Механизм черепно-мозговой травмы
Механизм ЧМТ, возникающих от действия предметов относительно небольшой массы и размеров, хорошо известен: энергия исчерпывается местом
приложения силы, чем выше энергия, тем значительнее объем местных повреждений. Этот механизм трактуется однозначно и не оспаривается. Единое мнение существует и относительно огнестрельных повреждений черепа и головного мозга.
Также однозначно понимается и механизм черепно-мозговых повреждений, возникающих от сдавления головы. Здесь основную роль играют процессы деформации черепа, а повреждения оболочек и ткани головного мозга возникают от прямого действия отломков и осколков костей.
Наибольшие споры вызывает механизм образования противоударных очагов
при закрытой черепно-мозговой травме. Проблема издавна интересует клиницистов и морфологов.
Для оценки правильности теорий используются бесспорные факты, толкование которых однозначно:
а) очаговые ушибы мозга локализуются преимущественно на основании и
полюсах лобных и височных долей; такая локализация наблюдается при самых
разнообразных местах и направлениях действия травмирующей силы, например,
как при ударах спереди, так и при ударах сзади.
б) очаговые ушибы мозга располагаются поверхностно, преимущественно в
пределах коры, и по большей части имеют вид конуса, основание которого обращено к поверхности мозга;
в) анатомо-топографическое соотношение черепа, оболочек, подоболочечных пространств и мозговой ткани исключает в полости черепа какие-либо свободные пространства, куда в момент удара потенциально мог бы смещаться головной мозг;
г) головной мозг практически несжимаем, дополнительное давление в 1 атм
уменьшает объем головного мозга на 0,005%; несжимаемость мозга во многом
связана с тем, что его относительная плотность близка к таковой воды, которая,
как известно, практически несжимаема;
д) относительная плотность различных внутричерепных структур примерно
одинакова: серого вещества 1,029—1,039, белого вещества 1,039—1,043, крови
1,050—1,060, ликвора 1,002—1,005; следовательно, содержимое полости черепа
можно представить как относительно однородную массу по плотности.
Приведем основные теории черепно-мозговой травмы: вибрационная молекулярная теория сотрясения, теория ликворного удара, теория инерционного внутричерепного смещения головного мозга, ротационная теория, теория градиента давления, кавитационная теория, теория деформации («хлопкообразный эффект»).
Если теории градиента давления и кавитации объясняют происхождение повреждений оболочек и ткани головного мозга, то, не вступая с нею в противоречие, теория ротации способна объяснить разрывы черепно-мозговых нервов. переходных вен и некоторых
магистральных артерий, а теория деформации—переломы черепа и повреждения
оболочек и ткани мозга как в месте приложения силы, так и в наиболее «слабых»
зонах передней и задней черепных ямок. В этой связи вполне можно представить
себе, что от ударного воздействия на голову возникают и оказывают совокупное
повреждающее действие и деформация черепа, и связанная с явлением градиента
давления кавитация, и ротационные смещения мозга.
В предлагаемой концепции нет противоречий между теориями ротации, деформации и кавитации. Они органично дополняют друг друга и являются составными элементами единой системы, которую можно назвать интегрированная теория механизма черепно-мозговой травмы. Сформулированная теория отражает основные механизмы, лежащие в основе происхождения ЧМТ.
Черепно-мозговая травма — одна из частных разновидностей механических
повреждений. Поэтому и к ней вполне может быть применен общий принцип систематизации факторов, определяющих характер повреждения. Анализ сущности
факторов, влияющих на характер черепно-мозговой травмы, дает основание свести их в четыре основные рубрики:
1. Энергия и физико-механические свойства травмирующего предмета.
2. Анатомо-физиологические и физико-механические свойства головы.
3. Дополнительные факторы.
4. Явления, отражающие процесс взаимодействия повреждающего предмета
и головы.
В первой группе энергию предмета отражают его масса и скорость; из физико-механических свойств приведены основные — прочность и упругость, дополнительными в частной характеристике предмета могут быть его плотность, жесткость, вязкость, пластичность, эластичность и др.
Вторую группу, представляющую анатомо-физиологические и физико-
механические свойства головы, составляют: анатомическое строение черепа (брахицефалия, долихоцефалия и т.д.), его прочностные и упругие свойства, функциональное состояние кровеносной и ликворной систем мозга (венозное полнокровие, гидроцефалия и др.), прочностные и упругие свойства головы в месте приложения силы и в зоне удара, а также — прочностные и упругие свойства головы в зоне противоудара. При воздействии на свободно подвижную голову имеет значение ее
масса, а при падениях с высоты или на плоскости — приобретаемая ею скорость.
Вместе с тем объем черепно-мозговых повреждений зависит от роста человека,
массы тела, скорости (при падениях). Эти данные относятся к общей характеристике пострадавшего и поэтому включены в группу дополнительных факторов.
Третья группа наиболее разнообразна и многочисленна В нее вошли факторы, отражающие свойства и состояние организма в целом, а также различные условия окружающей среды: возраст человека, длина и масса его тела, скорость тела
в момент получения повреждения, наличие сопутствующей патологии и повреждений других частей тела, алкогольная интоксикация, состояние общей сопротивляемости организма, физическое перенапряжение, психическое возбуждение; последствия внешних неблагоприятных воздействий (перегревание, переохлаждение и др.), наличие и характер естественной (волосяной покров) и искусственной (каски, шлемы, головные уборы и др.) защиты головы.
Все факторы, включенные в первые три группы, существуют самостоятельно, независимо друг от друга. Явления, возникающие в процессе их взаимодействия, составляют производную четвертую группу. Эта группа обозначена как процесс взаимодействия или механизм возникновения черепно-мозговой травмы. Ее составляют: вид травматического воздействия (импрессионное, инерционное, компрессионное), место приложения силы или тип травматического воздействия, его направление (центральное, эксцентричное), сила, число ударов, способ травматического воздействия, форма поверхности взаимодействия, площадь и время взаимодействия.
Патоморфология и судебно-медицинская характеристика черепно-мозговой травмы
Трудность судебно-медицинской оценки ЧМТ определяется следующими
положениями: а) травма головы представляет собой совокупность повреждений
различных тканей, существенно отличающихся по своей морфологической сущности; б) повреждения разных тканей обладают неодинаковой судебно-медицинской информативностью; в) при всем разнообразии морфологии внутри- и экстрачерепных повреждений, а также переломов самого черепа, при всей неодинаковости судебно-медицинской информативности повреждений отдельных тканей, решение экспертных вопросов базируется на совокупной оценке всех выявленных повреждений и кровоизлияний.
Перелом — механическое нарушение целости костной ткани в результате внешнего повреждающего действия.
Линейный перелом (или трещина) представляет собой разрыв костной ткани. Длина линейных переломов колеблется в большом диапазоне. Одни трещины располагаются в пределах одной кости свода черепа, другие, спускаясь со свода могут пересекать все три черепные ямки. Неполные линейные переломы ограничиваются повреждением только одной пластинки (наружной или внутренней). При полных переломах повреждаются обе пластинки. Края линейного перелома, причиненного действием тупого предмета, всегда неровные, мелкозубчатые. Линейные переломы могут быть прямолинейной, ломаной или дугообразной формы. В результате однократного удара могут возникать Т-, Г-, Х-, У-образные линейные переломы.
Расхождение шва — это разъединение его противостоящих краев. Незаращенные швы расходятся без нарушения зубчатой структуры их краев. Расхождение заращенных и, тем более, облитерированных швов приводит к нарушению целости зубцов и расхождение шва по своей морфологической характеристике приближается к линейной трещине.
Вдавленный перелом представляет собой западение кости на ограниченном
участке круглой, овальной, неправильной прямоугольной или иной формы. Перелом ограничивает одна, полностью или частично, окаймляющая трещина, кнутри
от которой располагаются несколько костных осколков, реже—один осколок. Если осколки располагаются ступенеобразно, говорят о террасовидном переломе.
Внутренняя костная пластинка в зоне вдавленного перелома, как правило, представлена небольшими осколками, занимающими площадь, превышающую общие
внешние размеры перелома. Вдавленный перелом возникает от действия предметов с ограниченной ударяющей поверхностью, форма и размеры которой отображаются в форме и размерах такого перелома. В ряде случаев впечатление вдавленного перелета создается при локальных уплощениях теменных, лобных или затылочного бугров при ударах этими отделами головы о плоскую поверхность при
падении с высоты. Такие переломы представляют собой очаг осколков, ограниченных окаймляющей трещиной, от которой в направлении удара отходит линейный перелом или расхождение шва. В отличие от вдавленного перелома поверхность очага оскольчатых переломов не западает, а образует плоскую площадку.
Дырчатый перелом образуется в случае, если предмет с ограниченной
травмирующей поверхностью образует полный локальный сдвиг кости. Обычно
образуется единичный осколок, близкий к форме и размерам травмирующей поверхности предмета. Форма и размеры дырчатого перелома со стороны наружной костной пластинки близки соответствующим параметрам травмирующей поверхности. Со стороны внутренней костной пластинки наблюдается большой скол кости.
Оскольчатые переломы как самостоятельный вид перелома плоских костей черепа весьма вариабельны как по занимаемой ими общей площади так и в размерах отдельных осколков. В зависимости от площади осколков различают крупнооскольчатые и мелкооскольчатые переломы. Однако это подразделение до некоторой степени условно и относительно. При множественных оскольчатых переломах очаг мелких осколков обычно соответствует месту, приложения силы. При падениях с большой высоты на голову оскольчатые переломы могут охватывать полностью свод и основание черепа.
При ударе спереди образуется вертикальная трещина в лобной чешуе, которая в зависимости от силы удара может привести к расхождению сагиттального шва на всем его протяжении. Другой конец трещины спускается в переднюю черепную ямку, огибает парасагиттально петуший гребень и обычно оканчивается у переднего края тела клиновидной кости. При сильных ударах и пониженной прочности костей перелом может распространиться в среднюю и даже в заднюю черепные ямки, огибая большое затылочное отверстие. При горизонтальном ударе по левой или правой половине чешуи лобной кости образуется вертикальная трещина, верхний конец которой не выходит за границы лобной чешуи, а нижний продолжается в соответствующую половину передней черепной ямки, пересекает в диагональном направлении малое крыло и в поперечном направлении тело клиновидной кости, затем проходит по переднему краю пирамиды противоположной височной кости и заканчивается у ее основания.
При ударе сзади по средней линии в типичном случае образуется прямолинейный перелом затылочной чешуи, спускающийся в заднюю черепную ямку, В зависимости от силы удара перелом может раздваиваться у заднего края большого затылочного отверстия, огибая его с обеих сторон, распространяться в среднюю черепную ямку до спинки турецкого седла.
Удары в область средних отделов височной кости приводят к образованию
трещины чешуи и поперечного перелома основания черепа, проходящего по передней поверхности пирамиды височной кости, пересекающего тело клиновидной
кости, далее распространяющегося по передней поверхности пирамиды противоположной височной кости и оканчивающегося у основания пирамиды. Если место приложения силы смещено на боковые отделы лобной чешуи, то при боковом ударе образуется поперечная трещина передней черепной ямки, пересекающая решетчатую кость.
При вертикальных ударах снизу (при падении с высоты на вытянутые ноги
или ягодицы) образуются кольцевидные переломы основания черепа, охватывающие большое затылочное отверстие.
Удары сверху в зависимости от места приложения силы по отношению к средней линии могут приводить к появлению расхождения стреловидного шва и единичных линейных или крестообразных переломов теменных костей. Удары большой силы в теменную область формируют очаг оскольчатых переломов, окаймленный дугообразной трещиной, параллельно которой могут располагаться дополнительные концентрические трещины, пересекающиеся радиальными переломами, расходящимися от краев внутренней дугообразной трещины.
Особенностью переломов от сдавления головы будет формирование разрывной трещины на удалении от места приложения силы. Трещина располагается перпендикулярно к направлению сдавления: при сдавлении в боковом направлении формируется сагиттальная трещина свода, при сдавлении в переднезаднем направлении возникает фронтальная трещина свода черепа. Если сдавлению предшествует удар, то вначале может сформироваться небольшая трещина в направлении удара, которая в последующем может удлиниться в том же направлении.
При сдавлении с большой силой в местах действия травмирующих предметов формируется очаг оскольчатых переломов, окаймленный концентрической
трещиной, параллельно которой образуются дополнительные дугообразные или
неполные концентрические трещины. От краев очагов мелкооскольчатых переломов во встречном направлении отходят радиальные переломы. Взаимно пересекаясь, переломы образуют крупные осколки, мозговой череп теряет свою прочность как единое целое и уплощается в направлении сдавления.