Глава 4. Механизм образования огнестрельных газовых ранений

Успешное лечение любого вида травм вообще, и огнестрельных ранений в частности, невозможно без точных знаний механизмов повреждения и возникающих при этом патологических расстройств.

На основании экспериментальных данных мы полагаем, что повреждающее действие газового ствольного оружия складывается из следующих факторов:

- непосредственное ударное действие газо-плазменной струи (ГПС);

- термическое воздействие ГПС;

- специфическое действие ирританта.

Каждый из вышеперечисленных поражающих факторов имеет свое специфическое действие и поэтому требует отдельного обсуждения.

4.1. Механизм ударного действия газо-плазменной струи (гпс) 4.1.1 физико-математическая модель.

Используя результаты эксперимента, мы пришли к выводу, что ударное действие ГПС имеет общие черты с механизмами минно-взрывной травмы и огнестрельных пулевых ранений.

Мы выделяем три этапа формирования огнестрельного газового ранения, которые соответствуют фазам ударного действия ГПС (табл.4.1.1.1.)

Первая фаза ГПС начинает свое действие в момент воспламенения порохового заряда газового патрона. Во внешнюю среду из ствола пистолета мгновенно выделяются сильно сжатые нагретые газы, которые и образуют ГПС, с высвобождением значительной кинетической энергии. Ее вектор совпадает с осью ствола, а на выходе начинает рассеиваться в стороны. Резкое скачкообразное возрастание избыточного давления приводит к распространению в воздухе ГПС в форме шара. В момент его соприкосновения с поверхностью тела давление газового потока достигает очень больших величин, вследствие торможения, и приводит к повреждению.

Этапы формирования огнестрельного газового ранения

Таблица 4.1.1.1.

		фаза	Название
Этап 1этап	Содержание Формирование первичного раневого канала	Фаза 1фаза	"пробойника" или пробивания
II этап	Формирование первичной пульсирующей полости и зоны молекулярного сотрясения	2 фаза	Активного пульсирования
III этап	Образование вторичной пульсирующей полости и вторичного раневого канала	3 фаза	Пассивного пульсирования

Нами экспериментально доказано, что огнестрельные газовые ранения образуются при выстрелах из газового ствольного оружия калибром 8-9 мм с расстояния до 0,5 см. Это объясняется тем, что травмирующий эффект в фазу "пробивания" зависит,

главным образом, от скорости нарастания и максимума создаваемого избыточного давления, т.е. от импульса ударной волны ГПС, которую воспринимает

поверхность тела.

Давление рассчитывается по формуле:

P = , где

Р - создаваемое давление; Е-кинетическая энергия газов; v -скорость нарастания давления; 1 - расстояние, на которое распространяется газовое облако.

Экспериментально полученное расстояние выстрела, при котором возникает

повреждение, настолько мало, что скорость нарастания избыточного давления можно считать постоянной. Исходя из этого, получаем гиперболическую зависимость нарастания избыточного давления в зависимости от расстояния, с которого производится выстрел, для газового ствольного оружия (рис.4.1.1.1.,табл.4.1.1.2).

Кратность уменьшения давления в зависимости от расстояния выстрела

Расстояние, см	Кратность
0,1	100,0
0,2	25,0
0,3	Ш
0,4 .	6,2
0,5	4,0
0,6	2,77
0,7	2,04
0,8	1,5
0,9	1,2

Рис.4.1.1.1. Гиперболическая зависимость изменения давления газа от расстояния выстрела.

Представленная таблица кратности нарастания давления ударной волны ГПС в зависимости от расстояния выстрела объясняет полученные эспериментальные расстояния, выстрелы с которых приводят к образованию огнестрельного газового ранения.

Интересной особенностью в образовании огнестрельных газовых ранений является тот факт, что при расстояниях выстрела менее 0,5 см на кожных покровах обнаруживаются повреждения, которые образуются при воздействии ранящего предмета с ограниченной травмирующей поверхностью (газовый шар) - это линейные разрывы кожи, которые являются объективным диагностическим признаком огнестрельного газового ранения. При расстоянии выстрела более 0,5 см на коже имеются повреждения, которые образуются при воздействии ранящего предмета с неограниченной

травмирующей поверхностью - это характерные ссадины, которые являются объективным диагностическим признаком огнестрельного газового повреждения.

ГПС на расстоянии выстрела менее 0,5 см действует как ранящий предмет с ограниченной травмирующей поверхностью, характерно повреждая кожу и подкожную жировую клетчатку; разрывает апоневроз и, разрушая мышечный слой, образует первичный раневой канал, по нашим экспериментальным данным, глубиной до 6-7 см и диаметром, соответствующим калибру ствола пистолета I револьвера) или чуть меньшим.

1. Кожа

2. Подкожная жировая клетчатка;

3. Апоневроз

4. Мышечный слой

5. Направленный ГПС

6. Линейная рана кожи;

7. Линейный разрыв апоневроза;

8. Первичный раневой канал; фаза „пробойника" ГПС.

Рис.4.1.1.2. Первый этап формирования огнестрельного газового ранения.

Следует отметить, что особенности повреждений органов и систем человека находятся также в тесной взаимосвязи с распространением в них упругих волн напряжения, образующихся в результате деформации наружных покровов тела, костей черепа, стенок брюшной и грудной полостей. Скорость распространения этих волн равна скорости звука в определенной среде и

всегда неодинакова в тканях различной полости и структуры.

Так, в воздухе и газах, наполняющих легкие и полые органы, она равна 340 м/с, в жидких средах - 1400-1500 м/с, а в костях - 3000-5000 м/с (Александров Л.Н. и др., 1963г.; Ка\у1т& 8.5., 1978г.). Напряжения, возникающие в теле, представляют собой две независимо распространяющиеся системы волн - продольных и поперечных. Действие их на организм человека неравнозначно. Продольные волны всегда имеют большую скорость, чем поперечные;

они приводят к смещению тканей по направлению движения самой волны и сопровождаются сжатиями и расширениями тканей, вызывая выраженные повреждения. Поперечные волны смещают ткани в плоскости, перпендикулярной к направлению распространения продольных

волн, и не вызывают изменения объема отдельных участков тела.

На границах раздела между органами и тканями с различной плотностью происходят отражение, преломление и интерференция волн с резким возрастанием их напряжения. В результате разности этих волн в организме могут дополнительно возникать самые разнообразные изменения - от сравнительно небольших, легко восстанавливаемых

повреждений, до полного разрушения тканей. Распространение волн напряжения в теле идет со значительным затуханием, что имеет существенное значение для локализации и выраженности травмы [24].

Огромное значение имеет влияние гидравлических ударов на крупные кровеносные сосуды, приводящих к их повреждениям.

Из вышесказанного следует, что на этапе формирования первичного раневого канала решающую роль играет эффект "пробойника", производимый ГПС.(рис 4.1.1.2) Наличие же в точке ранения тканей, богатых жидкостью, плоских костей, сосудисто-нервных пучков может приводить к их повреждению, за счет действия описанных механизмов, и утяжелению травмы.

На втором этапе формирования огнестрельного газового ранения действует фаза активного пульсирования ГПС. Суть этого механизма заключается в следующем. В первичном раневом канале создается высокое давление газов, градиент которого по отношению к окружающему давлению (давлению воздуха) направлен на выход из раны. Это способствует закрытию повреждения в апоневрозе, которое играет роль клапана. Газы, не найдя выхода, распространяются в разные стороны в окружающих тканях. Разрушая и отодвигая их они образуют первичную пульсирующую полость. Возникающие при этом волны напряжения вызывают повреждения в тканях на клеточном уровне, создавая зону молекулярного сотрясения (рис.4.1.1.3).

1. Формирование апоневротического клапана

2 . Формирование ,,первичной пульсирующей полости"

3 . стенка „первичной пульсирующей полости"

4 . формирование „зоны молекулярного сотрясения"

Рис.4.1.1.3. Второй этап формирования огнестрельного газового ранения.

Этот процесс продолжается до тех пор, пока давление газов не сравняется с хаотической силой тканей. Начинается третий этап формирования огнестрельного ] газового ранения, который создает фаза пассивного пульсирования ГПС.

Постепенно кинетическая энергия газов уменьшается настолько, что величина давления в первичной пульсирующей полости начинает приближаться к давлению окружающей среды (воздуха), и за счет остаточной эластической силы тканей образуется вторичная пульсирующая полость. Уменьшение ее объема продолжается до сих пор, пока градиент давлений газов внутри раны и во внешней среде не станет равен единице. Это состояние мы назвали эффектом "сдувающегося воздушного шарика".

И в конечном итоге образуется вторичный раневой канал, объем которого меньше объемов пульсирующих полостей, но больше объема первичного раневого канала (рис.4.1.1.4.).

1. Снижение кинетической энергии ГПС, выход газов;

2. Формирование ,,вторичной пульсирующей полости"

3 . стенка ,,вторичного раневого канала".

4 . остаточная эластическая сила тканей.

Рис 4.1.1.4 Третий этап формирования огнестрельного газового ранения.