Kuolema ja kinetiikka
Mitä tapahtuu, kun kuolet?
DNews (YouTube)
Kemian laboratoriossa voimme käyttää ymmärrystä kinetiikasta sekä mittaamaan että manipuloimaan. kuoleman aikajana. Erityisesti kuoleman ajan mittaaminen ja todisteiden säilyttäminen kuoleman jälkeen.
On kaksi yleistä tapaa, joilla tutkijat määrittävät kuoleman ajan:
- Nopeusmenetelmä – tässä menetelmässä kuoleman aika arvioidaan arvioimalla indikaattorin olemassaolo / puuttuminen kuolleessa yhdessä tällaisten indikaattorien tunnetun käyttäytymisen kanssa.
- Samanaikaisuusmenetelmä: – tässä menetelmässä kuoleman aika arvioidaan arvioida tapahtumia, jotka tapahtuvat kuolemanhetkellä tai sen lähellä, tai tarjota tietoa, joka ehdottaa kuolemantapahtuman ajanjaksoa.
Huomaa, että jokaisessa määritystyypissä sana ”arvioitu” on käytetään kuvaamaan menetelmää. Tämä johtuu siitä, että kaikesta tieteen edistymisestä huolimatta kuoleman aika on edelleen yksi vähiten luotettavista menetelmistä, joita meillä on. On aivan liian monta muuttujaa, jotka voivat vääristää tuloksia, jotta se olisi tarkka tiede.
Ensimmäiset vaiheet kuoleman ajan määrittämisessä ovat 1) ruumiin kerääminen, 2) todisteiden kokoaminen ruumiin ympärillä ja 3) tietojen kerääminen kuolleesta.
Anna mennä läpi kukin yllä olevassa taulukossa esitetyistä menetelmistä ja keskustelemme siitä, miten niitä käytetään kuoleman ajan määrittämiseen, ja sitten viimeisessä osassa käsitellään yksityiskohtaisemmin mukana olevaa kemiaa, jotta voit tehdä vaikutuksen ystävillesi tietosi kanssa, kun seuraavan kerran katsot CSI: tä tai luut.
Veren kuivaus
Veri on monimutkainen seos monenlaisista soluista, ravinteista ja solujätteistä, mutta pääasiassa se on vettä. Vesipitoisena nesteenä veri kuivuu ennustettavissa oleva nopeus, jos tiedämme ympäristöparametrit: lämpötila, kosteus, ilmavirta, pinta-ala jne.
Rigor Mortis
Heti kuoleman jälkeen kaikki kehon lihakset rentoudu. Hitaasti seuraavien 24-48 tunnin aikana keho alkaa jäykistyä (ei supistua vaan lukittua paikalleen) johtuen hapon kertymisestä lihaskudoksiin. Tällä jäykistymisprosessilla, jota kutsutaan Rigor Mortikseksi, on karkeasti tunnettu esiintymisaika ja sitä voidaan siksi käyttää kuoleman ajan arvioimiseen. Yleensä:
- Jos keho tuntuu lämpimältä eikä siinä ole tarkkuutta, kuolema tapahtui alle 3 tuntia aikaisemmin.
- Jos keho tuntuu lämpimältä ja jäykältä, kuolema tapahtui 3- 8 tuntia aikaisemmin.
- Jos keho tuntuu kylmältä ja jäykältä, kuolema tapahtui 8-36 tuntia aikaisemmin.
- Jos keho on kylmä eikä jäykkä, kuolema tapahtui yli 36 tuntia aiemmin .
Rigor Mortiksen käyttö kuoleman ilmaisimena on vähemmän kuin ihanteellinen, koska se kattaa suuren ajanjakson. Ikkunat voivat vaihdella jopa 24 tunnissa. On myös useita tekijöitä, jotka voivat vaikuttaa vakavasti Rigorin puhkeamiseen ja aikajanaan:
- lämpötila
- sairaus
- aktiivisuus ennen kuolemaa
- fyysiset olosuhteet, joissa keho löytyy
Koska Rigor Mortiksen syy on kemiallinen reaktio, reaktion kinetiikkaan voivat vaikuttaa samat tekijät kuin mihin tahansa muuhun kemialliseen reaktioon. Kehon ympärillä oleva lämpötila joko lisää tarkkuutta (kuuma) tai hidastaa sitä (kylmä). Sairaudet, jotka jo aiheuttavat elimistössä lisääntyneen happamäärän lihaskudoksessa (korkeampi pitoisuus), lisää tarkkuutta. Voimakas aktiivisuus juuri ennen kuolemaa lisää myös kurinalaisuutta, koska aktiivisuus lisää myös hapon määrää (pitoisuutta) lihaksissa. Muut ympäristönäkökohdat voivat aiheuttaa muutoksen tiukkuuden aikataulussa, erityisesti kehon liikkeessä, kun tiukkuus on asetettu. Jos kehoa manipuloidaan tarkkuuden aikana, pakotetaan liikkumaan tai taipumaan jäykkyydestään huolimatta, jäykkyys rikkoutuu ja ei uudisteta takaisin normaaleihin standardeihin. Tämä tekee Rigor Mortis -aikatauluilla manipuloitujen tai upotettujen ruumiiden kuolemanajan asettamisen vaikeammaksi tai mahdottomammaksi.
Mortiksen kovuusaste
Livor Mortis
Livor Mortis (elävyys) on veren laskeutuminen kehoon painovoiman vuoksi. Livor Mortis alkaa kehittyä 2-4 tuntia kuoleman jälkeen, muuttuu kiinteäksi tai blansableiksi jopa 8-12 tunniksi kuolemasta ja kiinteäksi tai blansableiksi 8-12 tunnin kuluttua kuolemasta. Veren keräämisen lisäksi pienet verisuonet hajoavat koko kehossa ja aiheuttavat niin sanottuja petechiaalisia verenvuotoja tai Tardieu-täpliä.
Valkaisu tapahtuu, kun painat sormeasi iholle ja näet valkoisen täplän. Muutama sekunti. Ihon vaaleneminen johtuu sormen paineesta, joka työntää verta pois tältä alueelta muutaman sekunnin ajan. Veren puute alueella tarkoittaa värin puutetta, kunnes veri kiirehtii takaisin paineen poistamisen jälkeen.Tutkijat painavat sormiaan yhdistetyn veren alueella tarkistaakseen, onko alue kiinteä vai ei, jotta kuoleman aika voidaan määrittää edelleen. Tämä prosessi tehdään yleensä rikospaikalla.
Lividity & Vaalennus
Veren kerääminen on fyysinen prosessi, joka perustuu verenpaineen menetykseen, kun sydän lopettaa lyönnin, ja tapahtuu siten samalla nopeudella riippumatta siitä, onko lämpötila on kylmä vai ei, joten se on vähemmän herkkä ilmakehälle kuin tarkkuus. Mutta kuten alla olevasta aikajanasta näet, Livorilla ei ole kovin tarkkaa mittausta kuoleman ajasta 12 tunnin jälkeen, joten se on myös vähemmän hyödyllinen ruumiille, jotka löytyvät päiviä tai viikkoja kuoleman jälkeen.
Livor Mortis -aste
Algor Mortis
Algor Mortis on kehon jäähdytys kuolema. Verenkierto ylläpitää normaalia kehon lämpötilaa. Kun sydän pysähtyy, verenkierto loppuu ja keho alkaa jäähtyä. Normaalit ruumiinlämpötilat vaihtelevat, mutta niiden uskotaan yleensä olevan keskimäärin 98,6 oF (37 oC). Kuoleman ajan määrittämiseksi osoitetuista menetelmistä kehon lämpötila on todennäköisesti yleisimmin mainittu televisiossa ja kirjoissa, mutta se on ylivoimaisesti vähiten luotettava johtuen siihen vaikuttavien ulkoisten tekijöiden määrästä:
- Rungon mitat
- Asento
- Vaatteet
- Ympäristön lämpötila
- Ilman liike
yleinen yhtälö, jota käytetään kuoleman ajan mittaamiseen ruumiinlämpötilan perusteella, on Glaister-yhtälö:
$$ {98,4 \ text {- mitattu peräsuolen lämpötila} \ yli 1,5} = \ text {likimääräinen tunti kuolemasta} $ $
Tämä tarkoittaa, että keho laskee noin 1,5 astetta jokaista tuntia kuoleman jälkeen.
Algoritmin ajankohtana esiintyy myös silmien kuvaamista:
Tapahtumapaikan tutkijat voivat katsoa silmiä ja tehdä arvioidun kuoleman ajan havaitun pilvisyyden perusteella.
Ihmisen hajoamisen kiehtova prosessi (GRAPHIC)
DeepBlue ( YouTube)
Hajoaminen
Hajoamisen vaiheet ovat hyvin tunnettuja, ja niitä voidaan käyttää karkeana ohjeena kuoleman aikaan erityisesti niissä elimissä, joita ei löydy viikoista tai jopa kuukausista. Vaikka Rigor, Livor ja Aldor Mortis on kaikki lueteltu hajoamisen vaiheina, ne kaikki tapahtuvat 1-48 tunnin kuluessa kuolemasta. Hajoamisen myöhempiä vaiheita on käytettävä arvioina 48 tunnin ikkunan jälkeen.
Keho hajoaa kahdella tavalla: autolyysi ja mädäntyminen. Molemmat näistä prosesseista tapahtuvat kemiallisella reaktiolla, joten molempiin kohdistuu kemiallisen reaktion tyypillisiä kineettisiä säätöjä.
Autolyysi on prosessi, jossa kehon solujen ruuansulatusentsyymit hajottavat hiilihydraatit ja proteiinit.
Mätäneminen on pääasiallinen kudosten hajoamisen syy ja se johtuu bakteerien aktiivisuudesta. Mädäntyminen alkaa 4-10 päivää kuoleman jälkeen. Suurin osa kuolleen ruumiin ulkonäöstä johtuu ajan myötä mädäntymisestä:
- turvotus
- vatsan vihreä värimuutos
- marmoroituminen verisuonia pitkin-a ruskean mustan värimuutos verisuonissa rikkivetykaasun vaikutuksesta
- Rakkulat ja ihon liukastuminen
- Hiusten ja kynsien menetys
Mätäneminen tapahtuu nopeasti, kun on ylimääräinen lämpö, sairaus, kuten peritoniitti, jossa bakteereja oli jo läsnä, tai ympäristössä, jossa ulkoiset bakteerit ovat korkealla kuin viemäri. Kehon jäähdytys voi hidastaa mädäntymistä ja jäätyminen voi pysäyttää sen kokonaan. mädäntymisessä on neljä yleistä vaihetta:
- mädäntyminen (4-10 päivää kuoleman jälkeen) – Autolyysi tapahtuu ja kaasut (haju) ja värimuutokset alkavat.
- Musta mädäntyminen (10-20 päivää kuoleman jälkeen) – paljastunut iho muuttuu mustaksi, turvotus romahtaa ja nesteitä vapautuu kehosta.
- Voihappokäyminen (20-50 päivää kuoleman jälkeen) – jäljellä oleva liha poistetaan, voihappo muodostuu ”fermentoimalla” jäännöksiä ja keho alkaa homeutua, jos se on kosketuksessa maahan.
- Kuiva hajoaminen (50-365 päivää kuoleman jälkeen) – hajoaminen on nyt hyvin hidasta nesteiden puute, hiukset ja kynnet putoavat.
Mätänemisen aste antaa tutkijoille mahdollisuuden arvioida karkeasti kuoleman ajan tämän aikajanan perusteella, mutta jälleen kerran on huomattava, että ajanjaksot ovat suuret. Tämä ei ole tarkka tiede, joka tekee syyttäjistä erittäin onneton.
Kasvisto ja eläimistö
Kasveja ja hyönteisiä käytetään usein arvioimaan kuoleman aikaa. Tarkkailemalla rikospaikalla on usein mahdollista tietää, kuinka kauan ruumis on ollut siellä. Esimerkiksi ruumis, jonka keho peittää, kuihtuu hitaasti ja kuolee.Nopeus, jolla tietyt ruoholajit kuolevat peitettynä, on tosiasiallisesti tiedossa, ja näytteen ottaminen ruohosta kasvitieteilijälle voi antaa sinulle kuoleman, jos henkilö tapettiin kyseisessä paikassa tai kun ruumis kaatettiin, jos heidät tapettu muualla.
Hyönteiset, erityisesti kärpäset, tartuttavat nopeasti suojaamattoman ruumiin ja karkea muodostuminen (vaikka se on karkea) on ymmärtänyt aikajanan, jota voidaan käyttää kuoleman ajan määrittämiseen. Näytteiden ottaminen lonkeroista entomologille (virhelääkäri) antaa sinulle kuoleman ajan melko tarkasti olettaen, että kärpäsillä on pääsy kehoon välittömästi kuoleman jälkeen.
Vatsan sisältö
ruoka, joka löytyy uhrin vatsasta, voi antaa arvioidun kuolemanajan ruoansulatusasteen perusteella:
Aterian koko |
Aika vatsassa (alkaa tyhjentyä 10 minuutissa) |
Kevyt
|
1-2 tuntia
|
Keskitaso
|
3-4 tuntia
|
raskas
|
4-6 tuntia
|
Lasimainen kalium
Yksi menetelmä Kuolleiden ajan arvioimiseksi, jota ei ole lueteltu taulukossa, on lasiaisen (silmän nesteen) kaliumpitoisuuden määrittäminen.
Kalium (K) on elimistön ravintoaine, joka auttaa ylläpitämään el ektraaliset varaukset solukalvojen sisällä ja ulkopuolella. Solunsisäisen kaliumin pitoisuus on suurempi solunsisäisissä nesteissä kuin veressä jopa 40 kertaa. Kuoleman jälkeen kaliumin määrä solukalvon sisällä ja ulkopuolella alkaa tasaantua tasaisella nopeudella. Tämä tarkoittaa sitä, että jos saat kaliumpitoisuuden lukeman solunsisäisestä nesteestä kuoleman jälkeen, voit määrittää kuoleman ajan paljon tarkemmin kuin mikään edellisistä mainituista menetelmistä. Silmän lasiainen neste on tässä testissä yleisimmin käytetty neste, jos sellainen on käytettävissä. Testin tulokset ovat tarkimmat 1-12 tunnin kuluttua kuolemasta. Kuoleman ajan määrittämiseen käytetty yhtälö kaliumvuototaajuuden 0,14 milliekvivalenttia / litra / tunti perusteella on:
$$ (7,14 kertaa \ teksti {K} ^ + \ teksti {pitoisuus}) – 39.1 = \ text {tuntia kuolemasta} $$
Kaliumvuodon nopeus ei ole sama kaikilla maailman alueilla, ja huurintekijöillä on taulukot, jotka auttavat heitä määrittämään alueelleen oikean vuotomäärän.
Lasimainen huumori on geelimäinen neste, joka muodostaa suurimman osan silmän tilavuudesta.
Sinulle on nyt tutustuttu moniin menetelmiin, joita tutkijat käyttävät uhrin kuoleman ajan määrittämiseen. Tarkastellaan nyt lähemmin joidenkin juuri keskusteltujen menetelmien ja prosessien kemiaa.