Молин Ю.А. - Судебно-медицинская оценка силы тупой травмы, вызыв. Учебное пособие для врачейслушателей и судебномедицинских экспертов
 Скачать 149.88 Kb.
|
|
3,7 кг на 1 мм. Поэтому' для образования ран от перерастяжения кожи длиной в несколько сантиметров необходима сила в десятки кгс. Энергия, необходимая для причинения ушибленных ран, сильно варьируется и определяется анатомическими особенностями трав мируемой области, свойствами орудия и величиной удельной силы удара [Шалаев Н.Г., 2001]. При ударах ребром твердого предмета с силой нескольких десятков килограммов по коже волосистой части головы или плоским предметом в проекции костных выступов (края орбиты, зубы, большеберцовая кость, гребень подвздошной кости, образуются ушибленные линейные раны, воспроизводящие контактирующие части орудия либо контуры костного выступа. При установлении силы удара твердым тупым предметом, необходимой для образования ушибленной раны головы, следует обращать также внимание на наличие либо отсутствие следов травматизации подлежащих костей, компактный слой которых вдавливается либо растрескивается (сначала изнутри) при воздействии 20-30 кг на 1 мм Ветвящиеся ушибленные раны с диффузным осаднением кожи головы, которые характерны для ударов плоской твердой поверхностью, возникают при ударах с силой около 100 кг ибо лее. При экспертной оценке силы удара по голове следует иметь 12 ввиду, что при скорости соударения 0,0001 секунды, даже при наличии переломов подлежащих костей раны кожи не возникают, так как они не успевают образоваться Громов А.П., 1979]. Такие раны не возникают и при соударении с меньшей скоростью, если зона травматизации была экранирована головным убором либо толстым слоем густых волос. Таким образом, при наличии кровоподтеков и ран суждение о силе удара возможно лишь при условии исследования морфологических особенностей очага травматизации, учета экранирования его одеждой, свойств орудия и механизма воздействия. Следует иметь ввиду, что при некоторых видах механических воздействий, влекущих причинение вреда здоровью и даже смертельный исход, наружные морфологические следы травматизации могут отсутствовать. Так, при длительном сдавлении груди и живота с силой 80-100 кг, нарушаются либо прекращаются дыхательные экскурсии грудной клетки и отчасти диафрагмы для прекращения тока крови из мозга по яремным венам необходимо усилие 0,5-1 кг, для блокады кровотока по сонным артериям — локальное давление с силой 3-5 кг, по позвоночным артериям — 15-20 кг, а для сдавления просвета трахеи — 10-15 кг Попов Н.В., 1938; Кон- цевичИ.А., 1968;МолинЮ.А., 1996 и др. Конкретных данных по прочностным характеристикам других тканей крайне мало. Так, поданным литературы, фактор пола мало влияет на характеристики механических свойств мягкой биологической ткани (пищевода, трахеи) [Михелсон М О . и др, 1985; Ванагс Н.Э. и др, 1990; Yamada H., 1970 и др. Значения механических характеристик, полученных вышеуказанными авторами на влажных образцах ткани пищевода, достаточно близки к свойствам живой ткани. Деформацию пищевода в виде полоски измеряли методом фотографирования перемещений меток. На фотопленке регистрировали расстояние между метками до нагружения и при разных последующих ее уровнях до разрушения образца. Стенка пищевода по окружности деформируется больше, но разрушается при более низких нагрузках, чем в продольном направлении. На это указывает то, что разрушающая деформация в окружном направлении в среднем на 16,1% больше, чем в продольном Наивысшие показатели механических свойств стенки установлены для шейного отдела пищевода. Так, среднее разрушающее напряжение в шейном отделена и 48,1% выше, чем соответственно в грудном и брюшном его отделах При старении разрушающее напряжение уменьшается Так, в возрастной группе от 20 до 45 лет 1? оно составляет на 57,9% выше, чем в возрасте 75-90 лет. Средняя разрушающая деформация при эзофагите в среднем на 34,5% ниже, чем тот же показатель в норме. Знания о прочности связок имеют большое значение не только в спортивной медицине для профилактики растяжений или разрывов, но они предсташтяют интерес и для судебных медиков. Предел прочности связок коленного сустава у людей в возрасте 15-20 лет колеблется от 1,2 до 2,1 кг/мм2, 21—40 лет — от 1,1 до 1,9 кг/мм2, 41-54 лет — от 0,7 до 1,3 кг/мм2. Наиболее крепкая связка — боковая большеберцовая. Любопытные сведения получены о прочности хрящей. Так, для разрушения реберного хряща у людей в возрасте 15-20 лет требуется нагрузка 13-14 кг/см2, в возрасте 21-30 лет — 10-11 кг/см2. У людей, которым залет, реберные хрящи выдерживают в 3 раза меньшую нагрузку. Это объясняется тем, что после 35 лет хрупкость хряща увеличивается в результате его обызвествления. Несколько слово прочности сухожилий. Они состоят из особо прочных коллагеновых волокон. Чем длиннее сухожилия, темна большее расстояние передается действие мышечного сокращения. Они отличаются большой крепостью Так, например, сухожилия длинной ладонной мышцы выдерживают до 10 кг, подошвенной — до 12 кг, трехглавой мышцы голени — 400 кг. Сухожилие четырехглавой мышцы бедра способно выдержать нагрузку в 600 кг [Обысов АС, 1971 и др. АНАТОМИЧЕСКИЕ И ФИЗИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ КОСТИ. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ФОРМИРОВАНИЯ ПЕРЕЛОМОВ Кость является сложным соединением и представлена межклеточным веществом, составляющим основную ее массу и определяющим физические и биомеханические свойства. Межклеточное вещество состоит из органической и неорганической основы. Органические вещества составляют 3 0 % костной ткани, неорганические — 6 0 % и 1 0 % — вода. Из органических соединений на долю основного белка кости — коллагена, приходится 95%. Неорганическая основа представлена минеральным веществом — кристаллами гидроксилапатита. Незначительная часть приходится на В- трикальцийфосфат и карбонат-апатит. Кристаллы гидроксилапа тита имеют большую активную поверхность, которая для одного 14 грамма кости составляет дома для всей костной ткани скелета — около 2 км. Прочность гидроксилапатита на разрыв доходит до 70 кгс/см2. Функционально ведущей тканью кости служит пластинчатая ткань, снаружи и со стороны костномозговой полости покрытая соединительнотканными оболочками. В кости различают компактное (кортикальное) и губчатое (трабекулярное) вещество, плавно переходящие друг в друга. Последнее вещество легкое (20% массы скелета, мягкие ткани составляют в нем 7 5 % объема. Оно состоит из трехмерной сети анастомозирующих трабекул, разделенных пространствами, содержащими костный мозг. Такое строение придает органу высокую прочность при небольшой массе. Компактное вещество (80% массы скелета) тяжелое, плотное, мягкие ткани занимают в нем 1 0 % объема. Оно образует диафизы длинных трубчатых костей, наружный слой друтих костей. Мета- билически оно гораздо стабильнее губчатого ив меньшей степени подвергается изменениям при старении Быков В.Л., 2001]. Максимум массы костной ткани достигается к 25 годам, затем процессы резорбции начинают превышать ее новообразование. К старости у мужчин теряется до 1 5 % кортикальной и до 4 5 % трабекулярной кости, у женщин — соответственно дои. Кости при этом становятся ломкими, легко деформируются (особенно в позвонках, предплечье, шейке бедра. Остеопороз выявляется у 30-80% людей в возрасте 70-80 лет, особенно у женщин. Снижение нагрузок на кость при иммобилизации вызывает уменьшение ее массы на 10-20% за 3-6 недель Быков В.Л., 2001]. Определение механизмов переломов связано с комплексным подходом к изучаемой проблеме исследование физических свойств костной ткани, анализ закономерностей деформации и разрушения с учетом структурных и геометрических особенностей костей, моделирование переломов в заведомо известных условиях и сопоставление полученных данных с экспертными наблюдениями. Закономерности деформации костей были выявлены методом электротензометрии с использованием датчиков омического сопротивления и соответствующей регистрирующей аппаратуры, что позволило составить картину распределения силовых напряжений в отдельных костях ив костных комплексах выделить критические участки с максимальными напряжениями, локализация которых зависит от формы объектов и направления внешнего воздействия, а также установить направление напряжений, ответственных за начало разрушения и последующее формирование перелома Крюков В.Н., 1966; Семенников B.C., 1972; Янковский В.Э., 1974;ПлаксинВ.О„ 1976; Саркисян Б Аи др. Несмотря на кратковременность развития перелома, это явление проходит ряд промежуточных этапов. Поэтому механизм образования переломов следует рассматривать как процесс воздействия внешней силы на кость, сопровождающийся ее деформацией с развитием внутренних напряжений, вызывающих дислокацию костных структур с последующим зарождением, ростом и распространением трещин, приводящих к нарушению ее целостности [Янковский В.Э., Саркисян Б.А., 2001]. Под воздействием внешних сил кость подвергается деформации с развитием трех видов напряжений растяжение, сжатие и касательные напряжения. Разрушение может идти по хрупкому или пластическому типу. В природе нет абсолютно хрупких или пластических тел. Преобладание хрупкого или пластического типов разрушения зависит от свойств материала и скорости нагружения. То и другое разрушение всегда начинается с разной степени выраженности пластической деформации и заканчивается разрывом. Кость в этом отношении не является исключением, и формирование перелома рассматривают с позиций механики разрушения твердых тел, которая выделяет два механизма разрушения микроскопический, связанный с образованием микротрещин, и макроскопический, характеризующийся образованием магистральной трещины, разделяющей объект на части. Изучение деформации костной ткани электротензометрическим методом показывает, что вначале нагружения кость, воспринимая нагрузку, не деформируется. Это так называемый период жесткости, продолжительность которого зависит от формы кости и ее поперечного сечения. Далее наблюдается увеличение внутренних напряжений — период пропорциональности, переходящий в период текучести, когда эта пропорциональность нарушается. Период текучести для кости, относящейся к материалам с хрупко-пластическими свойствами, также короток. Затем следует взрывообразное формирование перелома, занимающее повремени около 0,0025 секунды. Исследования последних лет показали, что в формировании перелома можно выделить микро- и макроскопический механизмы разрушения [Янковский В.Э., Клевно В.А., 1990; Хачатрян АС Горяинов ОП, 1992]. Это подтверждается обнаружением 16 микротрещин в костях при подпороговых нагрузках. Вовремя деформации кости в ней накапливается потенциальная энергия, которая снимается образующимися микротрещинами. Первые микротрещины появляются при нагрузке, составляющей около 5 8 % от предельной. Дальнейшая деформация требует последовательного поступления энергии. Число микротрещин возрастает, их количество за критической массой реализуется в образовании магистральной трещины. Вовремя деформирования кости микротрещины появляются прежде всего в критических участках, так называемых концентраторах напряжений (лакуны остеоцитов, фолькмановские ига- версовы каналы, участки с повышенной минерализацией, линии цементации. Эти неоднородности расположены таким образом, что при выполнении костью физиологической функции вокруг них внутренние напряжения не концентрируются. Вне физиологических условиях они выступают в роли концентраторов напряжения и инициируют появление микротрещин. Интересные данные о прочности костей можно найти в работах отечественных анатомов [Обысов АС, 1971 и др. Так, например, изолированная бедренная кость, поставленная вертикально, выдерживает давление груза в 1,5 т Большеберцовая, наиболее массивная кость, на которую опирается бедренная, ас нею и вся тяжесть тела, выдерживает большее давление — 1,6-1,8 т. Прочность кости на растяжение больше, чему дуба и сосны, враз превосходит свинец и почти равна прочности чугуна. Нужно приложить на каждый квадратный миллиметр кости силу в 12 кг, чтобы растянуть ее. Интересно отметить. что особой крепостью на сжатие обладают ребра предел прочности на излом в молодом возрасте колеблется от 85 до 110 кг/см2, у людей пожилого и старческого возраста — 40 кг/см2. Предел прочности у позвонков составляет 26 кг/см2, ау межпозвоночных дисков — от 68 до 137 кг/см2. Занятия физическими упражнениями способствуют повышению механических свойств костей и увеличивают их сопротивляемость на излом, изгиб, растяжение, кручение. Установлено, что у борцов губчатое вещество тел позвонков приобретает крупноячеистую структуру, межпозвонковые диски утолщаются У стрелков из пистолета кости правой (рабочей) руки становятся более прочными за счет утолщения компактного вещества кости Тоже самое происходит у фехтовальщиков, метателей, теннисистов 17 ПЕРЕЛОМЫ КОСТЕЙ ЧЕРЕПА При импрессионных — ударных травмах тупыми предметами, вес которых существенно меньше массы головы, переломы костей носа обычно образуются при ударах с силой 17 кгс и более, переломы альвеолярных отростков верхней челюсти с силой 25-30 кгс и более, а переломы нижней челюсти, в зависимости от их локализации и направления воздействия, при ударах с силой 80-100 кгс и более. При травме металлической полусферой и шаром диаметрами 10 см в лобные, теменные и височные области свода головы линейные трещины внутренней пластинки длиной от 2 до 4 см, а затем и оскольчатые переломы указанных костей толщиной 0,3-0,5 см возникают при силе ударов 250-300 кгс, а при 400- 500 кгс они распространяются на основание черепа. При этом ушибленные раны в зоне соударения образуются далеко не всегда, хотя нередко и отмечается раздавливание глубоких слоев кожи [Шалаев Н.Г., 2000]. Поданным С.А.Корсакова (1977), переломы костей свода черепа в виде трещины внутренней костной пластинки (начало образования перелома) возникают при ударах с силой от 2186 Н до 2657 Н. При ударах головой о тупой широкий предмет начало появления трещин отмечается при ударах с силой свыше 3121,5 Н. Единичные трещины в передней черепной ямке при ударах лобно-теменной областью головы о широкий тупой предмет возникают при силе удара 3922 Н. Появление единичных трещин в задней черепной ямке при тех же условиях травмы отмечается при силе удара 4217 Н. Средняя величина силы, необходимой для более значительных переломов костей передней черепной ямки, составляет 4805,4 Н. Дальнейшее увеличение повреждений основания черепа происходит при нанесении ударов сочень большой силой. Например, при ударах лобно-теменной областью головы о широкий предмет с силой от 5511 до 6962,9 Н переломы (трещины, возникающие в передней черепной ямке, распространяются в среднюю при силе ударов от 7257,1 до 10689,6 Н, наряду с трещинами свода черепа, возникают переломы костей основания не только передней и средней, но и задней черепной ямки [Маслов А.В., 1970]. При ударах по своду черепа молотком с площадью бойка 12 см с силой 200-500 кг образуются вдавленные переломы, при 18 силе 600 кгс — дырчатые, а при большей силе воздействия от краев дырчатого перелома отходят трещины Таким образом, объем и морфология локальной травматизации при импрессионной травме прежде всего определяется удельной силой удара. Травмы тупыми предметами с большой массой и площадью контактирующей поверхности (транспортные, при падении с большой высоты) имеют свои особенности. В экспериментах на трупах и при математических расчетах в процессе производства экспертиз в случаях причинения травм, обстоятельства которых очевидны, установлено, что затылочная и теменные кости более прочны, чем лобная и чешуя височных Громов А.П., 1979 и др. При ударных воздействиях предметами с большой массой и твердой преобладающей плоской поверхностью в лобную и затылочную области, начальные признаки их разрушения в виде небольших трещин внутренней пластины возникают при силе удара около 400 кгс, ноне в очаге травматизации, а в передней либо задней черепной ямках. При силе удара 500 кгс часто образуются трещины надглазничных отростков лобной кости (крыши глазницы) ив задней ямке затылочной кости. При силе удара 600 кгс — указанные трещины распространяются через пирамидки височных костей при силе 800 кгс они разветвляются, а при 900 кгс — пересекают все ямки, сочетаясь с разрывами венечного (лямбдавидного) и стреловидного (сагиттального) швов свода. При силе удара 1000 кгс возникают оскольчатые переломы с общей деформацией черепа, а при 1100 кгс — потное его разрушение. Таким образом, при ударах по своду головы тупыми предметами с большой площадью контакта либо ударах о них при падениях, ввиду общей деформации черепа, разрушение его начинается не вместе воздействия, как это имеет место при импрессионной травме, а в менее прочных костях основания и, как правило, сочетается с противоударными (кавитационными) ушибами мозга, которые не наблюдаются при импрессионных травмах, наносимых предметами с небольшой массой, что является критерием дифференциальной диагностики Крюков В.Н., 1966 и др. Ввиду эластичности и смещаемости костей черепа у новорожденных, они относительно устойчивы к разрушению Первые трещины теменных костей возникают при ударах с силой 200 кгс, при силе 400 кгс наблюдается крестообразное растрескивание их в области теменных бугров. 19 При сдавлении в зависимости от возраста, формы черепа, толщины костей, компрессии в сагиттальной либо фронтальной проекциях, череп разрушается при воздействии 800-1200 кгс и более. В отличие от ударных травм такой же силы, кавитационные противоударные повреждения мозга при этом также возникают [Шалаев Н.Г., 2001], как и переломы на отдалении, вследствие общей деформации черепа. Установить силу удара, повлекшего перелом черепа, по его морфологическим проявлениям возможно 1) путем прямого сопоставления информативных (в энергетическом отношении) проявлений оцениваемого перелома с критериями оценки по экспериментальным данным 2) путем рассчетной оценки по алгоритму С.А.Корсакова (1977); 3) путем рассчетной оценки по методу, разработанному на кафедре судебной медицины В Мед А им.С.М.Кирова Белых АН, 1990]. Установление силы удара, повлекшего перелом черепа, прямым сопоставлением Морфологическая характеристика исследуемого перелома черепа сопоставляется со сходной характеристикой переломов, полученных экспериментальным путем при дозированных ударных воздействиях (табл. 1-3), в соответствующей графе отыскивается показатель силы удара, соответствующий данному объему повреждения. Пример. При исследовании трупа лица, умершего от череп |