4: Cinématique des traumatismes

Chapitre 4 Cinématique des traumatismes



Objectifs


À la fin de ce chapitre, le lecteur devra être capable :



de définir la notion d’énergie dans le contexte d’un processus lésionnel ;


de décrire l’association entre les lois de l’énergie cinétique et la cinématique des traumatismes ;


de décrire la croissance exponentielle du potentiel lésionnel avec la vitesse ;


de discuter de l’échange d’énergie et de la cavitation ;


d’utiliser la notion de cinématique dans l’évaluation des accidents de la circulation de façon à prévoir les lésions les plus fréquentes chez les occupants d’un véhicule non ceinturés ;


de comprendre comment les principes de transfert d’énergie s’appliquent aux lésions de la tête, du rachis, du thorax, de l’abdomen et des extrémités ;


d’utiliser les dégâts constatés à l’intérieur d’un véhicule pour prédire certaines lésions ;


de décrire la fonction des systèmes de retenue des occupants d’un véhicule ;


d’appliquer les lois du mouvement et de l’énergie à des mécanismes lésionnels autres que les accidents de la circulation (explosion, chute, etc.) ;


de décrire les cinq phases du blast et les lésions produites dans chacune d’elles ;


de décrire les différences de lésions produites avec des armes de moyenne et haute vélocité ;


d’indiquer la relation entre la surface frontale d’un objet effectuant un impact et l’échange d’énergie dans la production des lésions ;


d’intégrer les principes de la cinématique des traumatismes dans l’évaluation du patient.




Scénario


Vous et votre coéquipier êtes envoyés pour un accident entre deux voitures. C’est une journée chaude et ensoleillée, la scène est sécurisée par les forces de l’ordre à votre arrivée.


Vous confirmez à votre arrivée qu’il y a deux voitures impliquées. La première voiture est dans le fossé sur le côté droit de la route et a heurté un arbre avec la porte du côté passager. Il y a des impacts de balle sur la porte avant gauche. Vous visualisez au moins trois trous. Il y a deux occupants dans le véhicule.


L’autre véhicule a viré à gauche de la route et a percuté un poteau électrique, au centre des deux phares avant. Il y a deux personnes dans ce véhicule. C’est une voiture ancienne sans airbag. Le volant est déformé et il y a un impact en forme de toile d’araignée sur le pare-brise côté conducteur. Lorsque vous regardez dans le véhicule côté passager, vous trouvez un renfoncement sur la partie inférieure du tableau bord. Aucun passager des deux véhicules ne porte la ceinture de sécurité. Vous avez affaire à quatre blessés, deux par voiture, et ils sont tous restés dans les véhicules.


Vous êtes le responsable paramédical sur les lieux. Il est de votre responsabilité de prendre en charge les patients et d’attribuer une priorité pour le transport. Prenez en charge les patients l’un après l’autre et décrivez-les en vous fondant sur la cinématique.


Comment décrivez-vous chaque patient en vous fondant sur la cinématique ?


Des lésions traumatiques accidentelles sont responsables de la mort de plus de 169 000 personnes aux États-Unis chaque année [1]. Les collisions de véhicules ont provoqué 37 000 décès et plus de 4 millions de blessés en 2008 [2]. Ce problème n’est pas limité aux États-Unis ; d’autres pays ont une fréquence égale de traumatismes liés aux véhicules, ceux-ci pouvant être différents. Les traumatismes pénétrants par armes à feu sont très fréquents aux États-Unis. En 2006, il y a eu environ 31 000 décès par armes à feu, dont plus de 13 000 homicides [1]. En 2008, il y a eu plus de 78 000 blessures non mortelles [3]. Les traumatismes dus aux blasts sont nombreux dans plusieurs pays, tandis que les blessures par armes blanches prédominent dans d’autres. Le succès de la prise en charge de ces patients dépend de l’identification des lésions ou des lésions potentielles et de bonnes compétences d’évaluation. Il est souvent difficile de déterminer la blessure précisément, mais la maîtrise du risque de blessure et du risque de perte de sang permettra au sauveteur d’avoir un processus de pensée critique lui permettant de reconnaître ces risques et de bien procéder pour le triage, la prise en charge et les décisions de transport.


La prise en charge de tout patient commence (après la réanimation initiale) avec l’histoire de la blessure du patient. En traumatologie, l’histoire est celle de l’impact et de l’échange d’énergie qui résulte cet impact [4]. La compréhension du processus d’échange d’énergie conduira à reconnaître 95 % des blessures potentielles.


Quand le sauveteur, à tous les niveaux de soins, ne comprend pas les principes de cinétique ou les mécanismes impliqués, des lésions peuvent passer inaperçues. La compréhension de ces principes va augmenter le niveau de suspicion des lésions, fondé sur le mécanisme lésionnel probablement associé à l’examen des lieux à l’arrivée. Cette information appropriée et les lésions suspectées peuvent être utilisées pour évaluer correctement le patient sur les lieux et peuvent être transmises au médecin régulateur. Sur les lieux et pendant le trajet, ces lésions suspectées peuvent être prises en charge de la manière la plus appropriée pour ne pas « causer plus de mal ».


Des lésions qui ne sont pas évidentes mais sont tout de même graves peuvent être mortelles si elles sont mal prises en charge sur les lieux ou en route vers l’hôpital approprié. Savoir où regarder et comment évaluer les lésions est aussi important que de savoir quoi faire après avoir découvert une blessure. Une évaluation et un historique complets des traumatismes ainsi qu’une bonne interprétation de ces données peuvent apporter de tels renseignements. Bien des lésions peuvent être prédites en évaluant les lieux avant même d’examiner le patient.


Ce chapitre développe les principes généraux et les principaux mécanismes impliqués dans la cinématique des traumatismes. Les sections sur les blessures contondantes et pénétrantes rendent compte des lésions physiopathologiques. Les principes généraux sont les lois physiques qui gouvernent les échanges d’énergie et les effets généraux de ces échanges d’énergie. Les principes mécaniques s’appliquent à l’interaction entre le corps humain et les composants des traumatismes contondants, pénétrants et des blasts dus à l’impact (voitures, véhicules à deux ou trois roues, chutes, etc.). Un accident est un échange d’énergie qui survient quand une force avec une énergie, habituellement un objet solide, percute le corps humain. Ce n’est pas seulement la collision avec un véhicule, mais également la chute d’un corps sur le trottoir, l’impact d’une balle sur les tissus internes du corps, ainsi que la surpression et les débris d’un blast. Tous impliquent des lésions. Tous impliquent des lésions potentiellement mortelles. Tous demandent une prise en charge correcte de la part d’un intervenant préhospitalier bien formé et perspicace.



Principes généraux


Un événement traumatique est divisé en trois phases : le pré-impact, l’impact et le post-impact. Une fois de plus, le terme impact ne veut pas dire nécessairement accident de voiture. L’impact du piéton et du véhicule, la balle dans l’abdomen, l’ouvrier chutant sur l’asphalte sont tous des impacts. Dans chaque cas, l’énergie est échangée entre un objet en mouvement et les tissus du corps, ou entre le mouvement du corps et un objet immobile.


La phase de pré-impact inclut tous les événements avant l’incident. Les conditions qui sont présentes avant l’accident mais qui sont importantes dans la prise en charge des lésions du patient sont évaluées dans l’historique. Il s’agit des antécédents médicaux (et des traitements médicaux), de l’ingestion de substances comme de l’alcool ou une drogue, et de l’état d’esprit du patient. Habituellement, les jeunes traumatisés n’ont pas de maladies chroniques. Avec les personnes âgées, cependant, des problèmes médicaux présents avant l’accident peuvent causer de sérieuses complications dans l’évaluation et la prise en charge du patient, et peuvent influencer de manière importante son devenir. Par exemple, le conducteur âgé d’un véhicule qui heurte un poteau peut avoir des douleurs thoraciques indiquant un infarctus du myocarde. A-t-il heurté le poteau suite à sa douleur, ou la douleur est-elle survenue après l’impact ? Le patient prend-il des médicaments (comme des β-bloquants) qui vont empêcher l’élévation du pouls en cas de choc ? La plupart de ces conditions influencent directement les stratégies d’évaluation et de prise en charge abordées aux chapitres 5 et 6, mais elles sont importantes à prendre en compte en général, même si elles n’influent pas nécessairement sur la cinématique de l’accident.


La phase d’impact commence au moment de l’impact entre un objet en mouvement et un second objet. Le second objet peut être en mouvement ou statique, et peut être un objet ou une personne. Trois impacts apparaissent dans la plupart des accidents de voiture : 1) l’impact entre les deux objets, 2) l’impact des occupants dans la voiture, et 3) l’impact des organes vitaux à l’intérieur du corps. Par exemple, quand un véhicule percute un arbre, le premier impact est la collision du véhicule avec l’arbre. Le deuxième impact est le conducteur contre le volant ou le tableau de bord. S’il est ceinturé, l’impact se fait avec le corps et la ceinture. Le troisième impact a lieu entre les organes internes et la cage thoracique, la paroi abdominale, ou le crâne. (Lors d’une chute, seuls les deuxième et troisième impacts sont impliqués.)


Lors d’une chute, seuls les deuxième et troisième impacts ont lieu.


La direction, la quantité et l’effet de l’énergie développée sont des éléments importants à considérer lorsque débute l’évaluation.


Durant la phase de post-impact, les informations rassemblées sur l’accident et la phase préaccident sont utilisées pour prendre en charge le patient. Cette phase commence aussitôt que l’énergie de l’accident est absorbée. La prise en compte sur les lieux des complications peut être faite lentement ou rapidement (ou ces complications peuvent être évitées ou réduites significativement), en fonction, notamment, des soins apportés sur les lieux et durant le trajet vers l’hôpital. Dans la phase de post-impact, la compréhension de la cinématique des traumatismes, le niveau de suspicion des lésions et l’évaluation sont tous importants pour le devenir du patient.


Pour le dire simplement, la phase de pré-impact correspond à la phase de prévention. La phase d’impact est la partie de l’événement traumatique qui implique l’échange d’énergie ou cinématique (mécanisme de l’énergie). Enfin, la phase de post-impact correspond à celle des soins au patient.


Pour comprendre les effets des forces qui produisent des lésions corporelles, l’intervenant préhospitalier doit d’abord connaître deux composants, l’énergie et l’anatomie. Par exemple, lorsque vous arrivez sur les lieux d’un accident de voiture, essayez de comprendre ce qui s’est passé. Qu’est-ce qui a heurté quoi, et à quelle vitesse ? Le véhicule s’est-il arrêté d’un coup ? Les passagers portaient-ils leur ceinture de sécurité ? Les airbags se sont-ils déclenchés ? Les enfants étaient-ils attachés dans leur siège ou ont-ils été projetés à l’intérieur du véhicule ? Des passagers ont-ils été éjectés ? Ont-ils heurté des obstacles ? Si oui, combien ? Il est important de se poser ces questions si l’on veut comprendre quel transfert d’énergie a eu lieu et savoir quelles lésions l’on peut s’attendre à trouver chez la victime, et comment les prendre en charge.


Examiner le lieu de l’accident pour déterminer quelles lésions les forces en mouvement ont pu provoquer, c’est ce que nous appelons l’évaluation du mécanisme lésionnel. Comme cette appréciation se fonde largement sur les lois de la physique, il est utile de les rappeler ici.



Énergie


Pour comprendre l’histoire de l’accident, il s’agit d’abord d’évaluer les événements au moment de celui-ci (figure 4-1), d’estimer le niveau d’échange d’énergie avec le corps humain, et d’en évaluer grossièrement les conséquences spécifiques.




Lois de l’énergie et du mouvement


La première loi de Newton indique qu’un objet au repos reste immobile à moins qu’il ne subisse l’effet d’une force extérieure. Le skieur sur la figure 4-2 était immobile avant que l’énergie résultant de la gravité ne le fasse descendre la pente. Une fois en mouvement, même s’il quitte le sol, il restera en mouvement jusqu’à ce qu’il heurte un obstacle ou qu’il retombe au sol et qu’il s’arrête.



Comme indiqué précédemment, dans toute collision, lorsque le corps du patient potentiel est en mouvement, il se produit trois collisions : 1) le véhicule heurtant un objet, en mouvement ou stationnaire ; 2) le patient potentiel heurtant l’intérieur du véhicule, un objet, ou subissant l’énergie lors d’une explosion ; et 3) les organes internes interagissant avec les parois d’un compartiment corporel, ou se détachant de leurs structures de soutien. Un exemple est constitué par une personne assise sur le siège avant d’une voiture. Si la voiture emboutit un arbre et s’arrête, une personne non attachée continuera en avant jusqu’à ce qu’elle heurte le volant ou le tableau de bord, ce qui stoppera le mouvement de la tête ou du torse. Mais les organes internes, eux, continueront sur leur lancée jusqu’à ce qu’ils heurtent à leur tour la paroi thoracique ou abdominale, ou bien le crâne.


La loi de conservation de l’énergie, combinée avec la seconde loi de Newton, indique que l’énergie ne peut être ni créée ni détruite mais peut changer de forme. Le mouvement d’une voiture est une forme d’énergie. Pour démarrer la voiture, le carburant explose dans les cylindres du moteur. Cela met les pistons en mouvement. Le mouvement des pistons est transféré par un ensemble de pignons aux roues, qui se mettent à tourner en faisant bouger le véhicule. Pour arrêter le véhicule, l’énergie du mouvement est convertie en une autre forme, comme la chaleur dans les plaquettes de freins (énergie thermique) qui viennent serrer les disques de frein. Le véhicule décélère.


Tout comme l’énergie mécanique d’un véhicule qui s’écrase contre un mur est absorbée par la flexion du châssis ou d’autres parties du véhicule (figure 4-3), l’énergie du mouvement des organes et des structures à l’intérieur de notre corps doit être absorbée lorsque la décélération se produit. Ces mêmes concepts s’appliquent au corps humain lorsqu’il est immobile et entre en contact avec un objet en mouvement tel qu’un couteau, une balle ou une batte de baseball.



L’énergie cinétique d’un objet est fonction de sa masse et de sa vélocité. Bien que ce ne soit pas exactement la même chose, la masse d’une victime est habituellement utilisée pour représenter son poids. De même, la vitesse est utilisée pour représenter la vélocité (qui est fonction de la vitesse et de la direction). La relation entre le poids et la vitesse dans la production d’énergie cinétique est :



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soit



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L’énergie cinétique d’une personne de 70 kg lancée à 50 km/h se calcule donc comme suit :



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Notre propos étant de démontrer une relation entre la vitesse et l’énergie cinétique, nous donnons le résultat sans le convertir en unités spécifiques. Cette formule nous permet simplement d’illustrer les variations d’énergie cinétique en fonction de la masse et de la vitesse. Comme nous venons de le démontrer, une personne de 70 kg lancée à 50 km/h produit 87 500 Unités d’énergie cinétique qui changeront de forme quand le mouvement sera stoppé. Ce changement peut prendre la forme d’une déformation du véhicule ou d’une lésion corporelle, à moins que cette énergie ne se dissipe de façon plus inoffensive dans une ceinture de sécurité ou un airbag.


Quel facteur aura le plus d’effet sur la quantité d’énergie cinétique produite, la masse ou la vitesse ? Considérons une personne pesant 10 kg de plus lancée à la même vitesse :



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La masse ayant augmenté, l’énergie cinétique produite a augmenté proportionnellement.


Prenons à présent notre personne de 70 kg et augmentons sa vitesse dans les mêmes proportions, ce qui donne environ 60 km/h



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Ces calculs nous montrent que l’augmentation de la vélocité (vitesse) a beaucoup plus d’influence sur l’énergie cinétique produite que la masse. Un impact à haute vitesse générera beaucoup plus d’énergie cinétique (et donc de dégâts humains ou matériels voire les deux) qu’un impact à basse vitesse. La vélocité est exponentielle et la masse est linéaire ; c’est essentiel lorsqu’il existe une grande disparité de masse entre les deux objets.



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La force (énergie) est nécessaire pour mettre une structure en mouvement. Cette force est nécessaire pour créer une vitesse spécifique. La vitesse transférée est dépendante de la masse de la structure. Une fois cette énergie passée dans la structure et la structure en mouvement, le mouvement se maintiendra jusqu’à ce que l’énergie soit nulle (première loi sur les mouvements de Newton). Cette perte d’énergie mettra d’autres composants en mouvement (particules de tissus) ou sera perdue sous forme de chaleur (dissipée dans les disques de frein des roues du véhicule). Un exemple de ce processus est le pistolet et le patient. Dans la chambre d’un pistolet se trouve une cartouche qui contient de la poudre. Si cette poudre est allumée, elle brûle rapidement en créant une énergie qui propulsera à grande vitesse une balle hors du barillet. Cette vitesse est équivalente au poids de la balle et à la quantité d’énergie produite par la mise à feu de la poudre ou force. Pour ralentir (première loi de Newton), la balle doit transférer son énergie dans la structure qu’elle heurte. Cela produira une explosion dans les tissus égale à l’explosion qui s’est produite dans la chambre du pistolet lorsque la vitesse initiale a été donnée à la balle. Le même phénomène se produit dans une voiture en mouvement, lorsqu’un patient tombe d’un bâtiment, ou lors d’une explosion d’un engin explosif artisanal.


Un autre facteur important lors d’une collision est la distance d’arrêt. Plus la distance d’arrêt est courte et la durée de cet arrêt brève, plus l’énergie transmise au patient sera importante et provoquera de blessures chez celui-ci. Un véhicule qui s’arrête contre un mur de briques ou qui s’arrête quand les freins sont bloqués dégage la même quantité d’énergie, mais simplement de manière différente. La vitesse des échanges d’énergie (dans le corps humain ou au niveau des disques de frein) est différente et se produit à une distance et un moment différents. Dans le premier cas, l’énergie est absorbée sur une distance et un temps très courts par l’écrasement de la carrosserie du véhicule. Dans le deuxième cas, l’énergie est absorbée par la chaleur des freins sur une distance et une durée plus longues. Le mouvement vers l’avant de l’occupant du véhicule (énergie) est absorbé dans le premier cas en endommageant les tissus mous et les os de l’occupant. Dans l’autre cas, l’énergie est dissipée avec l’énergie du véhicule dans les freins.


Cette relation inverse entre la distance d’arrêt et la gravité des lésions s’applique également aux chutes. Une victime a de meilleures chances de survivre à une chute si elle atterrit sur une surface compressible comme de la neige poudreuse. Cette même chute se terminant sur une surface dure comme du ciment produira des lésions beaucoup plus graves. Le matériau de la surface compressible augmente la distance d’arrêt et absorbe au moins une partie de l’énergie. De cette façon, toute l’énergie n’est pas absorbée par le corps de la victime, et les lésions seront donc moins graves. Ce principe s’applique à d’autres sortes d’impact. Par exemple, un véhicule qui heurte le pilier d’un pont sera plus sévèrement endommagé qu’un véhicule qui heurte l’arrière d’un autre véhicule. Dans ce dernier exemple, la structure des deux véhicules absorbe une part importante de l’énergie, ce qui réduit l’énergie absorbée par les occupants des deux véhicules. De plus, un conducteur sans ceinture sera plus gravement atteint qu’un conducteur attaché, car une part importante de l’énergie sera absorbée par la ceinture plutôt que par le corps de la victime.


Par conséquent, une fois qu’un objet est en mouvement et possède une énergie cinétique donnée, cet objet doit, pour s’arrêter, perdre son énergie cinétique soit en la transformant soit en la transférant à un autre objet. Par exemple, si un véhicule heurte un piéton, le piéton est projeté loin du véhicule (figure 4-4). Le véhicule est ralenti par l’impact, mais cette énergie est transmise au corps de la victime et provoque des lésions. L’énergie cinétique perdue par l’objet en mouvement est transférée au corps de la victime en raison de leur différence de masse. Les parties molles du corps versus les parties dures du véhicule seront plus nuisibles au piéton qu’au véhicule.




Échange d’énergie entre un objet solide et le corps humain


Lorsque le corps humain entre en collision avec un objet solide ou vice versa, le nombre de particules de tissus subissant l’impact par l’objet solide détermine la quantité d’énergie transmise. Ce transfert d’énergie produit la quantité de dommages (lésions) que subit le patient. Le nombre de particules de tissus affectées est déterminé par : 1) la densité (particules par volume) de tissus, et 2) la taille de la zone de contact de l’impact.




Surface de contact


Le vent exerce une pression sur la main lorsqu’elle est mise hors de la fenêtre d’une voiture en mouvement. Lorsque la paume de la main est horizontale et parallèle au flux du vent, une certaine pression est ressentie sur les doigts lorsque les particules d’air percutent la main. Tourner la main de 90° vers la position verticale augmente la surface de contact avec le vent ; il y a plus de particules d’air entrant en contact avec la main, augmentant ainsi la pression.


Pour les événements traumatiques, l’énergie communiquée et les dommages qui en résultent peuvent être modifiés par tout changement de taille de la surface d’impact. Des exemples de cet effet sur le corps humain comprennent l’avant d’un véhicule, une batte de baseball, une balle de fusil. La surface avant d’une voiture a un impact plus important sur le corps qu’une batte de baseball ou encore qu’une balle de fusil. La quantité d’énergie échangée qui produira des lésions sur le corps dépendra de l’énergie de l’objet et de la densité des tissus se trouvant sur son passage.


Si l’énergie d’impact est exercée sur une petite surface et que cette force dépasse la résistance de la peau, l’objet traversera celle-ci. C’est la définition du traumatisme pénétrant. Si la force est étalée sur une grande surface et que la peau n’est pas pénétrée, alors on parle de traumatisme contondant. Dans les deux cas, une cavitation est créée par la force d’impact dans le corps du patient. Même avec une balle, la surface d’impact peut être différente selon des facteurs comme le diamètre de la balle, son mouvement (rotation, bascule) dans le corps, sa déformation (écrasement de la balle) et sa fragmentation.



Cavitation


Le mécanisme de base des échanges d’énergie est relativement simple. L’impact sur des particules de tissu accélère le retrait de ces dernières du point d’impact. Ces tissus deviennent eux-mêmes des objets mobiles et s’écrasent sur d’autres particules de tissu, produisant une chute par « effet domino ». Le billard permet de se représenter visuellement cet effet.


L’impact d’une boule blanche de billard sur une autre boule transfère son énergie à toutes les boules de la pile. La boule blanche perd son énergie cinétique et ralentit ou s’arrête (figure 4-6). Les autres boules absorbent cette énergie et sont poussées loin du point d’impact. Une cavité a été créée au niveau de la pile de boules. Il en est de même lorsqu’une boule de bowling heurte une rangée de quilles : les quilles sont projetées dans tous les sens. Le résultat de cet échange d’énergie est une cavité. Cette sorte d’échange d’énergie produit des traumatismes contondants et pénétrants.



La même chose se produit quand un objet solide heurte le corps d’une victime, ou quand le corps est projeté contre un objet immobile. Les tissus du corps sont repoussés hors de leur position habituelle, laissant un vide. Ce processus est appelé cavitation.


Deux types de cavités sont créés :




La quantité de cavité temporaire se transformant en cavité permanente dépend de l’élasticité des tissus (capacité d’étirement). Si vous frappez avec une batte de baseball sur un fût en tôle, cela laissera une marque. Si vous frappez de la même manière une masse de mousse de même taille, aucune marque ne sera visible (figure 4-8). Cette différence est due à l’élasticité, la mousse étant plus élastique que la tôle. Le corps humain se comporte plutôt comme la mousse que comme la tôle. Si une personne reçoit un coup de poing dans le ventre, elle sentira le poing rentrer dans son ventre, mais une fois que l’attaquant aura retiré son poing, aucune déformation ne sera visible sur le ventre de la victime. De même, un coup de batte de baseball dans la poitrine ne laissera pas de déformation externe, mais il provoquera des dégâts. C’est la description du mécanisme lésionnel qui permettra d’estimer la déformation au moment de l’impact et de prédire les lésions.



Lorsque le chien d’une arme est libéré, il vient percuter l’amorce qui produit une explosion dans la cartouche. L’énergie libérée par l’explosion se répercute sur la balle, qui s’échappe du canon. La balle a maintenant une énergie, ou force (accélération × masse = force). Une fois que cette force est transmise, la balle ne peut pas décélérer tant qu’elle ne rencontre pas une force extérieure (première loi de Newton sur le mouvement). Pour que la balle s’arrête dans le corps, une explosion doit se produire à l’intérieur des tissus qui est équivalente à l’explosion dans l’arme (accélération × masse = force = masse × décélération) (figure 4-9). Cette explosion est le résultat de l’échange d’énergie accélérant les particules des tissus hors de leur position normale, créant une cavitation.




Traumatismes contondant et pénétrant


On distingue habituellement les mécanismes lésionnels pénétrants et contondants. Cependant, le transfert d’énergie et les lésions provoquées sont similaires. Une cavitation se produit dans les deux cas ; seuls le type et la direction sont différents. La seule vraie différence est l’effraction de la peau. Si l’énergie cinétique d’un objet est concentrée sur une très petite surface cutanée, la barrière cutanée va se déchirer et l’objet va pénétrer à l’intérieur du corps où le transfert d’énergie sera plus concentré tout au long de la trajectoire. La force destructrice sera plus concentrée sur une surface donnée. Un objet plus grand, dont l’énergie cinétique est dispersée sur une plus grande surface lors de l’impact, ne pénétrera pas à l’intérieur du corps. C’est la différence entre un impact d’un camion contre un piéton et un impact de balle par exemple (figure 4-10).



Le traumatisme contondant provoque à la fois un déchirement des tissus et un effet de cavitation. La cavité ainsi créée ne se forme souvent qu’un court instant dans la direction opposée à l’impact. Le traumatisme pénétrant, lui, créera une cavité temporaire et une cavité permanente. La cavité temporaire ainsi créée s’écartera de la trajectoire du projectile vers l’avant et sur les côtés.



Traumatisme contondant



Principes mécaniques


Cette section est divisée en deux grandes parties. Les effets mécaniques et structurels sur le véhicule lors d’un accident sont d’abord examinés, puis les effets internes sur les structures de l’organisme. Tous deux sont importants et doivent être compris pour évaluer correctement les patients traumatisés et les blessures potentielles qui peuvent exister après un accident.


Sur les lieux, les observations des probables circonstances qui ont conduit à l’accident fournissent des indices sur la gravité des blessures contondantes potentielles des organes touchés. Les facteurs à évaluer sont : 1) la direction de l’impact ; 2) les dommages externes du véhicule (type et sévérité) ; et 3) les dommages internes (par exemple l’intrusion du côté de l’occupant, la destruction du volant, la déformation de la colonne de direction, les déformations du pare-brise, et l’impact du tableau de bord par les genoux).


Dans le traumatisme contondant, l’impact crée deux forces : cisaillement et compression, qui peuvent résulter d’une cavitation. Le cisaillement a lieu quand un organe ou une structure change de vitesse plus rapidement qu’un autre organe ou qu’une autre structure qui lui est rattaché. Cette différence d’accélération (ou décélération) provoque la séparation et la déchirure des parties. La compression a lieu quand un organe est écrasé entre deux autres structures. Des lésions peuvent être provoquées par n’importe quel type d’impact, que ce soit un accident de la circulation, un véhicule heurtant un piéton, une chute, une blessure lors d’activités sportives ou une explosion. Tous ces mécanismes sont abordés séparément, suivis de l’effet de l’énergie cinétique sur les différentes parties du corps.


Comme évoqué précédemment dans ce chapitre, trois collisions se produisent lors des traumatismes contondants. La première est la collision du véhicule contre un autre objet. La deuxième est la collision qui se produit lorsque le patient potentiel percute l’intérieur de l’habitacle du véhicule, percute le sol lors d’une chute, ou est coincé par une force créée par une explosion. La troisième intervient au moment où les structures dans les différentes régions du corps (tête, thorax, abdomen, etc.) heurtent la paroi qui entoure ces structures ou sont déchirées (force de cisaillement) de leurs fixations. La première collision sera abordée en lien avec les accidents de la circulation, les chutes et les explosions. Les deux dernières seront abordées par les régions spécifiques impliquées.



Accidents de la circulation


Il existe de nombreux mécanismes de traumatismes contondants, mais les accidents de la circulation sont les plus courants. Au cours de l’année 2008, 86 % des victimes de traumatisme contondant étaient des passagers ou des conducteurs d’un véhicule. Les 14 % restants étaient des piétons, des cyclistes ou autres (National Highway Traffic Safety Administration [NHTSA] [6]).


Les accidents de voiture peuvent être divisés schématiquement en cinq types :



Bien que ces mécanismes soient souvent combinés, il est important de connaître et d’identifier ces cinq mécanismes de base.


Une méthode pour estimer le potentiel lésionnel est d’examiner le véhicule pour déterminer lequel des cinq impacts a eu lieu, les échanges d’énergie, et la direction de l’impact. Les occupants du véhicule ont subi le même type de force que le véhicule et dans la même direction que celui-ci. La quantité des échanges de force avec l’occupant, toutefois, peut être réduite par l’absorption d’énergie par le véhicule.



Collision frontale


Dans la figure 4-11, par exemple, le véhicule a heurté en son centre un poteau. Le point d’impact a stoppé le mouvement vers l’avant, mais le reste de la voiture a continué d’avancer jusqu’à ce que l’énergie ait été absorbée par la déformation du véhicule. Le même type de mouvement produit chez le conducteur des blessures. La colonne de direction heurte le thorax, peut-être le centre du sternum. La voiture continue d’avancer, suffisamment pour déformer les structures du véhicule ; le thorax du conducteur en fait de même. Alors que le sternum stoppe son mouvement vers l’avant contre le tableau de bord, la paroi thoracique postérieure continue jusqu’à ce que l’énergie soit absorbée par la déformation et une possible fracture de côtes. Ce processus écrasera également le cœur et les poumons, qui sont pris au piège entre le sternum et la colonne vertébrale ainsi que la paroi thoracique postérieure.



La déformation du véhicule vous fournit une bonne estimation de sa vitesse au moment du choc. Si vous trouvez une voiture complètement enfoncée, c’est signe qu’elle se déplaçait probablement à grande vitesse, et il est probable que ses occupants soient gravement atteints.


Le véhicule s’arrête lors de l’impact, mais si les occupants ne sont pas attachés et donc freinés en même temps que leur véhicule, ils continueront leur trajectoire. En fait, il y a deux trajectoires possibles : par-dessus le volant ou en dessous.


L’utilisation d’une ceinture de sécurité et le déploiement d’un airbag ou d’un système de retenue va absorber une partie ou la plupart de l’énergie, réduisant ainsi le préjudice causé à la victime. Pour plus de clarté et de simplicité, l’occupant sera supposé non attaché dans les exemples suivants.



Bascule vers le haut (up and over)


Dans ce cas, l’élan du corps du conducteur l’entraîne tête la première par-dessus le volant (figure 4-12). C’est la tête qui va généralement heurter en premier le pare-brise. Le tronc va s’écraser contre le volant. Si c’est la poitrine qui heurte le volant, la cage thoracique, les muscles et les organes internes seront touchés. Si c’est l’abdomen qui heurte le volant, les organes internes, tels la rate, les reins et le foie, seront violemment comprimés. Bien que les organes solides soient les plus vulnérables, les organes creux, tel l’intestin grêle, peuvent aussi être endommagés par compression. Mais les reins, le foie et la rate peuvent aussi être lésés par cisaillement lorsque le tronc du patient est brusquement stoppé par le volant. Un organe peut être arraché de ses attaches anatomiques (figure 4-13). Par exemple, les reins peuvent être projetés en avant alors que la colonne vertébrale s’est déjà arrêtée, ce qui peut provoquer un arrachement des vaisseaux rénaux à leur départ de la veine cave ou de l’aorte abdominale. En effet, les gros vaisseaux sont fixés si solidement à la colonne vertébrale qu’un mouvement brusque des reins vers l’avant peut étirer ces vaisseaux jusqu’à la rupture. Le mouvement continu vers l’avant des reins peut étirer les vaisseaux rénaux jusqu’au point de rupture. Une action similaire peut déchirer l’aorte dans le thorax alors que la crosse aortique, non attachée, subit une tension de l’aorte descendante (figure 4-14).






Bascule vers le bas (« sous-marinage »)


Dans ce cas de figure, la victime s’enfonce dans son siège en direction du volant et du tableau de bord (figure 4-15). La manière dont les membres inférieurs seront blessés illustre bien l’intérêt qu’il y a à comprendre le mécanisme lésionnel. Beaucoup de blessures sont difficiles à identifier si elles ne sont pas suspectées par le mécanisme en cause.



Le pied, qui est posé sur le plancher ou sur le frein, risque de se tordre et de briser l’articulation de la cheville. Dans la plupart des cas, toutefois, le genou va se plier et heurter le tableau de bord.


Le genou peut heurter le tableau de bord en deux endroits : au niveau du tibia ou au niveau du fémur (figure 4-16A). Si le tibia est le premier à être bloqué par le tableau de bord, le fémur continue son mouvement vers l’avant et passe par-dessus, ce qui va provoquer une luxation du genou avec déchirure des ligaments et des structures de l’articulation. L’artère poplitée étant située juste derrière l’articulation du genou, une luxation de l’articulation s’accompagne fréquemment d’une lésion vasculaire. Il peut s’agir d’une rupture complète de l’artère ou bien, plus fréquemment, d’une lésion du revêtement intérieur de l’artère, ou intima (figure 4-16B). Dans un cas comme dans l’autre, un caillot peut se former à l’intérieur de l’artère, obstruant le flux sanguin en dessous de la lésion. L’identification précoce d’une lésion du genou et d’une possible lésion vasculaire va permettre aux médecins de savoir qu’ils doivent évaluer les vaisseaux de cette région. L’identification et le traitement précoces d’une lésion de l’artère poplitée réduit significativement le risque d’amputation. Si la circulation n’est pas rétablie dans un délai de 6 heures, une amputation sera souvent nécessaire. Si l’intervenant préhospitalier n’essaie pas de comprendre le mécanisme lésionnel ou s’il ne sait pas interpréter les traces de l’accident, la lésion risque d’être reconnue trop tard.



Bien que les traces de l’impact soient probablement visibles sur le genou du patient, l’enfoncement du tableau de bord là où le genou l’a heurté donne une idée de la violence du choc subi par l’articulation (figure 4-17). Une investigation est nécessaire à l’hôpital afin de mieux éliminer des blessures possibles.



Quand c’est le fémur qui reçoit le choc, l’énergie cinétique est absorbée par la diaphyse, qui peut se rompre (figure 4-18). Le fémur est stoppé net, et le bassin, qui continue son mouvement vers l’avant, peut passer au-dessus du fémur, provoquant une dislocation postérieure de la hanche (figure 4-19).




Une fois que les genoux et les jambes ont été stoppés par le tableau de bord, le tronc peut basculer vers l’avant contre le volant ou le tableau de bord. La victime, non attachée, risque alors les mêmes lésions que dans le mécanisme de bascule vers le haut décrit précédemment.


Reconnaître ces lésions potentielles et les transmettre au médecin des urgences peut être bénéfique pour le patient à long terme.



Collision arrière


Une collision arrière se produit lorsqu’une voiture est heurtée par l’arrière par un autre véhicule se déplaçant plus vite que lui. Dans ce type de collision, l’énergie cinétique est transformée en accélération. Plus la différence de vitesse entre ces deux véhicules est importante, plus l’énergie cinétique sera grande lors de l’impact, et plus le mécanisme lésionnel sera important.


Lors de l’impact, le véhicule est lancé vers l’avant comme une balle sortant d’un fusil. Toute la structure du véhicule ainsi que ses occupants vont suivre le même mouvement. Si l’appuie-tête du passager n’est pas positionné correctement derrière sa tête, la tête ne se déplacera pas en même temps que le reste du corps ; autrement dit, seuls le tronc et les membres inférieurs seront accélérés vers l’avant. Ce mouvement va provoquer une hyperextension de la nuque par-dessus l’appuie-tête. Ce mouvement peut arracher les ligaments de la colonne cervicale (figure 4-20A). Si l’appuie-tête est correctement relevé, la tête suivra le mouvement du corps sans hyperextension (figures 4-20B et encadré 4-1).




Dès lors, si le véhicule peut continuer son mouvement vers l’avant jusqu’à l’arrêt sans heurter d’obstacle, le passager ne sera probablement pas blessé. La plupart des mouvements corporels sont soutenus par le siège de manière similaire à un astronaute lancé en orbite. Mais si la voiture heurte un autre véhicule ou si le conducteur freine brusquement, il sera projeté vers l’avant et subira alors les lésions décrites pour les collisions frontales. Une telle collision comporte deux impacts successifs : arrière et frontal. Ce double choc augmente la probabilité de lésions.



Impact latéral


Un choc latéral se produit lorsqu’un véhicule est heurté par le côté. Le véhicule touché est projeté dans la direction opposée. La portière du véhicule est projetée contre le flanc des occupants. Ceux-ci risquent d’être blessés par l’impact de l’autre véhicule (figure 4-21), ou par le déplacement de la porte à l’intérieur du compartiment passagers (figure 4-22). Les lésions causées par ce choc seront moins graves si les occupants portent leur ceinture et se déplacent donc avec le véhicule [9].




Lors d’un impact latéral, cinq régions du corps sont exposées à des lésions :





Les impacts rapprochés produisent plus de lésions que les impacts à distance.




Tonneaux


Un véhicule faisant des tonneaux subit une succession d’impacts de différentes directions, tout comme le corps et les organes internes des occupants (figure 4-26). Chacun de ces impacts peut provoquer des lésions. Lorsqu’un véhicule fait des tonneaux, l’occupant portant sa ceinture de sécurité peut subir des lésions par cisaillement, du fait de la force centrifuge du véhicule en mouvement. Cette force est semblable à celle d’un carrousel tournant à toute vitesse. Même si les occupants du véhicule sont retenus par leur ceinture de sécurité, les organes internes sont entraînés par le mouvement et peuvent subir des arrachements. Les lésions sont encore plus graves si les occupants ne portent pas leur ceinture de sécurité. Dans la plupart des cas, ils sont éjectés du véhicule et sont alors écrasés par leur propre véhicule ou sont projetés sur le sol. De plus, si les occupants sont éjectés sur la chaussée, ils peuvent être heurtés par d’autres véhicules. La NHTSA rapporte qu’en 2008, 77 % des occupants totalement éjectés de leur véhicule sont décédés [13].


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May 27, 2017 | Posted by in GÉNÉRAL | Comments Off on 4: Cinématique des traumatismes

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