脑损伤的基础研究

三、脑损伤的基础研究

由于人脑解剖组织学上的复杂性以及模拟实验的困难，其研究进展缓慢。脑组织既不是固体，又不是通常意义上的液体，而是一种半液态黏弹性物体，其成分约78%为水，10%～20%为磷脂，8%为蛋白质，其他为少量的糖类、无机盐和可溶性有机物，其相对密度和黏度都大于水。这些结构上的特点决定了其力学性能的特殊性。即弹性模量低，抗剪应力差，很高的容积模量和很高的不可压缩性。皮肤、颅骨等常用的力学理论不适用于脑。研究脑损伤的机制应用流体力学理论会更为合适，但相关的研究报道尚少。受外力打击后，脑内血管的血液、脑脊液不仅可发生“共振”形成水击（water hammer）流，冲击脑内的神经细胞，而且这些液体还易传导外力的作用，使脑内的血液和脑脊液循环发生障碍，同时反射性引起脑血管的痉挛。机械能的直接作用，加之缺血缺氧性损伤，成为脑损伤的基础。

当然，也不能忽视脑在受到不同外力作用时发生的不同运动形式，如直线加速运动、直线减速运动、旋转运动以及颅内压的改变，都可导致脑损伤的发生。

由于颅骨内板和颅底骨质凹凸不平，颅骨和脑组织解剖结构的分离，以及密度和质量的不一致，当头部受外力作用而运动时，颅骨与脑组织运动速度的不一致性，使得颅骨停止运动后，脑组织因惯性而继续沿运动方向移动而与颅骨内面碰撞，或者脑组织在颅底上滑动，都可使脑组织受伤。这种脑组织受伤机制在实际中很常见，脑组织的挫伤和挫裂伤也因之最常见于与颅骨直接接触的脑皮质的浅层，而与病理性脑出血的发生部位常位于脑白质深部不同。因为枕骨内板较平坦，无论是枕部或额部受碰撞，枕叶脑组织都不易发生脑挫伤，而额极、颞极和额叶的底面是脑挫伤最常见的部位。脑干的特殊解剖位置和生物力学特性，也决定了它们在闭合性颅脑损伤中易受损伤的特点。

脑的半液态黏弹性物体特性，也使得其发生的某些损伤呈弥散性分布，肉眼观并无明显的形态学变化。在不少情况下，外力作用并没有发生严重的头皮损伤和颅骨骨折，但由于力的传导和脑的特殊生物力学性能，却发生了严重甚至致命的脑损伤。这些脑损伤用目前常用的手段能观察到的形态学改变并不明显，这一点以往的教科书上没有被重视而很少叙及，常导致颅脑损伤死因鉴定和致伤物推断上的失误，值得进一步深入研究。