雄不拘,体重12.71±0.81kg,按照炸药质量及爆炸源距实验犬距离随机分为3个致伤组（A组6只:40g/1.0m;B组6只:80g/1.0m;C组5只:80g/0.8m）和1个无致伤对照组（5只）。麻醉后固定于致伤架,使其剑突部距地面垂直距离为1m,于爆轰塔内致伤,用VXI-1115型动态测试仪（采样频率为2Mb/s）及PCB137型自由场压力传感器采集爆轰塔内爆炸产生的压力数据。致伤后按1h、3h、5h、和12h四个时相点观察呼吸、心率、血压变化、动脉血气、血液流变学指标及心脏病理改变。结果伤后5只犬瞬间死亡,未致死犬伤后出现短暂呼吸暂停,后表现为呼吸浅快,30-60分钟后转为深慢呼吸（3-8次/分）,明显低于对照组;致伤后心率明显低于对照组,40分钟后心率下降到最低点（54.2次/分）,随后逐渐上升,2～3小时达最高峰,后呈下降趋势,与对照组差异明显。且所有致伤犬心电图均可见ST段改变。致伤后犬血压平均为56.4mmHg ,后呈逐渐上升趋势,2小时达最高峰,平均收缩压为85.25mmHg ,仍低于对照组（P<0.05）。伤后犬动脉血气显示,随爆炸冲击波能量越大,犬损伤越重。表现为CO2蓄积,而PO2、SaO2及pH值降低。心肌病理切片显示心肌损伤也随超压增加而加重。表现为心壁出血,心肌纤维部分断裂或坏死,肌纤维间红细胞堆积,乳头肌与腱索交界处可见弥漫性充血,间质内可见少量炎性细胞浸润,心肌细胞核浓染,周围可见水肿样改变。血液流变学变化为全血粘度、血浆粘度、红细胞聚集指数、全血还原粘度、红细胞刚性指数较对照组明显升高,而红细胞变形指数则低于对照组。结论本实验表明室内爆炸致伤后能在短时间内对机体心血管、生理及血液流变产生显著影响。其中犬呼吸频率、心率及血压的下降可能与动物迷走神经反射有关,后两者可能还与心肌细胞受损、肺实质出血导致血容量降低有关。而血液流变学的改变可能与广泛的血管内皮细胞损伤、应激后炎性介质导致细胞骨架收缩以及血液pH值降低等物理、化学因素有密切关系。

论文目录

• 缩略语表
• 中文摘要
• 英文摘要
• 前言
• 文献回顾
• 1 人们对于爆震伤的认识
• 2 密闭空间内爆炸的特点
• 3 爆震伤模型建立的探讨及相关研究
• 4 胸部爆震伤的病理生理学变化
• 正文
• 实验材料
• 1 实验动物
• 2 主要仪器
• 实验一 室内爆震伤动物模型的建立
• 1 材料
• 2 方法
• 3 结果
• 4 讨论
• 实验二 犬爆轰塔内爆震伤生理、病理改变
• 1 材料
• 2 方法
• 3 结果
• 4 讨论
• 实验三 犬爆轰塔内爆震伤血液流变学改变
• 1 材料
• 2 方法
• 3 结果
• 4 讨论
• 小结
• 参考文献
• 附录
• 个人简历和研究成果
• 致谢