颅脑火器伤的实验研究始于19世纪末。过去的动物模型往往因致伤能量过大、动物伤后存活时间过短，或致伤能量过小不符合实际的致伤机理，而不能满足颅脑火器伤继发性病理损害机制的进一步研究。加上现代高新武器的发展与应用，颅脑火器伤的救治在平战时显得更加突出和棘手。近20年来，国内外学者一直将颅脑火器伤的实验研究当作重点课题。可检索到的颅脑火器伤的实验研究中，对继发性脑损害和脑水肿的探讨都涉及不深。因而本实验旨在建立一个可行的、较为理想的现代颅脑火器伤动物模型，继而用较新的实验技术和手段，从瞬时的弹道形态学，伤后的病理生理学、生物化学以及火器伤条件下脑水肿发生发展的细胞分子水平，进行系列的检测。其中有①应用特异性荧光探针和激光扫描共聚焦显微镜技术，直观、动态地观察颅脑火器伤后细胞内Ca²⁺内流；②用免疫组织化学染色方法，观测AQP4在颅脑火器伤后早期，弹道旁的表达规律。 本实验采用的是带有瞄准镜的德国小口径步枪（口径5.56mm，弹丸质量2.57g），自右向左直接射入犬额部致伤。动物用西安当地杂种犬14只，随机分为两组：对照组（n=5）和实验组（n=9）。对照组动物除不枪击外，实验步骤同实验组。麻醉插管后，建立静脉通道，连接多导生理记录仪和颅内压监测仪，待睫毛反射恢复后，距25m处射击，伤后人工辅助呼吸（25 breaths／min）。第四军医大学硕士学位论文 除1只伤后5 min死亡外，其余动物均存活到了实验时间，其中4只（4/9）存活时间超过6h。有5只犬的伤型属于右额叶切线伤，有3只属于右额部贯通伤。实验组存活的动物中，伤后都出现了心率减慢、血压下降和颅内压持续升高现象。除1只外均出现了伤后的呼吸骤停，平均呼吸暂停时间贯通伤的明显长于切线伤的。测得平均弹速350.om‘，、致伤能量160.0)。因而本模型是一个可行的、较为理想的现代颅脑火器伤动物模型。 对照组分5个时间点（伤后0.5、l、6、12和24h），各放血处死1只犬;实验组分6个时间点（伤后0.5、1、6、12、24和72h），放血处死存活的动物，其中前两个时间点各2只犬（生命体征不稳定），后4个时间点各1只犬。立即开颅取全脑，于弹道入口旁0.5。m和弹道旁5.ocm的皮层下锐性取脑组织，标本按后续实验要求分别常规处理。 光镜下:可见原发伤道的组织正常结构消失，有大量的坏死组织及出血;挫伤区可见点、片状出血、神经元变性、胶质细胞肿胀和增生等;震荡区和延髓的部分标本中有微小血管癖血、组织间水肿现象。电镜下:随着时间的推移，超微结构的破坏逐渐加重，与伤后呼吸暂停时间的长短有着直接的关系。作者认为:颅脑火器伤后突发性呼吸暂停，是由于动能瞬间作用传导至呼吸中枢，产生延髓中以神经元为主要伤害所造成的。 在伤后6个时间点（0.5、l、6、12、24和72h）制备脑组织活细胞悬液，用特异性caz+荧光标记物（F luo一3/AM）标记，在激光扫描共聚焦显微镜下，直观、动态地观察到:伤后0.5h的细胞内绿色荧光物质已明显增加，随着时间的推移而逐渐浓聚，到伤后24h形成高峰，72h后又呈下降的趋势。我们认为:颅脑火器伤后细胞变性直至坏死的发展过程，与细胞内钙超载有着直接的关系;而且火器伤后挫伤区和震荡区的继发性病理损害程度同样严重。 在伤后4个时间点（0.5、1、6和24h），应用分光光度法和第四军医大学硕士学位论文化学比色法，分别测定挫伤区和震荡区脑组织中的水含量，及K+、Na+、eaZ+、M扩+浓度和Na+一K气灯Pase及eaZ+消Tpase活性变化。结果显示:在伤后o.sh，两个部位的Na+和水的含量均有显著增加，并持续增加到24h;M扩+浓度在伤后o.sh开始持续下降;而伤后K+和Caz+的含量在两个部位都有所增加，但不显著。Na+一K+一ATPase及C扩气ATPase活性于伤后0.5h，已明显下降，同一时间点两个部位之间无明显差异。水、Na+含量升高与Na+一K十一ATPase活性降低之间呈负相关关系，C扩+浓度的轻度升高与caz+一ATPase活性轻度降低之间亦然。提示:火器伤后脑水肿发生的同时，脑组织间质内存在电解质的紊乱和ATPase活性的降低。 在伤后4个时间点（0.5、l、12和24h），用羊抗人AQP4多克隆抗体，免疫组织化学染色，分别观测挫伤区和震荡区脑组织中AQP4的表达变化，同时定量分析与脑组织水含量之间的相关性。结果发现:伤后0.5h，弹道旁AQP4的表达已明显下降，12h达最低，24h后有所回升;挫伤区与震荡区之间无明显差异;与脑组织中的水含量变化呈负相关性。作者认为:在颅脑火器伤后早期，弹道旁AQP4总的生物活性迅速降低，可能是机体对脑损伤的一种保护性反应，其具体机制有待进一步研究。