CC BY
28
ПЕРСПЕКТИВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕАОВАНИЙ
© В.И. Витер, А.А. Халиков, А.Ю. Вавилов, 2003 УДК 340.628.3
В.И. Витер, A.A. Халиков, А.Ю. Вавилов ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПОДХОД К МОДЕЛИРОВАНИЮ ПРОЦЕССА ПОСМЕРТНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА
Кафедра судебной медицины (зав. кафедрой - проф. В.И. Витер)
Ижевской государственной медицинской академии
В статье рассматриваются некоторые вопросы установления давности смерти тепловым способом. Предлагается при анализе темпа посмертного охлаждения трупа проводить учет патогенетических механизмов, предшествующих наступлению смерти, что, по мнению авторов, будет способствовать повышению точности определения давности смерти.
Ключевые слова: давность смерти, термометрия, патогенез.
V.I.Viter,A.A.Khalikov, A.J.Vavilov PATHOGENESIS POINT OF VIEW ON THE MODEL OF POSTMORTEM HUMAN BODY COOLING
Izhevsk
Some problems of death age estimation are observed in the article. Pathogenesis mechanisms, which precede death coming, are suggested to consider in order to raise precision of death age definition.
Keywords: death age, thermometry, pathogenesis.
В настоящее время при определении давности наступления смерти (ДНС), уже давно перешедшей из ряда узкоспециальной - судебно-медицинской, в разряд стоящих на стыке различных специальностей, в первую очередь, из области естественных наук [9], наиболее употребительными являются математические модели, использующие экспоненциальный температурный тренд, как наиболее объективно воспроизводящие реальные теплофизические особенности изучаемого объекта.
Попытки повысить точность определения ДНС, требуя для своего решения глубокого рассмотрения вопросов пато- и танатогенеза [14], приводят исследователей как к выявлению новых, ранее не использованных для термометрии, диагностических зон, так и к повышению точности уже существующих методик.
Несколько ранее, нами уже указывалось на возможные пути к разрешению данной проблемы [2].
Для этого нами проведено исследование, заключающееся в изучении температурных особенностей посмертного охлаждения трупов лиц, проходящих судебно-медицинское исследование на базе ГУЗ "Бюро судебно-медицинской экспертизы" МЗ УР, г. Ижевска и бюро судебно-медицинской экспертизы г. Уфа (Башкортостан).
Весь исследованный нами материал был распределен на четыре группы по признаку патогенетических механизмов, предшествующих наступлению смерти. В частности
были сформированы следующие группы - асфиксия, объединяющая в себя все случаи наступления смерти по ас-фиктическому типу, проявляющемуся в полнокровии внутренних органов, жидком состоянии крови и др. признаках, характеризующих данный вид смерти. Выбор данной группы обусловлен фактом - более быстрым охлаждением трупов лиц, причиной смерти которых является механическая асфиксия, отмечаемым некоторыми исследователями [4, 5]. Второй группой явились случаи отравления. Известно [14], что при отравлении некоторыми веществами, в частности алкоголем, характеризующие данный вид смерти прижизненные расстройства различных систем организма [11], приводят к особенностям охлаждения трупа, проявляющимся интенсивной периферической теплоотдачей на фоне расширенных кровеносных сосудов поверхностных отделов трупа и повышенной проницаемостью сосудистых стенок [1].
Третьей группой были выделены случаи смерти человека от различных видов механической травмы, не сопровождающихся значительными разрушениями тела человека, что могло бы резко отразиться на процессе его охлаждения в виду деформаций туловища и нарушений нормальных анатомических соотношений между органами. Общим для всех случаев, составляющих данную группу, явилось развитие у пострадавших шоковой реакции, обусловившей наступление их смерти. Как указывал А.Ю. Ва-
вилов [2], характерные для шоковой реакции изменения теплопроводящих свойств внутренних органов и периферических слоев тела, составляющих его стенку при двухслойной тепловой модели, должны найти свое отражение в процессе посмертного охлаждения. Данное положение было решено проверить в ходе настоящего исследования.
Четвертой группой были выделены случаи скоропостижной смерти от различных соматических заболеваний, среди которых нарушения со стороны сердечно-сосудистой системы (ишемическая болезнь сердца), дыхательной (пневмонии), желудочно-кишечной (геморрагический панкреонекроз) и некоторых других. Данная группа выделена в качестве группы сравнения, показатели термических постоянных в которой планировалось сопоставлять с таковыми для прочих групп.
Значения термических постоянных, для выделенных групп, представлены на рис. 1.
5,2±1,88
I 22,3±1,25
____________19,9±1,29_____________________________
і 16,6±0,95 ГП 17^23 і 16,9±1
Печень Пр. Печень Пр. Печень Пр. Печень Пр.
кишка кишка кишка кишка
Асфиксия Отравления Шок Скороп. смерть
Шок Асфиксия Скоропостижная смерть
Отравления 7,803>3,73 «да» 4,511>3,39 «да» 4,381>2,83 «да»
Скоропостижная смерть 4,080>3,39 «да» 0,617<2,83 «нет»
Асфиксия 3,005>2,83 «да»
Ньюмена-Кейлса достоверные значимые различия не установлены (Табл. 2). Таким образом, представляется возможным сделать вывод, что темп посмертного охлаждения тела, регистрируемый термометром в зоне прямой кишки является однотипным для всех наблюдаемых случаев, вне зависимости от варианта патогенеза и причины смерти конкретного наблюдаемого случая.
Таблица 2
Вычисленные значения критерия Ньюмена-Кейлса в сравнении с его критическим значением при Р<95 для исследуемых групп ректальной термометрии
Асфиксия Отравления Скоропостижная смерть
Шок 3,280<3,73 «нет» 1,513<3,39 «нет» 1,092<2,83 «нет»
Скоропостижная смерть 2,378<3,39 «нет» 0,582<2,83 «нет»
Отравления 1,580<2,83 «нет»
Рис. 1. Средние значения постоянных времени экспоненты т для печеночной и ректальной термометрии
При сравнении данных выборок по критерию Нью-мена-Кейлса, предназначенного для случаев множественных сравнений и в полной мере удовлетворяющего потребностям предстоящего исследования, установлено существование достоверных значимых различий во всех анализируемых нами исследовательских группах, за исключением пары "скоропостижная смерть - асфиксия". Данное обстоятельство свидетельствует о том, что темп охлаждения всех этих зон имеет индивидуальные особенности. Отсутствие же различий в паре "скоропостижная смерть - асфиксия" свидетельствует о сходном характере посмертного охлаждения, без каких-либо отличительных друг от друга черт (Табл. 1).
Таблица 1
Вычисленные значения критерия Ньюмена-Кейлса в сравнении с его критическим значением при Р<95 для исследуемых групп печеночной термометрии
Для уточнения степени влияния выявленных нами особенностей на процесс посмертного охлаждения тела человека, было принято решение произвести аналитический расчет его температурных трендов в анализируемых нами зонах для всех исследовательских групп.
В качестве модели тела в посмертном периоде В.А. Куликов [7] предлагает модель с сосредоточенными параметрами в виде двухслойной структуры, где внутренний слой (собственно тело) образован внутренними органами, имеющими близкие значения теплофизических параметров [1], а внешний слой (поверхностный) включает жировую прослойку, кожу и одежду, с теплофизическими параметрами, существенно отличающимися от параметров внутренних органов [3]. Согласно данной модели О.В. Щепочкиным [13] получен закон изменения текущей (посмертной) температуры тела Тт (т) при известной зависимости температуры поверхностного слоя Тп (т), являющегося более общим решением формулы С. Henssge [16, 18] тепловой задачи для двухслойного объекта, в виде следующего уравнения:
Тт— = (Тт0 - Тс)е — + (Тпо - Тс)——— е — - (Тпо - Тс)-—- е т1 -т2 — - т2
т
— + тс
(1)
В исследовательских группах ректальной термометрии, при сравнении исследовательских групп по критерию
где Тто - внутренняя (прижизненная) температура тела, Тпо -температуравнешнего слоя (поверхноститела), Тс-температура среды, т -время (ДНС), Т1 - постоянная времени экспоненты регулярной стадии охлаждения, т2 -постоянная времени нерегулярной стадии охлаждения, равная 1/12 ть
Приняв температуру внешнего слоя Тпо равной внутренней температуре ТТо, мы можем рассчитать среднюю зависимость температуры печени - Тт (П) и прямой кишки Тт (ПК) от давности наступления смерти для средних стационарных условий остывания до 0°С.
Приняв прижизненную температуру печени равной 37,5°С [10,12,19], произведем расчет тш т2 для результатов печеночной термометрии для учитываемых групп: асфиксия — т1=21,9; т2=21,9/12=1,82, отравления -т1=25,2; т2=25,2/ 12=2,1, шок — т 1=19,9; т2=19,9/12=1,65, скоропостижная смерть — т1=22,9; т2=22,9/12=1,85.
Для ректальной термометрии и анализируемых групп получим: асфиксия —т1 15,7; т2=15,7/12=1,3, отравления — т1=16,6; т2=16,6/12=1,38, шок — т1=17,4; т2=17,4/12=1,45, скоропостижная смерть — т1=16,9; т2=16,9/12=1,4.
30
25
21,9±3,33
20
15
10
5
0
г
г
Прижизненную температуру прямой кишки примем равной 37°С [6,15,17].
При подстановке вычисленных значений т1 и т2 в уравнение (1) получены ряд математических выражений, описывающих процесс посмертного охлаждения в исследуемых группах.
Введя в полученные уравнения значение ДНС — т в интервале от 0 до 48 часов произведем расчет темпов посмертного охлаждения в печени с учетом изучаемых патогенетических процессов и представим полученные данные в графическом виде (рис. 2, 3).
Давность смерти
|—о—Асфиксия —Д—Отравления —а—Шок —о—Скороп.смерть |
Рис. 2. Динамика посмертного охлаждения трупа по результатам печеночной термометрии с учетом патогенетических процессов Как следует из полученных температурных трендов, в случаях развития у пострадавших незадолго до смерти шоковой реакции на механические повреждения, процесс охлаждения тела протекает более интенсивно, приближаясь к температуре окружающей среды уже к концу вторых суток после смерти.
40.0
35.0
30.0
£ 25,0 а р
я 20,0 р е
| 15,0
I-
10.0 5,0 0,0
т- ОСОиЭОСЧ1ЛОЭч-тГГ'-ОСОиЭ
Давность смерти
|—о—Асфиксия —Д—Отравления —6—Шок —о—Скороп.смерть |
Рис. 3. Динамика посмертного охлаждения трупа по результатам ректальной термометрии с учетом патогенетических процессов Как указывалось в работах В.А. Куликова и соавт. [8], кровь является своеобразным "теплоносителем" в организме, обеспечивая тепловое взаимодействие между органами и структурами, разобщенными территориально. Во время шока, характерная для него централизация кровообращения, приводит к обеднению кровью периферических
отделов тела - его стенки и повышенному кровенаполнению, чаще неравномерному, внутренних органов, что, в свою очередь, сопровождается повышением их теплопроводящих свойств. В связи с этим, создаются предпосылки для более интенсивной передачи тепла к поверхностным слоям тела, а, соответственно, и во внешнюю среду, что приводит к быстрому охлаждению тела. Из курса оказания первой медицинской помощи известно, что пострадавших, при подозрении на наличие у них шоковой реакции, необходимо согреть. Данное положение полностью подтверждается нашим исследованием. Шоковую реакцию на повреждение в данном случае необходимо рассматривать как "срыв температурного гомеостаза" [12], расстройство регуляции температуры, наступающее прижизненно и приводящее к изменениям теплового взаимодействия его со средой.
В свою очередь случаи отравления, в частности отравления алкоголем, характеризуются менее интенсивным охлаждением, продолжаясь более длительный промежуток времени. По нашему мнению, данное обстоятельство, возможно объяснить резким кровенаполнением не только центральных отделов, но и периферии, сопровождающимся повышением проницаемости сосудистых стенок и выходом жидкой части крови за пределы сосудистого русла - в ткани. При этом создаваемый "запас" крови - теплоносителя, в большем, чем обычно количестве, препятствует быстрому охлаждению тела. Таким образом, несмотря на сравнительно быстрое охлаждение поверхностных слоев тела, температура центральных его отделов, в которых и проводится термометрия, снижается постепенно, удлиняя охлаждение тела в целом.
Механическая асфиксия по темпу своего охлаждения, по нашим данным, практически не отличается от контроля - группы скоропостижной смерти. По нашему мнению, данное обстоятельство объясняется тем, что наблюдаемые при асфиксии полнокровие внутренних органов и жидкое состояние крови, а так же в некоторых случаях и незначительное (по сравнению с отравлением алкоголем) повышение проницаемости сосудистых стенок, называемые в совокупности "общеасфиктическими признаками", характеризуют и скоропостижную смерть. В последнем случае они расцениваются экспертами как "признаки быстро наступившей смерти". Таким образом, быстрый характер наступления смерти в группе "скоропостижная смерть" носит общие с асфиксией закономерности, приводя к общим закономерностям охлаждения тела.
При ректальной термометрии (рис. 2.), процесс охлаждения во всех выделенных нами группах, протекает практически с одинаковой скоростью, а незначительные его вариации объясняются величиной статистической погрешности.
В связи с этим, мы не считаем возможным рекомендовать проведение ректальной термометрии в тех случаях, когда требуется наиболее точное определение ДНС и исследуемый случай относится к одной из обоснованных нами исследовательских групп (шок, отравления, скоропостижная смерть или асфиксия). Проведение печеночной термометрии с последующим расчетом ДНС, учитывающим особенности патогенеза, следует считать предпочтительным.
Литература.
1. Вавилов А.Ю. Теплофизические параметры тканей внутренних органов человека в раннем постмортальном периоде для целей определения давности наступления смерти термометрическим способом. Дисс. канд. мед. наук. — М., 2000. - 130 с.
2. Вавилов А.Ю. О некоторых особенностях постмортального охлаждения трупа при различных вариантах танатогенеза // Проблемы экспертизы в медицине. Научно-практический журнал. 2002. — № 3. Ижевск. "Экспертиза", с. 35-37
3. Вавилов А.Ю., Хохлов С.В. К вопросу определения давности наступления смерти термометрическим способом // Труды молодых ученых России. Сборникматериалов IIIМедицинского Конгресса. Октябрь 4-7,2000, Ижевск, Россия - Ижевск: Экспертиза, 2000. - С. 93-96.
4. Витер В.И., Е.Ф. Газов, А.А. Матышев, Е.С. Мишин, Ю.А. Молин, В.Т. Севрюков, Л.В. Сибилева Судебно-медицинская экспертиза механической асфиксии //Руководство для врачей. - С.-Пб. - Ижевск: Медицина, 1993. - 219 с.
5. ГурочкинЮ.Д., Витер В.И. Судебная медицина: Курс лекций. М., 2002. - 328 с.
6. Кильдюшов Е.И., Буромский И.В. Использование поправочных коэффициентов при установлении давности наступления смерти на месте обнаружения трупа с помощью номограмм С. Henssge. // Суд.-мед. экспертиза. - 1997. - №4. - С.4-7.
7. Куликов В.А. Практическая методика измерения ДНС по методу регулярного теплового режима. // Современные вопросы судебной медицины и экспертной практики. - Ижевск: Экспертиза. -1998, Вып. Х - С.115 -120.
8. Куликов В.А., Вавилов А.Ю., Рамишвили А.Д. Электрическая модель тела человека как многослойного объекта // Применение вычислительной техники в измерительных системах. Межвузовский сборник. - Ижевск: Экспертиза, 1997. - С. 48-52.
9. Куликов В.А., Витер В.И. Алгоритмы функционирования информационно-измерительной системы определения ДНС // Актуальные аспекты судебной медицины. - Ижевск: Экспертиза, 1999. - Вып. 5. - С.97-103.
10. Новиков П.И. Аспекты судебно-медицинской диагностики давности наступления смерти //Вопросы судебно-медицинской танатологии. - Харьков, 1983. - С.48-51.
11. Пермяков А.В., Витер В.И., Неволин Н.И. Судебно-медицинская гистология. Руководство для врачей. Издание второе, переработанное и дополненное. - Ижевск-Екатеринбург: "Экспертиза", 2003, -214 с.
12. Толстолуцкий В.Ю. Математическое моделирование динамики температуры в постмортальном периоде для определения давности наступления смерти: Автореф. дис.... д-ра мед. наук. - М., 1995. - 38 с.
13. Щепочкин О.В. Термометрия головного мозга в аспекте определения давности наступления смерти Дисс. канд. мед. наук. -Ижевск., 2001. -130 с.
14. Эль-ХассанМ.А. Характеристика посмертной термодинамики тела человека при различных вариантах танатогенеза. Дис.... канд. мед. наук - М., 2002 -156 с.
15. Hensel H.,Bruck K.,Raths P. Homeothermic organisms. // In: Temperature and Life. - Berlin - Heidelberg - New York, Springer,1973.
16. Henssge C. Die Prezission von Todeszeitschatzungen durch die mathematische Beschraibung der rektalen Leichenabkiihlung//Z.Rechtsmed. -1979. - Bd. 83. -№ 1. - S.49-67.
17. Henssge C. Todeszeitschatzungen durch die mathematische Beschraibung der rektalen Leichenabkiihlung unter verschiedenen Abkiihlungsbedingungen //Z.Rechtsmed. - 1981. - Bd. 87. - № 3. - S.147-178.
18. Henssge C., Brinkmann B. //Arch. Kriminol. - 1984. - Bd. 174. - № 3-4. - S. 96-112.
19. Whittow G.C. Comparative Physiology of Thermoregulation.- New York-London, Academic Press.- Vol. I-III, 1971.
© C.A. Якунин, 2003 УДК 340.624:617.51-001.4-07
С.А. Якунин
О ВЛИЯНИИ НЕКОТОРЫХ ФАКТОРОВ НА РАЗМЕРЫ КОНТУЗИОННЫХ ОЧАГОВ У ПРАКТИЧЕСКИ ЗДОРОВЫХ И БОЛЬНЫХ ЛИЦ
Кафедра судебной медицины ММАим. И.М. Сеченова (зав. кафедрой - проф. Ю.И.Пиголкин); Тверское областное Бюро судебно-медицинской экспертизы (начальник бюро - А.П. Миронов)
Выявлена прямая зависимость размеров очагов ушиба головного мозга от жесткости поверхности соударения, силы травматического воздействия и объема костных повреждений при падении навзничь у практически здоровых лиц и пострадавших с алкогольной болезнью. Показано снижение толерантности ткани головного мозга к нагрузке у пострадавших с ГБІІ-ІІІ стадий и резко выраженным атеросклерозом сосудов основания головного мозга). Ключевые слова: жесткость поверхности соударения, сила травматического воздействия, энергия, пошедшая на деформацию мягких тканей и костей черепа, дефицит кинетической энергии.
S.A.Yakunin
ABOUT INFLUENCE OF SOME FACTORS ON CONTUSION CENTERS FORMING OF HEALTHY AND SICK PEOPLE Tver
Direct relation between size of brain’s contusion centers a nd rigidity of impact surface, volume of bone’s damages, head’s kinetic energy during rebound from surface in the time of falling on the back of healthy people was estimated. Influence of some diseases, leading to decrease of brain’s tissue elastic characteristics, on forming of contusion centers was shown. Keywords: rigidity of impact surface, force impact, deformation energy, kinetic energy deficiency.
Целью нашего исследования было изучение влияния кинематических и силовых факторов, жесткости поверхности соударения, силы травматического воздействия на размеры очагов ушибов головного мозга (УГМ) у практически здоровых и больных лиц при падении навзничь с высоты роста. Объектами исследования послужили 56 случаев собственных наблюдений судебно-медицинских исследований трупов лиц от 18 до 72 лет с изолированной смертельной ЧМТ, возникшей только при известных обстоятельствах.
Голова человека при падении перед столкновением (I-фаза) с поверхностью обладает определенной кинетической энергией Е кин, которую можно определить по известной из физики формуле:
2
где:
Екин - кинетическая энергия головы до столкновения с поверхностью;
Шг- масса головы;
Уг- скорость головы, равная уг = ;
mv
E
