爆炸冲击波对大鼠血清部分激素含量的影响

程 康 陈永斌 方恒虎 王海昌 任东青 曾桂英

爆炸性武器(或弹药)爆炸时将产生压力巨大的冲击波、温度极高的热气浪和高速飞溅的破片，而冲击波对周围环境和生物体造成的严重损伤，是爆炸性武器(或弹药)爆炸时的主要杀伤因素;其中爆炸冲击伤的急救、临床表现和治疗报道较为多见，而在损伤机制中有关冲击波所致激素含量变化的报道却很少［1，2］。激素含量的变化可反映机体内分泌功能的状况，也是诊断疾病的重要依据之一。为探讨爆炸冲击波所致的损伤后期效应，本研究采用某型榴弹弹药(三硝基甲苯，trinitro tolune，TNT)在开阔地爆炸，用放射免疫法测定爆后不同时间(爆后12h、24h、3天、7天、14天)大鼠激素含量的变化，拟为损伤的后期治疗提供依据。

材料与方法

1.爆炸条件:实验选择在开阔地进行。实验时将某型榴弹弹药(TNT)，放置在高度为135cm的木制架上，弹质心离地面高度为160cm。以弹药质心在地面的投影点为爆心。

2.动物分组和布放:选用第四军医大学实验动物中心提供的SD雄性大鼠，体质量250～300g，鼠龄9～10周，固定在用铁丝编制的宠物笼内，每笼3只，布放在距爆心12m处，正常对照组大鼠放置在离爆炸点1.5km外的掩体内。

3.观察指标与方法:于弹药爆炸后20mim左右实验人员迅速进入试验场，观察记录动物受伤情况、死亡情况、姿态、有无移位等;活存大鼠带回学校按完全随机法分组，进行后期效应的观察。

4.激素含量的测定:于爆后不同时间(爆后 12h、24h、3天、7天和14天)，经腹腔给大鼠注入1%戊巴比妥钠(50mg/kg)麻醉后，采用颈动脉插管采血;离心(3000r/min×15min)、分离血清，－20℃冷藏待用。血清激素含量采用放射免疫法在FJ－20008PS型γ射线免疫计数仪上进行测定，操作方法和步骤严格按试剂盒说明书进行。放射免疫试剂盒分别购自美国PerkinElmer公司、深圳拉尔文生物工程技术有限公司和天津九鼎医学生物工程有限公司。

5.统计学方法:Excel建立数据库，采用SPSS 10.0统计软件进行秩和检验，所测数据以均数±标准差()表示，以 P＜0.05为差异有统计学意义。

结 果

1.弹药的爆炸参数:弹药在大鼠布放完后30mim内采用电子引爆，利用传感器测得在离爆心12m处的超压值为26kPa，超压作用时间为4.0ms。

2.爆后大鼠的现场状况:弹药爆后大鼠现场死亡1只，余未见明显的外伤。

3.爆后不同时间大鼠血清部分激素含量的变化:表1表示爆后不同时间大鼠垂体－肾上腺轴部分激素含量的变化。从表1中我们看到，在弹药爆后12h，大鼠血清ACTH、ALD和CORT的含量均明显升高(和正常对照组相比较，P＜0.01)，在爆后24h，除ACTH降低外(和正常对照组相比较，P＜0.01)，ALD和COR仍维持在较高水平。爆后3天、7天时，虽然3种激素含量均有明显降低(P＜0.01)，但CORT仍高于正常对照组(P＜0.01);爆后14天时，除ACTH的含量基本恢复正常外，ALD和COR的含量仍高于正常对照组。

表2表示爆后不同时间大鼠垂体－甲状腺、垂体－性腺轴中部分激素含量的变化。从表2中我们看到，从弹药爆后12h起，直至爆后14天大鼠血清T4含量明显低于正常对照组(P ＜0.01，P ＜0.05)，而T3则没有明显的变化。T则在爆后12h出现明显升高，爆后24h开始降低，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 弹药爆后不同时间大鼠血清垂体－肾上腺轴部分激素含量的变化(，n=6)

表1 弹药爆后不同时间大鼠血清垂体－肾上腺轴部分激素含量的变化(，n=6)

与正常对照组比较，*P＜0.01

表2 弹药爆后不同时间大鼠血清T3、T4和T含量的变化(，n=6)

表2 弹药爆后不同时间大鼠血清T3、T4和T含量的变化(，n=6)

与正常对照组比较，*P ＜0.05;与正常对照组比较，＊＊P ＜0.001

讨 论

爆炸性武器或弹药爆炸时将以巨大压力的冲击波造成人员的冲击伤，战时引起严重的战斗减员，影响战斗力，延误战机;恐怖袭击(大多为采用炸药、制式和自制的爆炸装置等引爆，主要针对重要场所和人口密集的地区，人员伤亡较多，且伤情复杂)和平时事故将造成严重的人员伤亡，给社会和家庭造成不可弥补的损失［3］。因此对于因冲击波作用而造成的损伤的临床诊断、急救、治疗，以及有关损伤机制一直是创伤外科研究的热点，且报道较多，但对于冲击波所致的机体激素含量的变化报道却极少［1～6］。

内分泌系统由腺垂体及其靶腺(甲状腺、性腺和肾上腺)分别组成下丘脑－垂体－甲状腺轴，下丘脑－垂体－性腺轴和下丘脑－垂体－肾上腺轴，并和神经系统、免疫系统构成神经－内分泌－免疫网络，共同维持着机体内环境的相对稳定，调节机体的新陈代谢、生长、发育和生殖等功能。当机体受到外界因素的刺激时，即可出现非特异性适应反应，表现为以下丘脑－垂体－肾上腺轴(hypothalamic－pituitary adrenocortical axis，HPA)功能变化为主要特征的应激反应［7］。本试验中我们看到，当大鼠受到弹药爆炸时冲击波作用后12h，血清中ACTH、ALD和CORT的含量均明显升高，虽然随后降低，但直至爆后14天，除ACTH恢复至正常水平外，CORT、ALD仍保持较高水平。ACTH在应激反应中起着重要的防御保护作用，ALD和CORT分别为肾上腺球状带和肾上腺束状带分泌的盐皮质激素和糖皮质激素，它们对肾功能，机体糖代谢、蛋白质代谢和脂肪代谢，体内Na+、K+代谢等都具有重要的调节作用，对维持正常血压和保持血量方面也起着重要的效果。在我们的观察中还发现:弹药爆后12h、1天大鼠血压升高，至爆后3天开始下降，直至7天，仍未恢复正常;这也表明ALD和CORT的变化引起了机体心血管功能的变化。而下丘脑－垂体－甲状腺轴中T3、T4在爆后12h～14天中一直处于降低状态;T在爆后12h明显升高，24h即出现降低，至爆后14天时再次升高。上述结果与文献［7，8］中的报道是一致的，不同的仅是作用因素不同。有学者认为各种应激反应可以使机体T含量增高，在脂肪组织中转化E2减弱，同时T含量上升可以提高身体素质，增强机体对应激刺激的适应能力。

由此看来，大鼠在受到冲击波作用后出现了明显的应激反应，表现为激素含量的变化。上述结果除与文献［7，8］中分析的神经内分泌、机体代谢的改变有关外，我们认为可能还存在因致伤因素冲击波作用引起的血脑屏障的损伤、腺垂体及其靶腺结构的变化，这需要进一步的研究来证实［4］。

机体激素含量的变化必将引起机体生理状况的变化，如心跳加快、血压升高、情绪激动、体能和智能变化等。近年研究发现，机体遭受强烈刺激，尚可致使体内稳态破坏并出现细胞代谢障碍甚至死亡，从而引起神经系统、心血管系统疾病的发生［9］。

因此对于受冲击波损伤的人员(战时伤员或恐怖袭击和事故伤员)，不仅要及时地治疗他们身体的外伤，更要积极地治疗他们机体内分泌功能的紊乱，以减少继发病和后遗症的发生，以保障部队战斗力，提高受伤人员的生存质量。

1 黎鳌，盛志勇，王正国，等.现代战伤外科学［M］.北京:人民军医出版社，1998:57－61

2 王德文.现代军事病理学［M］.北京:军事医学科学院出版社，2002:564－569

3 王正国.反恐需知—城市爆炸冲击伤［J］.中华急诊医学杂志，2010，19(5):.453 －437

4 任东青，赵涛，张世英，等.爆炸冲击波对大鼠血脑屏障的损害［J］.解放军预防医学杂志，2008，26(1):4 －8

5 任东青，赵涛，张杰，等.爆炸冲击伤大鼠脑组织c－Fos和c－Jun蛋白表达的改变［J］.解放军预防医学杂志，2007，25(5):316－319

6 严军，蒋建新，周继红，等.犬水下冲击伤后血糖变化与肺损伤的关联分析［J］.创伤外科杂志，2010，l2(3):259－262

7 李留安，杨晓静，杜改梅，等.HPA轴应激应答反应产生的中枢调节机制［J］.中国兽医杂志，2010，46(6):65－66

8 陈钰，任建安.创伤和感染应激对蛋白质代谢率的影响［J］.肠外与肠内营养，2010，17(3):172 －174

9 廖永晖，千年松，张毅，等.创伤应激与肝细胞凋亡［J］.世界华人消化杂志，2010，18(15):1569－1576