WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаМедицина → Механізм пошкоджуючої дії вогнепального снаряду - Реферат

Механізм пошкоджуючої дії вогнепального снаряду - Реферат

Реферат на тему:

Механізм пошкоджуючої дії вогнепального снаряду

Вогнепальні снаряди різноманітні: снаряди звичайні і спеціального призначення, шріт, картеч, деформовані, фрагментовані й атипові снаряди. Кожний з них заподіює різні ушкодження. Разом з тим у механізмі їх утворення є і подібні риси. Вистріляний снаряд зустрічаючи на шляху який-небудь предмет, здійснює переважно механічну пошкоджуючу дію, і через нього проходить наскрізь, утворюючи сліпий канал, або рикошетує від нього. Кінцевий обсяг і характер вогнепального пошкодження залежать від багатьох різноманітних факторів: від пробивної здатності снаряду, що обумовлена її вбивчою силою в момент влучення, властивостями предмета, що уражається, формою і матеріалом снаряду, кутом влучення снаряду і т. д. Ці обставини були помічені ще і Н.І. Пироговим, а потім знайшли обґрунтування в досвідах П.І. Морозова (1889), Є.В. Павлова (1892), У.А. Тіле (1894), І.П. Ільїна (1894), а пізніше – А.І. Максименкова і співавтори (1958), Л.І. Александрова і співавтори (1967), А.Ф. Лисицина і співавт. (1978), G. Callender і R. French (1935), E. Harbey (1945), H. Fіscher (1962), R. Berlіn (1976) і ін. Таке різноманіття факторів створює визначені складності у розумінні механізму утворення вогнепальної рани. Звідси і виникає необхідність у їх систематизації. До вогнепальної рани стосовно поняття механізму утворення будь-якого пошкодження як процесу взаємодії фактора, що пошкоджує, і частини тіла, що вражається, що відбувається при впливі властивостей цілісного організму й умов навколишнього середовища [1, С.125]. Це визначення може бути вихідним для систематизації факторів, що визначають механізм утворення вогнепального ушкодження. Їх можна розділити на 3 основні групи: 1) властивості вогнепального снаряду (маса, форма, калібр, довжина, конструктивні особливості); 2) особливості руху снаряду в повітрі (швидкість і стійкість); 3) анатомо-фізіологічні властивості частини тіла, що вражаються, (варіант анатомічної будови, міцність тканин, що уражається, і ін.).

З усіх цих властивостей найбільше значення має оживаюча сила снаряду. Матеріал, що вражається, нам відомий – це людське тіло; опірність окремих частин його різна і далі буде розглядатися.

Оживаючи сила снаряду обчислюється по відомій з фізики формулі:

E = mV/2,

тобто вона дорівнює половині добутку маси на квадрат швидкості в кожен даний момент. Маса речовини дорівнює масі, діленій на прискорення сили ваги, тобто m = p/g тому що g = 9,81, то m = p/,81 або округлення приблизно дорівнює p/10. Підставляючи це значення в попередню формулу, одержуємо:

E = pV/ 20,

тобто кінетична енергія снаряду дорівнює приблизно 120 добутку її ваги на квадрат швидкості. Величина енергії виражається в балістиці в кілограмометрах (кг/м). Для того, щоб величину енергії снаряду виразити в кілограмометрах, треба в останній формулі виразити вагу снаряду в кілограмах, а швидкість – у метрах, секундах. Для правильних обчислень ваги снаряду треба виражати або в тисячних частках кілограма (наприклад, 0,007 кг замість 7 г), або в грамах, але збільшити відповідним чином і знаменник у 1000 разів. Тоді формула прийме вид:

E = pV/20 000 кг/м.

Вилетівши з каналу ствола, снаряд на невеликій відстані (для короткоствольної зброї в межах до 1 м, для довгоствольної – до 10 м) збільшує свою швидкість, тому що гази продовжують робити свою дію на снаряд і поза стволом, а потім швидкість починає зменшуватися. Ця обставина має велике судово-медичне значення, тому що показує, що снаряд може розвивати однакову живу силу на різних відстанях від дула і що іноді на великій відстані її сила, що пошкоджує, може бути більша [1, С.126]. Чим більше початкова швидкість снаряду, тим далі його політ. Крім того, з формули видно, що для величини кінетичної енергії снаряду більше значення має швидкість, ніж вага, тому що енергія збільшується пропорційно масі в першому ступені, а швидкості – у другому ступені. Якщо снаряд важче вдвічі, то його енергія збільшується вдвічі; при збільшенні ваги в 5 разів енергія збільшується теж у 5 разів. Але якщо швидкість збільшується в 2 рази, то енергія снаряду збільшується не в 2, а в 4 рази; якщо ж швидкість збільшується в 5 разів, то енергія збільшується в 25 разів. Зменшення вбивчої сили снаряду обумовлено, насамперед опором навколишнього середовища (при вільному польоті – повітря) і дією сили земного тяжіння. Потрапляючи в більш щільне середовище, чим повітря, снаряд ще скоріше втрачає свою швидкість, а отже, і енергію, що приходиться витрачати на подолання опору середовища [1, С.135].

Взаємодія вогнепального снаряду з частиною тіла, що уражається, народжує якісно нові динамічні характеристики: поглинену енергію, час контакту, форму і довжину раневої траєкторії, тимчасову пульсуючу порожнину, стійкість або нестійкість руху снаряду, руйнування снаряду, утворення вторинних снарядів біологічної природи, положення снаряду в момент удару, потужність ударного впливу й ін. Процес взаємодії вогнепального снаряду з частиною тіла, що вражається, називають раневою балістикою. Поняття "ранева балістика" і "механізм утворення вогнепального пошкодження" прийнято вважати синонімами. Тим часом, виходячи із сутності поняття "балістика", що включає вивчення поводження (руху) снаряду в каналі ствола і за його межами, "ранева балістика" розглядає за змістом тільки поводження снаряду в тілі. Що ж стосується процесів, що викликаються рухом снаряду, тобто процесів формування вогнепального поранення, то вони, хоча і викликаються снарядом, але не зводяться тільки до її руху в тілі потерпілого. Тому процеси, що відбуваються при впливі снаряду й організму, що вражається, точніше відбиває поняття "механізм утворення вогнепального пошкодження". У зв'язку з цим термін "ранева балістика" можна розглядати лише як його традиційний синонім. Істотна роль у вивченні раневої балістики належить вітчизняним ученим. Ще в 1865 р. Н.І. Пирогов відзначив, що маса і швидкість визначають ступінь дії вогнепального снаряду, що руйнує. Наприкінці XІ ст. у Росії була сформульована теорія ударної дії вогнепального снаряду (Павлов Є.В., 1892; Тіле В.А., 1894; Ільїн П.І., 1894), що давала представлення про пряму і бокову (радіальну) ударну дію снаряду, про залежності вогнепального поранення від конструктивних властивостей снаряду, стійкості її руху й анатомічної будови тканин, що уражаються [1, С.140].

G. Callender, R. French (1935), E. Harbey і співавтори (1945) встановили, що радіальна дія вогнепального снаряду носить пульсуючий характер і супроводжується утворенням тимчасової (пульсуючої) порожнини, що існує соті доли секунди, а потім спадає. Глибоке вивчення механізму утворення вогнепального поранення було продовжено в експериментальних дослідженнях І.Ф. Огаркова і В.П. Петрова (1952), С.С. Гирголава і Л.Л. Либова (1954), А.Н. Максименкова (1956, 1958), а потім у циклі робіт за участю Л.Н. Александрова, Є.А. Дискіна, А.П. Колесова, І.М. Перегудова, Л.Б. Озерецковського, В.А. Алексєєва, О.Л. Ленцнера, Ю.Г. Шапошнікова, Б.Я. Рудакова, М.В. Тюрина й ін. Узагальнюючи ці роботи, у даний час можна скласти в цілому цілком визначене представлення про взаємодію вогнепального снаряду з біологічним об'єктом, що уражається. Вже через 0,0005 с., після первинного контакту проникаючи у тіло вогнепальний снаряд починає чинити вибухоподібну дію, відшаровуючи шкіру і формуючи тимчасову пульсуючу порожнину, що досягає найбільших розмірів через 0,005 с., а потім поступово, пульсуючи з амплітудою, що знижується, до 0,08-й с., зменшується. Порожнина починає формуватися в процесі проходження снаряду. Імпульсна рентгенографія показує, що вже в початковій частині раневого каналу утворюється тонкий шар просвітління (розрідження) тканини, що конусоподібне розширюється в за кульовому просторі. Час існування пульсуючої порожнини може в десятки разів перевищувати час проходження снаряду по всьому раневому каналу. Розміри порожнини, тривалість і число пульсацій, величина тиску на навколишні тканині залежать від величини енергії, поглинаємої тканинами (Беркутів А.В., Дискін Є.А, 1979). Так, вогнепальні снаряди, що мають швидкість 400 м/с, приводять до двох пульсуючих рухів тимчасової порожнини тривалістю 0,02 с., при 730 м/с – до п'яти пульсацій тривалістю 0,2 с., а при 990 м/с – до восьми рухів тривалістю 0,25 с., (Kozlowskі В., 1979). Про ступінь інтенсивності і довжини бокової ударної дії може свідчити факт, встановлений в експерименті А.Н. Максименкова (1959): при пораненні діафаза довгої трубчастої кістки хвилі напруги в 24,5 кПа фіксувалися в зоні епіфізів [1, С.151]. Зареєстрована динаміка зміни тимчасової пульсуючої порожнини і коливань тиску процесі утворення вогнепального поранення показує, що вони являють собою хвилеподібний процес (див. мал. 1),

Мал. 1. Динаміка зміни тиску в процесі формування вогнепального поранення (пояснення в тексті).

що виражається в різкому і високому первинному підйомі, а потім у настільки ж різкому зниженні тиску (А) з наступними більш положистими і поступово загасаючими хвилями (Б-В). Високий первинний підйом тиску називають ударною хвилею. З нею пов'язана поступальна дія, що ушкоджує, безпосередньо самого вогнепального снаряду. Наступні зміни прийнято позначати як хвилі тиску або стиску. Їх дією пояснюють руйнування в тканинах, що оточують раневий канал. Однак таке уявлення має потребу в уточненні, тому що не хвилі точно відбивають процеси, що відбуваються. Як вже показано, об'єктивно регстрируємі процеси пульсації тимчасової порожнини і хвилеподібних змін тиску свідчать про перемінну дію на тканини позитивного і негативного тиску, тому говорити про хвилі тиску тільки як про хвилі стиску – значить брати до уваги дію, що ушкоджує, тільки позитивного тиску, виключаючи напів хвилі негативного тиску або хвилю розрідження. Тим часом біологічні тканини більш стійкі до позитивного тиску і в меншому ступені здатні протистояти негативному тискові (Seller К., Unterharnscheіdt P., 1963). Негативний тиск у водному середовищу викликає кавітацію – утворення вакуумних запон – каверн (Pearsall J., 1972). Формуючи з ядра, порожнина спочатку розширюється, а потім схоплюється. Весь процес відбувається протягом декількох м/с. При схоплюванні каверн виникають ударні хвилі значної сили, що призводять до перепадів тиску в кілька сотень і навіть тисяч кілопаскалів (Яворский Б.М., Детлаф А.А., 1979). Сили кавітації настільки великі, що здатні руйнувати сталеві і залізобетонні конструкції. З явищами кавітації пов'язано й утворення руйнування біологічних тканин, наприклад мозкової тканини в зоні протиудару при закритій черепно-мозковій травмі (Gross A., 1957; Seller К., Unterharnscheіdt F., 1963). У зв'язку з цим є підстава вважати, що "бічна ударна дія" снаряду, що призводить до руйнування біологічних тканин, паренхіматозних органів, м'язів і заповнених рідким змістом порожніх органів, насамперед пов'язано з явищем кавітації. Таким чином, кавітаційний вплив має вибухоподібний ефект, що збігається з думкою А.Н. Беркутова й А.А. Дискіна [1, С.154]. При польоті снаряду енергетичні характеристики її змінюються (знижується швидкість, змінюється ступінь стійкості й ін.), тому обсяг і характер вогнепального ушкодження визначаються динамічними властивостями, якими володіє снаряд в момент контакту з біологічною мішенню, що уражається, (величина лінійної і кутової швидкостей співударяння, ступінь стійкості, положення подовжньої осі снаряду стосовно поверхні ураженої частини тіла й ін.). При сліпому пораненні кінетична енергія, якою володів снаряд безпосередньо перед взаємодією з тілом, витрачається цілком в об'єкті, що вражається. При наскрізних пораненнях снаряд або його фрагменти зберігають частину енергії на наступний екстракорпоральний рух у повітряному або іншому середовищі. Кількість енергії, що витрачається, може бути виражено рівнянням: Е = m (V1 - V2)/2, де Е – кількість витраченої кінетичної енергії, Дж; m – маса снаряду, кг; V1 – швидкість у вхідного вогнепального отвору, м/с; V2 – швидкість у вихідного вогнепального отвору, м/с. Анатомічна будова і фізико-механічні властивості області тіла, що вражається, можуть істотно впливати на механізм утворення вогнепального поранення через різну товщину й обсяг частин тіла, що уражаються, ступеня однорідності тканин, наявності по ходу руху вогнепального снаряду щільних анатомічних структур, їх товщини і ступеня щільності (компактна або трубчаста кіста), особливості чергування щільних і менш щільних структур, ступеня насичення органу рідиною або газом і ін. [2, С.15]. Механізм утворення вогнепальних поранень м'яких тканин кінцівок при збереженні цілості кісти (при однозначних властивостях снаряду, що ранить, і умовах поранення) визначається чергуванням по ходу раневого каналу тканин, що мають різну відносну щільність: шкіра (1,09), жирова тканина (0,8), м'яз (1,02-1,04), знову жирова тканина і шкіра. Ще Н.І. Пирогов помітив, снаряд, що володіє великою кінетичною енергією, утворить у вхідній рані дефект тканини, М.І. Райський і Н.Ф. Шкуродерів (1936) підтвердили це положення в експериментах. Ю.Д. Кузнєцов (1985) показав, що дефект шкіри утвориться від дії компактного вражаючого елемента, при Еуд=90, 4 Дж. Дія снаряду, що призводить до утворення дефекту шкіри, називають пробивною. Сутність пробивної дії снаряду полягає в дрібнофрагментному руйнуванні шкіри в місці кульового впливу: снаряд, що володіє меншою енергією, здатний лише розривати і розсовувати тканини, утворюючи щілеподібні рани шкіри без дефекту тканини. Дія такої снаряду називають клиноподібним. Снаряди, що мають питому кінетичну енергію близько 7-10 Дж, здатні заподіювати подряпини або поверхневі рани. Таку дію снаряду називають вбивчою. Особливості механізму утворення вогнепальних поранень кінцівок з переломами трубчастих кісток пов'язані з попереднім руйнуванням визначеного масиву м'яких тканин, різкою зміною раневої балістики снаряду через контакт із міцною кістковою перешкодою, утворенням внутрішніх вторинних снарядів у виді осколків кіст, що разом з цільним або фрагментованим снарядом формують термінальну частину раневого каналу. Дія снаряду, що руйнує, на кісткову тканину називають, що дробить. Володіючи великою енергією і стійкістю, снаряд зруйнувавши кисть, сам змінюється мало і, зберігаючи велику частину своєї енергії, залишає тіло. Чим вище швидкість снаряду, тим вище коефіцієнт його гальмування, тим більша енергія витрачається на руйнування кісток, тим більше обсяг ушкодження [2, С.22]. Малостійкий високошвидкісний вогнепальний снаряд при пораненні кінцівки може витратити значну частину своєї енергії, взаємодіючи тільки з м'якими тканинами і формуючи початкову частину раневого каналу. Більш того, вже в м'яких тканинах снаряд може почати фрагментуватися. У таких випадках обсяг ушкодженої кістки може виявитися навіть менше. Визначену роль у механізмі формування вогнепального поранення кінцівки грає потік вторинних снарядів, що є осколками зруйнованої кисті. Вони рухаються у виді двох конусів, підставою звернених як убік польоту снаряду так і в зворотному напрямку (Петров В.П., 1958), причому співвідношення "обсягу" конусів, спрямованих уперед та назад, складає приблизно 2:1. Обсяг руйнування кінцівок залежить від енергії вогнепального снаряду (Максименков А.Н. і ін., 1958; Кузнєцов Ю.Д., 1985; Гальцев Ю.В., 1986, і ін.). Спираючи на вивчену в експерименті морфологію вогнепальних переломів плоских кісток черепа, А.Б. Шадимов (1988) дає наступне пояснення механізму їх утворення при різних значеннях кінетичної енергії безоболонкових снарядів в момент ураження. При енергії (2,00,82) Дж відбувається прогинання кістки. У результаті цього в області впливу і на деякому віддаленні в товщі зовнішньої пластинки відбувається подовжнє зрушення її шарів з утворенням множинних мікротріщин. На внутрішній компактній пластинці виникають хрестоподібні тріщини від її розриву. При енергії (3,30,90) Дж снаряд вибиває ділянку кістки і формує конусоподібний фрагмент, що складається переважно з диплоєтичної речовини і внутрішньої пластинки. У цей фрагмент частково можуть входити глибокі шари зовнішньої компактної пластинки. У момент проходження снаряду через зовнішню пластинку снаряд робить на неї дію, що розпирає, що веде до ще більшого зрушення поверхневих шарів по наявних мікротріщинах, а також росту радіальних тріщин, але вже в результаті одночасного розтріскування зовнішніх і внутрішньої компактних пластинок [2, С.35]. Після проходження через кістку снаряду з енергією (4,61,26) Дж форма "прогнутої" ділянки відновлюється, він випробує своєрідний "хлопок", що закінчує формування додаткового ушкодження зовнішньої компактної пластинки навколо вхідного отвору в результаті приєднуючого "відщепу". Про елементи зрушення свідчить невелика конусоподібность цього ушкодження, а про явища "відщепу" – ознаки доламу в кінцевій частині у вигляді терас і нависаючого козирькоподібного виступу.

Loading...

 
 

Цікаве