高潔，康健毅，王麗麗，楊策，伍亞民，李兵倉(cāng)，王建民，賴西南

·軍事醫(yī)學(xué)·

密閉艙室內(nèi)爆炸致大鼠失能性腦損傷的神經(jīng)電生理機(jī)制研究

高潔，康健毅，王麗麗，楊策，伍亞民，李兵倉(cāng)，王建民，賴西南

目的探討密閉艙室內(nèi)爆炸致大鼠失能性腦損傷的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律及神經(jīng)電生理機(jī)制。方法68只SD大鼠隨機(jī)分為正常對(duì)照組(n=4)、開闊地爆炸組(OTB組，n=32)和艙室爆炸組(ECB組，n=32)。艙室爆炸組和開闊地爆炸組分別在模擬裝甲艙室內(nèi)和艙外以600mg雷管電起爆，動(dòng)物距爆點(diǎn)21.5cm。觀察大鼠傷前及傷后1、3、5、8、12、24、72h(每個(gè)時(shí)間點(diǎn)4只大鼠)失能性腦缺血面積和誘發(fā)電位的改變。結(jié)果艙室內(nèi)、外爆炸后30min大鼠失能程度均為25%。TTC染色顯示開OTB組傷后5h出現(xiàn)肉眼可見腦缺血區(qū)域，12h缺血區(qū)面積最大，至72h基本恢復(fù)正常；ECB組傷后3h即可見缺血區(qū)，至72h缺血區(qū)仍存在。誘發(fā)電位檢測(cè)顯示，ECB組傷后5h體感誘發(fā)電位N1波潛伏期延長(zhǎng)，傷后8h運(yùn)動(dòng)誘發(fā)電位N1波潛伏期延長(zhǎng)，且感覺(jué)變化先于運(yùn)動(dòng)變化。結(jié)論艙室爆炸致腦失能較開闊地爆炸更早且傷情更重，缺血區(qū)域和誘發(fā)電位的潛伏期可能與失能性腦損傷相關(guān)。

密閉空間；復(fù)合沖擊波；腦損傷；誘發(fā)電位

在現(xiàn)代高技術(shù)局部戰(zhàn)爭(zhēng)中，具有相對(duì)密閉、獨(dú)立空間的作戰(zhàn)兵器，如飛機(jī)、艦船、裝甲車輛等，既是主要的作戰(zhàn)單體，也是被攻擊的重點(diǎn)目標(biāo)[1]。目前，針對(duì)坦克裝甲及防護(hù)掩體的三種主要破壞形式即層裂引起的碎片飛散、聚能射流或自鍛破片以及長(zhǎng)桿彈的侵徹貫穿的防護(hù)研究已取得系列進(jìn)展，但是爆炸造成的強(qiáng)沖擊波導(dǎo)致的坦克裝甲及防護(hù)掩體內(nèi)人員的失能(即喪失戰(zhàn)斗能力)情況尚未引起足夠重視。因此，研究模擬戰(zhàn)爭(zhēng)條件下動(dòng)物失能的表現(xiàn)有助于揭示傷員繼發(fā)失能情況，并評(píng)估在一定軍事打擊范圍內(nèi)的失能概率。皮質(zhì)體感誘發(fā)電位(somatosensory evoked potential，SEP)可反映大腦皮質(zhì)感覺(jué)系統(tǒng)的功能狀態(tài)，其潛伏期變化可能與腦損傷程度密切相關(guān)[2]。運(yùn)動(dòng)誘發(fā)電位(motor evoked potential，MEP)作為檢查運(yùn)動(dòng)神經(jīng)系統(tǒng)功能(錐體束及周圍神經(jīng)傳導(dǎo)功能)的無(wú)創(chuàng)性神經(jīng)電生理學(xué)方法，能通過(guò)電流瞬間釋放興奮運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)，在腦內(nèi)產(chǎn)生生物電流，神經(jīng)沖動(dòng)沿錐體束、周圍神經(jīng)傳導(dǎo)至肌肉，通過(guò)接收電極，記錄到周圍神經(jīng)的復(fù)合電位，通過(guò)對(duì)潛伏期和波幅的分析判斷運(yùn)動(dòng)通路的功能狀況[3]。本研究通過(guò)模擬艙室爆炸，對(duì)清醒大鼠腦功能進(jìn)行研究，觀察反映大腦皮質(zhì)神經(jīng)元電活動(dòng)和白質(zhì)神經(jīng)纖維傳導(dǎo)功能的SEP和MEP某些成分的潛伏期變化，探討艙室爆炸后腦失能的感覺(jué)和運(yùn)動(dòng)損傷機(jī)制。

1 材料與方法

1.1 主要儀器與試劑 等比例縮小模擬裝甲運(yùn)兵車(本單位自制)，Powerlab 16S生理多導(dǎo)儀(澳大利亞AD公司)，冰凍切片機(jī)(德國(guó)Leica公司)，Wave Book 2/516A數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、QW550圖像分析儀及匹配軟件、壓力傳感器(美國(guó)康柏公司)，BH-6顯微鏡(日本Olympus公司)，銀球電極、保護(hù)電極。戊巴比妥鈉、生理鹽水、福爾馬林、氯化三苯基四唑。

1.2 方法

1.2.1 動(dòng)物分組及爆炸模型的建立 健康成年SD大鼠68只(第三軍醫(yī)大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供)，雌雄各半，體重220～270g，隨機(jī)分為正常對(duì)照組(4 只)、開闊地爆炸組(OTB組，32只)、艙室爆炸組(ECB組，32只)，后兩組分為傷前及傷后1、3、5、8、12、24、72h共8個(gè)時(shí)間點(diǎn)，每個(gè)時(shí)間點(diǎn)4只。ECB組動(dòng)物置于等比例縮小模擬裝甲運(yùn)兵車內(nèi)，采用600mg雷管(以DDNP作為起爆藥)電起爆，用美國(guó)PCB公司壓力傳感器記錄沖擊波超壓，傳至Wave Book 2/516A數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，用Wave view軟件進(jìn)行記錄和分析。清醒大鼠放置于鐵籠內(nèi)，以彈力束帶固定于距炸藥點(diǎn)21.5cm處，爆炸后迅速打開艙室窗戶排煙以避免吸入煙霧。OTB組動(dòng)物在無(wú)任何遮障空間即開闊地接受爆炸，數(shù)據(jù)采集同上。正常對(duì)照組不做任何處理，待大鼠安靜30min后直接采集數(shù)據(jù)。

1.2.2 失能評(píng)判 動(dòng)物失能評(píng)判以現(xiàn)場(chǎng)觀察為主，主要采用盲法讓觀察者查看爆炸傷后動(dòng)物的一般生理行為并評(píng)分，以反映傷后30min內(nèi)的失能情況，具體標(biāo)準(zhǔn)如下[4-7]：①睜眼。自行睜眼計(jì)3分，經(jīng)手壓眶上裂刺痛可睜眼計(jì)2分，不能睜眼計(jì)1分；②站立。動(dòng)物在爆炸現(xiàn)場(chǎng)可自行站立計(jì)4分，手壓眶上裂有刺痛反應(yīng)但仍正常站立計(jì)3分，手壓眶上裂有刺痛反應(yīng)卻站立不穩(wěn)計(jì)2分，不能站立計(jì)1分；③運(yùn)動(dòng)。自行行走、奔跑計(jì)5分，手壓眶上裂有刺痛反應(yīng)可行走但不愿意動(dòng)或者活動(dòng)減少計(jì)4分，手壓眶上裂有刺痛反應(yīng)能運(yùn)動(dòng)但不能行走計(jì)3分，手壓眶上裂有刺痛反應(yīng)并有躲避反應(yīng)不能行走計(jì)2分，手壓眶上裂有刺痛反應(yīng)無(wú)肢體活動(dòng)計(jì)1分；④飲水或進(jìn)食。給食物和飲用水時(shí)，如果動(dòng)物可以自由飲水或主動(dòng)進(jìn)食計(jì)3分，不能飲水或進(jìn)食計(jì)1分。

1.2.3 SEP和MEP的測(cè)定 分別在傷后1、3、5、8、12、24、72h等時(shí)間點(diǎn)測(cè)定各組大鼠的SEP和MEP，每組大鼠測(cè)定4只。動(dòng)物頭部固定于腦立體定向儀，在爆炸側(cè)前囟部位做一小切口，暴露顱骨，將銀球記錄電極固定于前囟后方、中線旁側(cè)2mm處顱骨上，引導(dǎo)皮質(zhì)SEP，參考電極置于頭部切口皮膚上[5-6]，刺激保護(hù)電極固定于對(duì)側(cè)坐骨神經(jīng)遠(yuǎn)端，地線置于鼠尾，給予單脈沖刺激，應(yīng)用Powerlab/16s生物數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(澳大利亞ADI公司)記錄數(shù)據(jù)。刺激參數(shù)為波寬200μs，強(qiáng)度3mA，延時(shí)2ms，周期200ms，疊加128次。測(cè)定MEP時(shí)，將刺激電極置于前囟前方1mm、中線旁側(cè)0.5mm處顱骨上，記錄電極置于腓腸肌(與參考電極相距離1mm)，地線置于鼠尾，刺激強(qiáng)度5mA，其余參數(shù)同SEP。

1.2.4 大鼠失能性腦缺血面積測(cè)定 各組大鼠于相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)麻醉后斷頭取腦，置于冰生理鹽水(4℃) 中30min，取出后以濾紙吸干表面水分，自前囟處行片厚3mm連續(xù)切片，共12片，將切片置于2%氯化三苯基四唑(TTC)溶液中，37℃避光孵育30min，4%甲醛溶液固定過(guò)夜，觀察染色結(jié)果，正常腦組織為紅色，缺血區(qū)為白色。照相后以SPOT軟件分析、計(jì)算缺血面積。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 11.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料以表示，確認(rèn)為正態(tài)分布后行單因素方差分析，進(jìn)一步兩兩比較采用SNK-q檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 開闊地和密閉艙室爆炸沖擊波壓力參數(shù)在距離炸藥21.5cm處放置傳感器測(cè)定數(shù)據(jù)6次后取平均值。與OTB組比較，ECB組沖擊波物理參數(shù)表現(xiàn)為峰值壓力持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)(14.000±2.200msvs0.605±0.048ms)，最大壓力上升時(shí)間快(0.017±0.010msvs0.060±0.008ms)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)，但兩組最大峰值壓力(141±14kPavs137±29kPa)比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。OTB組波形表現(xiàn)為沖擊波壓力快速升高達(dá)到峰值，緊接著快速衰減至略低于周圍水平，然后恢復(fù)到周圍正常壓力水平(圖1A)，ECB組沖擊波壓力-時(shí)間波形圖表現(xiàn)為復(fù)雜沖擊波波形，重復(fù)出現(xiàn)超壓、負(fù)壓(圖1B)。

圖1 爆炸波壓力波形模擬圖Fig. 1 The waveform of blast recorded at 21.5cm from the chargeA. The simulating wave of blast in the open field; B. The simulating wave of blast in mini cabin

表1 大鼠傷后腦缺血面積(mm2，±s，n=4)Tab. 1 Infarction area of rats' brain after explosion (mm2,±s,n=4)

表1 大鼠傷后腦缺血面積(mm2，±s，n=4)Tab. 1 Infarction area of rats' brain after explosion (mm2,±s,n=4)

(1)P<0.01compared with control group; (2)P<0.01compared with OTB group

Time after explosion (h) Control group OTB group ECB group 1 0 17.68±0.89(1) 23.33±0.89(1)(2)3 20.33±0.67(1) 26.33±1.45(1)(2)5 24.00±1.00(1) 27.67±0.33(1)(2)8 27.33±0.89(1) 34.33±1.21(1)(2)12 22.67±0.89(1) 33.67±0.83(1)(2)24 20.67±0.33(1) 31.33±0.33(1)(2)72 19.67±0.67(1) 29.33±0.89(1)(2)

表2 兩組大鼠傷后SEP中N1波潛伏期比較(ms，±s，n=4)Tab. 2 Comparison of negative potential 1 of sensory evoked potential after explosion (ms,±s,n=4)

表2 兩組大鼠傷后SEP中N1波潛伏期比較(ms，±s，n=4)Tab. 2 Comparison of negative potential 1 of sensory evoked potential after explosion (ms,±s,n=4)

(1)P<0.05 compared with control group; (2)P<0.01 compared with control group; (3)P<0.01compared with OTB group

Time after explosion (h) Control group OTB group ECB group 1 12.33±1.46 13.26±0.47 13.33±0.52 3 12.75±0.65 13.10±0.71 5 14.69±1.59 15.75±1.90(2)8 12.97±0.32 13.70±0.91 12 14.62±0.26(1) 16.93±0.26(2)(3)24 12.53±0.53 17.27±0.57(2)(3)72 12.23±0.25 16.51±0.56(2)(3)

2.2 大鼠行為失能特點(diǎn) 600mg DDNP瞬時(shí)電雷管爆炸后，位于開闊地空間和艙室密閉空間的清醒大鼠遭受沖擊波。密閉艙室內(nèi)大鼠因被驚嚇或壓力拋擲作用導(dǎo)致體位變動(dòng)，30min后行為失能評(píng)估結(jié)果為自行睜眼(3分)，自行站立(4分)，自行爬走、奔跑(5分)，但不飲水或進(jìn)食，評(píng)分為12分，失能程度為25%。開闊地組行為失能表現(xiàn)與艙室組無(wú)差別。

2.3 大鼠傷后腦缺血情況評(píng)估 TTC染色肉眼觀察結(jié)果顯示，OTB組大鼠在傷后5h顳葉出現(xiàn)缺血區(qū)，傷后8h腦顳葉、尾狀核區(qū)缺血并出現(xiàn)腫脹，對(duì)側(cè)組織呈粉白色，12h顳葉區(qū)呈粉色，尾狀核區(qū)為白色，至傷后24h可見顳葉下側(cè)區(qū)域?yàn)榉凵?2h全腦基本正常。ECB組傷后1h可見顳葉區(qū)呈粉色，3h顳葉區(qū)呈現(xiàn)大面積紅-白過(guò)渡色，5h后可見全腦呈紅-白色缺血灶，8h可見顳葉、頂葉、尾狀核區(qū)為白色缺血區(qū)，12h呈過(guò)渡性粉色，24h粉色區(qū)域縮小，72h后尾狀核呈現(xiàn)正常紅色。傷后各時(shí)間點(diǎn)各組腦缺血面積比較見表1。

2.4 大鼠傷后SEP潛伏期變化情況 OTB組傷后P1、N1、P2波的波幅均有所下降，波形較恒定，在傷后5h N1波潛伏期延長(zhǎng)，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，12h潛伏期延長(zhǎng)最明顯，波形變寬，可延續(xù)到傷后24h，至72h基本恢復(fù)正常。ECB組傷后3h SEP波形出現(xiàn)異常，有延長(zhǎng)變形，傷后5、8h可見N1波平坦，12、24h可見異常，到傷后24h N1波潛伏期明顯延長(zhǎng)至最大(17.27±0.57ms)，72h波形基本恢復(fù)，潛伏期也縮短為16.51±0.56ms(表2)。

2.5 大鼠傷后MEP潛伏期 兩組大鼠傷后各時(shí)間點(diǎn)MEP N1波潛伏期均較對(duì)照組縮短，且波形有變異，其中OTB組在傷后3、8h潛伏期與對(duì)照組相比縮短(P<0.05，P<0.01)，ECB組在傷后3、5、8h和12h與對(duì)照組相比分別出現(xiàn)縮短和延長(zhǎng)(P<0.05，P<0.01)。OTB組MEP N2波潛伏期在傷后3、5h和72h與對(duì)照組相比分別出現(xiàn)縮短和延長(zhǎng)(P<0.05，P<0.01)，而ECB組在傷后1、5、24h和8、12、72h與對(duì)照組相比分別出現(xiàn)縮短和延長(zhǎng)(P<0.05，P<0.01，表3)。

表3 兩組大鼠傷后MEP中N1、N2波潛伏期比較(ms，±s，n=4) Tab. 3 Comparison of negative potential 1 and 2 of motion evoked potential after explosion (ms,±s,n=4)

表3 兩組大鼠傷后MEP中N1、N2波潛伏期比較(ms，±s，n=4) Tab. 3 Comparison of negative potential 1 and 2 of motion evoked potential after explosion (ms,±s,n=4)

(1)P<0.05 compared with control group; (2)P<0.01 compared with control group; (3)P<0.01compared with OTB group

Time after explosion (h) N1 12.90±2.42 11.90±2.95(2)3 4.32±0.20(2) 4.48±0.34(2) 12.86±1.23(1) 13.30±1.75 5 6.67±0.29 6.27±0.62(1) 9.50±0.10(2) 9.37±0.08(2)8 5.58±0.40(1) 6.19±0.52(1) 14.31±1.45 18.42±3.14(2)(3)12 8.59±0.36 8.63±0.25(1) 16.90±1.10 19.69±1.90(2)(3)24 6.88±0.29 6.83±0.23 13.61±0.74 13.69±0.74(1)72 8.45±0.21 8.89±0.26 18.77±0.77(1) 22.91±1.20(2)(3)N2 Control group OTB group ECB group Control group OTB group ECB group 1 8.22±0.50 7.88±1.95 8.50±1.5715.58±0.99

3 討 論

隨著軍事戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)的轉(zhuǎn)變，具有多因素、多途徑、多殺傷效應(yīng)的爆炸性武器在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中得到廣泛應(yīng)用，其失能效應(yīng)是指暫時(shí)使人中樞神經(jīng)活動(dòng)或軀體功能紊亂，在一段時(shí)間內(nèi)失去戰(zhàn)斗能力，不會(huì)造成死亡或引起持久性傷害[8-9]。帶有相對(duì)密閉獨(dú)立空間的作戰(zhàn)兵器諸如飛機(jī)、艦船、裝甲車輛等，是重要的作戰(zhàn)單體和被攻擊目標(biāo)，因而其駕乘人員非戰(zhàn)死性失能的影響日益受到關(guān)注。為此，本研究采用模擬裝甲運(yùn)兵艙內(nèi)爆炸，分析一般行為功能狀態(tài)和腦傷情特點(diǎn)，通過(guò)誘發(fā)電位探討爆炸后腦失能的電生理機(jī)制。

模擬艙室即密閉空間中清醒大鼠在爆炸后30min內(nèi)，按照軍事現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估失能情況(主要包括自主運(yùn)動(dòng)，腦神經(jīng)系統(tǒng)反應(yīng)諸如睜眼，疼痛感，以及相對(duì)高級(jí)的功能如飲水和進(jìn)食欲望)，結(jié)果顯示，兩組大鼠肢體自主運(yùn)動(dòng)功能均正常，但是飲水、進(jìn)食欲望暫時(shí)消失，表現(xiàn)為部分失能。應(yīng)用TTC染色評(píng)估腦損傷情況，結(jié)果顯示ECB組于傷后短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)缺血，從顳葉區(qū)逐漸蔓延，到8h缺血面積達(dá)峰值，隨后逐漸吸收、恢復(fù)，至傷后72h雖然缺血區(qū)域有自行吸收縮小趨勢(shì)，但仍存在一定范圍的缺血，因此可能對(duì)后續(xù)的失能表現(xiàn)有直接影響。

SEP可反映刺激點(diǎn)到皮質(zhì)上行傳導(dǎo)通路及感覺(jué)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)的電生理活動(dòng)狀態(tài)，具有良好的定位定性作用，適用于腦功能障礙程度的客觀評(píng)定。本研究結(jié)果顯示，兩組大鼠SEP潛伏期均有不同程度變化，且ECB組在傷后表現(xiàn)為潛伏期延長(zhǎng)。SEP中N1波起源為感覺(jué)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)、大腦皮質(zhì)第V層中的錐體細(xì)胞，反映突觸后神經(jīng)細(xì)胞的興奮性[10]，其潛伏期反映了白質(zhì)神經(jīng)纖維的傳導(dǎo)功能狀態(tài)。MEP是應(yīng)用電刺激皮質(zhì)運(yùn)動(dòng)區(qū)產(chǎn)生興奮，使脊髓前角細(xì)胞或周圍神經(jīng)運(yùn)動(dòng)纖維去極化，在相應(yīng)肌肉或神經(jīng)表面記錄到的電位，能客觀評(píng)估腦損傷后的運(yùn)動(dòng)功能缺損[11]。本研究觀察到兩組大鼠在爆炸后5h即出現(xiàn)MEP N1波潛伏期延長(zhǎng)，而N2波的潛伏期僅在ECB組傷后72h出現(xiàn)延長(zhǎng)，且兩組大鼠MEP的N1、N2波潛伏期有所延長(zhǎng)、波幅低平。在臨床診斷中，MEP N2波變化程度與病情嚴(yán)重程度直接相關(guān)。研究認(rèn)為，MEP對(duì)腦缺血非常敏感，其異常與病變部位密切相關(guān)，MEP異常以基底節(jié)內(nèi)囊區(qū)病變最高，額頂葉病變次之，然后是丘腦病變[8]。本研究中TTC染色顯示爆炸后缺血高峰期缺血部位主要在顳、頂、枕、尾狀核區(qū)域，故MEP變化與缺血改變基本一致，提示MEP是一種可以接受的腦功能障礙(含失能性腦改變)定量評(píng)估方法。

在密閉空間或有障礙物的環(huán)境下，固壁反射和物體位移使爆炸沖擊波波形變化復(fù)雜，但沖擊波波形仍有一個(gè)主超壓峰，其后續(xù)有多個(gè)小超壓峰疊加，當(dāng)平均總壓力低于大氣壓后，壓力上下波動(dòng)而形成系列脈沖波[12]。由于周壁和其他物體表面的反射效應(yīng)，傳遞給受害物的沖擊波能量更多，原發(fā)沖擊傷發(fā)生率更高、傷情更重。有文獻(xiàn)報(bào)道，坦克乘員受傷一般是幾種致傷物理因素綜合作用的結(jié)果，這些物理因素包括破片、沖擊波、溫度和有害氣體等，因此損傷表現(xiàn)為復(fù)合傷[13]，而復(fù)合傷并非多種致傷因素的簡(jiǎn)單疊加，而是具有相互加重?fù)p傷的效應(yīng)。本課題組前期觀察了動(dòng)物胸腹、肢體的局部爆炸傷以及腦作為遠(yuǎn)隔器官的損傷效應(yīng)，但是結(jié)合前期關(guān)于艙室爆炸后肺損傷動(dòng)態(tài)變化規(guī)律的研究結(jié)果[14]，筆者認(rèn)為本實(shí)驗(yàn)中ECB組傷后短期內(nèi)(3d)腦組織失能性損傷可能仍然是密閉空間內(nèi)的直接壓力傳遞效應(yīng)所致。

綜上所述，爆炸后清醒動(dòng)物腦損傷可表現(xiàn)出部分失能效應(yīng)，短時(shí)間內(nèi)感覺(jué)功能傳遞受損，運(yùn)動(dòng)功能損傷并不嚴(yán)重，與OTB組比較，ECB組腦失能效應(yīng)出現(xiàn)較早、程度較重。有鑒于此，筆者建議軍事訓(xùn)練中應(yīng)該做好作訓(xùn)失能的防護(hù)，同時(shí)臨床救治也應(yīng)關(guān)注爆炸傷后戰(zhàn)士的失能效應(yīng)，盡早進(jìn)行腦誘發(fā)電位的及時(shí)監(jiān)控，以有利于及時(shí)評(píng)估戰(zhàn)傷后的失能效應(yīng)，避免由于腦損傷引發(fā)后續(xù)的抑郁、焦慮、沖動(dòng)、攻擊等人格異常以及造成記憶受損和睡眠障礙等精神異常。

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Neuroelectrophysiological mechanism of disabling brain injury resulting from exposure of rat to blast in a tightly closed compartment

GAO Jie, KANG Jian-yi, WANG Li-li, YANG Ce, WU Ya-min, LI Bing-cang, WANG Jian-min, LAI Xi-nan*
State Key Laboratory of Trauma, Burns and Combined Injury, Institute of Surgery Research, Daping Hospital, Third Military Medical University, Chongqing 400042, China
*< class="emphasis_italic">Corresponding author, E-mail: laixinan@163.com

, E-mail: laixinan@163.com
This work was supported by the Special Project of Medical Science Development of PLA (BWS13L019)

ObjectiveTo explore the dynamic changes in disabling brain injury in a closed compartment, and its underlying neuroelectrophysiological mechanism after exposure of rats to blast.MethodsSixty-eight SD rats were randomly divided into control group, OTB group ( blast in an open space), and ECB group (blast in a tightly closed compartment). ECB and OTB groups were exposed to blast in a closed chamber simulating the cabin of an armored vehicle and OT (outside of the cabin) with 600-mg detonator electric blasting and 21.5-cm away from the detonating point. The changes of disabled ischemic area of the brain and evoked potential before and 1, 3, 5, 8, 12, 24h and 72h after the blast injury were observed.ResultsThe incapability score of ECB and OTB rats reached the same level (25%). With 3, 5-triphenyltetrazolium chloride staining, it was found that the infarct area in OTB group appeared 5h after explosion, reaching the climax at 12h, and disappearing at 72h. In the ECB group, the area of infarct appeared 3h after injury, and still existed till 72h after injury. In ECB group, the N1 latency of sensory evoked potential (SEP) and motor evoked potential (MEP) was longer than that of control group 5 and 8 hours after explosion respectively, and the changes in sensation appeared earlier than those of motor function.ConclusionsThe blast wave in EC shows a characteristic of a complex blast wave, and its damage to the brain can be more severe, which is caused more by ECB than by OTB. The size of infarct area and latency of evoked potential might contribute to the brain incapability.

confined spaces; complex wave; brain injuries; evoked potentials

R826

A

0577-7402(2015)08-0666-05

10.11855/j.issn.0577-7402.2015.08.13

2014-09-27；

2015-06-29)

(責(zé)任編輯：胡全兵)

全軍醫(yī)學(xué)科研重點(diǎn)項(xiàng)目(BWS13L019)

高潔，醫(yī)學(xué)博士，副研究員。主要從事創(chuàng)傷應(yīng)激的相關(guān)研究

400042 重慶 第三軍醫(yī)大學(xué)大坪醫(yī)院野戰(zhàn)外科研究所，創(chuàng)傷燒傷與復(fù)合傷國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(高潔、康健毅、王麗麗、楊策、伍亞民、李兵倉(cāng)、王建民、賴西南)

賴西南，E-mail：laixinan@163.com