爆炸沖擊復(fù)合傷的臨床表現(xiàn)及致病機(jī)制研究＊

孫 鳴，高春芳

爆炸沖擊復(fù)合傷多發(fā)于戰(zhàn)爭(zhēng)、瓦斯爆炸、煤礦開采等過程中，爆炸沖擊波的致傷因素主要包括：沖擊波、噪聲、毒氣（密閉環(huán)境）、碎片、突然性巨大噪聲所引起的生物驚嚇。因此，爆炸沖擊波所帶來的傷害是一種復(fù)合致傷因素。下面筆者主要從致傷因素的角度探討目前爆炸沖擊波所引起的生物毀傷效應(yīng)的研究進(jìn)展。

1 爆炸沖擊復(fù)合傷的致病機(jī)制

突然性是爆炸沖擊波中不可忽略的一個(gè)致傷因素。不管是動(dòng)物實(shí)驗(yàn)還是突然的瓦斯爆炸或者煤礦開采過程中發(fā)生的意外事故，猛烈的、毫無心理防備的巨響會(huì)給傷者在機(jī)體損傷的同時(shí)，帶來心理上的緊張和精神上的恍惚。多起爆炸事故，多名幸存者在事故后均存在不同程度的恐懼、煩躁和失眠等癥狀［1］。爆炸沖擊所產(chǎn)生的巨響，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)動(dòng)物機(jī)體產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)，機(jī)體長(zhǎng)時(shí)間處于應(yīng)激狀態(tài)，就會(huì)產(chǎn)生氧化反應(yīng)。第四軍醫(yī)大學(xué)在2011年對(duì)爆炸物爆炸所引起的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物激素水平進(jìn)行了時(shí)間依從性的研究，發(fā)現(xiàn)爆炸后不同時(shí)間后，大鼠血清中垂體－腎上腺軸和垂體－性腺軸部分血清激素含量明顯變化，而對(duì)垂體－甲狀腺軸激素含量影響較小：促腎上腺皮質(zhì)激素、醛固酮、皮質(zhì)醇和睪酮的含量隨著爆炸后時(shí)間的延續(xù)，呈現(xiàn)先升高、后降低、再升高的變化規(guī)律；而血清中的甲狀腺素則出現(xiàn)明顯降低；三碘甲腺原氨酸無明顯變化［2］。

爆炸的實(shí)質(zhì)是高能量在極短時(shí)間內(nèi)激烈釋放的過程，從物理學(xué)角度分析，此類過程中，孔徑類結(jié)構(gòu)會(huì)增強(qiáng)這種作用。因此在爆炸所引起的損害傷情中，孔徑類或氣質(zhì)性生物臟器表現(xiàn)出比較嚴(yán)重的傷情。岳茂興等人針對(duì)爆炸沖擊對(duì)于肺部的影響做了詳細(xì)的描述：實(shí)驗(yàn)大鼠在傷后3～6 h內(nèi)，肺出血和肺水腫并存，血漿蛋白滲出且有大量炎性細(xì)胞浸潤(rùn)；12 h 肺部組織結(jié)構(gòu)破壞；1～3 d，支氣管阻塞嚴(yán)重［3］。且c－fos蛋白在3 h至3 d內(nèi)強(qiáng)表達(dá)于支氣管上皮（3 h）、單核細(xì)胞（3 h）、血管內(nèi)皮細(xì)胞（6 h）和小血管壁（6 h 至 3 d）、支氣管平滑?。? d）等處［4］。C－fos蛋白是即刻早期基因c－fos轉(zhuǎn)錄翻譯的產(chǎn)物，c－fos蛋白能夠被瞬時(shí)快速地誘導(dǎo)表達(dá)，因此該蛋白的表達(dá)位置反映了機(jī)體應(yīng)激反應(yīng)的變遷途徑。爆炸沖擊傷對(duì)于肺部的損傷，除通過對(duì)其組織結(jié)構(gòu)、形態(tài)等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定外，通過血?dú)夥治鲆部梢詫?duì)肺部功能、血流情況、生物體內(nèi)酸堿度及電解質(zhì)紊亂的程度進(jìn)行整體測(cè)定［5］。將動(dòng)物暴露于N2O4和沖擊波的復(fù)合環(huán)境下，不同時(shí)間點(diǎn)對(duì)動(dòng)物進(jìn)行頸總動(dòng)脈取血進(jìn)行血?dú)夥治?，發(fā)現(xiàn)動(dòng)脈血氧分壓、動(dòng)脈血氧飽和度、pH、HCO3－，二氧化碳總量、標(biāo)準(zhǔn)碳酸氫鹽含量等血?dú)庵笜?biāo)，均在傷后12 h內(nèi)下降，12 h之外無差異。因此血?dú)夥治隹梢宰鳛楸_擊傷短期 （傷后12 h內(nèi)）傷情分析的有效指標(biāo)［6］，但不能作為長(zhǎng)期的檢測(cè)指標(biāo)。

在爆炸沖擊復(fù)合致傷因素對(duì)于血流動(dòng)力學(xué)的時(shí)間依從性影響研究中發(fā)現(xiàn)，將家兔置于471．5 kPa沖擊波，驅(qū)動(dòng)壓力4．0 MPa環(huán)境下，家兔心率、心室內(nèi)壓最大上升速率、心室內(nèi)壓最大下降速率等指標(biāo)均在6 h內(nèi)下降；爆炸沖擊復(fù)合致傷因素可以降低平均動(dòng)脈壓，其作用可以持續(xù)到傷后12 h；對(duì)左心室收縮壓的降低，3 h內(nèi)動(dòng)物都未恢復(fù)［7］。

根據(jù)爆炸沖擊傷發(fā)生的場(chǎng)合是否為密閉環(huán)境，可以將爆炸沖擊復(fù)合傷分為開放環(huán)境下的爆炸沖擊傷和密閉環(huán)境下的沖擊傷。開放環(huán)境下，致傷因素多為彈片、振動(dòng)和沖擊波，化學(xué)毒物的傷害作用比重相對(duì)較??；而在密閉環(huán)境下，致傷因素除彈片、振動(dòng)之外，閉合環(huán)境而產(chǎn)生的疊加沖擊波以及高濃度的化學(xué)毒物也是致傷因素。

2 爆炸沖擊復(fù)合傷的臨床表現(xiàn)

2．1 眼 眼部損傷一直是爆炸沖擊致傷中的一個(gè)不可忽視的一部分，按照袁良禮等人利用激波管模擬眼爆炸沖擊傷，對(duì)眼部組織進(jìn)行病理、臨床、電鏡、血管造影及誘發(fā)電位等數(shù)據(jù)的觀察，將傷情分為三個(gè)等級(jí)：輕、重、極重［8］。在爆炸沖擊傷發(fā)生后，一般臨床檢查會(huì)出現(xiàn)眼瞼腫脹，結(jié)膜水腫、充血，角膜上皮脫落及視網(wǎng)膜水腫等變化，且眼瞼及結(jié)膜水腫等現(xiàn)象會(huì)在3 d左右消失，視網(wǎng)膜水腫需要14 d左右的時(shí)間才能消退，提示爆炸沖擊波所導(dǎo)致的眼部損傷與軀體其他部位損傷具有損傷特點(diǎn)的一致性－－－外輕內(nèi)重且外傷容易恢復(fù)，內(nèi)傷恢復(fù)較慢且困難，在視網(wǎng)膜的琥珀酸脫氫酶（SDH）和乳酸脫氫酶（LDH）會(huì)在損傷后出現(xiàn)活性降低現(xiàn)象，SDH作為線粒體有氧代謝的標(biāo)志酶，其活性的降低說明在損傷后，眼部的有氧呼吸受到影響，供能出現(xiàn)障礙；LDH是無氧呼吸糖酵解的一個(gè)關(guān)鍵酶，其活性的降低表明損傷后在有氧呼吸受到影響的前提下，機(jī)體并沒有實(shí)現(xiàn)無氧呼吸的及時(shí)代償，這對(duì)于需要高能供應(yīng)的眼部來說無疑是加重了能量代謝障礙［9］。眼部受爆炸沖擊損傷，在眼內(nèi)應(yīng)力反射效應(yīng)、應(yīng)力剝落效應(yīng)、壓縮波與拉伸波的復(fù)合效應(yīng)作用下，其機(jī)理與眼挫傷不同［10］。

2．2 耳 耳朵作為人類唯一的聽覺器官，其結(jié)構(gòu)為具有狹長(zhǎng)的外耳道連通聽覺內(nèi)部結(jié)構(gòu)耳蝸、鼓膜等，其管狀結(jié)構(gòu)外耳道在爆炸沖擊波存在的情況下起到了沖擊波致傷的孔徑效應(yīng)。耳蝸毛細(xì)胞中碳酸酐酶活性的改變是沖擊致聽力損傷的原因之一［11］。有研究表明在豚鼠暴露于爆炸環(huán)境前給予Mg2＋－ATP合劑的注射可以保護(hù)耳蝸毛細(xì)胞，對(duì)沖擊波致聾過程可能存在一定的保護(hù)作用［12］。豚鼠耳蝸血管紋心鈉素的提高可能是內(nèi)耳受到?jīng)_擊損傷以后的一種代償機(jī)制［13］。利用爆震性聾豚鼠模型，發(fā)現(xiàn)耳蝸基底膜中Cam－PKII的活性下降，提示Cam－PKII參與了爆震性聾機(jī)制的改變［14］。

2．3 輸尿管 輸尿管上接腎盂，下連膀胱，是一對(duì)細(xì)長(zhǎng)的管道，在受到?jīng)_擊波沖擊之后，對(duì)輸尿管平滑肌進(jìn)行收縮力的檢測(cè)。兔輸尿管接受1次／3 d、共3次、每次沖擊波沖擊次數(shù)為1000次后，不同時(shí)間取輸尿管平滑肌進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)沖擊波可對(duì)輸尿管形成可逆的收縮功能損傷，且其恢復(fù)能力與時(shí)間成正比［15］。對(duì)輸尿管的組織形態(tài)學(xué)的影響，與對(duì)照組相比在第1天、第3天試驗(yàn)組存在明顯的病理學(xué)改變，但第7天、第14天病理學(xué)改變與對(duì)照組無差異，說明其病理學(xué)改變的恢復(fù)與時(shí)間成正相關(guān)［16］。

2．4 顱腔 顱腔作為機(jī)體腦所在腔室，由顱骨借縫隙或軟骨緊密相連構(gòu)成的腔隙，起到容納和保護(hù)腦、感覺器官及消化、呼吸器官的起始部作用。顱腔的多空腔結(jié)構(gòu)使得其成為爆炸沖擊震動(dòng)的易感部位。沖擊波可通過顱骨傳遞引起損傷。模擬艙室內(nèi)爆炸，在不同時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行取樣檢測(cè)，在6 h內(nèi)腦水腫達(dá)到峰值，隨后下降，但在12 h內(nèi)與對(duì)照組相比仍很高，72 h恢復(fù)正常；S－100β一般作為損傷后12 h內(nèi)判定病情的有效指標(biāo)。此實(shí)驗(yàn)中外周血漿中S－100β含量在傷后1 h即明顯增高，至24 h達(dá)高峰，72 h仍高于正常，傷后早期變化明顯［17］。

3 總結(jié)與展望

目前對(duì)于沖擊波損傷的研究方法多集中于對(duì)沖擊波對(duì)于生物機(jī)體損傷的時(shí)間依從性分析，且多集中于表面損傷的特征性分析，缺乏機(jī)制性探討。且只針對(duì)造成的損傷進(jìn)行分析，缺乏對(duì)于沖擊波防護(hù)的研究，這些將作為以后的研究工作方向和重點(diǎn)。

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