Эксперименты с подрывом крупных животных – свиней, находящихся как на открытом пространстве, так и в замкнутом помещении, свидетельствуют о преобладающем повреждающем воздействии прямой проходящей ударной волны, интенсивность которой и определяет тяжесть повреждения. Это подтверждает и равный повреждающий эффект при взрыве равных масс ВВ снаружи и внутри помещения.
Внешний вид подопытного животного после проведения эксперимента
В качестве подопытных животных используются кролики и свиньи
В отличие от подопытных животных, которые используются в качестве биомоделей для оценки воздействия воздушных ударных волн, у человека одним из наиболее характерных явлений при воздушной контузии является мгновенная потеря сознания. Внезапная потеря сознания стирает из памяти сам момент контузии. Пострадавшие чаще помнят блеск и дым взрыва и никогда не помнят звука взрыва, поскольку скорость ВУВ больше скорости звука. Потеря сознания происходит в промежуток времени между моментом действия ВУВ на пострадавшего и моментом подхода к нему звуковых волн, то есть в течение нескольких миллисекунд. Это время меньше, чем время передачи нервных импульсов через органы чувств и меньше, чем время, необходимое для развития патологических процессов в головном мозге.
Следовательно, потеря сознания является результатом сотрясения мозга, непосредственного раздражения частей головного мозга и его аналитического аппарата при действии ВУВ на голову.
В лёгких случаях сознание возвращается к пострадавшему через 30-120 минут, а в тяжелых этот процесс затягивается до нескольких суток.
Длительность потери сознания обычно считается показателем тяжести воздушной контузии. Однако, вероятно, более правильным является положение, что состояние пострадавшего характеризуется не столько длительностью периода потери сознания, сколько качественными изменениями сознания.
Выход из бессознательного состояния может сопровождаться различными нервно-психическими расстройствами (амнезия, спутанность сознания, расстройства ориентировки, резкая заторможенность, апатия, сонливость и другие астенические симптомы различной степени тяжести). У большинства контуженных после выхода из бессознательного состояния остаются жалобы на общее ослабление памяти, причём степень расстройства памяти связана с тяжестью перенесённой контузии. У значительной части контуженных сильно затруднены процессы запоминания и воспроизведения. Особенно трудно запоминается абстрактный материал (например, цифровой). Обычно страдает также и процесс сосредоточения. Ослабление указанных функций связано с нарушением эмоциональной сферы, с повышенной аффективностью и трудностью умственного напряжения.
Улучшение состояния сопровождается постепенным восстановлением процессов памяти.
Механизм повреждения лёгких при взрыве заключается во внезапной мощной компрессии (сжатии) заключённого в грудной клетке лёгкого, рёбра при этом играют роль рычагов, которые ударяют по поверхности лёгкого или (на противоположной стороне) образуют для сдавливаемого лёгкого жёсткую подкладку. В результате возникают механические повреждения лёгкого.
Отпечатки рёбер на лёгких подопытного животного после взрыва
Но, помимо механического повреждения, травма вызывает сильнейшее раздражение вегетативной нервной системы. Таким образом здесь неизбежно переплетаются два типа воздействия на легочную ткань: чисто механическое (ударное) и рефлекторное, через вегетативную нервную систему; в результате чего формируется причудливая морфологическая картина травмы, которая представляет собой сочетание кровоизлияний, ателектаза (уменьшения воздушности) и очаговой эмфиземы (вздутия) лёгких.
В целом воздействие ВУВ на человека представляет собой сложный процесс, в котором принято учитывать действие следующих параметров: дР (разность между нормальным давлением и уровнем избыточного давления во фронте ударной волны, форма волны (величина перепада давления перед фронтом УВ и позади него), действие динамического давления во фронте ВУВ и продолжительность действия УВ. Однако считается, что основной травмирующий эффект ВУВ зависит от скорости нарастания максимума дР, то есть импульса ударной волны.
В зависимости от скорости нарастания максимума дР выделяют мгновенное повышение импульса ВУВ (на открытой местности) и постепенное (в укрытиях и бронеобъектах). Поражающие уровни дР при этом совершенно различны.
Принято считать, что при мгновенном нарастании максимума дР безусловно поражающим действием обладает ударная волна сдР 100 кПа и более. При величине дР порядка 20-35 кПа сохраняется вероятность акутравмы. Пороговым дР, приводящим к повреждениям лёгочной ткани, является избыточное давление в 30-50 кПа. В то же время пороговые уровни дР для замкнутых пространств должны быть снижены примерно в 5 раз. По мере увеличения дР не только возрастает риск тяжёлых контузий, но и сокращается разрыв между величинами дР, вызывающими повреждения различной тяжести (это является объяснением исключительного разнообразия в тяжести травмы у членов одного экипажа поражённого бронеобъекта). Если порог разрыва барабанных перепонок человека можно рассматривать как границу выхода из строя людей, топорог повреждения лёгких является рубиконом между возможными смертельными и несмертельными последствиями воздействия ВУВ.
Как свидетельствуют экспериментальные исследования, тяжесть контузионных повреждений у стоящих в момент взрыва животных была закономерно большей по сравнению с лежащими животными. С увеличением массы животных их сопротивляемость к действию ВУВ возрастает.
