第一节　机械性损伤的形成机制

机械性损伤的形成，可由运动的物体作用于静止的人体，也可由运动的人体碰撞于静止的物体而形成，或两种方式共同作用所致。其形成机制受作用力的强弱、致伤物的性状和人体组织器官的结构特点等多种因素的影响，极为复杂。

一、作用力的强度

物理学中，力的大小等于物体质量(m)和加速度(a)的乘积，即f=ma，质量一定的物体，加速度大则力亦大。由于a=dv/dt，物体瞬时速度的变化率(dv/dt)或瞬时动量的变化率(dmv/dt)是影响损伤形成的重要因素。

在匀加速运动的情况下，a=(vt－v0)/t－t0，将其代入公式 f=ma 中，冲力 f(t－t0)=mvtmvo，此公式表明:人体遭受致伤物打击时所承受的力的大小，与冲撞时间(t－t0)成反比，与动量的改变量(mvt－mv0)成正比。对一定质量的致伤物，在冲撞过程中若其速度变化很大，冲撞时间极短，则形成撞击力大，所造成的损伤严重;反之，若致伤物运动的度变化较缓慢，冲撞时间较长，则撞击力较小，所形成的损伤较轻，甚至可不发生损伤。

致伤物的质量及其运动速度在损伤形成中的作用，也可以根据物理学中动能计算公式E=1/2mv2加以计算和推断。致伤物的动能的大小，由致伤物的质量及其运动速度决定。动能大者，对人体造成的损伤严重，反之则轻。决定动能大小的这两个因素中，致伤物运动的速度，远比其质量重要，假如致伤物的速度(v)不变，质量增加一倍，则动能(E)随之增加一倍。若质量不变，其速度增加一倍，则动能的改变与速度的平方成正比。这就阐明了枪弹弹头重量虽轻，但在发射后具有很高的速度，因而具有很大的动能，穿透力很强，能在人体上造成严重损伤。在行驶的汽车、火车、飞机等交通工具上人体发生损伤时通常比较严重，也与速度较高有关。

如果外力作用于人体时引起人体发生运动，由于力的能量的消耗，并不能使受作用的人体局部发生严重变形，其损伤程度通常较小，但可能致人体摔倒。如果人体或其某个部位处于固定状态，暴力作用于人体时，可造成作用部位的严重损害。例如当外力作用于可自由活动的头部时，引起的头部损伤较小;当作用于依靠在墙壁或地面上的头部时，可造成严重的颅脑损伤。另外，致伤物的作用方式不同，引起的损伤形态或程度也不同。如致伤物以垂直方向直接作用于人体，可形成皮肤及皮下软组织挫伤，甚至骨折、内部器官损伤;如果以切线方向作用于体表可以形成表皮剥脱(擦伤)。

高坠伤是因势能作用使运动中的人体撞击静止物体而产生的一种损伤，通常呈多发性和复合性损伤。根据物理学中自由落体公式:，人体自高处坠落时，所造成的损伤与坠落的高度或坠落的速度紧密相关;坠落的速度与高度平方根成正比，高度愈高，由势能差转换成的动能愈大，所造成的损伤就愈严重，反之则轻。在人体从高处坠落的过程中，若被障碍物所阻挡而分段下坠，则势能分段递减，从而转换成的动能较小，所造成的损伤可能相对较轻。

二、致伤物的性状

致伤物是指造成人体损伤或损害各类有形或无形物质，前者可以是人体或人体的某一部分，或人体以外各类物体;后者主要包括声、光、电、气体等。机械性损伤中，致伤物主要是有形物体，可以划分为钝器、锐器和火器三大类。引起机体损伤的程度除了与由致伤物的质量和运动速度所决定力的大小相关外，还与致伤物的性质和形状有关。有柄的致伤物，易于挥动，打击时速度快;力量大，故造成的损伤较重。质的坚硬的致伤物在同等条件下所造成的损伤，较木质者造成的损伤要严重。当具有小而尖或锐利刃缘的致伤物作用于人体时，其作用力高度地集中于与其尖端或刀缘接触的部位，由于作用面积小，作用力集中，造成的损伤则较重，极易穿透皮肤，伤及皮肤下的组织器官;当作用面积较大的致伤物打击人体时，作用力均匀地分散于较大区域，所形成的损伤较作用力集中于一小区域者为轻。

三、人体解剖组织学的特点与损伤的关系

人体各种组织具有不同的弹性、脆性、硬度等，其致密程度、纤维排列的方向及数量的多少均不一致，在物理形状及组织结构上存在差异和不均匀性，使其对暴力作用的反应各不相同，所形成的损伤形态特征差别很大。

人体各种组织，在应力的作用下可产生相应的应变，使其大小和形态发生改变。此种改变既与作用力的大小有关，也取决于组织的性质和结构特点。人体各种组织的弹性差异较大，抗变形能力也各不相同。例如，松弛的皮肤可扯长约40%，肌腱可拉长2%～3%，超过此限度，这些组织就可能发生断裂。皮肤(包括头皮)、颅骨、头发、肋骨、器官被膜及其周围软组织，在一定程度上对减轻暴力对内部器官的损伤均起作用，主要是由于这种组织的可塑性可以延长作用力能量的释放时间和吸收能量。某些器官，如肝、脾因其组织弹性小，抗变形能力差，易受外力作用而破裂。器官不同生理状态也影响损伤的形成，如胃、肠或膀胱在充盈时受外力作用易发生破裂。