La suposición de que la “transferencia de energía cinética” constituye un mecanismo para herir. Dr. Martin L. Fackler. 1987.

Comparativa de efectos de proyectiles de arma corta. ©Gary K. Roberts.

Hace unos días nos preguntábamos si crees que llegan hasta nuestros días alguna, algunas o todas esas ideas equivocadas sobre la balística de heridas, de las que el recientemente fallecido Dr. Martin L. Fackler habla en su trabajo, con fecha de julio de 1987, ¿Qué hay de malo en la literatura sobre balística de heridas y por qué? [What’s Wrong with the Wound Ballistics Literature, and Why]. Una de esas ideas equivocadas consiste en suponer que la “transferencia de energía cinética” constituye un mecanismo para herir, cosa que el Dr. Fackler desmiente con pelos y señales en el siguiente fragmento del mencionado trabajo, que hemos traducido para ti. Espero que sirva para terminar de erradicar mitos y leyendas como ese de la dichosa transferencia de energía.

Imagen 2

IMAGEN 2. La destrucción de tejidos señalada que provoca el proyectil de M-16 se produce normalmente a una profundidad de penetración de entre 15 y 25 cm. La mínima destrucción producida en la primera parte de la trayectoria en los tejidos explica la confusión respecto a los efectos de este arma.

El hecho de considerar que la “transferencia de energía cinética” del proyectil a los tejidos constituye un mecanismo para herir ha generado una gran confusión. A pesar de los datos que refrendan precisamente lo contrario (1, 63), muchos asumen que la cantidad de “energía cinética” que un proyectil transfiere al cuerpo humano representa una medida de los daños ocasionados (25, 36, 37, 40). Tales opiniones ignoran la interacción directa entre el proyectil y los tejidos, que constituye el meollo de la balística de heridas. Las heridas que resultan de una determinada cantidad de “energía cinética transferida” pueden variar considerablemente. El proyectil indeformable del fusil AK74 (imagen 6) produce una gran cavidad temporal que puede ocasionar una marcada destrucción en algunos tejidos (hígado), pero que tiene mucho menos efecto en otros (músculo, pulmón, intestinos) (9). Una cavidad temporal similar, tal como la producida por el M-16 (imagen 2), que estira los tejidos que acribillan los fragmentos de bala, ocasiona una cavidad permanente mucho mayor al afectar a las partes de los tejidos entre las trayectorias de los fragmentos de bala. De este modo, la fragmentación del proyectil puede convertir la energía utilizada en la cavitación temporal en una fuerza verdaderamente destructiva, ya que se concentra en zonas debilitadas por las trayectorias de los fragmentos de bala en lugar ser absorbida uniformemente por la masa de tejidos. La sinergia entre la fragmentación del proyectil y la cavitación puede incrementar enormemente los daños ocasionados por una determina cantidad de energía cinética.

Imagen 6

IMAGEN 6. El AK-74 representa la contribución rusa a la nueva generación de fusiles de asalto militares. Normalmente el proyectil cabecea a una menor profundidad de penetración que otros proyectiles militares. Esto supone una herida significativa incluso en impactos sin demasiadas complicaciones en las extremidades.

Un proyectil grande y lento (imagen 7) destruirá (cavidad permanente) una gran cantidad de tejidos, mientras que un proyectil pequeño y rápido con la misma energía cinética (imagen 4) estirará más tejidos (cavidad temporal) pero destruirá menos. Si entre los tejidos destruidos por un proyectil se encuentra la pared de la aorta probablemente los daños ocasionados resulten mucho mayores que si este mismo proyectil “transfiere” la misma cantidad de energía al lado de este vaso sanguíneo.

Imagen 1: El gran proyectil de plomo de fusil Vetterli es propio de los fusiles militares de 1850-1890. La deformación del proyectil al impactar con los tejidos produce una gran cavidad permanente. También se produce una considerable cavidad temporal, a pesar de que la velocidad es menos de la mitad que la de los fusiles militares modernos.

IMAGEN 1. El gran proyectil de plomo de fusil Vetterli es propio de los fusiles militares de 1850-1890. La deformación del proyectil al impactar con los tejidos produce una gran cavidad permanente. También se produce una considerable cavidad temporal, a pesar de que la velocidad es menos de la mitad que la de los fusiles militares modernos.

Muchos tejidos del cuerpo humano (músculos, piel, intestinos, pulmones) son blandos y flexibles, lo que representa las principales características físicas de un buen absorbedor de impactos. Deja caer un huevo crudo sobre un suelo de cemento desde una altura de 2 metros; a continuación deja caer una pelota de goma con la misma masa desde la misma altura. El intercambio de energía cinética en el momento del impacto es el mismo en ambos casos. Compara la diferencia en los efectos; el huevo se rompe mientras que la pelota rebota sin sufrir ningún daño. La mayoría de los tejidos blandos de los animales tiene una consistencia mucho más parecida a la de la pelota de goma que a la de la frágil cáscara del huevo. Este sencillo experimento demuestra la falacia que supone la suposición habitual de que toda la energía cinética “transferida” al cuerpo humano ocasiona daños.

Imagen 7

IMAGEN 7. La esfera de plomo de 17’5 mm. de diámetro, que impacta a una velocidad de 540 fps (165 m/s), duplica la energía cinética de la esfera de acero de 6 mm. de diámetro (imagen 4). La esfera grande penetra 30 cm. más y produce una cavidad permanente de 50 veces mayor volumen que la producida por la esfera más pequeña.

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Además, la suposición de que la “transferencia de energía cinética” es directamente proporcional a los daños ocasionados en los tejidos no tiene en cuenta que algunos aspectos de la colisión proyectil-tejidos consumen energía pero no destruyen tejidos. Estos aspectos son 1) la onda de presión sónica, 2) el calentamiento de los tejidos, 3) el calentamiento del proyectil, 4) la deformación del proyectil, y 5) el movimiento que se transmite a los tejidos (el desplazamiento del bloque de gelatina, por ejemplo).

Imagen 3: El proyectil militar 7’62 mm. OTAN cabecea tras 15 cm. de penetración pero no se deforma. La mayor destrucción de tejidos se produce en el lugar donde el cabeceo del proyectil es de 90º (profundidad de penetración de unos 28 cm.) en lugar de en el lugar de mayor velocidad del proyectil (superficie de los tejidos).

IMAGEN 3. El proyectil militar 7’62 mm. OTAN cabecea tras 15 cm. de penetración pero no se deforma. La mayor destrucción de tejidos se produce en el lugar donde el cabeceo del proyectil es de 90º (profundidad de penetración de unos 28 cm.) en lugar de en el lugar de mayor velocidad del proyectil (superficie de los tejidos).

La forma más popular de calcular la “transferencia de energía cinética” consiste en utilizar un cronógrafo para determinar la velocidad de impacto y otro para determinar la velocidad de salida. El blanco más comúnmente utilizado es un bloque de 15 cm. de grosor fabricado a base de alguna sustancia que simule los tejidos (gelatina o jabón). Este método dispone de una gran ventaja a su favor: resulta sencillo y fácil de llevar a cabo. En cuanto a su validez, se remite al lector que tenga interés a los perfiles de heridas que se muestran en las imágenes 1 a 7. Si se comparan únicamente los primeros 15 cm. de la trayectoria del proyectil con la trayectoria completa del proyectil que se representa en los perfiles de heridas se comprueban las importantes limitaciones que plantea el método del bloque de 15 cm. de grosor. La suposición por parte de los diseñadores de armas de que únicamente los primeros 15 cm. de la trayectoria del proyectil que penetra a través de los tejidos presenta relevancia clínica (64) puede simplificar su trabajo, pero no logra aportar información suficiente para un predicción válida del potencial para herir del proyectil. La longitud de la trayectoria del proyectil a través del torso humano puede llegar a ser cuatro veces mayor que la de estos pequeños bloques. Incluso si este método fuera científicamente válido, su aplicación ha resultado más errónea todavía por parte de casi todos los investigadores que han incluido el proyectil del fusil M-16 entre los proyectiles probados con este método. Este método asume que la masa del proyectil se mantiene constante al atravesar ambos cronógrafos. Normalmente el proyectil del M-16 pierde un tercio de su masa en forma de fragmentos, que pueden quedarse dentro del blanco (ver imagen 2). La parte del proyectil que pasa a través de las pantallas del segundo cronógrafo pesa aproximadamente dos tercios del peso del proyectil entero que pasó a través del primer par de pantallas. No se toma la medida de recuperar y pesar el proyectil para considerar la fragmentación del proyectil cuando ésta se produzca. La negativa a considerar la pérdida de masa del proyectil puede provocar grandes errores en el cálculo de la “transferencia de energía” (8).

Imagen 4

IMAGEN 4. La esfera de acero de 6 mm. de diámetro provoca la mayor destrucción de tejidos en los primeros 10 cm. de penetración. Puesto que la superficie de una esfera que impacta contra los tejidos no puede aumentar por el cabeceo, el tamaño de la cavidad temporal corresponde a la velocidad del proyectil.

En ocasiones los cirujanos extirpan de las heridas de bala los tejidos que a su juicio resultan inviables y comparan el peso de los tejidos extirpados con la “transferencia de energía cinética” (65). El criterio de un cirujano y la técnica de extirpar tejidos albergan mucha subjetividad, como demuestran Berlin et al (66), que averiguaron en una comparativa que “un cirujano extirpaba menos tejidos en el caso de poca transferencia de energía y bastantes más en el caso de mucha transferencia de energía que el otro cirujano, aunque ambos cirujanos aplicaban los mismos criterios para valorar los tejidos”. Ninguno de estos experimentos incluía animales de control para verificar que los tejidos que el cirujano había considerado “inviables” realmente se gangrenaban si no se extirpaban. Curiosamente todos los estudios en los que se mantuvieron con vida a los animales para una observación directa del proceso de curación de las heridas acreditan menores daños en los tejidos de los que se estimó de la observación de la herida en las primeras horas tras ser infligida (43-47, 67, 68). En un estudio de más de 4.000 heridos en la 2ª Guerra Mundial se destacaba que “resulta sorprendente comprobar cuantos tejidos aparentemente sin vida se recuperan” (69).

Imagen 5: El proyectil del calibre .22 Long Rifle no se deforma tras impactar sobre tejidos blandos. Se produce un cabeceo significativo tras una profundidad de penetración de unos 8 cm. y el proyectil acaba desplazándose con el culo hacia delante durante la última mitad de su recorrido en los tejidos.

IMAGEN 5. El proyectil del calibre .22 Long Rifle no se deforma tras impactar sobre tejidos blandos. Se produce un cabeceo significativo tras una profundidad de penetración de unos 8 cm. y el proyectil acaba desplazándose con el culo hacia delante durante la última mitad de su recorrido en los tejidos.

Cualquiera escéptico todavía sobre la falacia de utilizar únicamente la energía cinética para medir la capacidad para herir de un proyectil podría tener en cuenta el ejemplo de un flecha de caza moderna de cabeza ancha. Se utiliza para acabar con cualquier especie en caza mayor, aunque su energía de impacto sea de sólo unos 50 ft-lb (68 julios), menos que la de un proyectil del calibre .22 Short. Los bordes afilados de la cabeza ancha de la flecha aprovechan la energía de forma muy eficaz. Cortar tejidos resulta mucho más eficaz que destruirlos, y destruirlos resulta mucho más eficaz que desgarrarlos por estiramiento (como sucede con la cavitación temporal).

Imagen 8: La construcción con punta hueca de este proyectil en calibre .22 hace que se fragmente durante los primeros 10 cm. de penetración en los tejidos. La debilitación de los tejidos producida por los múltiples fragmentos de bala interacciona con el estiramiento de la cavidad temporal para provocar una mayor destrucción permanente de tejidos.

IMAGEN 8. La construcción con punta hueca de este proyectil en calibre .22 hace que se fragmente durante los primeros 10 cm. de penetración en los tejidos. La debilitación de los tejidos producida por los múltiples fragmentos de bala interacciona con el estiramiento de la cavidad temporal para provocar una mayor destrucción permanente de tejidos.

 

(1) LINDSEY, Douglas. The Idolatry of Velocity, or Lies, Damn Lies, and Ballistics. Journal of Trauma-Injury Infection & Critical Care. December 1980, Volume 20, Issue 12, pp. 1068-1069.
(8) FACKLER, Martin L.; SURINCHAK, John S.; MALINOWSKI, John A.; BOWEN, Robert E. Bullet Fragmentation: A Major Cause of Tissue Disruption. Journal of Trauma-Injury Infection & Critical Care. January 1984, Volume 24, Issue 1.
(9) FACKLER, Martin L.; SURINCHAK, John S.; MALINOWSKI, John A.; BOWEN, Robert E. Wounding Potential of the Russian AK-74 Assault Rifle. Journal of Trauma-Injury Infection & Critical Care. March 1984, Volume 24, Issue 3.
(25) KOCHER, Emil Theodor. Über Schusswunden. Experimentelle Untersuchungen über die Wirkungsweise der modernen Klein-Gewehr-Geschosse. Leipzig, Verlag von FCW Vogel, 1880.
(36) OWEN-SMITH, M.S. High Velocity Missile Wounds. London, Edward Arnold, 1981, pp. 21-32.
(37) SWAN, Kenneth G.; SWAN, Roy C. Gunshot Wounds: Pathophysiology and Management. Littleton, Mass, PSG Publishing Co., 1980, pp. 7-15.
(40) WHELAN, Thomas J. Jr. “Missile-caused Wounds”. First United States Revision Emergency War Surgery NATO Handbook. Washington, DC, Government Printing Office, 1975, chap. 2.
(43) HARVEY, E.Newton. Studies on wound ballistics. ANDRUS, C.E.; BRONK, D.W.; CORDEN, G.A. Jr; et al (eds). Advances in Military Medicine. Boston, Little, Brown, 1948, chap 18.
(44) DZIEMIAN, Arthur, J.; MENDELSON, Janice A.; LINDSEY, Douglas. Comparison of the wounding characteristics of some commonly encountered bullets. Journal of Trauma-Injury Infection & Critical Care. July 1961, Volume 1, Issue 4, pp. 341-342,345-346,351-353.
(45) MENDELSON, Janice A.; GLOVER, John L. Sphere and shell fragment wounds of soft tissues: Experimental study. Journal of Trauma-Injury Infection & Critical Care. November 1967, Volume 7, Issue 6, pp. 889-914.
(46) HOPKINSON, D.A.W.; WATTS, J.C. Studies in experimental missile injuries of skeletal muscle. Proc R Soc Med, 1963, 56:461-468.
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(64) KOKINAKIS, W.; NEADES, D.; PIDDINGTON, M.; ROECKER, E. A gelatin energy methodology for estimating vulnerability of personnel to military rifle systems. Acta Chir Scand, 1979, Suppl 489:35-55.
(65) JANZON, B.; SEEMAN, Torsten. Muscle Devitalization in High-energy Missile Wounds, and Its Dependence on Energy Transfer. Journal of Trauma-Injury Infection & Critical Care. February 1985, Volume 25, Issue 2, pp. 138-144.
(66) BERLIN, R.; JANZON, B.; RYBEC, B.; SANDEGARD, J.; SEEMAN, T. Local effects of assault rifle bullets in live tissues. Part II. Acta Chir Scand, 1977, Suppl 477:5-49.
(67) WANG, Z.G; QIAN, C.W; ZHAN, D.C.; SHI, T.Z; TANG, C.G. Pathological changes of gunshot wounds at various intervals after wounding. Acta Chir Scand, 1982, Suppl 508:197-210.
(68) ZIERVOGEL, J.F. A study of muscle damage caused by the 7.62 NATO rifle. Acta Chir Scand, 1979, Suppl 489:131-135.

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