Современные представления о механизме формирования огнестрельного перелома

Д.м.н., проф., чл.-корр. РАМН Ю.И. ПИГОЛКИН¹, д.м.н., доц. И.А. ДУБРОВИН¹, д.м.н., доц. С.В. ЛЕОНОВ², эксп. А.В. МИХАЙЛЕНКО³, соиск. А.И. ДУБРОВИН⁴, асс. Д.А. ЗОТКИН¹

1Кафедра судебной медицины (зав. — чл.-корр. РАМН проф. Ю.И. Пиголкин) Первого Московского государственного медицинского университета им. И.М. Сеченова; 2111-й ГГЦ СМ и КЭ (нач. — д.м.н. П.В. Пинчук) Минобороны России, кафедра судебной медицины и права Московского государственного медико-стоматологического университета им. А.И. Евдокимова (зав. каф. — д.м.н., проф. П.О. Ромодановский), Москва; ³Киевское городское клиническое БСМЭ; 4кафедра гистологии, эмбриологии и цитологии (зав. — к.м.н., доц. В.Г. Шестакова) Тверской государственной медицинской академии

Current concepts of the mechanisms of formation of gunshot fractures

YU.I. PIGOLKIN1, I.A. DUBROVIN1, S.V. LEONOV2, A.V. MIKHAILENKO3, A.I. DUBROVIN4, D.A. ZOTKIN1

¹I.M. Sechenov First Moscow State Medical University; ²The 111lh Main State Centre of Forensic Medical and Criminalistic Expertises, Russian Ministry of Defense; 3Moscow State Medical Stomatological University; ⁴Kiev City Clinical Bureau of Forensic Medical Expertise, Tver State Medical Academy

На экспертном и экспериментальном материале изучали механизм формирования огнестрельного перелома в плоской кости от действия полусферической пули. Процесс образования трещин рассматривали на примере задачи Герца и модели Хилла—Джонсона. Установили, что в основе формирования перелома лежит сложное напряженное состояние и деформирование материала, вызывающие развитие гидростатического «ядра» перед дроблением костной ткани. В зоне гидростатического сжатия при огнестрельном ранении возникают динамические колебания (волны), распространяющиеся со скоростью звука от ядра в направлении движения огнестрельного снаряда. Согласно модели Хилла—Джонсона, указанные волны распространяются в направлении удара в пределах параболически расширяющегося пространства, что объясняет механизм образования параболических трещин и специфическую форму пулевого дефекта в плоских костях. Динамическое нагружение при действии индентора формируется с большей скоростью, чем скорость звука в нагружаемом материале, поэтому действие снаряда со скоростью 250 м/с можно рассматривать как квазистатическое нагружение. Полученные данные являются вкладом в теорию ударного действия пули и углубляют представление о физической сущности прямого и бокового ударного действия огнестрельного снаряда, а также объясняют причины расширения выходной части огнестрельного дырчатого перелома в плоских костях.

Ключевые слова: огнестрельные переломы плоских костей, механизм образования огнестрельного перелома.

The mechanisms of formation of gunshot fractures in flat bones inflicted by a semispherical bullet were investigated using expert and experimental materials. The process of crack formation was considered in terms of the Hertzian contact problem and the Hill—Johnson model. It was shown that the fracture develops as a result of combination of stresses and strains in the bone tissue leading to the formation of a hydrostatic nucleus prior to tissue fragmentation. Dynamic fluctuations (waves) generated in the zone of hydrostatic compression resulting from the gunshot injury propagate with the velocity of sound from the nucleus in the direction of the bullet movement. According to the Hill-Johnson model, the waves propagate in the direction of the impact within a parabolically expanding space; this accounts for the mechanism of formation of parabolic cracks and the specific shape of the defect that the bullet produces in the flat bones. The dynamic load applied by means of an indentor forms at a higher rate than the velocity'of sound in the affected material. It gives reason to consider the effect of a bullet moving with the speed of 250 m/s as quasi-static loading. The results obtained in this study make a contribution to the theory of impact effect of a bullet and provide a deeper insight into the physical nature of the direct and sideway action of a gunshot projectile. Moreover, they explain the cause behind the widening of the outlet part of the perforating fracture in the flat bones.

Key words: gunshot fractures of flat bones, mechanisms of formation of gunshot fractures.