Механизм образования огнестрельной раны

04 Апреля в 14:23 2638 0


В механизме образования огнестрельной раны основное значение принадлежит четырем факторам.

Первый фактор - воздействие ударной волны. В момент соприкосновения пули с поверхностью поражаемых тканей в месте контакта мгновенно возникает большое давление, вызывающее сжатие среды в указанной точке. Уплотнение среды, называемое ударной войной, распространяется впереди движущейся пули со скоростью звука (1465 м/с в тканях тела) и обгоняет пулю, поскольку движение пули в тканях постепенно замедляется. В тканях в результате передачи кинетической энергии ранящего снаряда возникают волны давления (сжатия), в которых выделяются две фазы. Первая фаза волны давления и составляет ударную волну (рис. 1). Она характеризуется крутым фронтом положительного давления (до 1000 кПа) и малой продолжительностью (до 0,5 мкс). Из-за кратковременности существования она не играет ведущей роли в формировании огнестрельной раны. Вторая фаза волн давления — низкочастотные волны, которые характеризуются значительно большей продолжительностью, образуют феномен кавитации, составляют третий фактор образования огнестрельной раны и играют важное значение в формировании зоны вторичного некроза.

48.jpg
Рис. 1. Импульсная рентгенограмма (А) блока из 20% желатина в фазе максимального развития ВПП (а - преобразователь давления) и осциллограмма (Б) записи ударно-волнового процесса в 20% желатине при выстреле в блок 7,62 мм пулей из автомата АКМ со скоростью 715 м/с. Вслед за "ударной" волной (Pm=15-20 кПа) низкочастотные волны давления, длительностью существования до 20-30 мс.

Второй фактор — воздействие ранящего снаряда. Основной баллистической характеристикой ранящих снарядов является их начальная скорость. В соответствии с этим различают низкоскоростные (ν0 < 400 м/с) и высокоскоростные (ν0 > 760 м/с) ранящие снаряды. Поражающий эффект возрастает при увеличении угла нутации пули в тканях и достигает максимума при ее опрокидывании или деформации. Это объясняется увеличением площади сечения, входяшего в ткани снаряда, возрастанием коэффициента торможения и, в результате, увеличением кинетической энергии, передаваемой тканям. При прохождении через ткани обычной пули калибра 7,62 в устойчивом положении, поражаемым тканям передается 20% кинетической энергии, при прохождении малокалиберной кувыркающейся пули с начальной скоростью полета 900 м/с — 60%. Таким образом, в результате воздействия высокоскоростных ранящих снарядов возникает качественно новый тип огнестрельных ран (рис. 2, 3).

49.jpg
Рис. 2. Импульсные рентгенограммы движения пуль в блоках из 20% желатина:
А - выстрел 7,62 мм пулей из автомата АК-47; Б - выстрел 5,45 мм пулей из автомата АК-74

50.jpg
Рис. 3. Испульсная рентгенограмма.
Выстрел 5,56 пулей из автоматической винтовки MI16At (США) в 20% желатиновый блок. Видны расплющивание и фрагментация сердечника и оболочки пули. Деформированная пуля оставляет за собой значительный по размерам раневой канал.

Третий фактор (основной и специфический для огнестрельной раны) — воздействие энергии бокового удара. В процессе прохождения ранящего снаряда, обладающего огромной кинетической энергией, через ткани — в его кильватере в результате эффекта кавитации (колебаний тканей) образуется временная пульсирующая полость (ВПП). В зависимости от энергии, передаваемой тканям ранящим снарядом, диаметр полости превышает диаметр ранящего снаряда в 10–25 раз, продолжительность пульсации превышает время прохождении снаряда через ткани в 1000-2000 раз (рис. 4).


51.jpg
Рис. 4. Импульсные рентгенограммы
Формирование ВПП в блоке из 20% желатина (А) при выстреле 5,45 мм пули из автомата АК-74 со скоростью 900 м/с. После спадения временной полости (В) остается конусообразный канал - постоянная полость (С), в стенках которой имеются глубокие трещины и мелкие надрывы желатина.

Образование временной пульсируюшей полости происходит в соответствии с законами гидродинамики. Объем полости пропорционален энергии ранящего снаряда, переданной тканям, и выражается зависимостью:
52.jpg
где W — объем временной пульсирующей полости; ∇Е - кинетическая энергия, переданная тканям, α - коэффициент пропорциональности.


Объем временной полости пропорционален начальной кинетической энергии ранящего снаряда, коэффициенту торможения, площади поперечного сечения ранящего снаряда, длине раневого канала и плотности тканей.

Из уравнений следует, что пули малого калибра (5,45–5,56 мм) утрачивают свою кинетическую энергию в тканях на более коротком расстоянии, чем пули большего калибра (7,62 мм), за счет высокого коэффициента торможения. Самые большие размеры ВПП образуются в точке максимального торможения ранящего снаряда, где происходит наибольшее освобождение кинетической энергии. Пули калибра 7,62 мм отличаются стабильным положением в полете, поэтому торможение их возрастает по мере продвижения в тканях и, следовательно, размеры ВПП наибольшие у выходного отверстия раневого канала коэффициент торможения увеличивается пропорционально росту угла отклонения пули и достигает максимума при угле, равном 90°. У высокоскоростных кувыркающихся пуль со смещенным центром тяжести такой угол часто образуется при вхождении в ткани, поэтому максимальные размеры ВПП формируются уже в начале раневого канала.

При ранениях стреловидными элементами, обладающими низкой кинетической энергией, наблюдается равномерное повреждение тканей от входного к выходному отверстию. При ранениях стальными шариками, кубиками, осколками производной формы — за счет увеличения площади поперечного сечения — наибольшие повреждения наблюдаются в области входного отверстия.

Важным составляющим элементом образования огнестрельной раны является структура повреждаемых тканей. Процесс ранения как феномен передачи энергии ранящего снаряда тканям представляет собой гидродинамическое явление, в основе которого лежит эффект кавитации. В наибольшей степени кавитационное воздействие реализуется в тканях с высокой плотностью, содержащих много жидкости и заключенных в плотные оболочки. Такими тканями являются мышцы и паренхиматозные органы. Легкие в силу низкой плотности и сообщения с внешней средой в наименьшей степени реализуют эффект кавитации. Воздействие кавитации на полые органы зависит от степени их заполнения жидким содержимым и газом.

Четвертый фактор — воздействие вихревого следа (потока вихреобразно двигающегося воздуха и частиц тканей), возникающего позади ранящего снаряда. В рану всасываются частицы одежды, почвы, микробы с окружающей кожи и пр.

Гуманенко Е.К. 
Военно-полевая хирургия
Похожие статьи
показать еще
 
Военно-полевая хирургия