Более прочные и жесткие бронежилеты для защиты груди, живота и спины могут быть именно тем, что нужно солдатам, сражающимся в войнах в Афганистане и Ираке, чтобы лучше защитить свой мозг от легких травм, связанных с так называемыми "контузия," результаты исследования Джонса Хопкинса на мышах предполагают. На такие легкие травмы, возникшие в результате первоначального шока в результате взрыва мин, гранат и самодельных взрывных устройств (СВУ), в настоящее время приходится более 80 процентов всех черепно-мозговых травм среди россиян.S. войска. По оценкам, около 160 000 американских мужчин и женщин-ветеранов получили такую травму.
"Защита тела абсолютно необходима для защиты мозга," говорит старший исследователь и невропатолог Джона Хопкинса Василис Коляцос, M.D. "Связанные со взрывом травмы, в том числе то, что мы называем нейротравмой, вызванной взрывом, являются характерными медицинскими событиями текущих войн, и, вероятно, потребуются улучшения бронежилетов в дополнение к ношению шлема, если мы хотим минимизировать их угрозу для наших солдат. ‘ здоровье," говорит Коляцос, профессор медицинского факультета Университета Джона Хопкинса.
В отчете, который будет опубликован в майском выпуске журнала невропатологии и экспериментальной неврологии, Коляцос и его команда использовали металлическую ударную трубку, специально разработанную в Лаборатории прикладной физики Хопкинса, чтобы изолировать воздействие первичной взрывной волны взрыва на мышей.
Исследователи обнаружили, что пластиковое стекло, покрывающее туловище потрясенных мышей, полностью защищало их от любого повреждения аксональных нервных клеток в критических частях мозга, ответственных за движение тела, включая мозжечок и кортикоспинальный тракт, который связывает нервы в мозге с нервными клетками. спинной мозг. Бронежилет также защищал мышей от более чем 80% аксонов, наблюдаемых в зрительных путях мозга, по сравнению с мышами, не носящими бронежилет.
Исследование также показало, что ношение пластиковых стеклянных шлемов с аналогичной защитой не обеспечивает большей защиты от неврологических повреждений от первоначальной волны избыточного давления, чем у мышей, подвергшихся электрошоку без защитного головного убора.
Коляцос подчеркивает, что эти результаты не отменяют необходимости носить шлем, чтобы защитить голову от летящих осколков и других обломков бомб и защитить их от вторичных взрывных волн, некоторые из которых достаточно сильны, чтобы бросать тела на расстояние более 100 футов.
Считается, что это исследование является первым, показывающим широко распространенное повреждение аксонов в головном мозге от легких взрывных взрывов, и было разработано специально для изучения вредного воздействия на тело первичного взрыва чрезвычайно быстро движущегося воздуха под высоким давлением, говорят исследователи.
Действительно, повреждение аксонов, наблюдаемое в результате легких взрывных травм, было аналогично тому, которое наблюдается во многих дорожно-транспортных происшествиях, говорит Коляцос, причем взрывное повреждение, возможно, вызвано импульсной нагрузкой на мозг, исходящей изнутри тела, тогда как типичная автомобильная авария включает импульсы, исходящие от вне тела. По его словам, при легкой черепно-мозговой травме давление жидкости от первоначального взрыва может распространяться через грудь и легкие солдата в мозг через основные кровеносные сосуды шеи и спинномозговую жидкость. Другое возможное объяснение заключается в том, что взрывы вызывают воспалительные реакции, которые атакуют мозг.
"Аксоны могут быть довольно эластичными, и они могут медленно расширяться, но мы подозреваем, что если они растягиваются слишком быстро, они будут повреждены или даже сломаны," Коляцос говорит.
Среди других результатов исследования было то, что незащищенным мышам требовалось в два раза больше времени, чем мышам, которые носили защитный экран, на общение с мышами, недавно появившимися в их окружении. Незащищенные мыши также упали в имитационном испытании на прокатку бревна на минуту раньше, чем мыши в экранированном виде, которые стояли так же долго, как и незащищенные мыши, которые слышали взрыв из-за пределов трубы.
У неэкранированных мышей исследователи обнаружили, что легкие были органом грудной клетки, который, скорее всего, был поврежден взрывной волной, но отсутствие какого-либо респираторного повреждения не означало, что мозг был защищен, с повреждениями мозга, очевидными как при повреждении легких, так и при поражении легких. неповрежденные мыши.
"Наши результаты должны обратить внимание военных врачей, работающих в полевых условиях, на необходимость тщательного наблюдения за ветеранами на предмет легких черепно-мозговых травм даже при отсутствии каких-либо повреждений легких," говорит Коляцос. "Независимо от того, как вы это называете – контузный шок, легкая черепно-мозговая травма или легкая черепно-мозговая травма в сочетании с посттравматическим стрессовым расстройством ?? это может скрыть серьезное неврологическое заболевание."
Коляцос и его коллеги проанализируют образцы ткани головного мозга недавно умерших ветеранов, получивших легкую черепно-мозговую травму, чтобы увидеть, есть ли какие-либо постоянные признаки повреждения аксонов.
Соисследователь исследования Иболя Чернак, М.D., Ph.D., медицинский директор направления биомедицины в Департаменте технологий национальной безопасности Лаборатории прикладной физики, руководил разработкой ударной трубки, использованной в исследовании.
Исследователи использовали известную экспериментальную модель, названную Системой оценки патологий для взрывных травм, чтобы установить силу гелиевого взрыва, необходимую для того, чтобы вызвать легкую черепно-мозговую травму. Давление взрыва было установлено примерно на уровне 10 фунтов силы на квадратный дюйм.