一般情况 | |
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品种:德国牧羊犬 | |
病例1:母犬,10个月,体重24 kg | |
病例2:母犬,3岁,体重27 kg | |
病例3:公犬,5岁,体重33 kg | |
诊断:雷击致死 |
01 主诉及病史
2023年2月27日,在一场雷雨夜中,3只德国牧羊犬被发现突然死亡。
它们是在一辆卡车下被发现的,三只狗紧挨在一起,卡车的轮胎、电气控制单元和防抱死制动系统控制单元都被烧毁。主人称三只狗健康状况良好,暴风雨的前一天晚上都很活跃,表现正常。内部摄像头的记录显示,三只狗在农场周围活动并进食。但雷电导致摄像头故障,录像也随之中断。
02 检查
对这三只狗的尸体进行了右外侧和腹背投影的全身X线检查,结果显示,病例1和病例3没有肌肉骨骼损伤,胃部饱满膨胀。
尸表检查显示皮肤和被毛潮湿、前肢僵硬、瞬膜前突、下颌畸形和浆液性出血性鼻分泌物。三个病例的尸检结果相似。只有病例1出现皮肤损伤,如右后肢外侧和左后肢内侧的点状烧伤(下图)。
对三只狗进行皮肤剥离后发现了真皮血管丛和树枝状的电流斑(下图)。
尸体解剖显示,胸腔和腹腔内有大量血水渗出。三个病例的气管和支气管中有大量吸入的红色泡沫。胃内有食物,是混有草和黑色微粒的动物干粮。尸检还发现心脏中有部分凝固的血液。
03 病理结果
采集了肝脏、气管、心脏、肌肉、肺、舌头、受损皮肤和正常皮肤样本,并将其浸泡在10%的中性缓冲福尔马林中固定,以进行组织学检查。固定后的组织用石蜡包埋,切成4-5 μm薄片,HE染色后用光学显微镜观察。
对皮肤表皮基底层的病理组织学评估显示,上皮细胞出现核改变现象,核固缩伸长,染色质增厚,在某些区域呈”篱笆”状排列(下图a)。三只狗都出现了利希滕贝格图形,其特征是皮下血管丛充血和树枝化。对所有利希滕贝格图形中的线状红斑区域进行组织学检查后发现,真皮毛细血管有细微扩张(下图b)。
心肌组织学检查显示心外膜下血栓形成、急性心力衰竭。心肌区域显示出心肌纤维缩短和过度伸展的交替现象,导致心肌纤维断裂,细胞核增大和扭曲(下图)。这一证据与电击相符。
化学和毒理学检查证实未中毒。通过现场检查、尸体解剖和典型的电击损伤病理学病变,最终诊断为雷击致死。
04 讨论
在气象学中,大气闪光又称闪电,是一种基于大气电的现象,也是一种常见的天气现象,会导致人和动物死亡[1]。室内饲养动物遭受雷电创伤的情况似乎并不常见,因为兽医文献中正式发表的病例很少,尽管报告的病例却很多[2,3]。
在室外长期或临时放牧的动物,即使在雷雨天气,也很容易受到雷电的影响。每年,世界各地都有成千上万的农场动物和野生动物,如奶牛、水牛、绵羊、山羊或珍贵动物,如马、锦鲤、狍子、大象、狗和驯鹿被雷击伤。由于大型动物前后脚之间的距离较远,更容易受到跨步电压效应的影响,因此更容易受到雷击[4]。
暴露在电流下的时间长短与受害者遭受的伤害成正比[5]。在大多数情况下,雷击休克可能没有局部病变,也可能包括早期或局部尸僵、急性心脏和循环衰竭症状、热电烧伤、皮肤损伤和神经系统损伤[17]。雷击还可诱发内伤,如鼓膜破裂、胃刺激[1]、角膜水肿和视网膜脱落[17]、脊椎或骨盆骨折[5,18]。
闪电的特点是瞬时电流持续时间短(40-70 μs),在一次闪电中可能多次流向地面,时间间隔也只有几百毫秒。当闪电击中物体时,沿电流路径的两个部分之间会产生短期电位差。当闪电流过树(木材)等材料时,电位差会非常大。因此,散热量也会非常高。
尽管闪电的能量很高,但其在地面上的消散速度很快,暴露时间很短,因此死亡率相对较低,在所有闪电放电中,只有25%到达地面。动物更容易受到雷电的影响,大型动物更容易受到其双脚之间形成的跨步电压效应的影响[5]。
闪电会以不同的方式袭击动物[4,5]:
- 直接击中:野外的动物被闪电直接击中。在这种情况下,整个雷电流可能会穿过受害者的身体。
- 侧闪:雷电击中地下物体,如树木或金属,电流跳入受害者体内。全部或部分电流可能会穿过动物的身体。
- 阶跃电位:也称为接地电流,是四脚动物最常见的雷电危险。当雷电击中地面时,会在电流路径上产生电位差,因此,如果动物与地面接触,部分电流可能会流经其身体。电流从前脚进入身体,然后沿头尾部或侧面方向离开。在进入身体的过程中,电流会穿过心脏、肝脏等器官,对这些器官造成伤害。
- 触摸电位: 当受害者触摸被雷击中的物体时,雷电流可能会通过动物的身体。在这种情况下,电流可能会穿过身体。
- 上升流: 闪电通常会将负电荷带到地面,并形成一个密集的电场。作为回应,物体可能会向负电场发送带正电荷的电流,从而产生电流,经过受害者的身体,并可能导致瘫痪和心力衰竭。
- 次生效应: 闪电可能会产生冲击波,其压力可达约100 bar或更高[6],由于空气突然膨胀,可能会造成内脏器官创伤、鼓膜破裂或次生效应,如树枝坠落、烧伤、瞬间休克、外伤和瘀伤[5]。
触摸电位、阶跃电位和上升流与直接击中和侧闪对动物的杀伤力相同,在直接击中和侧闪中,受害者会被整个雷电流完全击中[4]。
雷击时,人体与地面之间的巨大电位差会产生二次电流。一次电流和二次电流的持续时间通常极短,不足以导致皮肤破损或热灼伤。细胞的损伤取决于其他电机制,如电穿孔和膜蛋白及脂质双分子层的电构象变化[6,7],因此,这会导致离子通过受损的细胞膜泄漏,并导致细胞死亡[8]。受害者是否出现损伤取决于多种个人和环境因素[6]。
沿着电流的路径,我们可以发现雷电灼伤或痕迹形式的外部伤害。动物的外部损伤似乎比人类少[9],可分为以下4类:
- 线性烧伤:通常为一度或二度烧伤,发生在潮湿地区,似乎源于汗水或雨水的蒸发。
- 点状烧伤:这是多处圆形烧伤,与烟头烫伤非常相似。它们通常很小,需要剃毛才能观察到。
- 热烧伤:源于点燃的材料或加热的金属。
- 电流斑:也叫利希滕贝格图形,是一种病理标志,仅在闪电受害者身上出现[8,10]。它们在雷击后1小时内出现,并在24-36小时内逐渐消失[10]。电流斑的图形与解剖学上的血管或神经形态并不对应。产生这种图形的发病机理尚不清楚,但活检时不会发现皮肤异常。对于皮肤有色素、羽毛或浓密毛发的动物,剥去皮肤才能看到这种迹象,且需要在死后几小时内进行解剖[11]。在受害者附近的地面上也可能会发现闪电痕迹,这是一个重要的发现,说明闪电可能是导致死亡的原因[5]。
外部损伤的程度并不能预测内部损伤的程度[12]。对于四足动物,电流路径可能会穿过心脏,导致心脏骤停。在其路径中,电流还可能影响神经系统,导致后腿瘫痪。不过,由于暴露于闪电的时间很短,内部损伤似乎很少见[5]。
在人类中,90%的雷击受害者会出现皮肤烧伤等外部损伤[13]。约有30%的雷击伤者会出现”利希滕贝格图形”的标志性皮肤损伤[14,15]。20%的病例会出现其他病变,包括心脏挫伤、心包出血、心肌坏死、主动脉内侧撕裂、硬膜下和脑内出血、骨骼肌坏死、肺水肿、肺挫伤和眼部病变[14,16,17]。
发现具有病理特征的电流斑对诊断有很大帮助。根据文献记载,有野外生活史的动物尚未报道过这种病变,这很可能是由于尸体发现较晚和被毛层较厚的缘故。仅在病例1中观察到外部损伤,即点状烧伤,尽管尸体发现较早,但在三个病例中都发现了下颌畸形、前肢僵硬和标志性的电流斑。内脏损伤没有特异性(下表)。
在本病例报告中,作者假设这三只狗可能受到了直接击中、触摸电位或阶跃电位的影响(下图)。
总之,诊断必须以气象和环境因素等有力证据为基础,对发现尸体的地点进行仔细检查,以寻找周围物体(如树木或运输工具)的损坏情况,并通过彻底的尸体解剖排除其他可能的疾病过程和发现相匹配的病变。
文献来源:Pesce F, Sannino E, Ragosta E, Esposito M, Del Monaco V, D’Amore M, Uberti BD, Fusco G, De Carlo E, Miletti G. Lightning deaths in three outdoor dogs: A case study. Res Vet Sci. 2024 Jul;174:105303.
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