К вопросу о биомеханике повреждений внутричерепных структур

Несмотря на многочисленные исследования, вопрос о механизме возникновения и факторах, влияющих на формирование повреждений внутричерепных структур, все еще активно обсуждается в судебно-медицинской и нейрохирургической литературе. Изучение механизма возникновения повреждений мозга или субарахноидальных кровоизлияний проводилось на физических моделях, животных и трупах. Результаты этих исследований послужили базой создания различных теорий — смещения мозга, ротации мозга, деформации черепа, градиента давления, кавитации и прочее. Многочисленность теорий свидетельствует о том, что данное явление изучено не полностью и требуется дальнейший экспериментальный и теоретический анализ. В последние годы появились работы, в которых высказываются сомнения в применимости этих теорий к реальным условиям возникновения повреждений внутричерепных структур. Среди факторов, действующих на голову человека и вызывающих повреждения, важнейшим считается линейное и угловое ускорение, которое испытывает голова при ударе, и подвижность в шейном отделе позвоночника. Ни в коем случае нельзя не учитывать атеросклеротическое поражение сосудов, гипертензию и другие патологические процессы, оказывающих влияние на объем и выраженность повреждений.

Анализ экспериментальных и литературных данных свидетельствует, механизм формирования повреждений внутричерепных структур нельзя свести к одному фактору. При любой черепно-мозговой травме гематомы, субарахноидальные кровоизлияния, ушибы мозга, диффузные аксональные повреждения, внутримозговые кровоизлияния формируются в результате полифакторного воздействия. Среди причин возникновения внутричерепных повреждений следует указать деформацию костей черепа в области воздействия, инерционное смещение головного мозга и ликвора, изменением внутричерепного давления в ударной и противоударной областях, а также неизбежной инерционной деформацией головного мозга. Причем инерционное смещение мозга происходит при нанесении черепно-мозговой травмы неоднократно. Как показал анализ стробограмм при ударе по голове твердым тупым предметом наблюдается весьма существенное смещение головы в направлении действия предмета, которое может достигать 0,3 м, с последующим обратным движением. При этом обратное движение головы за счет потенциальной энергии деформации тканей шеи составляет до 0,5 м. В последующем наблюдается ряд затухающих колебательных движений головы.

Во время этих колебательных движений в полости черепа неоднократно происходит смещение мозга, ликвора, изменяется внутричерепное давление, мозг подвергается инерционной деформации. Сочетание этих воздействий приводит к тому, что в месте удара и противоудара ткань мозга и мягкие мозговые оболочки подвергаются неоднократной деформации растяжения и сжатия, формируются разрывы, повреждаются сосуды. Перепады давления способствуют "подсасыванию" крови в поврежденные участки. Неоднократные контакты с костями черепа способствуют усилению морфологических проявлений.

При ударе головой о плоскость при падении навзничь повреждения формируются преимущественно в первый момент травмы, когда мозг и оболочки испытывают чрезвычайно мощные инерционные возмущения. Но и при этом механизме после первичного контакта с плоскостью отмечается отскок головы (до 0,2 м) и последующее уменьшение амплитуды отскока с неоднократным ударом о плоскость. И также как и при ударе по голове происходят неоднократные взаимодействия костей черепа и мозга, изменения внутричерепного давления и инерционная деформация мозга.

Экспериментальные исследования показывают, что основным внешним параметром, влияющим на возникновение повреждений внутричерепных структур, является кинетическая энергия травмирующего предмета. Чем больше кинетическая энергия удара, тем большая ее часть будет передаваться голове и тем больше инерционные возмущения будет испытывать голова и головной мозг, тем больше повреждения головного мозга, субарахноидальные кровоизлияния и другие повреждения.

Локализация внутричерепных повреждений и их объем при различных условиях формирования черепно-мозговой травмы обусловлены полифакторным влиянием: кинетическая энергия травмирующего предмета и головы до и после удара, инерционные возмущения, которые испытывает головной мозг, перепады давления в полости черепа, смещение головного мозга и ликвора, неоднократные взаимодействия головного мозга с костями черепа, деформация костей черепа, величина артериального давления, атеросклеротические поражения сосудов и другие факторы. Комплексная оценка влияния всех факторов позволяет правильно оценить условия возникновения повреждений внутричерепных структур и определить механизм черепно-мозговой травмы.