Раневая баллистика

            Исследования показали, что эффект физического действия снаряда на ткани зависит с одной стороны, от свойств ранящего снаряда, его величины, формы движения, скорости и, с другой стороны, от структуры и свойств тканей, их плотности, количества воды, сжимаемости, коэффициента упругости, архитектоники тканей.

Во время полета пули с гироскопической стабилизацией на нее действуют аэродинамические силы, которые могут изменить угол ее встречи с телом при ударе. Эти силы обусловливают отклонение, кувыркание, прецессию и нутацию.

Отклонение (деривация) пули происходит по продольной оси от траектории полета, создавая так называемый "угол рыскания". Кувыркание – это результат действия опрокидывающего момента вокруг центра тяжести.

Прецессия, вызванная стабилизирующим вращением, представляет собой спиралевидное отклонение вокруг центра тяжести.

Нутация же выглядит как движение вперед малыми кругами в виде розеток.

Действие ранящего снаряда в эксперименте на животных, в воде и на моделях изучалось с применением современной техники – искровой фотографии, высокоскоростной киносъемки с частотой кадров от 2 до 7 тысяч в секунду, импульсной рентгенографии (0,1 микросекунды). Различная степень разрушения тканей, вызванная идентичными снарядами с одинаковой энергией, объясняется преимущественно углом, под которым находилась пуля по отношению к телу в момент удара. Некувыркающаяся пуля, входящая под прямым углом, минимально контактирует с тканями и передает им наименьшее количество своей энергии. Некувыркающаяся пуля, входящая под косым углом, передает тканям большее количество энергии, причиняя им обширные повреждения.

Ведущим моментом, определяющим ранящую способность снаряда, является количество переданной телу энергии. Она зависит от массы снаряда и его скорости и, согласно закону Ньютона, выражается формулой:

 

E_k = , где

 

E_k – кинетическая энергия снаряда, передаваемая телу;

m – масса снаряда;

V₁ – скорость снаряда в момент попадания в тело;

V₂ – скорость снаряда в момент выхода из тела;

g – гравитационное ускорение.

Переход энергии снаряда в ткани человеческого тела представляет собой гидродинамический удар (Колер, Шьернинг, В.А. Силе, Е. Павлов). В 1898 году Видруф ввел термин "кавитация" для обозначения феномена образования временной полости в теле при попадании в него снаряда, но только в 1944 г. была сделана фотография этой полости.

Когда снаряд, летящий с высокой скоростью, проникает в плотную среду, элементы этой среды резко отбрасываются гидродинамической волной вперед и радиально через стороны назад. Это происходит в соответствии с теорией ускорения частиц. При этом в кильватере снаряда образуется временная полость, величина которой в 30-40 раз превышает величину снаряда (превышение постоянной полости является лишь 2-3 кратным) и в которой регистрируется давление до I00 атмосфер. Временная полость достигает максимальной величины через 0,002 с и пульсирует с уменьшающейся амплитудой. Пульсация сопровождается чередованием волн положительного и отрицательного давления, обусловливает вторичное инфицирование раневого канала, в который как бы засасываются инфицирующие агенты окружающей среды. Компрессионные и декомпрессионные волны вызывают повреждение тканей на большом протяжении, вплоть до переломов диафизов длинных трубчатых костей, находящихся вне раневого канала. В результате абсорбции больших количеств энергии малым объемом окружающих тканей происходит размозжение последних.

Величина временной полости зависит от многих факторов и в первую очередь от энергии снаряда. Максимум временной полости образуется в точке максимального торможения ранящего снаряда, где происходит максимальное освобождение кинетической энергии. Обычно, т.е. при скоростях до 700-800 м/с входное отверстие меньше выходного. Однако при скорости 1300 м/с входное отверстие раневого канала больше выходного и чем выше скорость, тем ближе к входному отверстию максимальная временная полость.

При скорости снаряда, превышающей скорость звука в воде, происходит следующий качественный скачок. Скорость торможения снаряда резко увеличивается, вокруг снаряда возникает поток частиц – "околозвуковой поток", который характеризуется образованием мощных ударных волн, вызывающих разрушение клеток и коагуляцию белка. На поверхности тела образуется воронка с некротическими тканями по краям. Контур временной полости как бы выходит из входного отверстия, делая его весьма обширным.

Таким образом, в механизме огнестрельного ранения играют ведущую роль следующие элементы:

1. Головная ударная волна (баллистическая), волна сильно уплотненного воздуха, формирующаяся впереди пули.

2. Сам ранящий снаряд.

3. Временная пульсирующая полость (энергия бокового удара)

4. Вторичные ранящие снаряды (отломки костей, летящие со скоростью до 70 м/с ).

5. Воздействие вихревого следа

Сила прямого удара определяется характеристиками (скорость, масса, величина, площадь ударного соприкосновения, устойчивость в полете) ранящего снаряда и вторичных снарядов. Сила бокового удара зависит от воздействия головной ударной волны и временной пульсирующей полости.

Таким образом, в огнестрельной ране обязательно сочетаются анатомический дефект, т.е. собственно рана, функциональные расстройства в тканях, окружающих дефект, и, наконец, обильное бактериальное загрязнение.