Гидродинамические силы

При действии механических факторов в области приложения удара и противоудара, а также под влиянием гидродинамических сил происходит ушиб мозга о края отростков твердой мозговой оболочки и расположенных в полости черепа костных образований. При этом возникают первичные некрозы, обычно в форме геморрагического размягчения мозговой ткани.

При воздействии механической энергии на замкнутую полость черепа, в которой находится спинномозговая жидкость и богатое водой мозговое вещество, развертываются сложнейшие гидродинамические явления с передачей кинетической энергии водной среде, в которой возникают волновые движения. При ударах жидкости о мозговое вещество происходят ушибы мозга о расположенные внутри черепа плотные образования и разрывы менее устойчивых тканевых элементов.

Не считая крови и ликвора, жидкость, располагающаяся интра- и перицеллюлярно, составляет 60—80% мозговой паренхимы. Поэтому значение гидродинамических факторов в патогенезе острой закрытой и огнестрельной черепно-мозговой травмы признается в той или иной степени почти всеми авторами. Эти факторы более легко поддаются оценке при изучении огнестрельных ранений черепа, поэтому эти данные следует использовать и при обсуждении патогенеза закрытой травмы черепа.

В 70—80 годах прошлого столетия группой немецких ученых была разработана «гидравлическая» или вернее «гидростатическая» теория патогенеза повреждений и ранений мозга, которая в тот период заняла доминирующее положение. В основе этой теории лежит использование гидростатического закона Паскаля о несжимаемости жидкости. Согласно этому закону, давление, производимое в какой-либо точке на жидкость, находящуюся в герметическом сосуде, передается во все стороны с одинаковой силой, и при достаточной величине этой силы происходит разрыв герметического сосуда изнутри.

При медленном и постепенном повышении давлении и в случае наличия в сосуде трубки жидкость будет оттекать через нее, но при быстром повышении давления все равно произойдет взрыв. Эта теория проводит аналогию между полостью черепа и сосудом, заполненным несжимающейся жидкой массой. Поэтому при воздействии механической энергии на ограниченную область черепа или мозга давление равномерно распределяется во все стороны и передается водной среде и тканевым элементам мозга. Это ведет к травматизации менее устойчивых элементов нервной ткани и ушибам мозга о выступающие в полости черепа отростки твердой мозговой оболочки и гребешки костей.

Гидравлическая теория нашла большое распространение при анализе огнестрельных ранений черепа и мозга. Летящая пуля сравнивалась с поршнем пресса, внезапно повышающего давление внутри полости. Гидравлическими факторами пытались объяснить экспериментальные наблюдения, сделанные многими исследователями: при стрельбе в герметически закрытые свинцовые, жестяные или стеклянные сосуды, заполненные жидкостью или студенистым веществом, разрыв противоположной стенки сосуда наступал раньше, чем эта стенка пробивается пулей.

Согласно гидростатической теории, имеет значение не только скорость движения снаряда, обусловливающая внезапность повышения давления, но и калибр его, обусловливающий величину ударяющей поверхности; масса снаряда и его вращательные движения не принимались во внимание.

Гидравлическая теория подвергалась уже в конце прошлого столетия серьезной критике со стороны русских и зарубежных исследователей, которые, основываясь на своих экспериментах с огнестрельными ранениями черепов животных и трупов людей, а также с различными физическими моделями, сформулировали теорию удара.

Согласно теории удара, разрывное действие пули не может быть объяснено законом Паскаля, а основное значение имеет кинетическая сила снаряда, его деформация, неправильное вращение (кувыркание), которое бывает более выражено при прохождении через мозговую субстанцию, особенности топографии раневого канала, полости черепа и сопротивление тканей. Повреждение мозга в полости черепа происходит не вследствие развивающегося в нем гидравлического давления, а вследствие того, что от удара пули мозг приходит в волнообразное движение по направлению полета пули, увеличивая начавшиеся в черепе разрушения. Если, согласно положениям гидравлической теории при закрытой травме черепа, надо считаться с законами Паскаля о воздействии силы во все стороны, то русские исследователи фиксировали внимание на воздействие кинетической силы по направлению удара.

Эти факты заставили по-иному оценить значение гидравлических факторов, и в 1894 г. появилась «гидродинамическая» теория Колера и Шьернинга, существовавшая как доктрина немецкой военно-полевой хирургии на протяжении периода последних войн.

Суть этой теории состоит в том, что летящий снаряд передает скорость своего движения жидкой среде, а это ведет к своеобразным «микровзрывам» в мозговой ткани. В отличие от данных гидростатической теории действие этой силы распространяется неравномерно во все стороны, а именно: больше всего в направлении выстрела. И в этой теории центральным звеном является передача силы жидкостью.

В плане этой гидродинамической теории надо рассматривать и «учение о боковом ударе пули» Геневейна, указавшего на наличие больших изменений не только в области стенок раневого канала (зона непосредственного травматического некроза), но и на ближайшей периферии, где выявляется зона молекулярного сотрясения.

Батлер, Паккит, Гарвей и Макмиллен, использовав скоростную рентгенографию (4500 кадров в секунду), установили, что при прохождении маленького снаряда (стального шарика диаметром 7 дюймов), пролетающего с огромной скоростью (4000 футов в секунду) через голову кошки или собаки, в мозгу по ходу снаряда образуется большая полость, которая затем немедленно смыкается. Микросекундная съемка улавливает очертания этой полости. При этом существующее в полости значительное давление передается окружающим тканям в радиальном направлении. В результате возникают повреждения мозговой ткани и обширные разъединения костей вдоль швов в сочетании с переломами отдельных костей черепа. Эти повреждения являются следствием высокого давления, образующегося во внутримозговой полости и об этом свидетельствует следующее наблюдение: прохождение снаряда, пролетающего с большой скоростью через голову кошки, из которой через большое затылочное отверстие удален мозг, вызывает относительно небольшие повреждения костей в области входного и выходного отверстий без разъединения костей вдоль швов. Экспериментальные наблюдения Гурджиана и Вебстера показывают, что при проникающих огнестрельных ранениях мозга у собак наблюдаются те же генерализованные реакции со стороны дыхательных, сосудистых и других функций, как и при закрытой черепномозговой травме (нанесение удара по фиксированной или нефиксированной голове). Интенсвиность этих реакцией зависит от степени повреждения внутричерепного содержимого. В частности, в момент огнестрельного ранения наблюдается быстрый и резкий подъем артериального давления.

В 1947 г. А. Ю. Созон-Ярошевич, суммируя исследования своей кафедры, выступил с математическим анализом баллистики огнестрельных ранений черепа и подчеркнул правильность русской теории «ударного действия» снаряда.

А. Ю. Созон-Ярошевич пришел к выводу, что процессы, происходящие в мозговой ткани при движении снаряда, зависят от законов его движения в вязкой среде. Меньшее значение при этом имеет гидродинамическое или гидростатическое действие. 

Анализ процессов, разыгрывающихся в мозговой ткани при прохождении через нее снаряда, имеет большое значение при анализе патогенеза закрытой черепно-мозговой травмы. В конце концов речь идет о закономерностях, разыгрывающихся в вязкой среде мозговой ткани.

Современные авторы понимают воздействие гидродинамических факторов с биологической точки зрения, т. е. в сложных условиях живого организма.

загрузка...