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来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/05/02 13:26:40
舱内爆炸致大鼠腹部闭合性损伤的特点及其对肠黏膜屏障功能的影响

聂海  

http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-90025-2009022685.htm
【摘要】: 战斗舱室是现代战争中的主要作战单元,反装甲攻坚武器可击穿战斗舱室在舱内爆炸,平时恐怖主义活动和意外突发性爆炸事件也主要发生在较狭小空间,因而相对密闭空间爆炸是现代战争和平时爆炸事件的主要特征之一。由于腹部表面积大,腹内脏器多且复杂,冲击波易导致腹腔脏器损伤。在战争中,部分伤员体表没有明显伤痕却存在腹内脏器损伤,这类伤员病情严重,后期可发生脓毒症甚至MODS,危及生命,但因其隐匿性强而未引起广泛重视,常延误诊治。由于没有明确的感染源,而肠道是体内最大的细菌和内毒素库,我们设想伤员发生脓毒症的细菌或内毒素可能来自肠道。机体遭受严重创伤(如冲击伤)后产生应激、缺血-再灌注损伤等因素导致肠黏膜屏障功能受损,肠道通透性增高,肠道细菌或内毒素可逸出肠黏膜,通过循环系统到达远处脏器,诱发MODS。目前国内外军事研究机构对爆炸伤的研究集中在听器、眼、脑、胸部和四肢损伤,对腹部爆炸伤大多着眼于穿透伤、贯通伤、切线伤等体表有明显伤痕的研究,而对相对密闭环境下腹部闭合性损伤的研究甚少。因此,开展爆炸冲击波致腹部闭合性损伤特点及冲击波在肠道黏膜屏障功能障碍中的作用研究,可阐明爆炸性武器对生物致伤特点及其机制,并为伤员制定相应的防护措施提供理论基础。本课题通过建立舱内腹部闭合性爆炸伤大鼠模型,分析了舱内大鼠腹部闭合性爆炸伤的大体形态学和组织病理学特点,明确了腹部爆炸伤严重程度与冲击波物理参数之间的量效关系,开展了大鼠腹部闭合性爆炸伤后肠黏膜屏障功能损害以及细菌移位的研究。

    主要研究方法和结果:
      1.通过在模拟陆军装甲舱室内爆炸建立致伤大鼠模型,与开阔地相同条件下爆炸致伤进行比较,从整体、器官和组织水平对大鼠腹部闭合性爆炸伤进行观察和伤情分析。结果显示:舱内爆炸时,死亡率21.7%,而舱外为6.7%;舱内爆炸时腹部脏器损伤发生65.0%,而舱外为53.3%;舱内爆炸时肝损伤率36.7%,而舱外为11.7%。舱内组爆炸时腹腔积血发生率20.0%,而舱外为5.0%。腹部脏器损伤病理组织学改变也提示舱内爆炸时腹内脏器受损较严重。
     2.在舱内不同距离采用不同剂量的点爆源进行爆炸后分析冲击波物理参数与腹部闭合性爆炸伤严重程度之间的量效关系。结果显示,舱内爆炸冲击波波形复杂,表现为高峰值压力、持续时间长、冲量大、而压力上升时间极短。总体趋势是随起爆药重量的增加、爆心距离缩小,冲击波初始压力峰值、超压峰值升高,比冲量逐渐加大;同时发现大鼠多发伤增加、伤情越来越重,死亡率增高。大鼠半数致死比冲量为73.4KPa·ms;脏器损伤严重程度与比冲量大小呈正比。
     3.通过检测舱内腹部爆炸伤大鼠血清及肠道组织氧化应激改变和对大鼠肠道组织细胞凋亡的影响以及血浆DAO、D-Lac水平的动态变化反映肠黏膜损害情况,结果显示:舱内爆炸致大鼠腹部闭合性损伤后氧化应激反应较开阔地爆炸出现早、强度大且持续时间长;舱内腹部闭合性爆炸伤后肠黏膜上皮细胞凋亡发生较早且更严重,Caspase-3表达较开阔地爆炸早且明显上调;肠道细胞凋亡与DAO、D-Lac、IL-6及内毒素正相关。
     4.检测大鼠血浆内毒素及IL-6、TNF-α水平,结果表明舱内组的肠源性内毒素血症不仅发生早,而且进展快、持续时间长。舱内爆炸时外周血TNF-α和IL-6水平较高,全身炎症反应较舱外组重,且持续时间长,舱内爆炸时更易发生SIRS。
      5.采用普通细菌培养、检测细菌DNA评估爆炸伤后细菌移位,用绿色荧光蛋白标记技术证实细菌移位。结果表明:大鼠腹部爆炸伤后存在肠道细菌移位。细菌培养在舱内3h、舱外8h有细菌生长,总阳性率舱内为35.0%,舱外为15.4%;舱内伤后0.5h、舱外3h外周血检出细菌DNA,总细菌DNA检出率舱内为76.7%,舱外为53.3%。外周血血浆ET、IL-6、DAO、TNF-α水平与细菌移位密切相关。


        主要结论: 1.舱内爆炸时,腹部闭合性损伤程度较开阔地爆炸更严重,肝脏损伤率高;
                          2.复杂冲击波是舱内爆炸伤情严重的主要原因之一;
                          3.舱内爆炸时氧化应激反应较开阔地爆炸时更严重,血清MDA含量和GSH-Px活性可作为爆炸伤后肠道组织过氧化损伤的诊断指标;
                           4.舱内爆炸较舱外爆炸时肠黏膜屏障功能受损程度更严重,细菌移位发生早、移位率高;
                            5.血浆内毒素、IL-6、DAO、TNF-α水平可以间接反映细菌移位情况,对早期诊断细菌移位有一定实用价值。
【关键词】:冲击伤 闭合性腹部伤 伤情 损伤机制 肠黏膜屏障功能障碍 肠道细菌移位 内毒素 氧化应激 绿色荧光蛋白 大鼠
【学位授予单位】:第三军医大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:R82
【DOI】:CNKI:CDMD:1.2009.022685
【目录】:舱内爆炸致大鼠腹部闭合性损伤的特点及其对肠黏膜屏障功能的影响

聂海  

http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-90025-2009022685.htm
【摘要】: 战斗舱室是现代战争中的主要作战单元,反装甲攻坚武器可击穿战斗舱室在舱内爆炸,平时恐怖主义活动和意外突发性爆炸事件也主要发生在较狭小空间,因而相对密闭空间爆炸是现代战争和平时爆炸事件的主要特征之一。由于腹部表面积大,腹内脏器多且复杂,冲击波易导致腹腔脏器损伤。在战争中,部分伤员体表没有明显伤痕却存在腹内脏器损伤,这类伤员病情严重,后期可发生脓毒症甚至MODS,危及生命,但因其隐匿性强而未引起广泛重视,常延误诊治。由于没有明确的感染源,而肠道是体内最大的细菌和内毒素库,我们设想伤员发生脓毒症的细菌或内毒素可能来自肠道。机体遭受严重创伤(如冲击伤)后产生应激、缺血-再灌注损伤等因素导致肠黏膜屏障功能受损,肠道通透性增高,肠道细菌或内毒素可逸出肠黏膜,通过循环系统到达远处脏器,诱发MODS。目前国内外军事研究机构对爆炸伤的研究集中在听器、眼、脑、胸部和四肢损伤,对腹部爆炸伤大多着眼于穿透伤、贯通伤、切线伤等体表有明显伤痕的研究,而对相对密闭环境下腹部闭合性损伤的研究甚少。因此,开展爆炸冲击波致腹部闭合性损伤特点及冲击波在肠道黏膜屏障功能障碍中的作用研究,可阐明爆炸性武器对生物致伤特点及其机制,并为伤员制定相应的防护措施提供理论基础。本课题通过建立舱内腹部闭合性爆炸伤大鼠模型,分析了舱内大鼠腹部闭合性爆炸伤的大体形态学和组织病理学特点,明确了腹部爆炸伤严重程度与冲击波物理参数之间的量效关系,开展了大鼠腹部闭合性爆炸伤后肠黏膜屏障功能损害以及细菌移位的研究。

    主要研究方法和结果:
      1.通过在模拟陆军装甲舱室内爆炸建立致伤大鼠模型,与开阔地相同条件下爆炸致伤进行比较,从整体、器官和组织水平对大鼠腹部闭合性爆炸伤进行观察和伤情分析。结果显示:舱内爆炸时,死亡率21.7%,而舱外为6.7%;舱内爆炸时腹部脏器损伤发生65.0%,而舱外为53.3%;舱内爆炸时肝损伤率36.7%,而舱外为11.7%。舱内组爆炸时腹腔积血发生率20.0%,而舱外为5.0%。腹部脏器损伤病理组织学改变也提示舱内爆炸时腹内脏器受损较严重。
     2.在舱内不同距离采用不同剂量的点爆源进行爆炸后分析冲击波物理参数与腹部闭合性爆炸伤严重程度之间的量效关系。结果显示,舱内爆炸冲击波波形复杂,表现为高峰值压力、持续时间长、冲量大、而压力上升时间极短。总体趋势是随起爆药重量的增加、爆心距离缩小,冲击波初始压力峰值、超压峰值升高,比冲量逐渐加大;同时发现大鼠多发伤增加、伤情越来越重,死亡率增高。大鼠半数致死比冲量为73.4KPa·ms;脏器损伤严重程度与比冲量大小呈正比。
     3.通过检测舱内腹部爆炸伤大鼠血清及肠道组织氧化应激改变和对大鼠肠道组织细胞凋亡的影响以及血浆DAO、D-Lac水平的动态变化反映肠黏膜损害情况,结果显示:舱内爆炸致大鼠腹部闭合性损伤后氧化应激反应较开阔地爆炸出现早、强度大且持续时间长;舱内腹部闭合性爆炸伤后肠黏膜上皮细胞凋亡发生较早且更严重,Caspase-3表达较开阔地爆炸早且明显上调;肠道细胞凋亡与DAO、D-Lac、IL-6及内毒素正相关。
     4.检测大鼠血浆内毒素及IL-6、TNF-α水平,结果表明舱内组的肠源性内毒素血症不仅发生早,而且进展快、持续时间长。舱内爆炸时外周血TNF-α和IL-6水平较高,全身炎症反应较舱外组重,且持续时间长,舱内爆炸时更易发生SIRS。
      5.采用普通细菌培养、检测细菌DNA评估爆炸伤后细菌移位,用绿色荧光蛋白标记技术证实细菌移位。结果表明:大鼠腹部爆炸伤后存在肠道细菌移位。细菌培养在舱内3h、舱外8h有细菌生长,总阳性率舱内为35.0%,舱外为15.4%;舱内伤后0.5h、舱外3h外周血检出细菌DNA,总细菌DNA检出率舱内为76.7%,舱外为53.3%。外周血血浆ET、IL-6、DAO、TNF-α水平与细菌移位密切相关。


        主要结论: 1.舱内爆炸时,腹部闭合性损伤程度较开阔地爆炸更严重,肝脏损伤率高;
                          2.复杂冲击波是舱内爆炸伤情严重的主要原因之一;
                          3.舱内爆炸时氧化应激反应较开阔地爆炸时更严重,血清MDA含量和GSH-Px活性可作为爆炸伤后肠道组织过氧化损伤的诊断指标;
                           4.舱内爆炸较舱外爆炸时肠黏膜屏障功能受损程度更严重,细菌移位发生早、移位率高;
                            5.血浆内毒素、IL-6、DAO、TNF-α水平可以间接反映细菌移位情况,对早期诊断细菌移位有一定实用价值。
【关键词】:冲击伤 闭合性腹部伤 伤情 损伤机制 肠黏膜屏障功能障碍 肠道细菌移位 内毒素 氧化应激 绿色荧光蛋白 大鼠
【学位授予单位】:第三军医大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:R82
【DOI】:CNKI:CDMD:1.2009.022685
【目录】:
消灭零回复![:a4:]虽然,这个很偏门
为权限,狂顶帖
诶哟.
这个东西看得真寒.
rainy_heart79 发表于 2009-12-29 22:55


    这篇论文的原理就是:内爆的威力比外爆大很多
呵呵 虽然大家都知道,但是由详细的理论支持是必须的。
barotrauma 应该是肺部更敏感吧,气胸、血胸 + 可能静脉空气栓塞 ...
歪理 发表于 2009-12-31 07:47
专业哇,佩服佩服
欢迎老大继续科普!
我觉得,如果作为反APC弹药的话,如果采用串联随进战斗部,燃烧弹比爆炸弹效果更好
可见,装甲类战车内的乘员的生存能力,包含了很多个学科
回复 8# nightsky


    腹部只有肌肉,而胸部至少还有肋骨的存在。
不一定哦!LS的!肺部可是比肠子之类的脆弱的多。肠子有韧性,肺部的话……我朋友伸了个懒腰就气胸了……
当基本密闭的房间内发生煤气泄漏爆炸时的情形是不是和上面类似,还是以烧伤为主?
不过如果是装甲车辆内发生弹药殉爆时其成员还有生存的可能性吗?

当基本密闭的房间内发生煤气泄漏爆炸时的情形是不是和上面类似,还是以烧伤为主?
不过如果是装甲车辆内发 ...
micshang 发表于 2009-12-31 14:32


装甲车辆被HEAT 炸破装甲后对一名在车内人员肺部造成的损害。死者没有其他伤痕。
Blast lung autopsy specimen AFV HEAT penetration.jpg

实验结果,穿布料防弹衣的肺部受伤(死亡)的概率反而提高了
Cloth Ballistic Vest exacerbate blast injuries.jpg
当基本密闭的房间内发生煤气泄漏爆炸时的情形是不是和上面类似,还是以烧伤为主?
不过如果是装甲车辆内发 ...
micshang 发表于 2009-12-31 14:32


装甲车辆被HEAT 炸破装甲后对一名在车内人员肺部造成的损害。死者没有其他伤痕。
Blast lung autopsy specimen AFV HEAT penetration.jpg

实验结果,穿布料防弹衣的肺部受伤(死亡)的概率反而提高了
Cloth Ballistic Vest exacerbate blast injuries.jpg
简单说就是不把装甲击穿了,是没有多大意义的
这个就是传说中的内伤么


军事医学方面的帖子还真少!

军事医学方面的帖子还真少!

这个就是传说中的内伤么
addeg 发表于 2010-1-4 21:10


被爆炸的压力导致外面看不见有伤痕,但是里面就出现气胸、血胸 ... 还可以咳出血!

伤重的可以致命 ...

你说呢?像不像武侠小说的什么大侠倪寺鼎的掌风劈中胸口的后果 ... ?  [:a3:] :D
这个就是传说中的内伤么
addeg 发表于 2010-1-4 21:10


被爆炸的压力导致外面看不见有伤痕,但是里面就出现气胸、血胸 ... 还可以咳出血!

伤重的可以致命 ...

你说呢?像不像武侠小说的什么大侠倪寺鼎的掌风劈中胸口的后果 ... ?  [:a3:] :D
别当坦克兵了!
uiopuiop 发表于 2010-1-5 21:45

坦克兵是“一锅四件”,装甲步兵是 ... ?  :D
这就是冲击波所致的损伤
肺部主要易被超压损伤 而腹眼关节腔容易被冲击波损伤
封闭舱室内冲击波多次反射容易形成叠加
如果肠璧破裂造成腹膜内感染的话 死亡率是很高的
不过有防护比没防护好的多 在坦克里面至少不挨155破片 相应地 坦克乘员易受冲击 烧伤 挫伤 较少破片致开放性创伤
这就为野战救护提供了参考
当年以色列就对战损坦克的成员受伤害的情况作了精确统计,结果是烧伤是第一位的
solitary 发表于 2009-12-31 13:24


    假如就能装10多克燃烧剂的话,就不能这么说了

其实效果主要是要看打到坦克哪了
歪理 发表于 2010-1-6 00:51


没装甲的一锅端的更多
jumin 发表于 2010-1-6 10:13


    嗯,最大的损害是烧伤,然后是破片伤(来自于装甲和弹芯,射流等破碎的碎片),然后才是超压伤

所以最重视阻燃的坦克服,有条件要求能挡一些小破片,超压则不作重点考虑

事实上三者还有些矛盾的
猎杀m1a2 发表于 2010-1-6 18:32

看老毛子乘坐装甲运兵车都是坐在“锅”外头的。

理由?HEAT 打中运兵车时伤亡会比坐在“锅”里面少!“压力锅”内超压是一个重要的因素。

   嗯,最大的损害是烧伤,然后是破片伤(来自于装甲和弹芯,射流等破碎的碎片),然后才是超压伤

所以最重视阻燃的坦克服,有条件要求能挡一些小破片,超压则不作重点考虑

事实上三者还有些矛盾的


“超压则不作重点考虑”和国外有显著差异。

有实战经验的就会知道PBI (Primary Blast Injury) 在被HEAT 炸穿的坦克和运兵车相当常见。以阿战争后居然除了一个新名词,ATGM syndrome(ATGM: Anti-Tank Guided Munition)。

尽管 发生率比其他(碎片、烧伤)的低(~20%伤患者会有),PBI 不适当治疗是可以有相当比例的死亡的。既然是这样,“超压则不作重点考虑”真的说得过去吗?

Owen-Smith, M. S. 1977. Armored fighting vehicle casualties. R. Army Med. Corps 123:65-72
已经下了

看老毛子乘坐装甲运兵车都是坐在“锅”外头的。

理由?HEAT 打中运兵车时伤亡会比坐在“锅”里面少! ...
歪理 发表于 2010-1-6 22:39



    超压主要来自于反装甲弹药穿透过程中产生的应力波从装甲传入空气(对厚装甲)和部分爆轰产物进入车内(对薄装甲)。前部分超压本身数值就低,除非在穿透点很近的距离内,这个超压伤才有致伤能力,后者范围较大,因此致伤致死的几率较高。但无论前者还是后者,坦克乘员的个人防护措施都无法防护,限于坦克内部的结构,也无法在坦克乘员舱设计时考虑这一点。你说的超压伤若不恰当治疗有较高死亡率这一点确实对,但是仅就坦克而言,一是超压伤在几种致伤原因中是比例最小,且远远小于其他几个原因的,二是设计时目前也无法做到对超压伤有效防护。
   如要个人防护上做到有效对超压伤的防护,只有穿全封闭硬质的防护服,中间多几层不同材料的夹层,并加入空气层,乘员配备个人呼吸设备。
看老毛子乘坐装甲运兵车都是坐在“锅”外头的。

理由?HEAT 打中运兵车时伤亡会比坐在“锅”里面少! ...
歪理 发表于 2010-1-6 22:39



    超压主要来自于反装甲弹药穿透过程中产生的应力波从装甲传入空气(对厚装甲)和部分爆轰产物进入车内(对薄装甲)。前部分超压本身数值就低,除非在穿透点很近的距离内,这个超压伤才有致伤能力,后者范围较大,因此致伤致死的几率较高。但无论前者还是后者,坦克乘员的个人防护措施都无法防护,限于坦克内部的结构,也无法在坦克乘员舱设计时考虑这一点。你说的超压伤若不恰当治疗有较高死亡率这一点确实对,但是仅就坦克而言,一是超压伤在几种致伤原因中是比例最小,且远远小于其他几个原因的,二是设计时目前也无法做到对超压伤有效防护。
   如要个人防护上做到有效对超压伤的防护,只有穿全封闭硬质的防护服,中间多几层不同材料的夹层,并加入空气层,乘员配备个人呼吸设备。
不仅仅是外伤,大多数时是复合伤
看老毛子乘坐装甲运兵车都是坐在“锅”外头的。

理由?HEAT 打中运兵车时伤亡会比坐在“锅”里面少!“压力锅”内超压是一个重要的因素。
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要看薄皮厚皮,薄皮和厚皮超压来源不一样,BTR, BMP那种薄皮,超压的来源有破甲弹炸药的爆轰产物,厚皮则没有。
以军有一辆梅卡瓦2的车长,露个头在外面,结果一发RPG-7 袭来(击穿与否未知),别的乘员都没事,车长阵亡。
应该还要考虑后期影响 尤其是长期性器质损伤
猎杀m1a2 发表于 2010-1-15 10:46

也要看 HEAT 的大小 ... M72 66mm HEAT 贯穿坦克(侧面)和 AGM-65 (57公斤 HEAT 弹头)打坦克会有很大差别 ... 再厚的都有足够超压给你开盖子 :D

另外就是看大众那里,坦克车顶也是“薄皮”,被 TOW-2B 或者 Bofors 的 BILL 顶攻也会有足够超压“开盖子”

Bill 2 Sept 15-17 1998 Bofors Test Center Demo_1.jpg

Bill 2 vs T-72 RHS_11.jpg
回复 33# 歪理


    确实,三代坦克上除了正面和炮塔侧面、车体侧面前部,其他地方都是薄装甲

  二代坦克除了正面和侧面前部,其他地方都是薄装甲。
比较糊涂
打薄皮的还是用 SMAW 、AT-4 的 HEDP 弹效果比较惊人 :D

ROCMC SMAW.jpg

SMAW HEDP effect on light armor.JPG
回复 36# 歪理


询问个问题:SMAW有EFP战斗部的型号没?
猎杀m1a2 发表于 2010-1-18 11:55

没有,不过,替代 SMAW 的 SRAW (FGM-172A) 就使用顶攻的 EFP。
回复 38# 歪理


    谢谢了。