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Cenni su balistica e ferite da arma da fuoco

Una fetta importante delle lesioni riscontrate nei casi forensi è costituita dalle ferite da arma da fuoco. Se si escludono i contesti militari e/o di guerra, nei casi che coinvolgono civili la gran parte delle ferite da arma da fuoco deriva da pistole, carabine e fucili da caccia. 
Per individuare correttamente una ferita da arma da fuoco sui resti umani, ossei e non, bisognerebbe avere una conoscenza basilare della struttura e del funzionamento delle armi da fuoco più comuni, dei proiettili e della loro interazione con i tessuti molli e ossei.

Una cartuccia comprende una base o fondello (4), un bossolo (2), della polvere da sparo (3), e un proiettile (1):

Source: Wikipedia

Dalla base viene innescata (5) la polvere da sparo, la cui combustione produce un gas che spinge il proiettile, poi rilasciato dalla cartuccia al momento dello sparo.
Il calibro è il diametro del proiettile ed è indipendente da massa, velocità e struttura dello stesso. Generalmente i proiettili sono tipicamente fatti di piombo e possono o meno essere circondati da una "camicia" o copertura metallica. I proiettili usati dai civili solitamente hanno punte cave o morbide, le quali indeboliscono il proiettile causando l'espansione della sua estremità (o una caratteristica forma a fungo) al momento del'impatto:

Proiettile a punta cava, prima e dopo lo sparo. Source: armiestrumenti.com

Le punte cave hanno un buco all'interno dalla camiciatura della punta del proiettile, mentre le punte morbide non sono coperte da una camicia metallica, e il nucleo metallico dell'estremità del proiettile è esposto. A differenza delle munizioni di pistole e carabine, le cartucce dei fucili da caccia possono essere sia singoli proiettili che pellet multipli racchiusi in un involucro. 
I proiettili si dividono in proiettili a "bassa energia" e proiettili ad "alta energia". L'energia in questione è l'energia cinetica del proiettile (K), che è pari alla metà della massa per velocità al quadrato (KE=½mv2). L'energia cinetica stabilisce il limite massimo della potenziale distruzione dei tessuti. In teoria, una distruzione totale dei tessuti avrebbe luogo se tutta l'energia cinetica del proiettile fosse trasferita direttamente sull'obiettivo colpito. Nella pratica, parte di questa energia si perde come calore. Inoltre, se il proiettile esce dal corpo, solo una frazione dell'energia totale si deposita nei tessuti. Ogni proiettile ha la sua massa intrinseca, ma la velocità iniziale è fondamentalmente legata al tipo di arma usato. Per via della limitata lunghezza della canna, le pistole solitamente sparano un proiettile a bassa velocità che deposita tutta la propria energia cinetica nell'obbiettivo, creando quindi un foro d'entrata ma non uno d'uscita. Le carabine hanno canne più lunghe che sparano proiettili ad alta velocità ed energia. I fucili da caccia hanno canne lunghe e sparano un singolo proiettile o più pellet ad una velocità relativamente bassa; tuttavia, nel caso dei pellet, il fatto che siano proiettili multipli può portare a danni tissutali significativi, in quanto la capacità di danneggiamento dei tessuti è basata sull'energia combinata di tutti i pellet. 

La forza distruttiva dei proiettili e le capacità ritentive dei tessuti influenzano gli effetti che un colpo da arma da fuoco può avere su tessuti duri e molli. Questa sorta di interfaccia proiettile-tessuti definisce la traiettoria del proiettile, il suo "comportamento", e i suoi effetti sulla parte del corpo colpita.  
Le ferite da arma da fuoco sono classificate come penetranti, perforanti e da avulsione. Nelle ferite penetranti, il proiettile colpisce il tessuto molle, ma rimane all'interno del corpo. I proiettili perforanti entrano ed escono dal corpo, solitamente con perdita inconsistente di tessuto. Le ferite da avulsione includono ferite d'entrata e d'uscita, ma a differenza di quelle perforanti, risultano in un'estesa perdita dei tessuti. 

A: ferita da avulsione. B: ferita penetrante. C: ferita perforante. In A, le punte di freccia segnalano le porzioni di tessuto molle perse al momento dell'impatto; in B, il foro d'entrata è nell'orbita destra, con frammenti metallici visibili nell'osso frontale destro, e un proiettile deformato in prossimità dell'osso parietale destro; in C, le frecce bianche indicano i fori d'entrata e di uscita, con frammenti metallici visibili. Source: Hanna et al., 2015

Al momento dell'impatto, generalmente il proiettile forma due cavità all'interno del tessuto: una cavità temporanea, che dipende dalla forza con cui il proiettile entra all'interno del corpo (è più facile immaginarsela se si pensa ad un proiettile sparato in acqua), e una cavità permanente, che corrisponde alla perforazione vera e propria dei tessuti.     
Il potenziale di ferimento di un'arma è legato alla massa, alla velocità, e alla forma del proiettile. I proiettili morbidi e quelli cavi sono programmati per deformarsi quando colpiscono il tessuto molle, il che causa l'espansione della punta e quindi un danno maggiore ai tessuti.

A: Proiettile intatto, non deformato, con lesione dei soli tessuti molli. B: Deformazione a fungo, con lesione dei soli tessuti molli. C: Leggera frammentazione del proiettile, con distaccamento della camiciatura (freccia). D: severa frammentazione del proiettile, con deformazione del frammento più grande (freccia). E: completa frammentazione del proiettile.
Source: Hanna et al., 2015 

I proiettili che tendono a rompersi o frammentarsi al momento dell'impatto, inclusi i semi-rivestiti, quelli a punta cava, i non rivestiti, e quelli a punta morbida, creano danni maggiori di quei proiettili che non si frammentano. Infatti, ogni frammento prodotto rappresenta un singolo proiettile, con una energia più bassa rispetto al "proiettile madre", ma con la propria traiettoria e azione. La frammentazione ha luogo anche quando il proiettile colpisce una superficie più dura dei tessuti molli, come quella di un osso.
Un altro fattore importante nell'interazione proiettile-tessuto è proprio la parte del corpo lesa, e le sue caratteristiche, come elasticità, densità, peso, e coesione interna. Le proprietà intrinseche del tessuto possono rallentare il proiettile a seconda della quantità di energia trasferita. I tessuti più suscettibili sono quelli a bassa elasticità e densità, come cervello, fegato e milza. Le strutture piene di fluidi, come cuore, vasi sanguigni, vescica o intestini, possono subire danni ingenti. I tessuti elastici come i polmoni e i muscoli subiscono i danni minori.

In breve, le caratteristiche fratture da arma da fuoco sono: fratture da foro, fratture a zolla dell'osso corticale, fratture a farfalla o a doppia farfalla, e fratture a spirale. In caso di proiettili sparati ad alta energia, vi possono essere anche fratture comminute (in cui l'osso sostanzialmente si frantuma), che non seguono uno schema in particolare.
Nelle fratture da foro, un nucleo tubulare di osso viene rimosso dal proiettile; il diametro della porzione rimossa solitamente corrisponde al calibro del proiettile, e tende ad essere più ampio in corrispondenza del foro d'uscita, con linee di frattura radiali attorno ai fori. Sono tipiche delle ossa della calotta cranica, e possono coinvolgere anche le ossa lunghe, sebbene meno frequentemente.

Frattura da foro. Source: Hanna et al.,2015

Le fratture a zolla sono caratterizzate dalla rimozione di una porzione ossea a zolla, che spesso coinvolge solo l'osso corticale, più raramente anche quello spugnoso. Dal punto di impatto possono estendersi linee di frattura longitudinali.
Nella frattura a farfalla il frammento osseo staccato è di forma triangolare. Mentre le fratture da foro e a zolla sono prettamente legate ai colpi da arma da fuoco, le fratture a farfalla possono essere la conseguenza di una serie più ampia di traumi.

Frattura a farfalla. Source: London Bone Company

La frattura a spirale può estendersi dal punto d'impatto alla porzione prossimale o distale di un osso lungo. Questo tipo di frattura da arma da fuoco è comune nelle ossa che al momento dell'impatto col proiettile si trovano sotto stress torsionale, che può derivare sia dalla torsione fisica dell'estremità dell'osso che dalla forma stessa di alcune ossa. Ad esempio, la torsione si verifica quasi sempre nel femore, vista l'eccentricità (nel senso di deviazione da un cerchio perfetto) della testa femorale in visione antero-posteriore e la posizione arcuata della stessa.

Frattura a spirale. Source: Children's Hospital of Wisconsin



Fonti: 
- Castellà, F.B., Garcia, F.B., Berry, E.M., Perellò, E.B., Sanchez-Alepuz, E., Gabarda, R., 2004. Nonunion of the humeral shaft: long lateral butterfly fracture- a nonunion predictive pattern? Clinical Orthopaedics and Related Research, 424: 227-230
- Hanna, T.N., Shuaib, W., Han, T., Mehta, A., Khosa, F., July 2015. Firearms, bullets, and wound ballistics: An imagin primer. Injury, 46 (7): 1186-1196
- Petrow, P., Page, P., Differding, P., Vanel, D., 2001. The hidden divot fracure: Brogdon's fracture, a new type of incomplete fracture. American Journal of Roentgenology, 177: 946-947 



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