Кинематика движения головы при падении из положения стоя

Морфологические проявления при черепно-мозговой травме (ЧМТ) определяются параметрами внешнего травматического воздействия. В судебно-медицинской литературе уделяется большое внимание морфологическим проявлениям ЧМТ при падении из положения стоя и дифференциальной диагностике этого вида травмы с ударом по голове. Несколько меньшее значение за последние годы исследователи придавали изучению биомеханики падения. В работах Г.С. Болонкина (1973), О. А. Ромодановского с соавторами (1972) были рассмотрены случаи падения из положения стоя навзничь и проведен некоторый теоретический анализ кинематики и динамики этой травмы. О.А. Ромодановский и соавторы (1972), используя специальный стенд конструкции Г.С. Болонкина, моделировали падение биоманекена, регистрировали силу и продолжительность удара. Скорость движения головы в момент удара определяют путем теоретических расчетов, опираясь на среднестатистические значения момента инерции тела и головы, относительно оси, проходящей в области пяток. Существенный недостаток работы заключается в том, что теоретические расчеты не могли быть проверены в эксперименте и, кроме того, использование в итоговой формуле эмпирических коэффициентов, основанных на среднеарифметических значениях моментов инерции, снижало точность определения скорости движения головы при ударе.

Нами была проведена серия экспериментов по моделированию падения из положения стоя с одномоментной регистрацией траектории движения головы (длительности движения от начала падения до удара, скорости движения головы), силы и продолжительности удара. В процессе экспериментов регистрировались антропометрические параметры биоманекенов (длина и масса тела), определялась масса головы по методике В. М. Зациорского и В. Н. Селуянова и в дальнейшем рассчитывались энергия головы, количество движения и другие кинематические и динамические показатели.

Статистический и математический анализ показали, что линейная скорость движения головы в момент соприкосновения с плоскостью определяется одним единственным параметром - длиной тела. Эта зависимость носит характер сильной положительной связи (коэффициент корреляции - 0,95) и имеет вид: V= 4,417 L^0,49

где; V - линейная скорость движения центра тяжести головы (м/с), L - длина тела (м). Сравнение расчетных и экспериментальных значений скорости движения головы показало, что ошибка не превышает 0,1 м/с, т. е. менее 2,5%.

Возможность точного расчета скорости движения головы при падении, на основе которой могут быть определены динамические параметры удара, позволит при анализе сложных случаев ЧМТ с учетом морфологических проявлений обосновать вывод о механизме травмы.