При огнестрельных ранениях плоских костей исследователи отмечали контузионное, клиновидное, пробивное, разрывное и дробящее действия огнестрельных снарядов, морфологическими эквивалентами которых являлись трещины, дырчатые и дырчато-оскольчатые переломы [1—4]. Такая классификация имеет эмпирический характер, так как остаются неизвестными процессы, лежащие в основе изменения механизмов повреждающего действия пули.

Проведенные исследования показали, что морфологические особенности огнестрельных переломов плоских костей на неблизкой дистанции выстрела определяются повреждающими факторами, которые условно можно разделить на постоянные и непостоянные (рис. 1).

Постоянным фактором является прямое ударное действие снаряда [1—4], вызывающее локальное разрушение костной ткани, в развитии которого можно выделить несколько сменяющих друг друга этапов: столкновение снаряда с костью, вклинение и выход снаряда [1].

Столкновение (удар) вызывает мгновенную локальную деформацию кости, которая сменяется начальным разрушением костной ткани (раздроблением) вследствие ее разрыва от сжатия-растяжения и сжатия-сдвига с образованием подповерхностных, осевых и радиальных трещин в пределах конусообразного пространства, ограниченного кольцевидными трещинами (конус Герца) [5], конфигурация и объем которого определяются энергетическими параметрами снаряда (рис. 2, на цв. вклейке) [6, 7].

Вклинение снаряда в кость является продолжением его поступательного движения. Давление вклинивающегося снаряда вызывает расщепление ткани по наметившимся трещинам в результате отрыва со сдвигом и без сдвига и перемещение костных осколков, т.е. вызывает полное локальное разрушение костной ткани (рис. 3, на цв. вклейке) [8, 9].

Выход снаряда завершает его прямое ударное действие и сопровождается перемещением костных осколков.

Характер разрушения костной ткани отображается на рельефе пулевого канала и зависит от уровня удельной кинетической энергии (УУКЭ) вклинивающегося снаряда [6, 7, 10].

При высоком УУКЭ наблюдается одномоментное расщепление костной ткани преимущественно по кольцевидным и осевым трещинам. Морфологическими признаками такого перелома являются (рис. 4, а, на цв. вклейке):

— отвесность стенок и однородность рельефа их поверхности, образованного концентричными поперечными гребнями;

— раздробление костной ткани до мелких плоских осколков, вынос которых не оставляет динамических следов на поверхности канала;

— выкрашивание мелких плоских участков внутренней пластинки по краям выходного отверстия.

Для низкого УУКЭ характерно разновременное расщепление наружных (по кольцевидным и осевым трещинам) и внутренних (по радиальным трещинам) слоев костной ткани (рис. 4, в, на цв. вклейке):

— скошенность стенок выходной части канала и неоднородность рельефа поверхности излома, сформированного концентричными поперечными гребнями в начальной части и радиальными гребнями в выходной части дырчатого дефекта;

— образование крупных объемных костных осколков и протяженных прямых участков краев выходного отверстия в результате отрыва данных осколков.

Радиальное ударное действие огнестрельного снаряда является непостоянным повреждающим фактором, слагается из различных явлений и характеризуется увеличением степени расщепления раздробленной снарядом костной ткани (см. рис. 1) [6].

Радиальное действие измененного направления движения пули при столкновении с костью находится в прямой пропорциональной зависимости от расстояния выстрела, характеризуется увеличением зоны разрушения (раздробления и расщепления) костной ткани вследствие отклонения оси снаряда от перпендикулярного направления, наблюдается на бóльших расстояниях, когда УУКЭ снаряда незначительно превышает прочность ткани.

Кувыркание пули вокруг поперечной оси заложено конструктивно в ее удлиненную форму и в начале траектории исключается ротацией. Столкновение с плотной преградой вызывает замедление ротации пули и отклонение ее оси от перпендикулярного направления. Поэтому степень отклонения снаряда является показателем УУКЭ снаряда.

Для высокого УУКЭ характерно прямолинейное прохождение снаряда через кость, подтверждаемое круглой формой и совпадением центров отверстий на наружной и внутренней компактных пластинках (см. рис. 4, а).

При среднем УУКЭ перпендикулярное погружение снаряда сменяется его вращением вокруг поперечной оси с выходом из кости боковой поверхностью с образованием отверстия на внутренней компактной пластинке неправильной овальной формы. Соприкосновение движущейся боковой поверхности снаряда с костной тканью сопровождается образованием динамических следов на стенках дырчатого перелома в виде чередующихся косых гребней и бороздок (рис. 4, б, на цв. вклейке).

При низком УУКЭ вращение снаряда вокруг поперечной оси начинается в момент удара о кость, что приводит к погружению в нее боковой поверхностью с образованием отверстия на наружной компактной пластинке неправильной овальной формы (см. рис. 4, в).

Радиальное действие, вызванное движением раздробленных костных частиц, находится как в прямой, так и в обратной пропорциональной зависимости от расстояния выстрела и характеризуется увеличением степени расщепления раздробленной снарядом костной ткани. В основе данного вида радиального повреждающего действия лежат хрупкопластические свойства и многослойное строение плоской кости, способствующие увеличению размеров пулевого дефекта за счет отрыва костных осколков. Величина осколков и размеры канала после их отрыва находятся в прямой пропорциональной зависимости от расстояния выстрела. Вместе с тем наибольшая степень расщепления ткани наблюдается при движении осколков в радиальных направлениях и уменьшается при их параллельном переносе и вращении, что свидетельствует также и об обратной пропорциональной зависимости этого явления от расстояния выстрела. Отъединение осколков оставляет след на поверхности перелома, по рельефу которого можно судить о величине осколков, об энергетических и геометрических параметрах пули.

При ударе остроконечного снаряда, обладающего бóльшей поперечной нагрузкой, наблюдается равномерное расслоение костной ткани подповерхностными трещинами в пределах узкого конусообразного пространства, соответствующего начальной площади контактного круга. Вклинение головной части снаряда вызывает увеличение площади контактного круга с образованием нескольких параллельных кольцевидных трещин бóльшего диаметра. Окруженная этими трещинами ткань также расслаивается подповерхностными трещинами. Давление снаряда вызывает изменение взаимного расположения костных частиц. Осколки в наружных слоях кости вращаются относительно тангенциальных осей навстречу погружающемуся снаряду и, получая ускорение от вращающихся в том же направлении частиц, расположенных в глубоких слоях наружной пластики, образуют поток осколков, движущийся навстречу выстрелу в виде конуса (рис. 5, на цв. вклейке).

Таким образом, при поражении остроконечными снарядами преобладающим в боковом (радиальном) действии является отрыв плоских осколков в результате их движения в радиальных направлениях, а параллельный перенос и вращение носят подчиненный характер. Для огнестрельного перелома при поражении остроконечными пулями характерны:

— бóльшая площадь и глубина краевых сколов наружной пластинки с образованием пулевых каналов в виде песочных часов;

— бóльшие размеры краевых сколов внутренней пластинки и связанный с этим бóльший объем пространства пулевого канала;

— мелкая террасовидность стенок канала, вызванная хрупким разрушением всей толщи кости, с образованием большого количества плоских осколков.

При ударе тупоконечной пулей происходит раздробление костной ткани в пределах пространства, ограниченного кольцевидной трещиной, более широкого, чем при ранении остроконечной пулей. Вклинение пули вызывает краевой скол частиц вследствие незначительного увеличения площади контактного круга. Продолжающееся давление снаряда изменяет расположение частиц. Осколки в центре контактного круга смещаются по ограниченному кольцевидной трещиной пространству параллельно раневой траектории, т.е. подвергаются параллельному переносу. Частицы, находящиеся у стенок формирующегося канала, имея первоначально одну степень свободы, совершают поворот вокруг тангенциальных осей и вдавливаются в стенки пулевого канала, оставляя после отрыва чередующиеся (соответственно каждому слою) концентричные гребни и бороздки. Дальнейшее их перемещение происходит по произвольной траектории, общим результатом которого является параллельный перенос.

Малая поперечная нагрузка и большие потери в результате трения тупоконечного снаряда вызывают быстрое снижение его скорости, значительное отклонение от центра кольцевидной трещины, перемещение и отрыв крупных участков внутренней пластинки за счет вращения их вокруг тангенциальных осей с формированием протяженных прямых участков краев выходного отверстия и крупных террас в периферической части повреждения внутренней компактной пластинки.

Таким образом, при поражении тупоконечными снарядами наблюдается выбивание ткани, а в радиальном действии преобладает вращение костных осколков. Для огнестрельных переломов при ранении тупоконечными пулями характерны:

— небольшая площадь и глубина краевых сколов наружной пластинки;

— несколько бóльший диаметр входного отверстия по сравнению с диаметром пули;

— грубая террасовидность стенок канала и меньший объем пространства канала.

Радиальное действие ударных и баллистических волн [1, 2, 4] имеет обратную пропорциональную зависимость от расстояния выстрела [6], вызвано механическим повреждающим действием высокого давления этих волн [11, 12], наблюдается в начале неблизкой дистанции и проявляется увеличением степени расщепления костной ткани, раздробленной огнестрельным снарядом. Повреждающее действие ударных волн зависит главным образом от мощности порохового заряда, а действие баллистических волн отмечается только у высокоскоростных снарядов. На разных расстояниях от дульного среза ствола радиальное действие ударных и баллистических волн различно, что позволяет выделить в неблизкой дистанции 3 условные зоны [6]:

I — механического действия пули и ударных волн;

II — механического действия пули и баллистических волн;

III — механического действия пули.

В I зоне неблизкой дистанции повреждение формируется за счет ударного действия пули и радиального действия ударных волн. Огнестрельный перелом характеризуется разрушением наружной компактной пластинки с прилегающим губчатым слоем, придающим пулевому каналу вид усеченного конуса, обращенного основанием навстречу выстрелу. Одним из признаков действия ударных волн является выраженное гидродинамическое действие, сопровождающееся разрушением головы. Протяженность I зоны для большинства видов ручного стрелкового оружия ограничена первыми метрами неблизкой дистанции.

Во II зоне огнестрельный перелом формируется ударным действием пули и радиальным действием баллистических волн. Механическое повреждающее действие баллистических волн вызвано попеременным изменением положительного и отрицательного давления в пулевом канале, поэтому повреждающее действие распространяется в глубину пулевого канала более равномерно, чем действие ударных волн. Огнестрельный перелом характеризуется краевыми отрывами фрагментов обеих компактных пластинок, придающих пулевому каналу вид песочных часов с шаровидным расширением полости канала в губчатом слое. II зона начинается за пределами I. Ее протяженность определяется скоростью снаряда. Дополнительное радиальное повреждающее действие баллистических волн на костную ткань выявляется у снарядов, имеющих контактную скорость более 700 м/с.

В III зоне неблизкого выстрела огнестрельный перелом формируется ударным действием снаряда, включающим прямое и радиальное действие «измененного направления движения» пули. Величина прямого действия и особенности радиального действия «измененного направления движения» снаряда определяют характер огнестрельного перелома, что позволяет в этой зоне выделить четыре уровня удельной кинетической энергии ранящего снаряда. Кроме того, характер огнестрельного перелома и выраженность дополнительных повреждений позволяют определять форму головной части поражающего снаряда.

Таким образом, в результате проведенного исследования была подтверждена предложенная русскими хирургами в конце XIX века теория ударного действия пули. Объяснена физическая сущность прямого и бокового ударов, а также феномена временной пульсирующей полости с позиции теории ударного действия пули. Получены новые судебно-медицинские критерии диагностики огнестрельного происхождения повреждения, расстояния выстрела, энергетических и геометрических параметров пули, создана методическая основа для определения расстояния неблизкого выстрела.