Особое место занимают минно-взрывные боеприпасы, позволяющие с минимальными потерями в собственной живой силе решать тактические военные задачи (Колибернов Е.С. с соавт., 1984; Бородулин Ю.И., Маркеленко А.В., 1999; Валецкий О.В., 2009).

В последние годы в мире резко возросло количество преступлений, совершаемых с применением взрывных устройств. Взрывы в жилых домах, офисах, средствах массовой перевозки людей (метро,  поездах) стали частым явлением. Для противодействия преступлениям с применением взрывных устройств во многих странах созданы специальные взрывотехнические подразделения полиции и служб безопасности (Батанов А.Ф. с соавт., 2000; Шаповалов В.М. с соавт., 2000; Frykberg E.R., 2002; Kluger Y., 2003; Langworthy M.J. et al., 2004).

Особенности минно-взрывных поражений – их комбинированный характер, способность вызывать сочетанные и множественные повреждения, значительный процент тяжелых и крайне тяжелых – обуславливают высокую летальность и инвалидизацию пострадавших (Шаповалов В.М., 1987; Попов В.А. с соавт., 1990; Фомин Н.Ф., 1992; Бисенков Л.Н., 1993; Нечаев Э.А. с соавт., 1994; Тюрин М.В., 2000; Нечаев Э.А. с соавт., 2002 и др.).

На протяжении многих лет ведутся работы, направленные на совершенствование индивидуальных и коллективных средств бронезащиты саперов, а также робототехники, которая позволила бы минимизировать риски, сопутствующие работам по разминированию. Несмотря на достигнутые успехи, исключить непосредственное участие сапера в разминировании пока не представляется возможным (Батанов А.Ф. с соавт., 2000; Бойко А.А., 2001; Ивашов С.И. с соавт., 2002; Петренко Е.С., 2002; Щербаков Г.Н., 2003).

Следовательно, проблема исследования минно-взрывных повреждений, возникающих при использовании тех или иных средств защиты сапера, по-прежнему остается актуальной.

Цель исследования. На основании результатов экспериментальных исследований выявить особенности минно-взрывных повреждений сапера и определить травмобезопасносные уровни воздействия факторов взрыва при использовании специальных средств бронезащиты.

Задачи исследования:

1. Выявить в ходе экспериментальных исследований основной механизм дистантных минно-взрывных повреждений сапера, защищенного современными взрывозащитными костюмами при различных условиях подрыва.

2. На основе анализа морфологических особенностей и характера повреждений нижних конечностей биоманекенов, сравнить защитные свойства отечественной и зарубежной противоминной обуви при контактных подрывах.

3. Оценить эргономические и защитные свойства противоминной обуви и взрывозащитных костюмов. На основании проведенных экспериментальных исследований определить уровни травмобезопасности сапера, облаченного в современные индивидуальные средства бронезащиты.

Научная новизна и теоретическая значимость. Впервые спланировано, организовано и проведено комплексное экспериментальное исследование по определению порогов травмобезопасности защищенного современными средствами индивидуальной бронезащиты сапера от повреждающего действия взрыва. Изучены эргономические и защитные свойства различных образцов современных средств индивидуальной бронезащиты (взрывозащитных костюмов и противоминной обуви) сапера, оценена их эффективность. Определен механизм формирования травмы вследствии затекания ударной волны в подкостюмное пространство в сочетании с ударными ускорениями.

Практическая значимость работы. Получены убедительные экспериментальные данные о величине пороговых значений затекающей ударной волны в подкостюмном пространстве и ударных ускорений, приводящих к нарушению работоспособности (боеспособности) саперов. Выполненные исследования в рамках государственных испытаний взрывозащитный костюм и противоминной обуви продемонстрировали их высокие защитные характеристики и послужили основой для принятия их на вооружение взрывотехнических подразделений ФСБ России.

Проведенное исследование позволило оценить эффективность и разработать медико-технические рекомендации по совершенствованию эргономических и конструктивных особенностей средств индивидуальной защиты сапера.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Механизм возникновения повреждений сапера, защищенного взрывозащитным костюмом при дистантных подрывах, определяется импульсом затекающей ударной волны в сочетании с горизонтальными ударными ускорениями. Защитные свойства взрывозащитных костюмов позволяют в 2-3 раза снизить воздействие поражающих факторов взрыва, тем самым сохранить жизнь саперу.

2. Отечественный образец противоминной обуви в сравнении с зарубежным аналогом, имеет более высокую степень защиты нижних конечностей при контактных подрывах, что обуславливает сохранность конечности после лечения. Ведущим механизмом повреждения являются вертикальные ударные ускорения.

3. В качестве границ травмобезопасности сапера, защищенного современными средствами индивидуальной бронезащиты при различных условиях подрыва, целесообразно использовать: импульс избыточного давления затекающей воздушной ударной волны (ΔР 171-174 кПа), горизонтальные (5,2 g) и вертикальные (8,7 g) ударные ускорения.

Реализация и апробация результатов исследования. Результаты исследований доложены на: конкурсе лучших научных работ слушателей высших военных учебных заведений 2008-2009 год по военной науке в разделе “Военная медицина” (Санкт-Петербург, 2009); Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 90-летию профессора М.А. Лущицкого (Санкт-Петербург, 2009); I Европейском конгрессе по военной медицине (Светлогорск-Калининград, 2010); ХХХХIII Пленуме расширенного ученого медицинского совета ГВМУ МО РФ (Санкт-Петербург, 2010); научной конференции с международным участием, посвященной 200-летию со дня рождения Н.И. Пирогова “Наследие Пирогова: прошлое, настоящее, будущее” (Санкт-Петербург, 2010).

Автору присужден диплом за лучшую научную работу в разделе “Военная медицина” в рамках национального проекта “Образование 2009”, материалы которой вошли в диссертацию.

Публикации и связь с НИР. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, из них 3 – в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных перечнем ВАК Минобразования и науки РФ.

 Материалы диссертации использованы при выполнении НИР “Изучение вопросов травмобезопасности саперов на этапе совершенствования современных средств индивидуальной бронезащиты” (шифр “Сапер”); НИР “Защитная обувь сапера” (шифр “Ласта”), выполненные в соответствии с указаниями председателя военно-научного комитета исх. №565/1869 от 28.05.2010 года. Имеются 2 акта о внедрении материалов диссертационной работы. Получен патент на полезную модель № 93567 от 27.04.2010 г. “Модель головы человека биомеханическая” и  удостоверения на 3 рационализаторских предложения.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 145 страницах машинописного текста, состоит из введения, 4 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложений, иллюстрирована 24 таблицами и 35 рисунками. Указатель литературы содержит 134 наименований отечественных авторов и 72 – зарубежных.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материал и методы исследования

В работе изучались эргономические и защитные характеристики взрывозащитных костюмов сапера и противоминной обуви, определялись величины пороговых значений повреждающих факторов взрыва действующие на человека, защищенного средствами бронезащиты сапера, исследовались функциональные и морфологические проявления контузионной травмы (табл.1).

Таблица 1. Общий объём экспериментального исследования

Для исследования эргономических свойств взрывозащитных костюмов и противоминной обуви были привлечены профессиональные саперы в количестве 6 человек (каждый опытный образец испытывало три человека). Саперы проводили инженерную разведку на пересеченной местности с различными типами грунтов и покрытий (асфальт, грунтовая дорога, глина, песок, луговина) на наличие противопехотных мин (ППМ). Исследования проводились в течение 12 дней при следующем режиме работы сапера: 50 минут движения по местности в темпе 2-3 км/час отдых в течение 10 минут; после 4 часов испытаний – часовой отдых  (ВЗК и  ПМО при этом снимались); общее время работы в день – не более 7 часов.

Эргономические свойства оценивались по 7 позициям:  удобство надевания (снятия) образцов СИБ сапера; объем движений конечностей в суставах; удобство выполнения работы; возможность передвижения по пересеченной местности; возможность самостоятельного подъема на ноги в случае падения; возможность длительного нахождения в положении сидя на корточках;  влияние СИБ на физиологическое состояние сапера-испытателя.

В заключении саперы давали субъективную оценку эргономических свойств исследуемых образцов взрывозащитных костюмов по пятибалльной шкале  (5 – не вызывает никаких неудобств; 4 – вызывает незначительные неудобства; 3 – создает некоторые затруднения в работе; 2 – создает значительные затруднения в работе; 1 – непригоден для работы).

При исследовании защитных свойств было выполнено 2 серии экспериментальных подрывов.

В серии с дистантными подрывами ВВ массой 1,5 и 2,0 кг в тротиловом эквиваленте, помещалось в металлическом стакане с толщиной стенок 4 мм. В качестве экспериментального материала были выбраны: крупные животные (свиньи) и антропоморфный манекен тела человека, выполненный из баллистического мыла.

Проведение экспериментов осуществлялось в строгом соответствии с требованиями законодательных и нормативных документов РФ, рекомендациями ВОЗ и директивами ЕС, согласовывая свои действия с независимым этическим комитетом ВМедА им. С.М.Кирова, протокол №102 от 13 июля 2010г.

В серии с контактными подрывами, заряд массой 50 г в тротиловом эквиваленте размещался под стопой механической модели или стопой биоманекена, защищенных противоминной обувью. В качестве экспериментального материала были использованы: механическая модель ноги человека и совершенно необходимым звеном ввиду неповторимости особенностей анатомического строения ноги человека (стопы, голеностопного сустава и голени) использовались нижние конечности биоманекенов (хирургически ампутированные нижние конечности трупов мужчин в возрасте 23-45 лет, не имевших костной патологии и заболеваний кожи).

В качестве средств защиты использовались: в серии с дистантными подрывами, взрывозащитный костюм “Доспехи-КП” в штатной комплектации (ВЗК-1) и взрывозащитный костюм оснащенный опытным образцом комплекта защитных структур “Волан” повышенной осколочной стойкости (ВЗК-2); в серии с контактными подрывами, образцы противоминной обуви отечественного и зарубежного производства, предназначенные для защиты нижних конечностей сапера – так называемые “сапоги Шаповалова” (ПМО-1) и противоминная обувь сапера вооруженных сил (ВС) Франции (ПМО-2).

В целях изучения защитных свойств СИБ сапера от действия взрыва, при дистантных подрывах проводили измерения избыточного давления во фронте ВУВ и в подкостюмном пространстве, фиксировали с помощью сферических пьезоэлектрических датчиков давления типа ПД7-1,5М.

Регистрация ударных ускорений действующих на голову антропоморфного манекена при дистантных подрывах и модель нижней конечности при контактных подрывах, осуществлялась с помощью трехосевого акселерометра (вибропреобразователя) АР 2038.

Перегрузки, измеренные на голове антропоморфного манекена оценивались на их допустимость для человека с использованием “кривой Патрика” в координатах “перегрузка-время” (Рабинович Б.А., 2007).

В первой серии экспериментального исследования было выполнено 16 дистантных подрывов (8 антропоморфных манекенов и 8 животных, по четыре животных с использованием ВЗК-1 и ВЗК-2 при различных условиях подрыва).

За 20 минут до проведения эксперимента животное погружалось в наркоз путем внутримышечного введения  10 мг/кг раствора “Золетил-100”. Указанная доза препарата обеспечивала надежное обездвиживание, контролем глубины наркоза служила выраженность роговичных, мигательных рефлексов и тонус скелетных мышц.

После подрыва и извлечения животного из ВЗК производился внешний осмотр, в ходе которого оценивались окраска кожного покрова, характер внешнего дыхания, аускультативные изменения в легких и в брюшной полости, реакция на боль. Оценивались поведенческие реакции: двигательная активность, отношение к пище. Для определения локализации повреждений, полученных животными при экспериментальных подрывах, в первый час после подрыва выполнялась обзорная рентгенография грудной и брюшной полостей.

С целью контроля жизненно важных функций организма и последующей оценки тяжести состояния проводился мониторинг физиологических показателей. Исследования, выполнялись четырежды: непосредственно перед экспериментальным подрывом, сразу после него, а также через час и первые сутки.

Частота сердечных сокращений (ЧСС), частота дыхательных движений (ЧДД) и уровень насыщения гемоглобина кислородом (Sat O2) измерялись при помощи кардиомонитора SIEMENS SC 6002 XL. Электрокардиограммы регистрировали в трех стандартных отведениях (I, II, III) при помощи цифрового кардиографа “Cardio-3” (Россия) с помощью игольчатых  электродов, введенных подкожно.  Интегральная оценка вегетативной нервной системы проводилась методом вариационной пульсометрии с помощью программно-аппаратным комплексом “Мицар-РЕО”.

При оценке тяжести полученных подопытными животными минно-взрывных повреждений ориентировались на классификацию М.В. Тюрина (2000) степени тяжести контузионной травмы внутренних органов подопытных животных, возникающей под воздействием воздушной ударной волны. Для определения тяжести состояния использовалась шкала ВПХ-СП (био), адаптированная М.В. Сохрановым (2006) к работе с животными.

После завершения функциональных исследований животных выводили из опыта и проводили секционное исследование, которое включало в себя: анализ повреждений кожи,  ребер и мышц, состояние органов грудной и брюшной полостей,  обширность и выраженность повреждений груди и живота, производилось изъятие материала для гистологического исследования. Участки внутренних органов фиксировали в 10% растворе формалина и в дальнейшем изготавливали гистологические препараты, окрашивали гематоксилин-эозином.

Во второй серии экспериментов было выполнено 8 контактных подрыва (по четыре с механической моделью нижней конечности и нижней конечностью биоманекена человека). При исследовании особенностей повреждения на объект исследования надевали образец противоминной обуви: штатную обувь военнослужащего (сапоги или “берцы”) и “сапог Шаповалова”, а также защитную обувь сапера ВС Франции. Затем производилось нагружение конечности массой 35 кг (мешок с песком), что соответствует средней массе тела человека, которая приходится на одну ногу.

В целях изучения защитных свойств ПМО фиксировали значения вертикальных ударных ускорений (g) воздействующих на нижнюю конечность при подрыве, датчик ударных ускорений трехосевой акселерометр устанавливался на пятке нижней конечности.

После выполнения экспериментальных подрывов нижние конечности биоманекенов извлекались из ПМО. Далее проводился их внешний осмотр, фиксировались все повреждения кожного покрова и мягких тканей. Изменения в костно-суставном аппарате (голеностопном отделе и стопы) определялись рентгенографическим исследование голеностопного отдела в прямой и боковой проекции и стопы в прямой проекции и проекции “три четверти”.

Оценку тяжести контактного взрывного повреждения проводили на основании полученных данных по методике объективной оценки тяжести травм, шкалы ВПХ-П(МТ) (Указания по военно-полевой хирургии …, 2000).

Все данные, полученные в ходе исследований, оформлялись в виде протоколов с приложением необходимых документальных материалов (фотографий, рентгенограмм и др.).

Полученные данные заносились в карты для статистической обработки материала. Анализ информации осуществлялся на персональном компьютере AMD K6 – 1600+ Athlon. Цифровые данные были сформированы по группам и подвергнуты математико-статистическому анализу. В соответствии с решаемыми задачами использованы методы, реализованные в системе программ для статистической обработки данных Statistica 6.0 для Windows.

Результаты проведенных исследований

При исследовании эргономических свойств СИБ все саперы-испытатели смогли выполнять профессиональную работу (3-4 балла), отказов не было.

Эргономические свойства взрывозащитных костюмов “Доспехи-КП” в штатной комплектации и такого же костюма, но оснащенного комплектом защитных структур “Волан”, были оценены саперами-испытателями довольно высоко (соответственно, 23 и 24 балла из 35 возможных).

Как известно, к взрывозащитным костюмам предъявляются несколько иные требования, нежели к бронежилетам. Взрывозащитный костюм должен защитить сапера не только от осколков, но и от действия воздушной ударной волны, то есть быть герметичным. Герметичность костюма обусловливает повышенное потоотделение и может вызвать перегрев организма сапера, что создает определенный дискомфорт. При исследовании ВЗК-2 для активной вентиляции подкостюмного пространства был использован электрический вентилятор, работающий от аккумулятора, который размещали на спине костюма.  Использование которого в подкостюмном пространстве ВЗК-2 улучшает условия работы, однако вентилятор является источником постоянного шума.

По оценке саперов-испытателей “сапог Шаповалова” получили 28 из возможных 50 баллов, а противоминная обувь сапера ВС Франции – 39 баллов. По их свидетельству, адаптация к работе в противоминной обуви наступает через 5-6 часов. Во время испытаний с использованием защитной обуви сапера ВС Франции отмечены следующие недостатки, затрудняющие движения сапера по разным грунтам за счет скольжения, прилипание грунтов на подошву.

Похожие замечания по скольжению саперов на разных грунтах отмечены и при использовании отечественной противоминной обуви. Кроме того, за счет использования в их конструкции металла и брезента их масса в 2 раза больше зарубежного аналога, а металлические застежки при подрыве могут служить вторичным ранящим снарядом.

В рамках серии экспериментов с использованием антропоморфны манекенов было выполнено 8 подрывов. Результаты измерения избыточного давления во фронте воздушной ударной волны, в подкостюмном пространстве, а также ударного ускорения, действующего на голову антропоморфного манекена, представлены в таблице 2.

Сопоставление величин горизонтальных ударных ускорений, действующих на голову антропоморфного манекена при дистантном подрыве с пороговыми значениями по “кривой Патрика” в координатах “перегрузка-время”, свидетельствует о безопасном уровне воздействия ударных ускорений во всех опытах, с точки зрения возможности получения закрытой черепно-мозговой травмы. Если значения избыточного давления во фронте воздушной ударной волны в пределах серии были сходными, то в подкостюмном пространстве ВЗК-1 и ВЗК-2 за счет усиленного комплекта защитных бронепанелей, значения избыточного давления заметно различались.

Таблица 2. Результаты измерения воздушной ударной волны (ВУВ) и горизонтальных ударных ускорений (УУ)

*- различия избыточного давления статистически достоверны (р < 0,05)

**- различия длительности импульса статистически достоверны (р < 0,05)

В экспериментах, выполненных с использованием крупных животных (свиней), также было проведено 8 подрывов. Поскольку условия выполнения подрывов были такими же, как и в опытах с антропоморфными манекенами, результаты измерения избыточного давления во фронте ВУВ и в подкостюмном пространстве оказались сходными.

При расчете степени тяжести состояния животных согласно шкалы ВПХ-СП (био), мы использовали результаты измерений, сделанных спустя 1 час от подрыва, поскольку именно они, по мнению М.В. Тюрина (2000) и других авторов, в наибольшей степени коррелируют с тяжестью состояния пострадавших.

Минимальные величины импульса воздействия ВУВ в первой серии  (условия подрыва: масса ВВ – 1,5 кг, расстояние – 3,0 м) получили животные защищенные ВЗК-2, и составили в первом опыте 93 (30 кПа х 3,1 мс), во втором – 87 (31 кПа х 2,8 мс). Функциональные изменения сразу после подрыва характеризовались у животных повышением частоты сердечных сокращений (р < 0,05), однако спустя час все показатели, приходили в норму. Таким образом первая группа характеризовалась только функциональными изменениями.

Взрывное повреждение легкой степени тяжести получили животные, облаченные в ВЗК-1 (условия подрыва: масса ВВ – 1,5 кг, расстояние – 3,0 м) и в ВЗК-2 (условия подрыва: масса ВВ – 2,0 кг, расстояние – 1,5 м). Величина импульса воздействия воздушной ударной волны при этом составила, соответственно 174 и 171 (58 кПа х 3,0мс, 61 кПа х 2,8 мс), 189 и 186 (61 кПа х 3,1 мс, 62 кПа х 3,0 мс). Так в серии с животными, которые были размещены на расстоянии 3,0 м при подрыве заряда ВВ массой 1,5 кг в тротиловом эквиваленте, у одного защищенного  ВЗК-1 было зафиксировано поверхностное касательное ранение левого бедра, у других не было обнаружено морфологических повреждений от воздействия осколков. Такого рода осколочные ранения не способны нанести сколько-нибудь серьезного ущерба здоровью животных, то есть взрывное поражение может быть обусловлено только воздействием воздушной ударной волны. У этих животных отмечалось достоверное (р < 0,05) повышение ЧСС и снижение АД. Различия в исходных значениях всех показателей вариабельности сердечного ритма, за исключением SDNN, со значениями, полученными сразу и спустя 1 час после подрыва, также оказались достоверными

(р < 0,05). Все показатели пришли в норму спустя сутки после подрыва.

Взрывное повреждение средней степени тяжести получили животные, облаченные в ВЗК-1 (условия подрыва: масса ВВ – 2,0 кг, расстояние – 1,5 м). Величина импульса воздействия воздушной ударной волны при этом составила 235 и 255 (81 кПа х 2,9 мс, 85 кПа х 3,0 мс). При осмотре у одного из животных,  зафиксировано слепое осколочное ранение нижней челюсти вследствие сквозного пробития забрала шлема. У животных повышались ЧСС и ЧДД, при этом снижалось АД.  Показатели вариабельности сердечного ритма даже спустя 24 часа после подрыва достоверно (р < 0,05) отличались от исходных, но наблюдалась тенденция к их нормализации (табл.3).

Таблица 3. Показатели функционального состояния животных

*- различия статистически достоверны в группах по степени тяжести (р < 0,05)

Спустя сутки после подрывов животные были выведены из эксперимента и проведено секционное и гистологическое исследование. У животных первой группы, без внешних повреждении, при секционном исследовании изменений во внутренних органах как при макроскопическом, так и при микроскопическом исследовании не выявлено. А у животных второй группы, получивших взрывное повреждение легкой степени тяжести, выявлены отдельные мелкоточечные кровоизлияния в легких, локализованные субплеврально, другие органы без изменений.

При вскрытии животных, которые при подрыве получили взрывные повреждения средней степени тяжести, выявлены ушибы (гематомы) легких, у одного с поверхностным разрывом ткани легкого длиной 1,5 см и глубиной 2 мм; диагностированы также кровоизлияния в стенку толстой кишки размерами до 2,5 см в диаметре. У другого обнаружена подкапсульная поверхностная гематома на передней поверхности печени размером 10х15 см.

Секционное и гистологическое исследование подтвердило оценку тяжести взрывных повреждений и тяжести их состояния, сделанную по результатам проведенных клинических и лабораторных методов исследования.

При осмотре взрывозащитных костюмов было зафиксировано большое количество попаданий осколков. Большинство из которых не обладали достаточной кинетической энергией, чтобы поразить находящееся в ВЗК экспериментальное животное, то есть взрывные повреждения могли быть обусловлены только воздействием затекающей ударной волны (табл. 4).

Таблица 4. Результаты осмотра ВЗК после экспериментальных подрывов

По условиям исследования защитных свойств противоминной обуви в первой серии были выполнены экспериментальные подрывы механического модели нижней конечности. В следующей серии экспериментов в противоминную обувь помещали нижние конечности биоманекенов. Условия подрывов оставались прежними. В таблице 5 приведены результаты измерения вертикальных ударных ускорений, действующие на нижние конечности.

Таблица 5. Результаты измерения ударных ускорений

*- различия статистически достоверны (р < 0,05)

Внешний осмотр конечностей биоманекенов после подрыва показал следующее. На конечности, помещенной в “сапог Шаповалова”, отсутствуют признаки повреждения кожного покрова и деформации стопы, в то время как на стопе конечности, помещенной в образец противоминной обуви ВС Франции, видны глубокие рвано-ушибленные раны, стопа деформирована.

При рентгенологическом исследовании нижних конечностей биоманекенов после подрывов в отечественном образце зафиксированы: многооскольчатые переломы дистального метаэпифиза большеберцовой кости со смещением отломков, многооскольчатые переломы нижней трети малоберцовой кости со смещением отломков.

На нижних конечностях биоманекенов после подрыва в зарубежном образце ПМО, рентгенологически были установлены: многооскольчатые переломы дистального метаэпифиза большеберцовой кости со смещением, многооскольчатые переломы наружной лодыжки голени и верхней трети малоберцовой кости со смещением, многооскольчатые переломы таранной кости и пяточной кости, а также множественные переломо-вывихи  плюсневых костей (табл. 6).

Таблица 6. Результаты оценки тяжести полученных повреждений по шкале ВПХ-П(МТ)

Как показало проведенное экспериментальное исследование, при контактном подрыве (масса взрывчатого вещества – 50 г), вне зависимости от типа противоминной обуви (“сапог Шаповалова” или защитная обувь сапера ВС Франции), развиваются тяжелые взрывные повреждения – множественные открытые и/или закрытые переломы костей голени и стопы, включая перелом дистального отдела голени.

При оценке тяжести взрывной травмы, в соответствии со шкалой ВПХ-П(МТ), было просуммировано количество баллов,  в которые “оценивается” то или иное повреждение. В соответствии с методикой, разработанной на кафедре военно-полевой хирургии ВМедА им.С.М. Кирова, оба повреждения больше 1,3 баллов и классифицируются как тяжелые. Однако, анализируя характер травмы нижней конечности биоманекена, при подрыве в отечественной противоминной обуви можно говорить о меньшей тяжести полученных повреждений на 1,6 балла в сравнении с зарубежным аналогом, следовательно об относительно благоприятном прогнозе исхода травмы (срок лечения до 6 месяцев, вероятность инвалидизации – 15-20 % случаев). Объем повреждений при использовании противоминной обуви ВС Франции в 100 % случаев приводит к инвалидности и может стать причиной ампутации голени.

ВЫВОДЫ

1. Взрывозащитные костюмы при дистантных подрывах, обеспечивают надежную защиту головы, груди и живота от осколков. Однако, защита нижних конечностей остается низкой, наблюдается до 43% осколочных пробитий. Основной механизм дистантных минно-взрывных повреждений определен вследствии “затекания” ударной волны в подкостюмное пространство.

2. Уровень горизонтальных ударных ускорений 52-79 g при длительности воздействия до 1,6 мс свидетельствует о безопасном уровне воздействия и может служить порогом травмобезопасности человека с точки зрения возможности получения закрытой черепно-мозговой травмы по “кривой Патрика” в координатах “перегрузка-время”.

3. Применение отечественной противоминной обуви “сапог Шаповалова” по эргономическим характеристикам существенно уступает защитной обуви сапера ВС Франции, однако позволяет существенно снизить величину вертикальных ударных ускорений до 1,5 g воздействующую на нижние конечности при контактных подрывах, тем самым обеспечить сохранность стопы (срок лечения 5-6 мес., инвалидизация до 20% случаев).

4. Современные средства бронезащиты сапера обладают высокими эргономическими свойствами, позволяющими осуществлять профессиональную деятельность в течении 7 часов. Уверенность саперов в надежных защитных свойствах повышает мотивацию к их применению.

5. В качестве порога травмобезопасности определен уровень контузионных повреждений, соответствующих легкой степени тяжести, возникающий при воздействии импульса затекающей ударной волны (ΔР 171-174 кПа). При этом возможно временное нарушение боеспособности до 15 минут и возвращение в строй в течение 1 суток.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Проведение экспериментального исследования позволило сформулировать медико-технические требования по совершенствованию эргономических и защитных свойств средств индивидуальной бронезащиты сапера.

1. Добиться большей герметичности при фиксации забрала к шлему, что уменьшит “затекание” ударной волны в подшлемное пространство.

2. Укомплектовать взрывозащитные костюмы, для гарантии обеспечения травмобезопасности органа слуха (повреждения барабанных перепонок) дополнительной защитой наружного слухового прохода, например “беруши”.

3. Разработать новые, более безопасные крепления на отечественном образце противоминной обуви. Металлические пряжки неудобны и, кроме того, при подрыве могут стать вторичными ранящими снарядами.

4. На отечественном образце противоминной обуви “сапог Шаповалова” применить более совершенные материалы защиты голени, которые позволили бы уменьшить массу “сапог” без потери защитных свойств.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

Статьи, опубликованные в журналах, определенных перечнем ВАК Минобрнауки РФ
1. Титов Р.В. Влияние различных факторов минно-взрывных поражений на экспериментальное животное, облаченное во взрывозащитный костюм / Р.В. Титов, А.В. Анисин // Вестн. нац. медико-хирург. центра. – 2010. – Т. 5, № 4. – С. 80–83.
2. Анисин А.В. Моделирование закрытой черепно-мозговой травмы при использовании средств защиты головы / А.В. Анисин, М.В. Тюрин, К.П. Го-ловко // Вестн. Рос. воен.-мед. акад. – 2011. – № 1. – С. 302–303.
3. Анисин А.В. Повреждения нижних конечностей при контактных под-рывах / А.В. Анисин, М.В. Тюрин, И.В. Кондратьев // Вестн. нац. медико-хирург. центра. – 2011. – Т. 6, № 2. – С. 96–100.
Прочие научные публикации
4. Титов Р.В. Морфологические изменения внутренних органов кроликов при воздействии акустического фактора / Р.В. Титов, М.В. Тюрин, А.В. Ани-син, К.А. Лапин // Вестн. Рос. Воен.-мед. акад. – 2008. – № 4. – С.51.
5. Анисин А.В. Экспериментальная оценка современных средств индиви-дуальной защиты саперов / А.В. Анисин, Р.В. Титов // Итоговая конферен-ция Воен.-науч. о-ва курсантов и слушателей воен.-мед. акад. – СПб., 2009. – С. 9.
6. Анисин А.В. Структура и динамика огнестрельной травмы по материа-лам судебно-медицинской экспертизы Санкт-Петербурга / А.В. Анисин, Р.В. Титов, М.В. Тюрин, Ю.П. Панчук // Всерос. науч.-практ. конф., посвящ. 90-летию проф. М.А. Лущицкого. – СПб.,2009. – С. 50–52.
7. Анисин А.В. Экспериментальное исследование защитных свойств взрывозащитного костюма отечественного производства / А.В. Анисин, М.Ю. Кабанов, В.Е. Назаров, М.В. Тюрин, Р.В. Титов, Р.И. Галайчук // I Европейский конгресс по военной медицине: Тез. докл. – Светлогорск, 2010. – С. 51-52.
8. Титов Р.В. Изучение защитных свойств комплекта защитных структур «Волан» / Р.В. Титов, А.В. Анисин, М.В. Тюрин, В.В. Соченко // Многопро-фильная больница: проблемы и решения: Материалы III Всерос. научно-практ. конф. – Ленинск-Кузнецкий, 2010. – С. 380-381.
9. Анисин А.В. К вопросу усовершенствования взрывозащитных костю-мов саперов / А.В. Анисин, Р.В. Титов, Р.И. Галайчук, М.Ю.Кабанов, В.В.Соченко // Наследие Пирогова: прошлое, настоящее, будущее: Материа-лы науч. конф. с междунар. участием – СПб., 2010. – С. 59.
10. Анисин А.В. Особенности дистантных минно-взрывных повреждений, нанесенных экспериментальным животным после пробития осколками неко-торых преград / А.В. Анисин, М.В. Тюрин, Р.В. Титов, Р.И. Галайчук, М.Ю. Кабанов, В.В. Соченко // Наследие Пирогова: прошлое, настоящее, будущее: Материалы науч. конф. с междунар. участием – СПб., 2010. – С. 403.
11. “Модель головы человека биомеханическая”: пат. на полезную модель № 93567 Рос. Федерация / Р.В. Титов, А.В. Анисин, М.В. Тюрин, Ю.А. Пше-горлинский, И.Е. Жуков; опубл. 27.04.2010.