Специалистам / Практика / Практика (статья)

Военно-полевая хирургия: Ранения при взрыве. Часть 1

Ранения при взрыве Ранения, вызванные первичным факторов взрыва большой силы, приводят к гибели (выжить удается немногим). Даже взрыв незначительной силы может причинить разнообразные ранения многим людям. При этом у одного раненого могут быть все четыре типа ранений (см статьи «Механизмы боевых ранений», «Военно-полевая хирургия: баллистика ранений» и «Классификация и оценка ранений от МККК»), вызванных взрывом, но преобладают, как правило, осколочные ранения.

Отдельно нужно отметить вероятность потери слуха, причиненное взрывом (раненый не реагирует или находится в замешательстве). Также нужно помнить о коммоционно-контузионной травме легких («взрывное легкое»), которое может иметь латентный период развития до 48 часов после инцидента, при этом наблюдается высокий показатель смертности.

В данной статье основное внимание уделено первичной взрывной травме.

Причиной взрывов могут быть различные явления:

• Физико-механические: взрыв кастрюли-скороварки
• Химические экзотермические: обычный боевой взрыв, превращающий химическое вещество (твердое или жидкое) в большое количество газа в процессе экзотермической реакции. Это происходит в бомбах, снарядах, минах и в зажигательных бомбах (напалм, белый фосфор)
• Ядерные: ядерное или термоядерное устройство, атомная и водородная бомбы

Неконвенциональное химическое оружие может иметь (а может и не иметь) в своем составе обычное устройство детонации, которое разрушает контейнер с токсичным химическим веществом, распыляя его. Устройство, распыляющее радиоактивный материал, так называемая «грязная бомба» — не являющееся ядерным устройством — действует аналогичным образом: обычное взрывчатое вещество окружено радиоактивным материалом, который распыляется взрывом. В этой статье рассмотрены только обычные виды оружия.

Взрывные устройства называют по-разному, обычно по названию средства его доставки (например, бомба-письмо, трубчатая бомба, автомобильная бомба, авиационная бомба, ручная граната, реактивная граната, мина). Некоторые взрывные устройства, как, например, войсковые боеприпасы, производит промышленность; другие — «домашнего» изготовления, и их называют взрывными устройствами кустарного производства. Независимо от того, промышленного или кустарного производства взрывные устройства, нет никакого качественного различия физики их взрыва и клинических результатов воздействия ударной волны (см статью «Военно-полевая хирургия: Взрывчатые вещества»).

ОДИНОЧНОЕ ПРОИСШЕСТВИЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ ВЗРЫВНОГО УСТРОЙСТВА

Существует огромная разница между нанесением поражения боевой винтовкой и взрывным устройством, заключающаяся в количестве людей, которых может убить и ранить один комбатант в процессе одного происшествия. Поэтому многообразие сценариев с применением взрывных устройств во время вооруженных конфликтов значительно шире, чем с применением простого огнестрельного оружия, а ранения, причиняемые различными факторами взрыва, широко распространены в современных войнах. Однако лишь при некоторых одиночных взрывах бомб основное значение приобретает первичный фактор взрыва (например, подрыв эсминца США «Коул» в порту Адена в 2000 году).

В военное время большая часть медицинских служб и учреждений — независимо от уровня обеспеченности ресурсами — готовятся к приему большого числа раненых, которым они оказывают помощь по мере своих сил и возможностей. Даже гражданское население обучается некоторым мерам предосторожности, если ожидается насилие. Однако при неожиданном происшествии с применением взрывного устройств в условиях города, застающем всех врасплох, возникает ряд характерных проблем: царит общее замешательство; уцелевших и случайных свидетелей зачастую охватывает паника и истерика; координация и связь между вооруженными силами или ополчением, полицией, пожарными и бригадами первой помощи или вспомогательного медицинского персонала обычно оказывается неудовлетворительной. Кроме этого, линии связи часто отключены или перегружены и не работают.

При разрушении несущей конструкции здания спасение и эвакуация пострадавших осуществляются, как правило, несвоевременно и число погибших бывает велико. Среди спасателей также бывают раненые. Эвакуация большинства пострадавших осуществляется частными средствами: на такси, частными автомобилями или ручными носилками. На улицах при этом очень много людей, везде транспортные пробки. Ближайшие больницы всегда переполнены массой быстро поступающих пациентов с относительно легкими ранами: эффект так называемой «обратной сортировки раненых» (см статью «Госпитальная сортировка раненых в случае массовых человеческих жертв»).

Среди погибших большинство тех, кто погиб в момент взрыва, и их тела находятся тут же. Примерно половина всех выживших оказывается в больнице в течение первого часа после инцидента, что дает примерное представление об общем числе раненых. Большинство выживших, однако, не имеют серьезных ранений и их можно лечить амбулаторно. Нередки среди них отсроченные неврологические и психологические осложнения, которые могут накладываться на симптомы посттравматического стрессового расстройства (ПТСР).

В подобных ситуациях часто травмируемыми областями тела являются конечности, голова и шея, особенно у пациентов с поверхностными ранениями. Тяжелые ранения имеют примерно 10% выживших, поступивших в больницу.

ЭПИДЕМИОЛОГИЯ

В результате взрыва наблюдаются множественные механизмы ранения, много пострадавших, многие области тела травмированы.

В данном случае применима общая эпидемиология вооруженных конфликтов так, как она изложена в статье «Эпидемиология вооруженных конфликтов». Большая часть ранений, полученных на войне, причиняется осколками какого-либо взрывного устройства, но большинство выживших ранены вне радиуса действия первичного фактора взрыва. Дело в том, что внутри этого радиуса интенсивность действия первичного фактора взрыва и вторичных осколков столь велика, что смертельное поражение причиняется как первичным фактором взрыва, так и осколками. Тем не менее оперативная обстановка бывает самой различной. В этой статье изложены некоторые наблюдения, относящиеся к эпидемиологии одиночного взрыва бомбы, когда жертвы находятся настолько близко от взрыва, что в действие вступают все четыре механизма травмы.

При взрыве бомбы могут пострадать много людей, а каждый человек может получить множественные травмы. Травмы от большинства взрывов носят смешанный характер, причем численно преобладают осколочные раны. Количество пострадавших и соотношение различных видов травм зависят от ряда факторов:

• Мощность взрыва (величина и продолжительность действия пикового избыточного давления)
• Расстояние от эпицентра взрыва, и от степени индивидуальной защиты людей, попавших в зону поражения
• Условия среды, в которой распространяется ударная волна:

– топография и рельеф местности;
– наличие зданий и других препятствий;
– метеорологические условия;
– наличие закрытых помещений;
– присутствие воды (если, например, в момент взрыва человек находится в воде, то части его тела, расположенные под водой и над водой, получат ранения совершенно разного характера).

• Оперативная обстановка (людная улица или рынок, другие общественные территории и т. д.).

Смертность

“La mort était due à la grande et prompte dilation [sic] d’air.”
(Смерть произошла вследствие громадного и мгновенного расширения воздуха.)

Pierre Jars, 1758

Pierre Jars – французский физиолог, который впервые правильно определил, что расширение газа является первичной причиной взрыва.

В результате взрыва может произойти полное разрушение тел жертв или их карбонизация под воздействием огненного шара (рисунок 1). Некоторые тела могут не иметь никаких наружных признаков проникающих травм или повреждений тупыми предметами. Известно о многих случаев из Первой и Второй мировых войн, когда на полях сражений находили тела солдат безо всяких внешних признаков ранения.

Рисунок 1. Полная карбонизация тел матери и двух ее детей в результате взрыва бомбы

Взрывы с высоким процентом мгновенных смертей, характеризуются рядом качеств, независимо от источника взрыва или средства доставки (будь то автомобильная бомба, воздушная бомбардировка и т. д.):

• Очень мощный взрыв — чем больше бомба, тем сильнее ее разрушительное действие
• Взрывы в ограниченном закрытом пространстве — смертность может достигать ≥ 50%
• Обрушение здания — очень мало бывает уцелевших среди тех, кто раздавлен и погребен среди обломков
• Возникновение вторичных пожаров

Взрывы в закрытых пространствах обладают особенно большой разрушительной силой и отличаются в целом более высоким уровнем смертности. Выжившие имеют более тяжелые ранения, и среди них чаще встречаются первичные взрывные травмы, в том числе преобладание случаев взрывного легкого и ожогов больших площадей поверхности тела.

В большинстве случаев причинами гибели людей являются множественные травмы, полное разрушение тела, повреждение черепа и мозга, разрыв одного из цельных органов брюшной полости, взрывное легкое и травматическая ампутация.

Однако, как показывает опыт, результатом большинства взрывов является большое количество раненых с относительно легкими поверхностными травмами, не требующими госпитализации. Тщательная и эффективная сортировка раненых позволяет быстро выявить и приступить к лечению тяжелораненых пациентов, снижая тем самым процент смертности (процент смертности среди тяжелораненых относится к пациентам с балльной оценкой тяжести ран (ISS) больше 15).

Выжившие

Среди выживших, так же как и при применении других систем оружия, большая часть ранений является результатом действия взрывной волны, и их лечение включает хирургию конечностей. До 85% госпитализированных пациентов имеют скелетно-мышечные повреждения.

Многие раненые получают множественные повреждения, причиненные самыми разнообразными факторами взрывного действия. Эти повреждения составляют целый спектр различных травм. Примерами этого могут служить ранения, зафиксированные после взрывов бомб в поездах в Мадриде в 2005 году. Из более 2 тысяч пострадавших лишь 512 пациентов получили серьезные ранения.

ПАТОГЕНЕЗ И ПАТОФИЗИОЛОГИЯ

Рассмотрим четыре категории травм, вызванных взрывом. Нужно отметить, что все они, как правило, присутствуют у одного и того же пациента.

Баротравма – первичная взрывная травма

Первичные взрывные травмы являются следствием непосредственного воздействия избыточного и пониженного давления, вызываемого ударной волной, то есть это - баротравмы. Такие травмы обычно возникают в пределах сравнительно небольшой площади вокруг точки взрыва. Воздействуя на тело, пиковое избыточное давление вызывают поверхностные волны сжатия и деформации и, взаимодействуя с тканями, порождает два типа энергии — волну сжатия и волну сдвига.

Волна сжатия движется в продольном направлении сквозь ткани. Когда она достигает плоскости соприкосновения двух тканей разной плотности, часть ее отражается, а другая часть продолжает движение, образуя перепады давления. Эти перепады особенно велики на поверхностях раздела «воздух — плотное тело» (например, в ухе), «воздух — жидкость» (например, в полых внутренних органах) и «жидкость — плотное тело» эластичных структур (например, кровеносных сосудов).

Наиболее чувствительной поверхностью раздела является плоскость соприкосновения воздуха с жидкостью. Волна сжатия положительного давления быстро сжимает воздух, заполняющий любой изолированный карман. При наступлении фазы отрицательного давления происходит резкое обратное расширение этого воздуха, которое разрывает окружающие ткани. Результатом этого является отслаивание, представляющее собой эффект, подобный поднимающимся в кипящей воде пузырькам воздуха.

Волны сдвига распространяются в поперечном направлении по отношению к поверхностям раздела сред, аналогично силам торможения при дорожно-транспортных происшествиях. Смежные ткани различных плотностей движутся с различными ускорениями или замедлениями, создавая сдвигающее усилие, которое вызывает перенапряжение, превышающее естественную эластичность тканей, отчего происходит разрыв и разрушение креплений. Это особенно характерно для цельных органов и органов с эластичной анатомической фиксацией, например, для мезентерия кишечника, трахеобронхиального дерева и плаценты.

Первичные факторы взрывов причиняют специфические ранения различным частям тела.

• Ухо

Разрыв барабанной перепонки является наиболее распространенной травмой, но он зависит не только от абсолютной величины избыточного давления ударной волны. Важным фактором является также ориентация головы в момент взрыва, то есть наружного слухового прохода, выполняющего роль коридора для прохождения давления, вызванного взрывом. Временная сенсорно-невральная глухота (нейропраксия рецепторного нервного отростка) наблюдается очень часто. Может также произойти обнажение хряща наружного уха.

• Легкие

Травмы легких ведут к очень высокой заболеваемости и смертности. Альвеолярно-капиллярная мембрана является типичной поверхностью раздела «воздух — жидкость», на которой может произойти отслаивание. Воздух в альвеолах сжимается волной повышенного давления, а при наступлении фазы отрицательного давления альвеолы лопается. Инерционный сдвиг происходит в местах разветвления трахеобронхиального дерева.

Разрушение периферийных альвеол может привести к формированию субплевральных кист и к разрыву висцеральной плевры. Результатом этого может быть пневмоторакс, медиастинальная эмфизема и/или послеоперационная эмфизема. Если давление воздуха в альвеолах становится выше давления жидкости в сосудистой сети, то происходит разрыв этой мембраны, сопровождаемый внутриальвеолярным кровоизлиянием, отеком и образованием альвеолярно-венозных фистул. Фаза отрицательного давления может вызвать системную воздушную эмболию (рисунок 2).

Рисунок 2. Чередующиеся фазы кровоизлияния в легкие и сосудистой воздушной эмболии. В нормальных условиях внутрисосудистое давление жидкости выше давления воздуха в альвеолах. Это внутрисосудистое давление меньше реагирует на изменения, вызванные взрывом, чем реагирует на такие изменения давление воздуха в альвеолах. При пиковом давлении альвеолярно-капиллярная мембрана лопается, и внутрисосудистая жидкость поступает в альвеолярное пространство: жидкостно-газовая фаза, вызывающая «принудительное» кровоизлияние и отек. При наступлении отрицательного давления внутриальвеолярный воздух закачивается в капилляры: газо-жидкостная фаза, вызывающая «принудительную воздушную эмболизацию.

Образовавшиеся вследствие этого отечные и геморрагические легкие (синдром гепатизации, или «мокрого легкого») неэластичны и тяжелы: они в 2—3 раза тяжелее своего нормального веса. Так же, как и тупая трава легких, альвеолярное кровоизлияние и отек вызывают вентиляционно-перфузионную неустойчивость (внутрилегочный шунт), а также сниженную податливость легочной ткани, что ведет к гипоксии и затруднению дыхания.

Более того, волна повышенного давления может деформировать костную грудную клетку, вызывая перелом ребер, которые могут разорвать легкие или сдавить легкие между грудиной и позвоночником, результатом чего будет непосредственный ушиб легких, характеризующийся геморрагическими полосами на поверхности легких.

• Полые внутренние органы

Любая перфорация в результате прямого воздействия волны давления происходит обычно моментально и, как правило, повреждает илеоцекальную область или толстую кишку.

Реже встречаются отсроченные перфорации, которые развиваются незаметно в несколько этапов в результате процесса внутримурального кровотечения и/или брыжеечной ишемии, которые ведут к инфаркту, некрозу и к гангрене пораженной области. Патологоанатомическое исследование, проведенное на крысах, показало, что поражение начинается в слизистой оболочке, а затем мигрирует по направлению к серозной оболочке. Некроз начинается через 6 часов после ранения, а перфорация — через 48 часов и обычно обнаруживается между 3 и 5 днями по данным клинического исследования. Вследствие этого — и в отличие от осколочного ранения — любое серозное повреждение, причиненное первичным фактором взрыва, которое можно наблюдать в операционной, показывает, что повреждена вся стенка кишечника и что она требует санации и лечения.

• Цельные органы

Часто наблюдается ишемия, инфаркт или кровоизлияние. Полный разрыв печени, селезенки или почки редко наблюдаются у выживших.

• Скелетно-мышечная система

Бризантное действие взрыва может ломать длинные трубчатые кости, а взрывная волна, следующая за ударом, затем сдирает мягкие ткани. Одним из возможных последствий этого для жертвы, находившейся близко к эпицентру взрыва, является травматическая ампутация, которая обычно происходит по верхней трети большеберцовой кости. Наблюдается также выпадение внутренних органов. Часто встречаются обширные раны мышечных тканей.

• Глаза

Возможно разрушение глазного яблока и перелом надбровной дуги.

• Голова и центральная нервная система

Непосредственное воздействие избыточного давления ударной волны ведет к диффузному аксональному повреждению головного мозга, к повреждению со стороны удара и повреждению от противоудара, также к трещинам в черепе. Наблюдается петехиальное кровоизлияние, сопровождаемое отеком. Может развиться спазм сосудов головного мозга продолжительностью вплоть до месяца; некоторые авторы сообщают о ложной аневризме сосудов головного мозга вслед за спазмом сосудов.

Патологические изменения вторичных нейродегенеративных проявлений на молекулярном и клеточном уровнях могут продолжаться в течение многих часов или даже дней после инцидента. Исходя из показаний некоторых биохимических маркеров, наблюдались многообразные метаболические и нейроэндокринные проявления. Поздние остаточные явления наблюдались у выживших, перенесших даже легкую травму головного мозга, и эти явления могут оказаться изнуряющими.

• Вегетативная нервная система

Ударная волна может возбудить легочные рецепторы волокон группы C блуждающего нерва, расположенные в альвеолярной мембране, приводя в действие «легочный защитный рефлекс» четко выраженного вагусного состояния: триады из нарушения дыхания, брадикардии и гипотонии. Результатом является парадоксальное состояние глубокого шока с брадикардией, а не с компенсирующей тахикардией, а также отсутствие компенсирующего сужения периферических сосудов. Потеря скелетного мышечного тонуса также является признаком этой реакции, опосредованной блуждающим нервом, которая может достигать экстремальных уровней временного периферического или спастического паралича.

Осколочные ранения – вторичная взрывная травма

Ранящие летящие предметы могут быть первичными осколками оболочки бомбы или ее содержимого, или же вторичными летящими предметами, то есть объектами, поднятыми в воздух силой взрывной волны, или же различными обломками из окружающей среды (осколками стекла от разбитых окон, щепками, почвой или камнями) (рисунок 3).

Рисунок 3. Осколки стекла в тканях

Осколочные раны, полученные в пределах радиуса первичного фактора взрыва, вызывают более тяжелые травмы: эффект образования полости, описанный для ранящих снарядов, усугубляется обломками, летящими под действием взрывной волны, и отсроченным тромбозом мелких сосудов.

Взрывная волна – взрывная травма третьего порядка

Взрывная волна может сбивать людей с ног, бросать их на окружающие объекты, поднимать в воздух большие предметы из окружающей среды, а затем ударять ими людей, вызывая тупые травмы. Бризантное действие и взрывная волна могут привести к обрушению здания, результатом чего является сдавливание в завалах людей и повреждения с размозжением тканей, а также травмы головы, травматическая асфиксия и повреждения позвоночника.

Прочие травмы от взрыва – взрывная травма четвертого порядка

Температура огненного шара взрыва может достигать 3000°C и вызвать тепловой ожог, а на местности могут возникнуть пожары, загореться дома. Наибольшей опасности подвергаются открытые части тела — лицо и руки, поскольку одежда в какой-то степени защищает от ожогов; но и одежда может загореться. Сочетание воздействия ударной волны и ожоговой травмы, поражающей более 30% поверхности тела, в большинстве случаев является летальным.

При взрыве могут образовываться токсичные газы, в том числе угарный газ, вызывая удушье. Вдыхание пыли, дыма и других загрязняющих веществ также нарушает дыхание.

КЛИНИЧЕСКАЯ КАРТИНА И ЛЕЧЕНИЕ

В большинстве случаев травмы, причиненные взрывом, являются результатом воздействия всех четырех механизмов поражающего действия. Клиническая картина и основные методы лечения осколочных ранений мягких тканей представлены в предыдущих статьях раздела «Военно-полевая хирургия», а все, что касается конкретных анатомических областей тела, будет рассмотрено будущих статьях данного раздела. В этой статье рассмотрены только травмы, причиненные первичным фактором взрыва.

Отметим, что чисто первичные взрывные травмы встречаются редко, только если взрыв произошел в очень замкнутом пространстве, под водой или это взрыв топливно-воздушной смеси. Если условия местности и подробные обстоятельства происшествия говорят о действии первичного фактора взрыва, то хирург должен быть готов лечить ранение, причиненное этим фактором.

Синдром общей контузии: сопротивляемость реанимации

Советские хирурги в Афганистане, а также хирурги США в Ираке и Афганистане описали пациентов со смешанными картинами взрывных травм. Советские хирурги описали травмы, причиненные в основном противотанковыми и противопехотными минами, а американские — самодельными взрывными устройствами. Несмотря на разницу более чем в двадцать лет, эти клинические описания пугающе одинаковы.

Клиническое проявление состояния больного представляет собой геморрагический шок, не поддающийся, после прекращения кровотечения, энергичной жидкостной реанимации. После временной положительной реакции появляется постоянная или повторяющаяся гипотензия, однако гемодинамической стабильности достичь не удается. Летальность большая.

Специалисты объясняют это сочетанием баротравмы центральной и вегетативной нервной системы с гормональными и обменными изменениями, в том числе с воспалительным каскадом. Состояние больных бывает настолько тяжелым, что некоторые авторы называют его «синдромом общей контузии».

«Военный невроз» волной и «ошеломленный» ходячий раненый

Распространенность легких взрывных травм нервной системы, скорее всего, очень сильно занижена.

Выжившие после неожиданной вспышки, звукового удара и невральной баротравмы от взрыва испытывают то, что когда-то называли военным неврозом. «Дыхание пушечного ядра», «vent du boulet», «сердце солдата», «боевая психическая травма», «рефлекторный паралич», «воздушная контузия», «взрывная контузия» — все эти термины употребляли в прошлом для описания похожих состояний. Сегодня такие состояния считают тяжелыми формами ПТСР.

Пациент выглядит ошеломленным и плохо понимающим, что происходит, и во время клинического обследования слабо реагирует на вопросы несмотря на то, что барабанная перепонка у него не повреждена. Тем не менее легкая взрывная травма нервной системы может также сочетаться с дефектом слуха. Когда гражданское население подвергается одиночной бомбовой атаке, в реакции людей, помимо физиологических соматических изменений, по-видимому, присутствует субъективный психологический элемент паники, страха и дезориентации — психоэмоциональный шок.

В отсутствие очевидных причин может возникнуть и удерживаться брадикардия и гипотензия. В тяжелых случаях у пациентов случаются судороги, паралич, в том числе параплегия. В экстремальных случаях вагусное состояние может быть ошибочно диагностировано как смерть: очень медленный пульс, нерегистрируемое кровяное давление, очень редкое дыхание или даже отсутствие дыхательного усилия.

Большая часть таких признаков и симптомов носит обычно временный характер, и состояние пациента нормализуется через несколько минут или часов после происшествия. Обычно достаточно наблюдать пострадавшего в течение 4—6 часов после взрыва. Лечение консервативное и поддерживающее: поддержание хорошей оксигенации и наблюдение пациента с целью выявления малейших признаков увеличения внутричерепного давления. Физические нагрузки во время выздоровления должны быть минимальными, возвращаться к обычной деятельности следует постепенно; лечение симптоматическое, например, парацетамол при головных болях. У многих возникают отдаленные неврологические и психологические проявления.

ПРОДОЛЖЕНИЕ: «Военно-полевая хирургия: Ранения при взрыве. Часть 2»