6 курс / Судебная медицина / Механика_и_морфология_переломов_В_Н_Крюков

Следует указать, что при первичном образовании неполного перелома в виде желобоватого углубления или валикообразного вспучивания явления повторных деформаций и разрушения протекают также по законам потери упругой устойчивости. Происходит сгибание ребра в обратную сторону. Смятая ранее пластинка несколько раправляется (может возникнуть разрыв компакты), а смятию подвергается противоположная пластинка ребра. Изучение подобных переломов пока не дало результатов в установлении устойчивых признаков первичной и вторичной деформации ребра.

ПОВРЕЖДЕНИЯ ПОЗВОНОЧНИКА

Повреждения твердыми тупыми предметами в судебно-медицинской практике встречается значительно реже, чем повреждения костей конечностей или черепа, и, по данным различных авторов, составляют до 21,1% по отношению к переломам других костей [Синило М.И., Межинский П.С., 1968; Угрю-

мов В.М., 1979].

Значительно чаще позвоночник повреждается при транспортных происшествиях и падении с высоты. Так, среди случаев автотранспортной травмы со смертельным исходом повреждения позвоночника наблюдаются в 30% всех случаев.

Наиболее частым видом повреждений позвоночника считают компрессионные переломы тел позвонков – до 61% [Балакина В.С., 1979]. Среди компрессионных переломов оскольчатые составляют до 14,7% [Коваленко Е.А., 1967], которые чаще локализуются в поясничном отделе. Второе место после переломов тел позвонков по частоте занимают повреждения поперечных отростков – до 22,9% [Яцкевич Я.Е., 1963].

Многозвеньевое строение позвоночника*, составленного из 24 позвонков, крестца и копчика при наличии хрящевых межпозвоночных дисков и S- образной форме идеально приспособлена для гашения жестких толчков в вертикальном направлении. Наиболее часто такие толчки возникают при ходьбе, беге, прыжках. Амортизирующая способность позвоночника в физиологических пределах очень велика и надежно обеспечивает не только анатомическую сохранность внутренних органов, но и сохраняет физиологические их функции.

Межпозвоночные диски, представляющие из себя волокнисто-хрящевую ткань, при своей высокой эластичности обладают значительной прочностью – они выдерживают нагрузку до 22 000 Н. При усилиях на разрыв значения прочности оказываются в 4-5 раз меньшими.

Прочность позвонков при нагружении со скоростью 10 мм/мин колеблется от 4000-6000 Н в шейном отделе до 13000 Н – в поясничном [Аникин Ю.М., Данилов В.И., Шульман Х.М., Куранова Г.М., 1980].

Об особенностях строения тел позвонков и роли взаимосвязи внешней формы с балочной или ячеистой структурой губчатого вещества упомянуто выше (см. главу 1).

Амплитуда движений позвонков относительно друг друга в различных отделах неодинакова и, согласно М.Ф. Иванницкому (1962), составляет:

Отдел	Амплитуда движений (в градусах)
	сгиба-	разгиба-	кача-	вращение
	ние	ние	ние
Шейный	70	60	30	75
Грудной	50	55	100	40
Пояснич-	40	30	45	5
ный
Всего …	160	145	165	120

Свойства талии позвонка трансформировать растягивающие напряжения при увеличении вертикальной нагрузки в сжимающие силы, направленные к центру позвонка, были показаны П.П. Гробцом (1971). Такая трансформация силовых напряжений увеличивает устойчивость позвонков (и позвоночника в целом) в несколько раз по отношению к расчетным данным. Именно в области талии позвонков в случаях запредельных вертикальных нагрузок возникают значительные величины срезывающих силовых напряжений, обусловливающих поперечные компрессионные переломы. Сдвиговые явления в разрушающемся губчатом веществе приводят к деформации «среза» и в компактном веществе тела позвонка. Деформация и разрушение компактного вещества может быть представлена или в виде вспучивания с козырькообразным наползанием компактного вещества по краю линии перелома или в виде вмятин (рис. 39).

Односторонние поперечные и диагонально ориентированные линии переломов свидетельствуют о различных механизмах деформации тел позвонков.

В одном случае односторонняя деформация является следствием неравномерного нагружения позвонка при вертикальном действии силы из-за относительной неустойчивости одной боковой части по отношению к другой в связи с заболеваниями, анатомическими особенностями строения и т.д. В другом – от возникновения резко выраженных срезывающих силовых напряжениях вследствие отклонения вертикально направленного давления в ту или иную сторону. Такие переломы могут возникать, например, в случаях падения с высоты при изогнутом несколько в сторону позвоночнике.

Явления неравномерной нагрузки в момент травмы, передаваемой позвонками друг на друга, наблюдаются довольно часто, что приводит к появлению в различных отделах позвонков сложной мозаики срезывающих силовых напряжений. Отсюда и большое разнообразие дислокационных деформаций как тел позвонков, так и межпозвонковых хрящевых дисков.

Наряду с дислокационными повреждениями тел позвонков при вертикально направленной нагрузке могут возникать и продольные переломы, фрагментирующие тела позвонков на две, а иногда и три и более частей (рис. 40).

Преимущественное повреждение тала позвонка по отношению к его отделам (передний, боковой, задний) зависит от физиологического положения позвоночника в момент внешнего воздействия (сгибание, разгибание).

Тела позвонков могут повреждаться не только вследствие продольного воздействия травмирующей силы, но и в поперечном направлении по отношению к позвоночнику (сзади или сзади сбоку). В этих условиях повреждаются

прежде всего отростки позвонков, возникают дислокационные переломы на уровне межпозвонковых хрящей и тел в средней части (по типу среза - сдвига).

Повреждения поперечных и остистых отростков позвонков, как правило, имеют всегда один и тот же вид деформации – сгибание в ту или иную сторону. Плоскость излома отростков вследствие поперечного воздействия на них (по отношению к их длиннику) всегда имеет косое направление. Начало перелома формируется начало перелома формируется на стороне растяжения, т.е. стороне, на которую воздействует внешнее усилие. Плоскость излома располагается в косом заднепереднем направлении. Таким образом, по ориентации плоскости перелома отростков позвонков возможно устанавливать направление внешнего воздействия. Естественно, что на стороне растяжения, как и на стороне сжатия кости, имеют свои специфические признаки деформации от растяжения или сжатия, которые могут иметь различную степень выраженности. Косое же расположение плоскости излома по отношению к длиннику отростка признак самый устойчивый (рис. 41). Он достаточно четко диагностируется при рентгенологических исследованиях в случаях не смертельных повреждений и тем самым позволяет достаточно полно судить о характере и направлении внешнего воздействия.

Повреждения различных отделов позвоночника неравнозначны как по тяжести и исходу, так и по частоте встречаемости.

Среди смертельных повреждений, связанных с травмой позвоночника, по вполне понятным причинам главное место занимают повреждения шейного отдела позвоночника. Являясь начальным отделом позвоночника с наибольшей степенью свободы по отношению к другим отделам, шейная часть травмируется наиболее часто и при более различных вариантах, чем остальные отделы.

Особое значение повреждений шейного отдела позвоночника обуславливают необходимость рассмотрения морфологии его травмы отдельно.

В силу не только анатомических особенностей своего строения, но и положения 1 позвонок исключительно редко подвергается непосредственному воздействию повреждающего предмета (даже при рельсовой травме). Специфическая форма 1 позвонка в соответствии с его функциональными задачами обеспечивает не только вращение головы вокруг продольной оси, но и рассосредоточение нагрузки, передаваемой затылочными мыщелками.

При вертикальном воздействии, выходящим за пределы устойчивости первого позвонка, на околоуставных площадках могут возникать вспучивания компактного вещества, которые как бы огибают суставные поверхности. В области суставных площадок возникают сагитально ориентированные трещины

(рис. 42).

Своеобразную анатомическую форму имеет и II шейный позвонок. При вертикально направленной нагрузке сверху вниз могут возникать трещины на внутренней поверхности дуги позвонка с образованием фрагментов (отломков) компактного вещества на нижней замыкательной пластинке. Более массивное воздействие (свыше 4000-4500 Н) формирует перелом в вертикальном направлении в области соединения корней дуг с телом позвонка. Возможно образование «опоясывающих» переломов на верхней и нижней поверхностях (рис. 43).

Тела III-V позвонков имеют (в отличие от ниже расположенных позвонков) почти цилиндрическую форму; «талия» у них выражена очень слабо (в связи с относительно небольшой постоянной статической нагрузкой в сравнении с другими позвонками). Обладают они наименьшей устойчивостью к продольным нагрузкам (4000-4600 Н).

При воздействии по продольной оси в пределах 3000-3600 Н возникают отслоения замыкательной пластинки. Дальнейшее увеличение нагрузки ведет к уплощению тела позвонка и появлению участков вспучивания кортикального слоя.

Довольно характерным для этих позвонков является растрескивание компактной пластинки их тел в продольном направлении, чего не наблюдалось при травме других шейных позвонков (рис 44).

Тела VI-VII шейных позвонков отличаются большей прочностью и выдерживают нагрузку соответственно в 5000-4500 Н.

Шейный отдел позвоночника в целом обладает достаточным запасом прочности, которая соответствует нагрузке 1200-1600 Н. Более низкая проч-

ность отдела в целом по отношению к отдельным позвонкам (в отличие от других образований – комплексов скелета таких как череп, таз, грудная клетка) объясняется тем, что стержнеобразная конструкция теряет устойчивость к предельному напряжению пропорционально квадрату увеличения длины. Можно сказать, что, чем длиннее шейный отдел позвоночника, тем быстрее и при меньших нагрузках он будет терять устойчивость и подвергаться деформации. Немаловажное значение при механических перегрузках на позвоночник имеют физиологические и биомеханические свойства как, например, направление и степень изогнутости.

Как было установлено в экспериментах, критической границей длины шейного отдела позвоночника, с увеличением которой начинает резко падать его устойчивость по отношению к предельному напряжению, является 12 см. Так, при идентичных анатомических характеристиках и удельной прочности кости шейный отдел позвоночника длиной 12 см теряет свою устойчивость и подвергается деформации (разрыв передней продольной связки, перелом верхней замыкательной пластинки IV-V позвонков) при продольной нагрузке в 1900 Н. Аналогичные повреждения (при прочих равных условиях) в шейном отделе позвоночника длиной 15 см уже возникали при нагрузке 1100 Н.

Дальнейшее увеличение нагрузки в продольном направлении приводит к возрастанию выраженности физиологического лордоза и появлению повреждений в области остистых отростков и дуг позвонков.

Повреждения остистых и поперечных отростков позвонков, возникающих вследствие удара тупым предметом в область шеи сзади и сзади сбоку, имеют другие морфологические признаки и легко дифференцируются.

В случаях падения с высоты на голову (твердое покрытие, область соударения - темя) возникает незначительное сгибание головы, вследствие чего происходит некоторое смещение вперед первого и второго позвонков. Формируются вертикально ориентированный перелом, формирующийся на нижней поверхности дуги С2, который нередко оказывается внутрисуставным.

Перелом в области корня дуги II позвонка наиболее характерен для разгибательного положения головы.

Перелом зубовидного отростка II позвонка возникает при соударении затылочной или лобной областями.

При соударении лобной областью отмечаются разрывы передней продольной связки в средней трети и межостистых связок на уровне С4-С5. Возникают переломы передненижнего края V-VI и дуг С4-С6.

Соударение затылочной областью наиболее часто сопровождается компрессионными переломами передней поверхности тел нижних позвонков шейного отдела. При внешнем воздействии, незначительно превышающим предел устойчивости позвоночника, повреждаются замыкательные пластинки, после чего возможно формирование компрессионных переломов С5-С6 или вертикальных переломов С3-С6.

При положении головы, согнутой набок (область соударения – теменновисочная), наблюдаются разрывы суставных капсул на стороне соударения и переломы на уровне С3-С6.

Такие переломы односторонние и локализуются в месте соединения тела с дугой позвонка, а вышележащий позвонок как бы вклинивается в нижележащий (рис. 45).

При падении с высоты на голову большое значение приобретает соотношение длины шейного отдела позвоночника с формой черепа [Плаксин В.О., 1976].

В случаях падения с некоторой высоты на голову основные повреждения должны казалось бы локализоваться в верхней части свода черепа с возможным распространением на основание. Однако, как показывает практика, при падении на голову с высоты до 3 м и ударе о твердое (кафель) покрытие повреждения костей черепа возникают не всегда. Оказалось, что в механогенезе повреждений, возникающих при падении с высоты на голову, особое место занимают, помимо формы черепа, положение головы в момент удара и длина шейного отдела позвоночника.

При брахицефалической форме черепа и длине шейного отдела более 12 см формируются в первую очередь компрессионные переломы VI или V шейных позвонков. При падении на голову, склоненную вбок, чаще повреждаются III и IV шейные позвонки.

Переломы костей свода черепа с переходом на основание образуются, если длина шейного отдела позвоночника составляет 12 см и мене.

Такое соотношение зависимости повреждений от форм черепа и длины шейного отдела позвоночника имеет в своей основе определенные биомеханические обоснования. Брахицефалическая форма черепа является конструктивно наиболее устойчивой к внешним воздействиям. Увеличение же длины шейного отдела (который можно в данном случае рассматривать с позиции биомеханики как составной многозвеньевой стержень) приводит к возникновению в нем условий, способствующих в первую очередь потере устойчивости.

Так, при мезо- и долихоцефалической форме черепов и длине шейного отдела менее 12 см при падении с высоты на голову могут возникать обширные переломы свод черепа при целостности шейного отдела.

При большей длине шейного отдела (свыше 12 см) в названных условиях образуются компрессионные переломы шейных позвонков и локальные переломы свода черепа.

Деформация и разрушение шейного отдела позвоночника в случаях не смертельных повреждений могут быть минимальными (подвывихи, самоуправляющиеся вывихи и т.п.) и не всегда диагностируются рентгенологически. Следует указать, что нередко при повреждениях латеральных отделов шейных позвонков при вывихах и переломах со смещением в процесс вовлекаются позвоночные артерии. Последующее образование тромбов в связи с травмой обусловливает нарушение мозгового кровообращения с неблагоприятными исходами. Необходимо во всех случаях подозрения на травму шейного отдела позвоночника (прямая травма, падение с высоты на голову и т.д.) даже при отсутствии рентгенологических показаний (особенно в случаях так называемой поздней смерти) подвергать исследованию позвоночные артерии для выявления повреждений этих сосудов или их тромбоза [Иргер И.М., Юмашев Г.И., Румян-

цев Ю.В., 1979].

Грудной отдел позвоночника значительно ограничен в своей подвижности за счет сочленения с ребрами. Оказалось, что его кривизна стоит в прямой связи с формой грудной клетки, а радиус этой кривизны составляет для плоской

– 0,92 м, цилиндрической – 0,57 м и конической – 0,45 м [Коновалов А.И., 1983]. Такое различие в радиусе кривизны сказывается и на других биомеханических параметрах грудной клетки. При сгибании туловища в сидячем положении максимальные сжимающие напряжения локализуются на передней поверхности Т6, Т8 грудной клетки цилиндрической формы и Т10 L1 – конической формы. При разгибании туловища на передней поверхности грудной клетки цилиндрической формы наибольшие растягивающие напряжения сосредоточиваются в области Т8, конической формы – Т10.

Наибольшие контрасты в топографии силовых напряжений были выявлены у грудных клеток при вертикально направленной нагрузке.

Переломы позвонков грудного отдела могут быть изолированными или сочетаться с повреждениями ребер и возникать вследствие прямого воздействия или опосредовано. При падении с большой высоты на область плечевого пояса (при максимально согнутом шейном отделе) разрушение позвонков возникает чаще в верхнем и среднем отделах и их локализация (как и степень разрушения) зависят от величины кифотического искривления. Большое кифотическое искривление обеспечивает повреждение позвонков во всех отделах в равной степени, при слабом и среднем кифозе – преимущественно в среднем, нижнем грудном и верхнем поясничном отделах (рис. 46). Возникают переломы лопаток, двусторонние переломы ребер (сгибательные – в передних отделах и винтообразные в задних), разгибательные переломы грудины. При одновременном ударе головой о твердую плоскость формируются повреждения черепа с распространением линий перелома на его основание.

При ударе тупым предметом по задней поверхности тела в область позвоночника травмируются, прежде всего, остистые отростки, которые, разрушаясь, образуют вколоченные, косопоперечные либо оскольчатые переломы

(рис. 47).

Кроме того, возникают повреждения и поперечных отростков. Деформация при этом виде травмы оказывается достаточно сложной. Вследствие удара часть грудного отдела позвоночника получает поступательное движение вперед, в то время как периферические концы поперечных отростков удерживаются головкой и шейкой ребра. У внутреннего края реберной фасетки поперечного отростка возникает трещина вследствие изгиба, а сформировавшийся перелом поперечного отростка имеет распространение спереди назад. Формируются разгибательные переломы ребер, нередко двусторонние, по околопозвоночной или лопаточной линиям (рис. 48).