爆炸沖擊波對大鼠血清部分激素含量的影響

程 康 陳永斌 方恒虎 王海昌 任東青 曾桂英

爆炸性武器(或彈藥)爆炸時將產(chǎn)生壓力巨大的沖擊波、溫度極高的熱氣浪和高速飛濺的破片，而沖擊波對周圍環(huán)境和生物體造成的嚴重損傷，是爆炸性武器(或彈藥)爆炸時的主要殺傷因素;其中爆炸沖擊傷的急救、臨床表現(xiàn)和治療報道較為多見，而在損傷機制中有關(guān)沖擊波所致激素含量變化的報道卻很少［1，2］。激素含量的變化可反映機體內(nèi)分泌功能的狀況，也是診斷疾病的重要依據(jù)之一。為探討爆炸沖擊波所致的損傷后期效應(yīng)，本研究采用某型榴彈彈藥(三硝基甲苯，trinitro tolune，TNT)在開闊地爆炸，用放射免疫法測定爆后不同時間(爆后12h、24h、3天、7天、14天)大鼠激素含量的變化，擬為損傷的后期治療提供依據(jù)。

材料與方法

1.爆炸條件:實驗選擇在開闊地進行。實驗時將某型榴彈彈藥(TNT)，放置在高度為135cm的木制架上，彈質(zhì)心離地面高度為160cm。以彈藥質(zhì)心在地面的投影點為爆心。

2.動物分組和布放:選用第四軍醫(yī)大學(xué)實驗動物中心提供的SD雄性大鼠，體質(zhì)量250～300g，鼠齡9～10周，固定在用鐵絲編制的寵物籠內(nèi)，每籠3只，布放在距爆心12m處，正常對照組大鼠放置在離爆炸點1.5km外的掩體內(nèi)。

3.觀察指標與方法:于彈藥爆炸后20mim左右實驗人員迅速進入試驗場，觀察記錄動物受傷情況、死亡情況、姿態(tài)、有無移位等;活存大鼠帶回學(xué)校按完全隨機法分組，進行后期效應(yīng)的觀察。

4.激素含量的測定:于爆后不同時間(爆后 12h、24h、3天、7天和14天)，經(jīng)腹腔給大鼠注入1%戊巴比妥鈉(50mg/kg)麻醉后，采用頸動脈插管采血;離心(3000r/min×15min)、分離血清，－20℃冷藏待用。血清激素含量采用放射免疫法在FJ－20008PS型γ射線免疫計數(shù)儀上進行測定，操作方法和步驟嚴格按試劑盒說明書進行。放射免疫試劑盒分別購自美國PerkinElmer公司、深圳拉爾文生物工程技術(shù)有限公司和天津九鼎醫(yī)學(xué)生物工程有限公司。

5.統(tǒng)計學(xué)方法:Excel建立數(shù)據(jù)庫，采用SPSS 10.0統(tǒng)計軟件進行秩和檢驗，所測數(shù)據(jù)以均數(shù)±標準差()表示，以 P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

1.彈藥的爆炸參數(shù):彈藥在大鼠布放完后30mim內(nèi)采用電子引爆，利用傳感器測得在離爆心12m處的超壓值為26kPa，超壓作用時間為4.0ms。

2.爆后大鼠的現(xiàn)場狀況:彈藥爆后大鼠現(xiàn)場死亡1只，余未見明顯的外傷。

3.爆后不同時間大鼠血清部分激素含量的變化:表1表示爆后不同時間大鼠垂體－腎上腺軸部分激素含量的變化。從表1中我們看到，在彈藥爆后12h，大鼠血清ACTH、ALD和CORT的含量均明顯升高(和正常對照組相比較，P＜0.01)，在爆后24h，除ACTH降低外(和正常對照組相比較，P＜0.01)，ALD和COR仍維持在較高水平。爆后3天、7天時，雖然3種激素含量均有明顯降低(P＜0.01)，但CORT仍高于正常對照組(P＜0.01);爆后14天時，除ACTH的含量基本恢復(fù)正常外，ALD和COR的含量仍高于正常對照組。

表2表示爆后不同時間大鼠垂體－甲狀腺、垂體－性腺軸中部分激素含量的變化。從表2中我們看到，從彈藥爆后12h起，直至爆后14天大鼠血清T4含量明顯低于正常對照組(P ＜0.01，P ＜0.05)，而T3則沒有明顯的變化。T則在爆后12h出現(xiàn)明顯升高，爆后24h開始降低，直至爆后7天，但在爆后14天大鼠血清T的含量再次升高。

表1 彈藥爆后不同時間大鼠血清垂體－腎上腺軸部分激素含量的變化(，n=6)

表1 彈藥爆后不同時間大鼠血清垂體－腎上腺軸部分激素含量的變化(，n=6)

與正常對照組比較，*P＜0.01

表2 彈藥爆后不同時間大鼠血清T3、T4和T含量的變化(，n=6)

表2 彈藥爆后不同時間大鼠血清T3、T4和T含量的變化(，n=6)

與正常對照組比較，*P ＜0.05;與正常對照組比較，＊＊P ＜0.001

討 論

爆炸性武器或彈藥爆炸時將以巨大壓力的沖擊波造成人員的沖擊傷，戰(zhàn)時引起嚴重的戰(zhàn)斗減員，影響戰(zhàn)斗力，延誤戰(zhàn)機;恐怖襲擊(大多為采用炸藥、制式和自制的爆炸裝置等引爆，主要針對重要場所和人口密集的地區(qū)，人員傷亡較多，且傷情復(fù)雜)和平時事故將造成嚴重的人員傷亡，給社會和家庭造成不可彌補的損失［3］。因此對于因沖擊波作用而造成的損傷的臨床診斷、急救、治療，以及有關(guān)損傷機制一直是創(chuàng)傷外科研究的熱點，且報道較多，但對于沖擊波所致的機體激素含量的變化報道卻極少［1～6］。

內(nèi)分泌系統(tǒng)由腺垂體及其靶腺(甲狀腺、性腺和腎上腺)分別組成下丘腦－垂體－甲狀腺軸，下丘腦－垂體－性腺軸和下丘腦－垂體－腎上腺軸，并和神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)構(gòu)成神經(jīng)－內(nèi)分泌－免疫網(wǎng)絡(luò)，共同維持著機體內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定，調(diào)節(jié)機體的新陳代謝、生長、發(fā)育和生殖等功能。當機體受到外界因素的刺激時，即可出現(xiàn)非特異性適應(yīng)反應(yīng)，表現(xiàn)為以下丘腦－垂體－腎上腺軸(hypothalamic－pituitary adrenocortical axis，HPA)功能變化為主要特征的應(yīng)激反應(yīng)［7］。本試驗中我們看到，當大鼠受到彈藥爆炸時沖擊波作用后12h，血清中ACTH、ALD和CORT的含量均明顯升高，雖然隨后降低，但直至爆后14天，除ACTH恢復(fù)至正常水平外，CORT、ALD仍保持較高水平。ACTH在應(yīng)激反應(yīng)中起著重要的防御保護作用，ALD和CORT分別為腎上腺球狀帶和腎上腺束狀帶分泌的鹽皮質(zhì)激素和糖皮質(zhì)激素，它們對腎功能，機體糖代謝、蛋白質(zhì)代謝和脂肪代謝，體內(nèi)Na+、K+代謝等都具有重要的調(diào)節(jié)作用，對維持正常血壓和保持血量方面也起著重要的效果。在我們的觀察中還發(fā)現(xiàn):彈藥爆后12h、1天大鼠血壓升高，至爆后3天開始下降，直至7天，仍未恢復(fù)正常;這也表明ALD和CORT的變化引起了機體心血管功能的變化。而下丘腦－垂體－甲狀腺軸中T3、T4在爆后12h～14天中一直處于降低狀態(tài);T在爆后12h明顯升高，24h即出現(xiàn)降低，至爆后14天時再次升高。上述結(jié)果與文獻［7，8］中的報道是一致的，不同的僅是作用因素不同。有學(xué)者認為各種應(yīng)激反應(yīng)可以使機體T含量增高，在脂肪組織中轉(zhuǎn)化E2減弱，同時T含量上升可以提高身體素質(zhì)，增強機體對應(yīng)激刺激的適應(yīng)能力。

由此看來，大鼠在受到?jīng)_擊波作用后出現(xiàn)了明顯的應(yīng)激反應(yīng)，表現(xiàn)為激素含量的變化。上述結(jié)果除與文獻［7，8］中分析的神經(jīng)內(nèi)分泌、機體代謝的改變有關(guān)外，我們認為可能還存在因致傷因素沖擊波作用引起的血腦屏障的損傷、腺垂體及其靶腺結(jié)構(gòu)的變化，這需要進一步的研究來證實［4］。

機體激素含量的變化必將引起機體生理狀況的變化，如心跳加快、血壓升高、情緒激動、體能和智能變化等。近年研究發(fā)現(xiàn)，機體遭受強烈刺激，尚可致使體內(nèi)穩(wěn)態(tài)破壞并出現(xiàn)細胞代謝障礙甚至死亡，從而引起神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)疾病的發(fā)生［9］。

因此對于受沖擊波損傷的人員(戰(zhàn)時傷員或恐怖襲擊和事故傷員)，不僅要及時地治療他們身體的外傷，更要積極地治療他們機體內(nèi)分泌功能的紊亂，以減少繼發(fā)病和后遺癥的發(fā)生，以保障部隊戰(zhàn)斗力，提高受傷人員的生存質(zhì)量。

1 黎鰲，盛志勇，王正國，等.現(xiàn)代戰(zhàn)傷外科學(xué)［M］.北京:人民軍醫(yī)出版社，1998:57－61

2 王德文.現(xiàn)代軍事病理學(xué)［M］.北京:軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院出版社，2002:564－569

3 王正國.反恐需知—城市爆炸沖擊傷［J］.中華急診醫(yī)學(xué)雜志，2010，19(5):.453 －437

4 任東青，趙濤，張世英，等.爆炸沖擊波對大鼠血腦屏障的損害［J］.解放軍預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志，2008，26(1):4 －8

5 任東青，趙濤，張杰，等.爆炸沖擊傷大鼠腦組織c－Fos和c－Jun蛋白表達的改變［J］.解放軍預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志，2007，25(5):316－319

6 嚴軍，蔣建新，周繼紅，等.犬水下沖擊傷后血糖變化與肺損傷的關(guān)聯(lián)分析［J］.創(chuàng)傷外科雜志，2010，l2(3):259－262

7 李留安，楊曉靜，杜改梅，等.HPA軸應(yīng)激應(yīng)答反應(yīng)產(chǎn)生的中樞調(diào)節(jié)機制［J］.中國獸醫(yī)雜志，2010，46(6):65－66

8 陳鈺，任建安.創(chuàng)傷和感染應(yīng)激對蛋白質(zhì)代謝率的影響［J］.腸外與腸內(nèi)營養(yǎng)，2010，17(3):172 －174

9 廖永暉，千年松，張毅，等.創(chuàng)傷應(yīng)激與肝細胞凋亡［J］.世界華人消化雜志，2010，18(15):1569－1576