Механогенез и патология взрывных повреждений конечностей
В современных войнах большое распространение получили боеприпасы взрывного действия (БВД). Боевые повреждения, причиняемые взрывами мин, снарядов и бомб, отличаются особой тяжестью и бывают множественными, сочетанными или комбинированными. В связи с этими обстоятельствами знание теоретических и практических аспектов взрывных повреждений приобретает большое значение для военно-полевых хирургов.
Основные поражающие факторы БВД и механизм их действия на организм человека
Основными поражающими факторами БВД являются:
—воздушная или детонационная волна;
—первичные и вторичные ранящие элементы;
—давление струй взрывных газов;
—высокая температура пламени;
—продукты газодетонации;
—психоэмоциональный фактор.
Следовательно, под взрывными повреждениями следует понимать совокупность многофакторных повреждений, возникающих у людей в зоне действия основных поражающих факторов неядерных БВД, и прежде всего ударной волны.
При взрыве в воздухе взрывные газы, интенсивно расширяясь, распространяются во все стороны и образуют зону сжатого и разогретого воздуха, давление в которой при взрывах химических веществ может превышать 100000 кг/см, температура — десятки тысяч градусов. Перемещающаяся зона сжатого воздуха называется ударной волной, а ее передняя граница — фронтом ударной волны. Давление во фронте ударной волны мгновенным скачком нарастает до максимума, а скорость движения превышает звуковую. За зоной сжатия возникает зона (волна) разрежения, где давление становится ниже атмосферного. Вследствие потерь энергии в окружающей среде по мере удаления ударной волны от центра взрыва избыточное давление в ее фронте падает, скорость снижается до скорости звука и волна превращается в звуковую.
|
|
|
Травматические поражения, причиняемые ударной волной, и их тяжесть прямо зависят от величины избыточного максимального давления во фронте ударной волны, площади, на которую она действует, времени нарастания давления до максимума и продолжительности действия. В связи с этим наиболее тяжелые повреждения возникают у людей, находящихся на открытой местности в положении стоя. Менее тяжелые повреждения наблюдаются при воздействии ударной волны на лежащего человека или при ее проникновении («затекании») в защитные сооружения через входы, люки, амбразуры и другие отверстия, а также тогда, когда на пути ударной волны стоит отражающая преграда. Однако если ударная волна проникает в укрытия через открытые входы, вероятность тяжелых травм резко возрастает вследствие возможного отбрасывания людей, находящихся у входа, удара об окружающие предметы, а также в результате многократного отражения затекающей волны от стен сооружения и ступенеобразного повышения избыточного давления.
|
|
|
Поражающее действие воздушной ударной волны на тела, находящиеся на открытой местности, в период фазы сжатия включает 2 последовательных этапа: погружение тела в волну и его обтекание. Погружение занимает интервал времени от момента соприкосновения фронта волны с телом до его полного обтекания (десятые доли миллисекунды). Во время погружения человек испытывает тотальный лобовой и касательный удар, а также сотрясение всего тела. Одновременно ударная волна порождает продольные, поперечные, поверхностные волны сжатия и деформации в глубоких тканях тела, сопровождающиеся расщепляющими и инерционными повреждающими эффектами. Расщепляющие эффекты обусловлены растягивающими усилиями при отражении, преломлении и интерференции волн на границах раздела тканей, имеющих разную плотность. Примером такого рода повреждений могут служить расслоения и разрывы сосудистой стенки, а также типичные для травм от взрывов кровоизлияния в легкие по ходу ребер. Разрушение тканей в результате инерционных эффектов происходит вследствие разности местных ударных перегрузок в соседних участках тканей, имеющих неодинаковую массу и удельную плотность.
|
|
|
Обтекание превышает длительность этапа погружения в десятки-сотни раз и поэтому вызывает более значительные деформации органов, тканей и тела в целом. В этот период человек подвергается преимущественному влиянию скоростного (динамического) напора масс воздуха. Поверхность тела, обращенная к взрыву, испытывает максимальную нагрузку, равную сумме давлений отражения и скоростного напора, боковые стороны — только нагрузку избыточного давления во фронте ударной волны, а тыльная — еще меньшую. Эта разница давлений создает горизонтальную смещающую силу, направленную от центра взрыва. В процессе обтекания тела потоком сжатого воздуха разрежение над телом становится несколько выше, чем под ним, в результате чего образуется подъемная сила. Совместное действие смещающей и подъемной сил вызывает отбрасывание тела, или так называемый метательный эффект. Ударная волна в условиях города, разрушая на своем пути здания, деревья и прочие объекты, способна разбрасывать их обломки на большие расстояния со скоростями, соизмеримыми со скоростями разлета осколков от артиллерийских снарядов и авиабомб, которые могут причинить разнообразные вторичные повреждения.
|
|
|
Повреждения, вызываемые взрывом, называют взрывной травмой. Их можно подразделить на первичные, вторичные и третичные. Первичные повреждения возникают от непосредственного воздействия ударной волны, вторичные порождены воздействием осколков, летящих от разрушенных предметов, третичные связаны с ударами человека о грунт и другие преграды, встретившиеся на пути отбрасывания (рис. 2.1).
Взрыв нередко сопровождается инфразвуковыми колебаниями и мощным (до 150-160 дБ) импульсным шумом, способным вызвать острую акустическую травму.
В структуре взрывных повреждений следует выделять минные повреждения, являющиеся результатом непосредственного воздействия на человека поражающих факторов противопехотных и противотанковых мин. Несмотря на близость этих двух понятий и, казалось бы, единый механизм возникновения, минные повреждения имеют наибольшую тяжесть и некоторые особенности. При минных повреждениях особенно выражена основная зона поражения в виде разрушения (отрыв, размозжение) одной или двух конечностей, дистанционных грубых морфологических изменений в проксимальных отделах, закрытых или открытых повреждений внутренних органов, сотрясения или ушиба головного мозга. Кроме того, почти всегда имеются множественные ранения осколками как нижних конечностей и туловища, так и верхних конечностей и головы. Разумеется, поражения находятся в определенной зависимости от главного объективного показателя — вида мины, массы и характера взрывчатых веществ, но не меньшее значение имеют и обстоятельства травмы — расстояние от источника взрыва, положение конечностей и тела в момент взрыва, естественные или искусственные защищающие предметы.
Различают 2 вида минных повреждений: неэкранированные, связанные с непосредственным контактом человека с миной, — это минно-взрывные ранения (МБР), и экранированные, возникающие при воздействии основных поражающих факторов взрыва через защитный экран (днище бронированной техники, палуба корабля и т.д.), — это минно-взрывные травмы (МВТ).
Механизм МБР заключается в том, что возникающее при взрыве сверхвысокое и отраженное давление при встрече с живым объектом образует единый фронт, обладающий значительной разрушительной силой, при этом большая часть энергии затрачивается на сжатие контактирующих частей тела (стопа, кисть) либо превращается в кинетическую энергию, определяющую динамическое давление ударной волны. Считают, что совокупность повреждений будет определяться типом взрывного устройства, массой взрывчатого вещества и положением конечности при воздействии на взрыватель. Характер повреждений при подрывах на фугасных противопехотных минах определяется действием избыточного и динамического давления, на минах осколочного типа — воздействием осколков. Проведенные нами экспериментальные исследования с имплантацией пьезодатчиков на разных уровнях нижней конечности, когда под средним отделом стопы подрывали взрывчатое вещество, показали, что энергия, передаваемая в биологические ткани, регистрируется на всем протяжении биообъекта с небольшой разницей во времени. Максимальная отдача энергии приходилась на опорные структуры конечности с последующим линейным спадом в проксимальном направлении. Избыточное давление детонационной волны вызывало полное разрушение и отрыв стопы. Проникновение струй взрывных газов и ударной волны под кожу и в рану голени приводило к отслойке тканей от кости на значительном протяжении.
Данные скоростной киносъемки подрыва свидетельствовали о том, что световая вспышка от раскаленных газов и ударная волна имели форму сферы, что определяло травматические и коагуляционные некрозы выстоящих костей голени и мягких тканей на уровне отрыва, а также характерный разлет осколочных элементов. Выброшенные в виде конуса осколки определяли типичную топографию повреждений, а именно осколочные ранения противоположной конечности, промежности, ягодиц, передней поверхности туловища, рук, головы и лица, которые при ходьбе слегка наклонены вниз.
Механизм экранированных минных повреждений, или МВТ, состоит в том, что действие ударной волны опосредовано выраженной вибрацией металлических частей, интенсивность которой зависит от мощности боеприпасов и массы ударной опоры. Как известно, ударная волна легко проходит сквозь твердые тела, не вызывая их выраженной деформации, и каждая частица переедает энергию следующей подобно неподвижному составу вагонов, получивших толчок.
Интересен механогенез взрывных повреждений при поражении бронеобъектов кумулятивными снарядами. Кумуляция реализуется при подрыве зарядов, имеющих выемку той или иной формы. Уплотнение продуктов детонации и ускорение их движения вдоль оси выемки приводят к образованию так называемой кумулятивной струи. При соударении струи с броней вследствие высокого давления броня не прожигается, а пробивается. Поражение личного состава происходит в результате непосредственного воздействия кумулятивной струи, высокой температуры продуктов газодетонации, головной ударной волны и осколков внутреннего слоя брони.
Таким образом, обобщающей характеристикой механизма взрывных повреждений следует считать одновременное воздействие детонационной ударной волны, струй взрывных газов, осколочных элементов и продуктов газодетонации. Специальные замеры показали, что температура газовой струи может достигать 900-1000 °С. Этого достаточно для возникновения комбинированной механо-термической травмы. На открытом воздухе действие токсических продуктов взрыва почти не проявляется, но в закрытых помещениях и кабинах бронетанковой техники возникают высокие, смертельные концентрации окиси углерода и других газов. В итоге механизм взрывных повреждений является многофакторным, комбинированным, что обусловливает особенности патогенеза и патоморфологических изменений в тканях.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 93; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!