La modellazione naturale dei processi che si verificano durante una ferita da arma da fuoco o una ferita esplosiva da mine utilizza due tipi di simulatori: natura biologica e non biologica. Gli oggetti di origine biologica sono, prima di tutto, i cadaveri umani, le loro parti separate, nonché vari tipi di mammiferi. Non biologici includono blocchi di sapone e gelatina, fogli di ferro, vari tipi di tessuti per abbigliamento e così via. Naturalmente, "sparare" cadaveri e animali per scopi scientifici alla fine produce i risultati teorici più preziosi, ma qui ci sono considerazioni etiche … Inoltre, i requisiti per la riproducibilità scientifica dei risultati dovrebbero porre fine alle riprese su materiale cadavere in futuro. Il fatto è che i tessuti di ogni persona hanno i loro parametri unici: la proporzione di tessuto adiposo, la densità, la quantità di liquido e così via. Ad esempio, i risultati dei test balistici sui cadaveri di donne e uomini (biomanichini) a volte danno risultati completamente diversi a causa di un diverso rapporto tra muscolo e tessuto adiposo. Aggiusta anche l'uso del rigor mortis, che altera le proprietà meccaniche dei tessuti. In poche parole, devi sparare a un cadavere subito dopo la morte. È impossibile utilizzare i cadaveri per studiare le risposte fisiologiche alle "armi da fuoco". Pertanto, nei tempi moderni è stato creato un significativo arsenale di simulatori non biologici, i cui parametri sono simili per i tessuti e gli organi umani. Tuttavia, gli imitatori viventi hanno ancora un posto nella balistica delle ferite.
Nella storia della balistica delle ferite, anche maiali, cavalli, vitelli, tori, capre, pecore, cani e piccoli animali - gatti e conigli - sono stati utilizzati come oggetti biologici. L'uomo si è avvicinato molto freddamente alla scelta delle potenziali vittime della scienza: gli sfortunati dovrebbero essere non aggressivi, facili da osservare, senza pretese nella manutenzione e poco costosi. Cavalli e bovini sono stati tra i primi ad essere colpiti da proiettili a causa della loro massiccia massa muscolare, che consente di ottenere un lungo canale della ferita, molto conveniente per la ricerca. Nel tempo, si è scoperto che lavorare con animali così grandi è scomodo e costoso. Con i cavalli è emerso un altro problema: a causa della bassa posizione della cupola del diaframma e della gravità degli organi interni negli animali in posizione supina, si verifica la compressione dei lobi inferiori dei polmoni con lo sviluppo dell'ipossia. A questo proposito, è necessaria un'anestesia generale per più di 30 minuti con l'uso di apparecchiature costose e complesse. Il complesso apparato digerente di cavalli e tori, che in stato di incoscienza può inaspettatamente rovinare l'intero esperimento, aggiunge anche complicazioni. La pelle troppo spessa di questi animali rende necessario modificare i risultati dei test. Non sono male per gli esperimenti sulla balistica delle ferite di capre e pecore: i sistemi "umani" di anestesia e farmaci sono abbastanza adatti per loro. Un mantello sviluppato e una pronunciata differenza nella posizione degli organi interni complicano in qualche modo la valutazione del danno. Ma il cane è stato generalmente insignito del titolo onorifico del protagonista della medicina sperimentale, e la balistica delle ferite non fa eccezione qui.
Monumento al cane di Pavlov. Fonte: Wolcha.ru
Sono ben addestrati e abbastanza obbedienti da svolgere con successo un lavoro sul trattamento sperimentale delle ferite da arma da fuoco. Le arterie e le vene nei cani sono facilmente accessibili per la puntura e l'iniezione. L'anestesia medica generale e le attrezzature standard come i tubi endotracheali e i ventilatori sono eccellenti per i cani. In generale, il cane è il miglior amico dello specialista balistico delle ferite? Non proprio. La pelle molto sottile, debolmente collegata ai tessuti sottostanti, quando viene colpita da un proiettile, viene lacerata in pezzi di una vasta area con formazione di tasche profonde. Questo non è tipico della pelle umana, quindi l'accuratezza degli esperimenti ne risente. Inoltre, se è necessaria una grande massa muscolare per la ricerca, si devono cercare cani di grossa taglia che pesano più di 40 chilogrammi, il che è anche problematico. I maiali sono venuti in aiuto del cane in un compito così difficile, sorprendentemente simile al corpo umano, non solo nella struttura, ma anche nella biochimica. Questo è attivamente utilizzato da trapiantisti e altri sperimentatori medici. Ma questi animali, a differenza dei cani, sono restii a arrendersi al prelievo di sangue o all'anestesia, in genere si comportano in questo senso come dei veri maiali. Ci sono difficoltà con la ventilazione artificiale dei polmoni: una tendenza allo spasmo della laringe può bloccare l'intubazione tracheale. È molto utile esaminare l'immagine esterna delle ferite da arma da fuoco nei suini con una valutazione dettagliata degli ingressi e delle uscite.
La posizione dell'ostacolo e dell'animale prima dell'esperimento per studiare l'effetto letale del proiettile di rimbalzo. Fonte: Bollettino dell'Accademia medica militare russa
Come vengono testate le armi da fuoco sugli animali? Fino all'esperimento, gli animali vengono monitorati nel vivaio per 5-7 giorni, e subito prima dell'"ora X" i malcapitati vengono immersi in anestesia e fissati. Il criterio per il livello di anestesia è una diminuzione dei riflessi e del tono dei muscoli scheletrici. Sparano agli animali con proiettili a distanze ridotte e reali. L'arma viene posizionata a 8-10 metri dall'animale (il proiettile ha il tempo di stabilizzarsi), ma la polvere da sparo viene aggiunta esattamente quanto necessario per accelerare il proiettile alla velocità richiesta. Meno polvere da sparo - meno velocità del proiettile, rispettivamente, la portata investigata sarà maggiore. La difficoltà con la portata reale è che è molto difficile arrivare con precisione da una distanza di, ad esempio, 500 metri in un bersaglio reale. E un colpo esatto esattamente nel punto specificato sul corpo della vittima è un prerequisito per le riprese video ad alta velocità e la radiografia pulsata.
Il maiale è sotto anestesia e con apparecchiature di registrazione collegate. Fonte: Bollettino dell'Accademia medica militare russa
L'aspetto dei fori di proiettile d'ingresso quando feriti da frammenti di una cartuccia di proiettile SP10. Fonte: Bollettino dell'Accademia medica militare russa
Allo stesso tempo, è la portata effettiva che dà i risultati più realistici: il proiettile mantiene le sue condizioni naturali di movimento. In caso di ferita mortale, viene eseguito un ciclo completo di esami, seguito da un'autopsia. Per le ferite non fatali, vengono studiate l'attività comportamentale e l'intero spettro delle funzioni fisiologiche, dallo stato del sistema nervoso al tono dei vasi periferici.
Un'immagine della lesione dell'animale da esperimento dopo aver superato una solida barriera con un proiettile. Fonte: giornale medico militare.
Sulla questione etica. Nel 1959, i ricercatori inglesi Russell e Birch proposero il concetto di "Le tre R", che dovrebbe essere rispettato quando si effettuano esperimenti traumatici con animali. Tre componenti: sostituzione - sostituzione, riduzione - riduzione e perfezionamento - aumento della qualità. Il principio di sostituzione richiede, se possibile, di sostituire gli animali con altri modelli e metodi (matematici, per esempio), e al posto dei mammiferi di utilizzare animali con un sistema nervoso meno sviluppato. Il principio di riduzione presuppone l'uso del minor numero possibile di animali in esperimenti "inumani". Il terzo principio, il miglioramento della qualità, richiede l'uso di attrezzature e farmaci per l'anestesia il più possibile high-tech. È anche necessario rimuovere gli animali dall'esperimento nel modo più indolore possibile. Gran parte della responsabilità di seguire queste linee guida spetta ai comitati etici. Ad esempio, all'Accademia medica militare. S. M. Kirov ha un consiglio etico indipendente, che, tra le altre cose, monitora l'uso di animali da laboratorio negli esperimenti biomedici.
Attualmente, né in Russia, né nel mondo, gli esperti di balistica delle ferite delle armi da fuoco non possono abbandonare l'uso di animali e materiale cadaverico, anche tenendo conto dell'ampia varietà di simulatori di origine non biologica.
