Fundamentos Físicos del Trauma, Nociones de Balística

FEDERACIÓN MÉDICA COLOMBIANA

Capítulo II

Fernando Guzmán Mora, MD
Francisco Holguín Rueda, MD.

Introducción

La pólvora descubierta en Asia hace cientos de años, comenzó a usarse como propelente de proyectiles de combate en Europa hacia el año 1300. Existen documentos que prueban su utilización en la batalla de Crecy, uno de los episodios de la Guerra de los Cien Años entre franceses e Ingleses en agosto de 1346.

Hacia 1500 se introdujo la primera arma de fuego y su mecanismo incluía el uso de una mecha para iniciar la pólvora, mecanismo que he reemplazado por el rifle de chispa donde una pieza de metal accionada por el gatillo al golpear una piedra producía la chispa que desencadenaba la reacción.

En 1800 se desarrollaron los cartucheros modernos y el descubrimiento dela Nitroglicerina orgánica como sustituto de la antigua combinación de la pólvora.

Resulta patético ver los esfuerzos de algunos grupos de personas que tratan de acomodar la tragedia que representa una guerra legislando sobre el tipo de armas que pueden usarse.

Tal ocurrió en 1899, cuando se recomendó proteger los proyectiles para que “No causaran más daño del normal en tiempos de conflicto internacional”. O los resultados de la Convención de Ginebra, en la cual se critica la guerra, pero se deja abierta la posibilidad con una pobre (Casi miserable) prohibición: La de las balas “dum dum”, que se fragmentan dentro del cuerpo impactado. Como si el simple hecho de dispararle a un semejante no fuera, de por si, una monstruosidad.

En Colombia la situación es alarmante. Según estadísticas reportadas en septiembre 1991, en un solo año se cometieron 25.808 de homicidios con proyectiles de arma de fuego para una población de 32 millones de habitantes. Esta cifra es realmente aterradora comparada con poblaciones de 246 millones como los Estados Unidos, en donde en el mismo período se presentaron 10.234 casos o Gran Bretaña con 11 -homicidios y 57 millones de habitantes.

Homicidios con Proyectiles de Arma de Fuego

Colombia:                25.808
Estados Unidos:     10.234
Gran Bretaña:                 11

Esto nos da un promedio para Colombia de 70 homicidios al día, 3 muertes violentas cada hora. Aceptando entonces la realidad de ser el país más violento del mundo, los médicos y en especial los cirujanos, debemos entender y conocer los mecanismos y los daños que ocasiona un proyectil y las características físicas del mismo, para poder ofrecer un manejo adecuado a estos pacientes, víctimas de la peor epidemia del mundo moderno: El Trauma.

Balística

Es la ciencia que estudia el movimiento de un proyectil en vuelo. Se deriva del término griego Ballista (aparato militar usado para lanzar rocas y otros misiles). Se divide en Balística Interna, Externa y Terminal.

Balística
INTERNA: Movimiento del proyectil en el arma
EXTERNA: Proyectil en vuelo
TERMINAL: Mecanismos de lesión tisular

La Balística Interna estudia el movimiento del proyectil dentro del arma misma.

Existe un cartucho metálico con un fulminante, pólvora y un proyectil en la boca del cartucho. Este sale a través de un contenedor (cilindro o barra) que tiene unas marcas en forma de espiral llamadas estrías, las cuales le imprimen al proyectil un movimiento que lo estabilizará en vuelo.

La velocidad del proyectil depende de su masa, de la cantidad de pólvora y de la longitud del contenedor.

La Balística Externa estudia el proyectil en vuelo a través de la atmósfera hasta el blanco.

Aquí se estudia la energía cinética, que nos calcula la iniciación del poder destructor de un proyectil en su viaje hacia el blanco (generalmente una persona), así:

EK: 1/2M x V2
Donde MW/ 7000 x G : W/1Lb x 32.174 pres/seg.

V: Velocidad en pies/sg.
M: Masa
W: Peso en gramos del proyectil
G: Gravedad.

Analizando la fórmula se aprecia como, al aumentar la masa del proyectil (sin modificar la velocidad), se aumenta la energía. Existen una serie de fenómenos físicos que, al oponerse a la velocidad conllevan una perdida de energía del proyectil hacia el blanco. Ellos son, entre otros, la fricción del aire, la forma del proyectil y la trayectoria de desviación de vuelo lineal entre otros.

Lesiones de los Proyectiles

A- Daño directo
B- Cavitación
C- Fragmentación
D. Ondas ultrasónicas
E- Calor

Los proyectiles no solamente matan por el daño directo sobre tejidos vitales al lacerarlos y perforarlos. Los de alta velocidad ocasionan una cavitación tisular, resultante de la transmisión de energía a los órganos que atraviesa. Esta cavitación puede llegar a tener lo a 15 veces el diámetro de proyectil que la produce.

Cuando el proyectil tiene en su interior fragmentos de metal, la llegada al blanco se convierte en la recepción de múltiples balas pequeñas, cada una con su propia trayectoria, constituyendo los proyectiles secundarios.

Por otro lado se produce una fragmentación de la bala, que a su vez acelera nuevas partículas firmes del cuerpo, como fragmentos de hueso, que actúan en forma de proyectiles terciarios.

Como si fuera poco, cuando la velocidad del proyectil es superior a la velocidad del sonido (1400 m/seg), a la energía cinética se suman ondas ultrasónicas que agravan el daño tisular.

El denominado “Coeficiente Balístico” tiene en cuenta la masa de la bala, su diámetro y la forma de la punta o “nariz”.

Además, influyen los denominados “Procesos de Modificación”, entre los cuales se cuentan: La desviación del proyectil de su línea recta, el movimiento alrededor su centro de gravedad, y el movimiento rotatorio antes de alcanzar el blanco.

La ciencia de la balística es, pues, el tratado de la velocidad y trayectoria de los misiles en el arma que los dispara, la descripción del curso antes de llegar al blanco y la destrucción que se puede ocasionar en el tejido vivo, que a pesar de ser en muchos casos impredecible (debido a la trayectoria errática de la bala y los proyectiles secundarios y terciarios, como pedazos de diente, hueso y prendas de la víctima), también obedecen a principios físicos y leyes matemáticas que interpretan lo que en últimas constituye un monumento a la imbecilidad de los seres humanos, que emplean su capacidad mental “superior” estudiando formas cada vez más perfectas de dañar a sus semejantes.

Clasificación de los Proyectiles
Baja velocidadMenos de 305 metros por segundo.
Velocidad mediaEntre 330 y 660 metros por segundo.
Alta velocidadMás de 660 metros por segundo.

De acuerdo a su velocidad, los proyectiles de arma de fuego se clasifican en tres grupos:

Baja velocidad: Menos de 305 metros por segundo. El daño producido en el tejido, en términos de diámetro NO es significativamente mayor que el diámetro del proyectil.

Velocidad media: Entre 330 y 660 metros por segundo.

Alta velocidad: Más de 660 metros por segundo. El orificio de salida es muy superior al diámetro del proyectil y así lo es la magnitud del daño en su trayectoria.

De acuerdo al tipo de arma, se producen lesiones conocidas como especificas para cada una.

a) Las producidas por bala de rifle son extensas, debido a la elevada “presión de cámara” del mismo, que llega a ser de 70.000 Libras y su energía cinética de 8000 pies /Lb, debido además a la extensa longitud del cañón.
b) Las armas de mano poseen energías cinéticas del orden de 1100 pies/Lb, dependiendo en forma directamente proporcional al calibre del proyectil. El daño puede agravarse si se usan balas expansivas.
c) Las balas de escopeta están contenidas en una vainilla de plástico con base metálica.

Balística Terminal.

La Balística Terminal es el estudio de las acciones del proyectil sobre el blanco teniendo en cuenta los movimientos del mismo dentro del cuerpo; explica como los proyectiles al penetrar provocan una cavidad temporal dada por la velocidad del proyectil y las fuerzas elásticas que recuperan el tejido al generar ondas de presión y de choque que provocan lesiones tisulares.

Las primeras empujan el tejido comprimiéndolo lateralmente a una distancia 30 veces el diámetro del proyectil. Los movimientos perpendiculares del eje desplazan más cantidad de tejido causando mayor daño.

El tamaño de la cavidad temporal esta dado por factores tales como la velocidad del proyectil, su masa, la forma y diseño del mismo y los giros y efectos de la fragmentaron. Por otro lado, la magnitud del daño depende de la elasticidad y densidad del tejido afectado.

Así, la grasa, que posee una gravedad especifica de 0,8, presenta un daño intermedio, El pulmón, con gravedad especifica de 0.4, atenúa su daño por amortiguación de la interfase tisular. El músculo, con 1.02, debido a su elasticidad “amortigua” las lesiones. La piel (11,09), el cerebro (1,02) y el hígado (1,01), revelan grandes efectos cavitatorios asociados a su baja elasticidad relativa y a la consistencia más firme de sus tejidos.

El efecto cavitatorio es el responsable de lesión de vasos sanguíneos sin daño directo.

Referencias

  1. Barach, E., Tomlanovich, M., Nowank, R. Ballistics: A pathophysiologic examination of the wounding mechanisms of firearms. J. Trauma 1986; 26: 225-235.
  2. Darach E, Tomlanovich, Nowak R, Ballistics: A pathophysiologic examination of the wound. Mechanismo of firearms. J. Trauma 1986; 26: 374-383.
  3. Fackler M., Surinchak, J., Malinowski, J. et al. Bullet fragmentation: A major cause of tissue disruption. J Trauma 1984; 24: 25-39.
  4. Guzmán, F, Vergara, A., Holguin, F Fundamentos físicos de los traumatismos. Anuario Fundación Santa Fe de Bogotá 1992; 110-116. Swan, K., Swan, R. Principles of ballistics applicable to the treatment of gunshot wounds. Surg Clin N Amer 1991; 71: 221 – 239.

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