投射物击中人体等有生目标后，对机体的致伤机理主要有四种，即直接侵彻作用、瞬时空腔作用、压力波作用(远达效应)和体内继发投射物效应等。

1.直接侵彻作用

投射物依靠其动能击穿组织并向前运动，在和组织接触过程中释放能量，由此直接挤压、穿透、离断或撕裂组织，形成原发伤道。其结果一方面是弹头或破片速度、姿态、形状、温度的改变；另一方面，则表现为人体组织和器官的各种创伤效应。

2.瞬时空腔作用

高速投射物在体内运动时，其部分能量以压力波的形式释放，使原发伤道急剧扩张，形成一个直径远大于投射物外径的瞬时空腔，并使空腔做反复胀缩运动，伤道周围组织在极短的时间内受到剧烈挤压、牵拉、快速位移和震荡，从而形成数毫米至1.2 cm宽的挫伤区，其外层为血循环障碍区，即震荡区。

穿过皮肤的弹头或破片将侵入肌肉组织。在空气中稳定飞行的弹头侵入肌体后，由于组织密度突然增大800多倍，造成弹头失稳，章动角迅速增大，使弹头前进的阻力激增，前进的速度迅速减小。弹头在肌肉模拟靶标中的运动过程如图4.1.7所示。高速弹头的减速，其能量一部分用于克服弹道上的有机组织做功，一部分用于推动弹道四周的肌肉运动做功，弹道四周的肌肉组织因而产生径向运动，一直到最远位置。此时弹头已飞离，这就是形成弹后空腔。它的最大直径比弹径大几倍、十几倍，甚至几十倍。最大弹后空腔形成后，腔内压力较低，在肌肉弹性恢复力的作用下，空腔回缩，腔内压力逐渐升高，达到一定值时，又会使空腔膨胀。如此反复，空腔容积逐渐减小，最后稳定的空腔称为永久伤道(也称原发伤道)。瞬时空腔的这种脉动，使永久伤道周围的肌肉组织也产生损伤。在永久伤道周围损伤严重的区域称为坏死区。坏死区外面的称为震荡区。震荡区外面即为正常组织，即创伤未波及的区域。瞬时空腔形成的时间极短，只有几毫秒，肉眼观察不到，借助高速X射线或非生物模拟试验才能观察到。对于弹速较低的弹头所形成的创伤，有人将它描述成好似用木棍在雪地上扎的孔，意即创伤主要涉及弹道区域，而对其周围的组织影响较小。

图4.1.7　弹头在肌肉模拟靶标中的运动过程示意图

空腔杀伤效应的测试方法:

瞬时空腔效应用人体来进行测试不太可能，而动物试验能够较全面、真实地反映类似人体中的各种创伤效应，因而受到研究者的重视。但由于动物科系和个体间许多特性方面的差异较大，以及活组织的不均匀性，影响弹头侵彻状态和能量传递，使侵彻过程不可能复现。因此，必须有足够的试验数量，才能获得统计学上的有显著意义的结果。大量的动物试验，不仅经济性差，而且给研究工作带来一定的困难。近年来试验证明，一些非生物材料如明胶、肥皂等的物理性能与肌肉等生物组织的类似，能直观地反映弹头侵彻状态和能量传递情况，并且可以得出一致性较好的数据。通常使用的密度等基本指标与肌肉相近的非生物材料主要有:　

(1)肥皂(www.daowen.com)

肥皂的密度与肌体组织的相当，黏塑性大，弹头通过后，能留下定型的空腔。这个空腔的形状与最大瞬时空腔相似，如图4.1.8所示。由于使用肥皂做试验的相关性好，又很方便，故被广泛应用。

图4.1.8　稳定性不同的弹头在肥皂中产生的空腔

(2)明胶

明胶密度与肌肉的相当，具有一定的弹性。弹头通过后，留下一个不规则的伤道，周围有一些径向扩展的裂缝，这些裂缝是瞬时空腔造成的。从高速摄影照片看出，明胶内空腔运动的特征与水中的相似，但膨胀系数不同，阻力系数比人体组织阻力系数略低。利用高速脉冲X光机或高速摄像机记录弹头在明胶中的运动过程和瞬时空腔的脉动过程，弹头在明胶中产生的空腔如图4.1.9所示。明胶能较全面地反映肌肉目标的杀伤物理现象，瞬时空腔形成与能量传递等杀伤物理效应与肌肉的相似。因此，明胶是研究枪弹杀伤作用的较好的模拟试验模型。

图4.1.9　弹头在明胶中产生的空腔

3.压力波作用(远达效应)

压力波可造成局部组织损伤，并通过介质传播，间接引起远隔部位的压力增高及损伤，如在动物试验中，当投射物击中后肢时，主动脉弓和颅内可记录到突然增高的压力，引起血脑屏障渗漏、中枢和周围神经细胞变性等。

4.体内继发投射物效应

投射物击穿骨组织后，可产生许多碎骨片并向四周飞散，由此可引起继发损伤。