1

Efectele psihopatologice ale exploziei asupra organismului uman

Detonarea unei încărcături de exploziv are ca urmare producerea unei unde de şoc care

se propagă în mediul înconjurător şi poate produce distrugeri. Propagarea undei de şoc în aer

creează suprapresiuni locale de scurtă durată.

Figura 1. Explozia unei încărcături are mai multe efecte distrugătoare

Bombele şi exploziile, întâlnite mai des pe câmpul de luptă, pot cauza tipuri unice de

traumatisme, majoritatea implicând politraumatisme penetrante şi vânătăi. Exploziile în spaţii

închise (clădiri, autobuze, mine) sunt asociate unor morbidităţi şi mortalităţi mai ridicate faţă de

cele din mediu deschis. La supravieţuitorii unor explozii în spaţii închise s-au constatat leziuni

primare. Aceştia necesită examene şi evaluări medicale repetate.

Figura 2. Victime ale exploziilor

2

Din punct de vedere medical, traumatismele suferite în urma unor explozii pot fi

împărţite în patru categorii:

1. Traumatismele primare – provenite de la unda de şoc ce loveşte corpul: ruperea membranei

timpanice, afecţiuni pulmonare şi embolie, leziuni ale organelor interne;

2. Traumatismele secundare – cauzate de fragmentele proiectilelor, de obiecte proiectate de

explozie: traumatisme penetrante, fracturi, vânătăi;

3. Traumatismele terţiare – generate de deplasarea corpului de către suflul exploziei: vânătăi şi

traumatisme penetrante, fracturi şi amputări;

4. Traumatismele cvaternare – celelalte traumatisme cauzate de explozie: loviri, arsuri,

asfixieri, exacerbări ale altor afecţiuni existente.

Figura 3. Explozia şi categoriile de traume pe care le provoacă

Efectele suprapresiunii asupra oamenilor se resimt în principal la nivelul urechilor şi al

plămânilor. În cazul producerii unor explozii de amploare pot fi afectaţi ochii şi organele interne.

Deşi sensibilitatea persoanelor la efectele suprapresiunilor diferă mult în funcţie de

constituţia fizica a acestora, se acceptă, în general, ca valabil intervalul de 0,35÷0,5 bari pentru

pragul de perforare a timpanului.

Persoanele afectate de suprapresiuni mai mici de 0,35 bari pot să simtă durere sau să

surzească temporar. Aceste efecte pot persista mai puţin de 36 de ore şi reduc, pe termen scurt,

capacitatea de comunicare. O suprapresiune de 1 bar implică o probabilitate de 50% pentru

perforarea timpanului. La 2 bari, această probabilitate creşte la 95%. Perforarea timpanului nu este

considerată o ameninţare serioasă a vieţii şi în majoritatea cazurilor se vindecă spontan. Pierderi

ireversibile ale auzului şi hemoragii în urechea medie se produc la suprapresiuni de 3 bari.

Plămânii sunt afectaţi de suprapresiune prin spargerea alveolelor pulmonare1, urmată de

edeme care pot duce la sufocare şi moarte. Afectarea plămânilor începe la o suprapresiune de 1 bar,

devine gravă la 2,7 bari şi mortală la 5,5 bari (Figura 4). Şi în acest caz, este importantă

variabilitatea rezistenţei fizice a persoanelor.

1 Cavitate naturală prezentă în ţesutul lobulului pulmonar. Elemente terminale ale ramificaţiilor bronhice,

alveolele pulmonare constituie sediul schimburilor gazoase ale plămânului. Astfel, in alveola aerul dă o parte din

oxigenul său pentru a transforma sângele venos roşu închis în sânge arterial roşu aprins. Aerul conţinut în alveolă se

îmbogăţeşte atunci în gaz carbonic (C02), evacuat prin expiraţie

3

Figura 4. Efectul suprapresiunii asupra plămânilor

Deosebit de important este şi timpul cât acţionează suprapresiunea, astfel încât, acelaşi

nivel de suprapresiune generat de explozia unei încărcături mari la distanţă mare, este mai periculos

decât în cazul detonării unei încărcături mici, la distanţă mică. Cele mai periculoase sunt exploziile

nucleare.

Figura 5. Niveluri de afectare a organismului în funcţie de durata de acţiune a suprapresiunii

Figura 6. Plămânii (stânga) şi alveolele pulmonare (dreapta-acestea se sparg la trecerea undei de şoc)

Un alt efect distructiv al exploziilor este cauzat de vântul dinamic care însoţeşte unda de

şoc şi poate imprima acceleraţii corpurilor (Figura 7). Forţele care generează acceleraţiile pot

acţiona asupra întregului organism sau numai asupra membrelor.

4

Figura 7. Vântul dinamic care însoţeşte unda de şoc imprimă acceleraţii corpurilor

Atunci când un om calcă pe o mina antipersonal cu corp de material plastic, acceleraţia

imprimată piciorului este principala cauza a ruperii acestuia. Daca un om se afla relativ aproape, dar

nu în contact direct cu o încărcătura care explodează, forţele de presiune generate acţionează asupra

întregului corp, imprimându-i o mişcare accelerată care poate duce la desprinderea de sol.

Figura 8. Picior afectat de explozia unei mine antipersonal. 1-Explozia smulge şi împrăştie laba piciorului. 2-Suflul

exploziei împinge pământ, fragmente de mină, oase şi ţesuturi în ceea ce a mai rămas din picior, organele genitale şi

trunchi. 3-Pielea se retrage la loc şi ascunde leziunea totală provocată de explozie

Se estimează că efectele serioase încep la un bar şi pot deveni fatale la 3 bari.

Un efect dăunător important al propulsării corpurilor umane se petrece la oprirea

acestora. Ciocnirea corpurilor cu o suprafaţă dură generează din punct de vedere fizic deceleraţii

mari şi, din punct de vedere medical, traumatisme care pot cauza moartea.

Vestele militare şi de poliţie nu oferă protecţie la suprapresiunea undei de şoc. Pentru a

contracara această ameninţare, este necesară utilizarea unor echipamente speciale de tipul

costumului de protecţie pentru pirotehnişti (CPP, sau costumul EOD), pentru care s-a dovedit

experimental o reducere a suprapresiunii în undă de 63-96%.

Tot experimental s-a dovedit că personalul care nu poartă un costum EOD suferă leziuni

minore a căror cauză principală este suprapresiunea (71 % din cazuri), urmată de impact,

fragmentaţie şi încălzire (fiecare cu câte 26 % din cazuri). Leziunile fatale suferite de o persoană

care nu poartă un costum de protecţie EOD sunt cauzate în principal de impact (16 % din cazuri) şi

suprapresiune (8% din cazuri). Fragmentaţia şi încălzirea nu au constituit o cauză.

Statisticile de mai sus arată că este absolut necesară o protecţie înaltă şi structurată pe

nivele echilibrate împotriva celor patru ameninţări principale ale unei explozii.

Testarea răspunsului la şoc este extrem de dificilă, deoarece nu se pot implica oamenii,

aceasta dacă se doreşte o prelucrare statistică „perfectă”. Se poate utiliza metoda comparativă a

răspunsului biologic, ştiindu-se că mamiferele, cu cât au o structură pulmonară mai densă, cu atât

5

mai vulnerabile sunt la şoc şi că, de asemenea, cu cât este mai mic volumul specific al plămânilor2,

cu atât vulnerabilitatea la şoc este mai mare. Aceste relaţii, de 50% letalitate, sunt liniare într-o

reprezentare grafică logaritmică presiune-densitatea plămânilor, presiune-volum specific (Figura 9).

Figura 9. Nivelurile de suprapresiune pentru care s-a înregistrat o rată a letalităţii de 50 %, în funcţie de densitatea

medie a plămânilor (stânga) şi de volumul specific (dreapta) pentru opt specii de mamifere

Cunoscându-se aceste corelaţii, s-au efectuat experimente pe specii mai mici, iar

rezultatele au fost extrapolate pentru a se determina (estimativ) răspunsul corpului uman la şoc.

În cele ce urmează sunt prezentate informaţii referitoare la modul în care o explozie

afectează corpul uman (leziuni cauzate, de exemplu, de suprapresiune, fragmentaţie, acceleraţie,

deceleraţie etc.).

Leziuni cauzate de suprapresiune

Organul cel mai sensibil la suprapresiune este urechea. Este în general acceptat că pragul de

perforare a timpanului este între 0,35-0,5 bari. Este posibil ca persoanele supuse unei suprapresiuni

mai mici de 0,35 bari să resimtă durere şi/sau pierderea temporară a auzului şi ţiuit al urechilor.

Aceste afecţiuni nu persistă mai mult de 36 de ore, însă pot reduce capacitatea de comunicare. Aşa

cum este reprezentat şi în Figura 10, la o suprapresiune de 1 bar există o probabilitate de perforare a

timpanului de 50%, iar la o suprapresiune de 2 bari, probabilitatea de spargere a timpanului este de

95%. Perforarea timpanului (Figura 11) nu este o leziune serioasă (în sensul punerii vieţii în pericol)

şi, în majoritatea cazurilor, se vindecă spontan. Nu este ceva neobişnuit ca, în cazul perforării

timpanului, persoanei respective să i se prescrie antibiotice pentru a evita infecţia urechii medii.

2 volumul plămânilor/masa corporală totală

6

Figura 10. Probabilitatea de perforare a timpanului în funcţie de suprapresiune

La suprapresiuni mai mari de 1 bar nu s-a putut determina cu exactitate un prag la care

apar leziuni în urechea medie şi internă. În aceste zone, apariţia leziunilor este determinată de două

seturi de variabile. Prima clasă o reprezintă variabilele geometrice: rezistenţa membranei

timpanului, vârsta, istoricul medical al urechilor şi susceptibilitatea urechilor la traume. A doua

clasă o reprezintă poziţionarea geometrică, rezultată în urma exploziei şi include vârful de presiune,

alura de creştere a presiunii, durata fazei pozitive şi reflexiile undelor. Nivelurile de vulnerabilitate

şi toleranţă variază de la o persoană la alta şi sunt determinate de poziţia relativă a persoanei faţă de

încărcătura explozivă în momentul exploziei, orientarea capului şi a corpului şi condiţiile de mediu.

Figura 11. Timpan normal-timpan perforat

Leziunile lanţului osicular din urechea medie sunt destul de rare şi se pot trata aproape

în totalitate. Este posibilă însă şi afectarea auzului într-o anumită măsură. Afecţiunile urechii interne

au ca rezultat pierderea permanentă şi ireversibilă a auzului. Chiar dacă pierderea auzului nu este

letală, aceasta cauzează traume psihologice pe termen lung.

La nivelul cavităţii nazale, a gurii şi a laringelui pot apărea hemoragii interne. Leziunile

care apar la nivelul ochilor sunt asociate de obicei cu fragmentaţia şi mai puţin cu suprapresiunea,

7

iar cele de la nivelul creierului sunt cauzate de obicei de impact (generat de unda de şoc sau de

contactul cu o suprafaţă rigidă).

O serie de traumatisme apar, aproape în mod inevitabil, şi la nivelul ochilor.

Figura 12. Traumatisme la nivelul ochilor

Creierul. Traumatismele primare apar ca rezultat al schimbărilor produse de unda de

şoc în presiunea atmosferică şi afectează organele, printre care se află şi creierul.

Figura 13. Unda de şoc – cauză a traumatismelor neurocerebrale şi vasculare

Undele de şoc zdruncină capul şi, de asemenea, comprimă trunchiul, transferând energie

la vasele de sânge. Una din teorii susţine că undele se propagă prin sistemul până la creier, unde

torsionează şi distrug definitiv neuronii în timp (Figura 13 şi Figura 14).

Figura 14. Neuron sănătos (stânga) şi neoron distrus (dreapta)

8

Cercetarea în diagnosticarea traumatismelor de la nivelul creierului, cauzate de explozii,

reprezintă o componentă critică în tratarea lor şi în prevenirea izbucnirii altor probleme care pot

surveni în urma acestor traumatisme. Traumatismele generate de explozii sunt multiple şi complexe

şi, de foarte multe ori, nu pot fi evaluate în acelaşi mod ca celelalte tipuri de traumatisme. O

metodă mai bună de evaluare a leziunilor cauzate de o explozie poate fi aceea de a aborda problema

prin prisma mecanismului (cauzei) acesteia. Datorită vitezei, versatilităţii şi naturii mecanice,

modelarea matematică şi simularea computerizată facilitează diagnoza biomecanică prin soluţiile

destul de fidele pe care le oferă.

Cercetătorii de la Laboratorul de Biomecanica Impactului din cadrul Universităţii de

stat din Dakota de Nord (SUA) s-au implicat în analiza mecanismului traumatismelor cerebrale

cauzate de şocurile exploziilor, utilizând modelarea biomecanică. Aceştia au împărţit analiza

ştiinţifică a traumatismelor cerebrale cauzate de explozii în mai mulţi paşi (Figura 15).

Figura 15. Etapele studiului traumatismelor cerebrale

Pentru modelarea fenomenului exploziei şi a analizei influenţelor pe care aceasta le

poate avea asupra corpului uman (cu punct de interes creierul), cercetătorii au avut în vedere două

elemente importante ale fenomenului: 1) masa încărcăturii explozive, care se măsoară în echivalent

TNT şi 2) distanţa de siguranţă dintre sursa explozivă şi ţintă. În cazul detonaţiei unei încărcături de

exploziv la nivelul solului sau în apropierea acestuia, vârfurile de presiune ce rezultă din această

explozie semisferică scad odată cu distanţa faţă de origine (Figura 16-stânga, pagina 9).

9

Figura 16.Variaţia presiunii cu distanţa (stânga). Alura curbei presiunii funcţie de timp (dreapta)

Presiunea poate fi amplificată de reflexii, dacă unda de şoc întâlneşte un obiect sau

structură în cale. Presiunea reflectată este de cel puţin două ori mai mare decât cea incidentă.

De asemenea, aceasta este proporţională cu puterea undei incidente, care este proporţională cu masa

încărcăturii. Presiunea generată de explozie scade exponenţial şi devine chiar negativă (Figura 16 -

dreapta).

În cazul unei explozii în spaţiu închis: energia totală se transformă în energie cinetică şi

energie internă, pe măsura scurgerii timpului (Figura 17).

Figura 17. Transformarea energiei după explozie

Într-un studiu referitor la flambajul craniului cauzat de undele explozive se

demonstrează că deformarea craniului cauzată de explozii a fost negjijată în mod surprinzător până

în prezent, poate din cauza percepţiei că acesta protejează creierul de undele explozive neletale. Prin

simulări computerizate, acesta a arătat că acţiunea directă a undei explozive asupra capului

cauzează flambajul craniului ce produce forţe mecanice în ţesuturile cerebrale comparabile cu cele

rezultate dintr-un impact, chiar şi la suprapresiuni explozive neletale mai mici de 1 bar.

În Figura 18 este prezentat modelul simulării acţiunii undelor explozive neletale asupra

craniului, respectându-se pragurile de vătămare militare. Craniul este modelat ca o cavitate

elispoidă elastică ce conţine un strat de lichid cerebro-spinal şi un material vâsco-elastic

reprezentând creierul. În model este inclusă şi o faţă simplificată (fără bărbie), gâtul şi corpul,

pentru a înregistra acceleraţiile şi pentru a proteja cât mai fidel partea inferioară a craniului de

acţiunea directă a undei explozive. Nu sunt incluse detalii anatomice precum variaţiile în grosimea

craniului, diferenţele materiei albe/cenuşii, ventriculele etc. (cu toate că şi acestea influenţează

fineţea răspunsului mecanic necesar în analiza traumatismelor cerebrale, însă modelul este potrivit

dezvăluirii mecanismului general prin care o explozie încarcă creierul).

10

La simulare s-a considerat o încărcătură explozivă sferică de C4, cu masa de 2,3 kg,

amplasată la 4,6 m de cap (alcătuit din trei componente: craniu, lichid cerebro-spinal şi ţesut

cerebral) susţinut de structura corpului (modelată mai grosier).

Figura 18. Modelul simulării acţiunii exploziei asupra craniului

În Figura 19 se evidenţiază diferenţele dintre un impact mecanic şi o explozie.

Figura 19. Presiunea şi mişcarea craniului în simulare impact şi explozie. a)-simularea unui impact oblic. Se foloseşte

o cască din metal şi spumă pentru a atenua impactul. b)-unda explozivă se propagă prin victima simulată 5,6

milisecunde după detonaţie. c)-detaliu cu unda explozivă ce se propagă prin craniu. Mişcarea oscilatorie a craniului

(mişcare interior-exterior) generează presiuni extreme în creier. Amplitudinea oscilaţiei craniului este de ~ 50 microni.

În Figura 19(a) este prezentată simularea impactului ce poate cauza traumatisme ţinând

seama de măsurătorile din industria auto. În timpul acestui impact, capul înregistrează o aceeleraţie

de ~ 200 G, timp de ~ 2 milisecunde. Creierul se ciocneşte cu craniul decelerat şi suferă din cauza

presiunilor mari din locul impactului şi a tensiunilor mari din partea opusă. Creierul oscilează până

ce energia este disipată.

Rezultatele simulării exploziei sunt arătate în Figura 19(b,c). Se observă diferenţe

impresionante ale încărcării creierului comparative cu cele de la un impact. În Figura 19(b) se vede

cum unda de şoc de la explozie traversează corpul. Aceasta are loc în mai puţin de 1 milisecundă la

o viteză de ~ 450 m/s, la o suprapresiune de 1 bar. Se induce o acceleraţie de ~ 80 G timp de 0,3

11

milisecunde, ceea ce, faţă de cazul unui impact mecanic, reprezintă mai puţin de jumătate din

acceleraţia ce acţionează un timp mult mai mare. În Figura 19(c) este prezentat un detaliu al capului

cu conturul presiunilor în aer şi creier şi vectorii viteză în craniu. Unda de presiune ce se propagă

generează ondulaţii de tip flambaj în craniu, rezultând zone cu presiuni mari şi tensiuni în creier.

Deşi acceleraţia este mai mică, încărcările asupra creierului cauzate de explozie sunt la fel de severe

ca cele rezultate de la simularea impactului mecanic, iar variaţiile de presiune (ce pot cauza

forfecare şi fisurare) şi mult mai mari (mai mulţi bari/cm), deoarece extremele sunt mai apropiate

unele de altele.

Întrucât militarii poartă căşti, s-a sugerat că acestea îi protejează de undele de şoc de la

o explozie. Principala caracteristică a unei căşti militare este de a oferi protecţie împotriva

gloanţelor, schijelor şi fragmentelor solide, dar nu se ştie exact cât de bine protejează şi la explozie.

Pentru a afla un răspuns s-au efectuat simulări pe computer. S-a considerat o cască semi-elipsoidă

de Kevlar, legată de cap cu unul sau două sisteme de prindere diferite: o chingă de nailon şi o

cătpuşeală de spumă.

În Figura 20 este prezentată o simulare a unei explozii oblice de jos (în aceleaşi condiţii

prezentate în Figura 18) şi influenţa acesteia asupra capului protejat de o cască cu sistem de

prindere-chingă (comparativ, în Figura 21, este prezentată o simulare a unei explozii frontale a 1,5

kg de C4 la distanţa de 3 m). Standardele balistice impun un spaţiu de 1,3 cm între cască şi cap

pentru a proteja capul de goanţe şi schije. Întrucât chinga nu blochează acest spaţiu, unda explozivă

poate pătrunde între cască şi cap şi efectiv să se amplifice. Presiunile rezultate sunt mai mari în

acest gol dintre craniu şi cască decât în afara acesteia (sau faţă de cele ce ar fi putut fi înregistrate în

lipsa căştii). Prin urmare, un sistem de prindere nu pare să ofere protecţia capului împotriva undelor

explozive.

Figura 20. Unda explozivă interacţionează cu casca şi sistemele de prindere în moduri nebănuite: amplificarea undei

de presiune şi încărcarea capului din cauza lipsei sistemului de prindere

Figura 21. Contururile de presiune rezultate în urma simulării exploziei a 1,5 kg de C4 la distanţa de 3 m. culoarea

negru reprezintă presiune de 1 atm., iar roşu, de 3,5 atm.

Căptuşeala de spumă previne pătrunderea undei explozive sub cască, deoarece umple

spaţiul gol dintre cască şi cap. Oricum, acceleraţia şi deformarea căştii pot fi transferate craniului şi

creierului prin spumă, care în general se rigidizează la încărcări mari. Chiar şi spumele „optime”,

12

ce minimizează transferul acestei încărcări, pot oferi protecţie doar parţială, deoarece casca nu

acoperă suficient capul în zonele laterale şi în spate pentru a preveni total flambajul craniului.

Dacă flambajul craniului se dovedeşte a fi un mecanism principal al traumatismelor

cerebrale cauzate de unda de şoc explozivă, atunci există implicaţii importante asupra proiectării

echipamentului de protecţie. O metodă utilă de atenuare ar putea fi interzicerea pătrunderii undei

explozive în spaţiul de sub cască şi apoi, ori să se aleagă un model de carcasă rigidă a căştii, ori să

se proiecteze un sistem de prindere a acesteia care să nu permită ca flambajul să fie transferat

craniului, în acelaşi timp cu protecţia împotriva acceleraţiilor de la explozie sau impact mecanic.

Bustul şi abdomenul. Zonele din interiorul cavităţii toracice cele mai predispuse la

leziuni cauzate de suprapresiune sunt cele care separă medii cu densităţi diferite.

Figura 22. Reprezentare schematică a fiziologiei traumatismului generat de explozie (săgeţi îngroşate - unde de

presiune pozitivă, săgeţi punctate - unde de presiune negativă). A)-pete hemoragice cardiace, b)- pete hemoragice

pulmonare, c)-hemoragie pulonară abundentă, d)-hemoragie la nivelul pleurei, e)-congestie la nivelul arterei

pulmonare, f)-congestie la nivelul venei cavă

Plămânul. Schimbul de oxigen pe care îl inspirăm în timpul unei respiraţii normale cu

dioxidul de carbon expirat are loc la nivel microscopic (în plămâni) printr-un proces de difuziune.

Fiecare plămân este compus din mai mult de 300 de milioane de săculeţe cu aer numite alveole

pulmonare (Figura 23, pagina 13). Grosimea membranei alveolare (Figura 24, pagina 13) este de

aproximativ 0,2 microni (ceea ce reprezintă cam a 375-a parte din grosimea unui fir de păr

obişnuit). Se ştie că unda de presiune se propagă prin apă mai repede şi mai intens decât prin aer şi

că gazul (aerul) este compresibil, pe când apa este (aproape) incompresibilă. Când o undă de

presiune loveşte un corp uman, o mică parte este reflectată, însă restul pătrunde în corp şi se

propagă prin acesta. Pe măsură ce se propagă prin masa vâscoasă (apă cu alte componente) din

interiorul cavităţii toracice, aceasta vine în contact cu alveolele pulmonare. Presiunea din jurul

acestora creşte şi comprimă gazul din interiorul lor, ceea ce poate cauza spargerea membranei

alveolare şi a vaselor de sânge şi capilarelor din jurul acestora, ajungându-se la hemoragie internă şi

mai apoi la edem pulmonar3. O hemoragie masivă în plămâni blochează respiraţia şi conduce la

moarte.

3 Afecţiune cauzată de trecerea plasmei sangvine în alveolele pulmonare.

13

Figura 23. Alveola pulmonară

Figura 24. Schiţa (sus) şi micrografie (jos) cu porţiunea subţire a barierei sânge-gaz. A-spaţiu alveolar, EP1-epiteliu,

BM-membrană, EN-endoteliu, P-plasmă, C-capilar, EC-eritrocit

Cercetările au arătat că suprapresiunea poate genera leziuni ale plămânilor şi ca urmare

a accelerării pieptului (accelerare ce ia naştere la impactul undei de şoc cu bustul). Odată ce unda de

presiune s-a propagat prin plămâni, gazele comprimate din interiorul sacilor alveolari se destind,

ceea ce poate duce, în unele cazuri, la embolie4, dacă gazele sunt forţate să se întoarcă în sistemul

circulator. Pentru încărcături de sub 20 de kg echivalent trotil, limita de afectare a plămânului este

estimată la aproximativ 2,7 bari, iar o probabilitate de 50% de lezare severă a plămânului este

estimată la aproximativ 5,5 bari. Această suprapresiune se poate obţine de la un exploziv de mare

putere de mărimea unui sfert de braţ uman.

Stomacul şi intestinele. Cercetările din ultimii ani nu au neglijat efectul pe care îl

produce o undă de presiune asupra stomacului şi intestinelor. Expunerea acestor organe la şoc are ca

efect hemoragia ţesuturilor din jurul vaselor de sânge subţiri (Figura 25). În plus, se poate ajunge la

slăbirea severă a pereţilor intestinelor rezultând în sfâşieri, perforări şi infecţii. Aceste leziuni sunt

destul de greu de depistat şi pot dăuna în mod serios pe termen lung. Această zonă (a stomacului şi

intestinului) are o limită de afectare apropiată de cea a plămânului.

4 Astupare bruscă a unui vas sanguin sau limfatic.

14

Figura 25. Traumatisme ale intestinelor

Extremităţile. Leziuni serioase la nivelul extremităţilor (mâini, braţe, picioare şi tălpi)

apar atunci când acestea sunt supuse la suprapresiuni de peste 15 bari. Acestea, neconţinând gaz,

sunt în fond incompresibile. Traumatisme cum ar fi amputaţiile (de obicei la jumătatea unui os) se

întâmplă atunci când extremităţile sunt supuse la presiuni cu mult mai mari decât pragul de afectare

a unui plămân. Deoarece suprapresiunea scade foarte repede funcţie de distanţă, nu este de

neconceput ca o victimă situată în imediata apropiere a exploziei să sufere o amputaţie a mâinii,

piciorului, etc., dar să nu sufere o leziune fatală a plămânului.

Figura 26. Traumatisme ale extremităţilor

15

În Figura 27 este ilustrat modul în care suprapresiunea afectează diferite părţi sau

organe ale corpului.

Figura 27. Nivelurile maxime ale leziunilor cauzate de suprapresiune

Graficul predicţiei leziunilor cauzate de suprapresiune (Figura 28) reprezintă unul

dintre cele mai utile instrumente la îndemâna specialiştilor în explozivi pentru determinarea

distanţelor de siguranţă (numai în cazul suprapresiunii).

Figura 28. Graficul teoretic suprapresiune-masa încărcăturii explozive funcţie de distanţă (calculat pentru o durată

constantă a fazei pozitive de 1,5 ms) în cazul unei persoane neprotejate

16

Acest grafic a fost simplificat pentru a face mai uşoară utilizarea lui şi este folosit numai

pentru ghidare, numai pentru aproximare (se presupune că durata fazei pozitive este constantă la 1,5

ms şi pragul de afectare este calculat pentru această perioadă). În grafic este redată teoretic variaţia

distanţei faţă de încărcătura explozivă în funcţie de masa încărcăturii explozive şi de suprapresiunea

din mediul deschis. Graficul nu poate fi utilizat în cazul exploziilor din mediul închis (din cauza

presiunii reflectate). Explozivul de referinţă este TNT-ul. Foarte utile sunt pragurile de afectare

datorate suprapresiunii, reprezentate prin liniile orizontale, în cazul unui om neprotejat (pragul de

perforare a timpanului – 0,35 bari, pragul de afectare a plămânului – 2,75 bari, etc.).

Exemplu: Dacă un dispozitiv ce conţine o încărcătură explozivă de 4 kg echivalent TNT

detonează la 5 m de un operator, ne putem aştepta ca asupra acestuia să acţioneze o suprapresiune

de 0,75 bari. Acest lucru se poate desprinde din grafic prin intersectarea curbei pentru 5 m cu

verticala aferentă încărcăturii de 4 kg. În acest caz putem prezice că probabilitatea de perforare a

timpanului este de 25%. Pe de altă parte, dacă s-ar fi aflat la 1,5 m de explozie, suprapresiunea ar fi

fost de 9,6 bari, ceea ce ar fi dat o şansă de supravieţuire de numai 15 %, pe lângă perforarea

timpanului şi pierderea totală a auzului.

Vestele de protecţie şi echipamentul de protecţie uşor s-au dovedit ineficiente în

reducerea suprapresiunii. Unele publicaţii au demonstrat că doar echipamentul de protecţie uşor

poate mări suprapresiunea în cavitatea toracică (ceea ce creşte riscul apariţiei leziunilor abdominale

şi pulmonare). Revenind la Figura 28, putem observa că de la distanţa de 3 m de explozie (pentru

încărcăturii mai mari de 15 kg) apare o reducere semnificativă a probabilităţii de apariţie a

leziunilor.

Echipamentele de protecţie de top (costume şi căşti) pot reduce incidenţa suprapresiunii

asupra pieptului şi zonei inghinale cu mai mult de 65%, iar în cazul căştilor (fără dopuri de urechi),

cu mai mult de 90% asupra urechilor.