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爆炸会给人体带来怎样的伤害?

大爆炸中逃生,是各种动作片的经典场景,无论是被整屋炸药引发的大火球轰成“空中飞人”,还是被手榴弹炸得抱头鼠窜,主角总能在地上滚两下,拍拍身上的尘土,爬起来像没事人一样继续逃命或者大杀四方,但真实世界里的爆炸物可不像鞭炮,“嘭”一下就完事的。

爆炸到底是怎么一回事?

爆炸,说到底都是在极短时间内发生的能量释放。1公斤硝铵炸药爆炸,整个化学反应时间只需要30微秒,75公斤TNT(三硝基甲苯)炸药爆炸也只需要60微秒,而1公斤炸药释放的热量却超过4.15×106焦耳,形象一点说,就是用你眨眼几千分之一的时间释放出能烧开几浴缸水的热。

当炸药爆炸,化学反应放热的同时,炸药分子分解出的可燃元素碳、氢被迅速氧化,还会产生大量的气体,1公斤TNT炸药爆炸,在2800℃时产生的气体为7800升,为原先炸药容积的12500倍。而这大量的气体在高温下会急速膨胀,形成十万倍于大气压力的高压气团向四周高速传播,这意味着炸药爆炸之后产生的,是一个灼热的、压力巨大的、急速扩张的气团。

更具杀伤性的添加物

很多针对人的爆炸物比如手雷炸弹之类,可不仅仅是装点炸药弄个大火球这么简单。爆弹的设计者很久以前就学会了刻意在爆炸物里混上金属片、金属球等,这样利用爆炸时的动能,这些金属片、金属球就会形成抛射物,提高炸弹杀伤力。

实际上,自从第一次世界大战打响,炸弹破片造成的损伤所占的比例就开始超过枪弹了。影响炸弹破片击中人体后果的因素非常多:速度、距离、入射角、破片形状以及伤者的防护情况等。而且这种破片造成的损伤,也给清理急救造成了很大的困难,特别是如果破片伤及重要血管时。

作法医学生时,我参与的第一次尸体解剖的死者,就是死于爆炸。我见到的是具千疮百孔的尸体,衣物和体表上满是各种形状的孔,靠近爆炸中心的皮肤已经血肉模糊,不可辨认了。在切开皮肤和肌肉寻找致命伤的时候,在大腿、腹部以及盆腔组织里都找到许多扭曲的金属碎片,当最终找到切断股动脉的那块绝命破片时,取出并记录下的破片已经有一堆了。

破片杀伤之外还有冲击波

即使没有被炸弹破片击中,死神也没那么容易放过受害者。大家都知道,高压锅能承受几倍于大气压的压强,但炸锅时瞬间释放出来的冲击就足够震碎房间玻璃,让锅盖变成“飞碟”。而炸药产生的十几万倍大气压力则会像无数看不见的铁拳一样朝受害者打过来。

大气压除了直接撕裂肢体、击碎骨骼等超大冲击下的损伤,没有骨骼支撑的腹部也会受到猛烈压迫,使腹压增加膈肌上抬,大静脉里的血液突然被推向心肺,让心肺的血容量急剧增加。与此同时,冲击波对于胸廓的压迫又进一步增大了胸腔的压力,巨大的压力可能把心、肺和大血管给硬生生“撑”坏。而冲击波压力过去后,胸廓的迅速回弹带来的剪切又会造成二次伤害。冲击波带来的压力急剧变化也会让肺内的气体体积发生先小后大的急剧变换,这样很容易损伤肺部血管,这时肺部的气体可能由损伤处进入血管形成气栓在体内游走,卡在哪里,哪里就断了血液供应。若是不幸堵了心脏的冠状动脉或是脑血管,很可能引发死亡的严重后果。

更严重的是,冲击波经常造成外轻里重的“内伤”,肺部存在广泛的出血和炎症,可能迅速丧失交换气体功能的伤者,表面看上去可能只是破了点皮,加上在高度紧张亢奋时分泌的大量肾上腺素能在短时间内保持活力,伤者呼吸衰竭之前神智可能都还清楚,但如果没有及时进行呼吸支持的话连一天都未必撑得过去。

根据CNN的消息,波士顿马拉松爆炸事件中尚未发现C4等高能爆炸物的痕迹,这样推动破片飞行的能量、爆炸产生的冲击波可能相对小一些,这对伤者来说算是个不幸中的万幸吧。

“不管怎么挨炸,挨多大的炸都能毫发无伤”的奇迹只出现在电影中,普通民众的血肉之躯在炸弹面前是非常脆弱的。波士顿马拉松终点的爆炸,让我们知道恐怖组织的恶。请和我一起祈祷你读到这句话的时候,伤亡数字没有增加吧。

参考资料:

  • 《创伤弹道学》 人民军医出版社(《Wound Ballistics: Basics and Applications》B.P.Kneubuehl(Editor))

 

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发布于2013-04-17, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

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政委祖尔阿巴

医学学士

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