События с излучением частиц высокой энергии, в результате которых твердые или жидкие вещества быстро превращаются в газообразные, могут произойти в 3 этапа:
Дефлаграция: Быстрое сгорание веществ с минимальным взрывом
Взрыв: Экзотермическая химическая реакция с дозвуковой скоростью и взрывной волной (низкосортное взрывчатое вещество)
Детонация: Экзотермическая химическая реакция со сверхзвуковой скоростью и взрывной волной (высококачественное взрывчатое вещество)
Примером дефлаграции является резкая вспышка (без взрыва), возникающая после воспламенения открыто лежащей горсти черного (дымного) пороха. Тот же самый черный порох, плотно помещенный в контейнер, вызовет взрыв низкой мощности. При использовании взрывчатых веществ высокого качества, взрывная волна проходит сквозь материал на сверхзвуковой скорости и вызывает сверхзвуковую ударную волну (детонацию); общие примеры включают применение нитроглицерина и тринитротолуола (TNT-Примеры взрывчатых веществ с высокой и низкой степенью взрывоопасности).
Примеры низкосортных и высококачественных взрывчатых веществ
Низкосортные взрывчатые вещества |
Порошок черного цвета (оригинальный порох, также в фейерверках, много самодельных бомб) Нитроцеллюлоза (бездымный порох) Твердое ракетное топливо (в большинстве случаев) |
Высококачественные взрывчатые вещества |
Нитрат аммония (NH4NO3) Аматол 80/20 (NH4NO3 + ТНТ) Аммонал (NH4NO3 + ТНТ + алюминий) АСДТ (NH4NO3 + мазут) Состав В (ТНТ + гексоген) Состав С-4 (гексоген + пластификатор) Нитроглицерин (взрывной компонент динамита) ТЭН (пентаэритрита тетранитрат) Пикриновая кислота Гексоген (циклотриметилентринитрамин) ТНТ (тринитротолуол) |
В случаях массового поражения, связанных со взрывами, выделяют 3 концентрические зоны:
Эпицентр взрыва
Вторичный периметр
Периферия взрыва
В эпицентре взрыва (зоне поражения) любые выжившие люди, вероятнее всего, имеют опасные для жизни ранения; очевидно, потребуются технические возможности для их спасения и эвакуации, и специализированные реанимационные мероприятия и высокий уровень учреждений неотложной помощи для всех субъектов, оставшихся в живых. В зоне вторичного периметра (зона критических потерь), оставшиеся в живых получат множественные травмы, при которых потребуются стандартные возможности спасательных бригад и средний уровень учреждений неотложной помощи. На периферии взрыва (зона легкораненых), большинство жертв получат не угрожающие жизни травмы и психологическую травму; в этой зоне не требуется проведение специальных мероприятий по спасению, необходимо осуществлять базовую поддержку и самозащиту.
(См. также Обзор инцидентов, связанных с оружием массового поражения).
Патофизиология травм вследствие взрывов и поражений, вызванных ударной волной
Взрывные травмы включают в себя как физическую, так и психологическую травму. Для физической травмы характерно наличие переломов, дыхательной недостаточности, травм мягких тканей и внутренних органов, внутренней и внешней кровопотери при шоке, ожогов, сенсорных нарушений, особенно нарушений слуха и зрения. Были описаны пять механизмов взрывной травмы (см. таблицу Механизмы взрывной травмы).
Механизмы взрывной травмы
Тип | Механизм | Типичные повреждения |
|---|---|---|
Первичный | Влияние сверхзвуковой взрывной волны на организм человека Преимущественное влияние на полые или наполненные газом структуры | Легочная баротравма (поражение легкого ударной волной) Разрыв барабанной перепонки и повреждения среднего уха Абдоминальные кровоизлияния и перфорация кишечника Разрыв глазного яблока Легкая черепно-мозговая травма (сотрясение мозга) |
Вторичный | Влияние продуктов взрыва на тело человека | Проникающие или тупые травмы Проникновение в глаза (очевидные или скрытые) |
Третичный | Травмы, получаемые телом человека при отбрасывании его взрывной волной на поверхности окружающей среды, обломки и развалины | Переломы и травматические ампутации Закрытая и открытая черепно-мозговая травма |
Четвертичный | Процессы, не зависящие от начальной, средней или высшей степени травмы взрывной волной (например, ожоги, отравления при вдыхании, травмы с размозжением тканей по причине защемления под обломками, обострение основных заболеваний) | Травмы с размозжением тканей, сопровождаемые рабдомиолизом и синдромом сдавливания Травмы дыхательных путей от вдыхания токсикантов Астма, стенокардия или инфаркт миокарда, спровоцированный событием |
Пятеричный | Травмы, вызванные токсичными материалами, поглощенными организмом из взрывной и последетонационной среды (например, радиологические, биологические вещества) | Лучевые ожоги или острая лучевая болезнь (для ознакомления со специфическими симптомами см. также Биологические агенты как оружие и Токсины как оружие массового поражения) |
Начальные травмы, вызванные прохождения сверхзвуковой взрывной волны, называются взрывными травмами и возникают по причине сжатия заполненных газами полостей, которые впоследствии быстро повторно расширяются, приводя к воздействию сил сдвига и разрыва, в результате чего происходит повреждение тканей и перфорация органов. Происходит выталкивание крови из сосудистой системы в воздушные полости и окружающие ткани. Вовлечение легких (взрывная травма легких) может вызвать легочной ушиб, системную эмболию воздухом (особенно головного и спинного мозга), и повреждения, вызванные свободными радикалами (тромбоз, окисление липидов и генерализованный тромбогеморрагический синдром); это является распространенной причиной отсроченной смертности. Взрывные травмы также включают кишечную баротравму (в частности, при подводных взрывах), акустическую баротравму (в том числе разрыв барабанной перепонки, кровоизлияние в среднее ухо без разрыва и переломы или вывихи косточек среднего уха) и черепно-мозговую травму.
Симптомы и признаки травм вследствие взрывов и поражений, вызванных ударной волной
Большинство травм (например, переломы, рваные раны, травмы головного мозга) проявляются так же, как и при других видах травм. Взрывная травма легких может привести к развитию одышки, кровохарканью, кашлю, боли в груди, тахипноэ, хрипам, ослаблению дыхания, апноэ, гипоксии, цианозу и нестабильной гемодинамике. Воздушная эмболия может проявляться как инсульт, инфаркт миокарда, острый живот, слепота, глухота, травма спинного мозга или хромота. Повреждение барабанной перепонки и внутреннего уха может привести к ухудшению слуха; по этой причине всегда следует проводить оценку на наличие таких травм. Пациенты с взрывной абдоминальной травмой могут испытывать боль в животе, тошноту, рвоту, кровавую рвоту, ректальную боль, тенезмы, тестикулярную боль и гиповолемию неясной этиологии. Травматическое повреждение мозга может проявляться немедленно и разрешаться самопроизвольно или оставлять остаточные нейрокогнитивные нарушения различной степени. Существует также опасение, что множественные воздействия слабой взрывной волны могут иметь совокупный повреждающий нейрокогнитивный эффект и, возможно, привести к хронической травматической энцефалопатии.
Диагностика травм вследствие взрывов и поражений, вызванных ударной волной
Клиническая оценка
Визуализирующие исследования при взрывной травме
Пациенты оцениваются так же, как и в большинстве случаев политравмы (см. Подходы к лечению травматологических пациентов: оценка и лечение), кроме этого, особые усилия следует направить на выявление собственно взрывных травм, в частности, взрывной травмы легких (и последующей воздушной эмболии), травм уха, скрытые проникающие травмы, и травмы с размозжением тканей. Апноэ, брадикардия и гипотония составляют клиническую триаду, классически ассоциированную с взрывной травмой легких. Разрыв барабанной перепонки рассматривают для подозрения взрывного повреждения легких, но петехиальные поражения глотки выступают лучшим предиктором. При проведении рентгенографии органов грудной клетки можно наблюдать характерную картину "крыльев бабочки". Для всех пациентов осуществляется мониторинг сердечной деятельности. Пациенты с возможными травмами размозжения тканей проверяются на наличие миоглобинурии, гиперкалиемии и изменений ЭКГ.
Сортировка
При взрывных травмах, пациенты с менее серьезными ранениями часто пренебрегают догоспитальной сортировкой и приходят непосредственно в госпиталь, поэтому подавляющее большинство медицинских ресурсов в этом случае должно направляться на ожидание более позднего прибытия серьезно травмированных пациентов. Сортировка на месте происшествия отличается от стандартной сортировки при травмах в основном тем, что взрывные травмы более сложно выявить изначально; поэтому изначальная сортировка должна быть направлена на выявление взрывных травм легких, брюшной полости, взрывной и острых травм размозжения тканей в дополнение к визуально очевидным травмам.
Лечение травм вследствие взрывов и поражений, вызванных ударной волной
Первичное и вторичное обследование на предмет травматических повреждений
Реабилитационное положение и иногда гипербарическая оксигенотерапия при воздушной эмболии
Инфузионная терапия и мониторирование при рабдомиолизе и синдроме сдавления при раздавленных травмах
При лечении особое внимание следует уделять дыхательным путям, дыханию, кровообращению, недееспособности (неврологический статус), и контактному воздействию (раздетости) пациента (см. Подходы к лечению травматологических пациентов: оценка и лечение). При лечении следует рассмотреть применение высокой концентрации кислорода и инфузионную терапию в качестве приоритетов, а также раннее введение плевральной дренажной трубки. Лечение большинства травм (например, рваные раны, переломы, ожоги, повреждения внутренних органов, травмы головы) осуществляется способами, описанными в других разделах данного Руководства.
По той причине, что воздушная эмболия может ухудшиться после начала вентиляции с положительным давлением, следует избегать применения вентиляции с положительным давлением, за исключением случаев, когда это абсолютно необходимо. Если такая вентиляция все же используется, ее следует проводить более медленными темпами с использованием более низких настроек давления при вдохе. Пациенты с подозрением на воздушно-газовую эмболию должны быть размещены в положении комы (или выхода из нее), в положении между лежанием на левом боку и положением лежа, с положением головы на уровне или ниже уровня сердца. Может быть полезна терапия гипербарическим кислородом (ГБО) (см. Рекомпрессионная терапия).
При диагностировании или подозрении на острый синдром размозжения тканей проводят катетеризацию мочевого пузыря для непрерывного контроля диуреза. Может быть полезно применение форсированного диуреза с использованием щелочного раствора маннита для поддержания диуреза до 8 л/день и рН мочи на уровне ≥ 5. Следует контролировать газовый состав артериальной крови (ABG), уровень электролитов, и мышечных ферментов. Гиперкалиемию лечат назначением кальция, инсулина и глюкозы (см. Гиперкалиемия: лечение). У пациентов с инфекциями глубоких тканей особенно полезным может быть применение гипербарической оксигенации. Мониторинг синдрома позиционного сдавливания проводится клинически путем измерения полостного давления. Если разница между диастолическим артериальным давлением и полостным давлением составляет < 30 мм рт. ст., для пациентов следует рассмотреть применение фасциотомии. Гиповолемия и гипотония могут не наблюдаться изначально, но внезапно возникать после высвобождения тканей и реперфузии; по этой причине до и после реперфузии следует провести внутривенное введение большого объема жидкости (например, 1-2 л лактата Рингера или физиологического раствора). Прием жидкости продолжают на уровне, достаточном для поддержания диуреза от 300 до 500 мл/час.
Мнения, выраженные в данной статье, принадлежат автору и не отражают официальную политику Департамента армии, Министерства обороны или правительства США.
