Morte e cinetica (Italiano)
Cosa succede quando muori?
DNews (YouTube)
Nel laboratorio di chimica, possiamo usare la nostra comprensione della cinetica sia per misurare che per manipolare la cronologia della morte. Misurazione specifica dell’ora del decesso e conservazione delle prove dopo la morte.
Esistono due metodi generali con cui gli investigatori determinano l’ora del decesso:
- Il metodo del tasso – in questo metodo l’ora del decesso è stimata valutando la presenza / assenza di un indicatore in un deceduto insieme al comportamento noto di tali indicatori.
- Il metodo della concorrenza: – in questo metodo l’ora della morte è stimata da valutare eventi che accadono al momento o vicino al momento della morte o offrire informazioni che suggeriscono un periodo di tempo per l’evento della morte.
Noterai che in ogni tipo di determinazione la parola “stimato” è utilizzato per descrivere il metodo. Questo perché nonostante tutti i progressi compiuti nella scienza, l’ora della morte è ancora una delle metodologie meno affidabili che abbiamo. Ci sono troppe variabili che possono distorcere i risultati perché sia una scienza esatta.
I primi passi per determinare l’ora del decesso sono 1) raccolta del cadavere, 2) raccolta di qualsiasi prova intorno al corpo e 3) raccolta di informazioni sul defunto.
Analizziamo ciascuno dei metodi mostrati nella tabella sopra e discute come vengono utilizzati per determinare l’ora della morte e poi nell’ultima sezione discuteremo più in dettaglio la chimica coinvolta in modo da poter impressionare i tuoi amici con le tue conoscenze la prossima volta che guarderai CSI o ossa.
Sangue essiccato
Il sangue è una miscela complessa di molti tipi di cellule, sostanze nutritive e rifiuti cellulari, ma principalmente è acqua. Essendo un fluido acquoso, il sangue si asciugherà a tasso prevedibile se conosciamo i parametri ambientali: temperatura, umidità, flusso d’aria, superficie ecc.
Rigor Mortis
Immediatamente dopo la morte tutti i muscoli del corpo rilassati. Lentamente nelle successive 24-48 ore il corpo inizia a irrigidirsi (non a contrarsi ma solo a bloccarsi) a causa di un accumulo di acido nei tessuti muscolari. Questo processo di irrigidimento, chiamato Rigor Mortis, ha un tempo di accadimento approssimativamente noto e può quindi essere utilizzato per stimare il momento della morte. In generale:
- Se il corpo si sente caldo e non è presente alcun rigore, la morte è avvenuta meno di 3 ore prima.
- Se il corpo si sente caldo e rigido, la morte è avvenuta 3- 8 ore prima.
- Se il corpo è freddo e rigido, la morte è avvenuta 8-36 ore prima.
- Se il corpo è freddo e non è rigido, la morte è avvenuta più di 36 ore prima .
L’uso di Rigor Mortis come indicatore del momento della morte è tutt’altro che ideale a causa dell’ampio arco di tempo che comprende. Le finestre possono variare fino a 24 ore. Esistono anche diversi fattori che possono influire gravemente sull’inizio e sulla tempistica del Rigore:
- temperatura
- malattia
- attività prima della morte
- condizioni fisiche in cui si trova il corpo
Poiché la ragione di Rigor Mortis è una reazione chimica, la cinetica della reazione può essere influenzata dagli stessi fattori di qualsiasi altra reazione chimica. La temperatura intorno al corpo aumenterà il tasso di rigore (caldo) o lo rallenterà (freddo). Le malattie che già fanno sì che il corpo abbia una maggiore quantità di acido nel tessuto muscolare (concentrazione più alta) aumenterà il tasso di rigore. Un’attività faticosa subito prima della morte aumenterà anche il tasso di rigore poiché l’attività aumenta anche la quantità (concentrazione) di acido nei muscoli. Altri aspetti ambientali possono causare un cambiamento nella sequenza temporale del rigore, in particolare il movimento del corpo una volta che il rigore è entrato in vigore. Se il corpo viene manipolato durante il processo di rigore, costretto a muoversi o piegarsi nonostante sia rigido, il rigore è rotto e non riformare gli standard normali. Ciò rende più difficile o impossibile impostare l’ora del decesso per i corpi che sono stati manipolati o scaricati utilizzando le tempistiche di Rigor Mortis.
Rate of Rigor Mortis
Livor Mortis
Livor Mortis (Lividity) è la sedimentazione del sangue nel corpo dovuta alla gravità. Livor Mortis inizia a svilupparsi 2-4 ore dopo la morte, diventa non fisso o cancellabile fino a 8-12 ore dopo la morte e fisso o non cancellabile dopo 8-12 ore dal momento della morte. Oltre al ristagno di sangue, i piccoli vasi si rompono in tutto il corpo producendo quelle che vengono chiamate emorragie petecchiali o macchie di Tardieu.
Lo sbiancamento è ciò che si verifica quando si preme il dito sulla pelle e si vede una macchia bianca per pochi secondi. L’alleggerimento della pelle deriva dalla pressione del dito che spinge il sangue lontano da quella zona per alcuni secondi. La mancanza di sangue nell’area significa mancanza di colore fino a quando il sangue non torna indietro una volta rimossa la pressione.Gli investigatori premeranno il dito in un’area di sangue raccolto per vedere se l’area è fissa o meno per determinare ulteriormente l’ora del decesso. Questo processo viene generalmente eseguito sulla scena del crimine.
Lividity & Sbiancamento
Il ristagno di sangue è un processo fisico basato sulla perdita di pressione sanguigna quando il cuore smette di battere e si verificherà quindi alla stessa velocità se la temperatura è freddo o no, quindi è meno suscettibile all’atmosfera che al rigore. Ma come puoi vedere dalla sequenza temporale qui sotto, Livor non ha una misurazione molto precisa dell’ora del decesso dopo 12 ore, quindi è anche meno utile sui corpi trovati giorni o settimane dopo la morte.
Tasso di Livor Mortis
Algor Mortis
Algor Mortis è il raffreddamento del corpo dopo Morte. La normale temperatura corporea è mantenuta dalla circolazione sanguigna. Quando il cuore si ferma, la circolazione cessa e il corpo inizia a raffreddarsi. Le temperature corporee normali variano, ma generalmente si pensa che abbiano una media di 98,6 oF (37 oC). Dei metodi mostrati per determinare l’ora del decesso, la temperatura corporea è probabilmente il più comune menzionato in televisione e nei libri, ma è di gran lunga il meno affidabile a causa del numero di fattori esterni che possono influenzarlo:
- Dimensioni del corpo
- Postura
- Abbigliamento
- Temperatura ambiente
- Movimento dell’aria
Il l’equazione generale utilizzata per misurare l’ora del decesso in base alla temperatura corporea è l’equazione di Glaister:
$$ {98.4 \ text {- temperatura rettale misurata} \ oltre 1,5} = \ text {ore approssimative dalla morte} $ $
Ciò significa che il corpo scende di circa 1,5 gradi per ogni ora dopo la morte.
Al tempo di Algor si verificano anche le riprese sopra gli occhi:
Gli investigatori sulla scena possono guardare negli occhi per calcolare l’ora approssimativa della morte in base alla nuvolosità osservata.
L’affascinante processo di decomposizione umana (GRAPHIC)
DeepBlue ( YouTube)
Decomposizione
Le fasi di decomposizione sono ben note e possono essere utilizzate come guida approssimativa per l’ora della morte, specialmente in quei corpi non trovati per settimane o addirittura mesi. Sebbene Rigor, Livor e Aldor Mortis siano tutti elencati come stadi di decomposizione, si verificano tutti entro 1-48 ore dalla morte. Le fasi successive della decomposizione devono essere utilizzate come stime dopo la finestra di 48 ore.
Ci sono due modi principali in cui il corpo si decompone: autolisi e putrefazione. Entrambi questi processi avvengono per reazione chimica, quindi entrambi sono soggetti ai tipici controlli cinetici di una reazione chimica.
L’autolisi è il processo mediante il quale gli enzimi digestivi all’interno delle cellule del corpo scompongono i carboidrati e le proteine.
La putrefazione è la causa predominante della degradazione dei tessuti ed è dovuta all’attività batterica. La putrefazione inizia da 4 a 10 giorni dopo la morte. La maggior parte dell’aspetto di un cadavere nel tempo è dovuta alla putrefazione:
- Gonfiore
- Scolorimento verde dell’addome
- Marmorizzazione lungo i vasi sanguigni-a colorazione marrone-nera nei vasi sanguigni causata dal gas di idrogeno solforato
- Vesciche e scivolamento della pelle
- Perdita di capelli e unghie
La putrefazione si verifica rapidamente quando c’è è il calore in eccesso, una malattia presente come la peritonite dove i batteri in eccesso erano già presenti o in un ambiente dove i batteri esterni sono alti come una fogna. Il raffreddamento del corpo può rallentare la putrefazione e il congelamento può fermarla del tutto.
Ci sono quattro fasi generali di putrefazione:
- Putrefazione (4-10 giorni dopo la morte): si verifica l’autolisi e iniziano i gas (odore) e lo scolorimento.
- Putrefazione nera (10-20 giorni dopo la morte): la pelle esposta diventa nera, il gonfiore collassa e i liquidi vengono rilasciati dal corpo.
- Fermentazione butirrica (20-50 giorni dopo la morte) – la carne rimanente viene rimosso, l’acido butirrico si forma “fermentando” i resti e il corpo inizia a modellarsi se a contatto con il suolo.
- Dry Decay (50-365 giorni dopo la morte) – il decadimento è molto lento ora a causa mancanza di liquidi, cadono capelli e unghie.
Il grado di putrefazione consente agli investigatori di stimare approssimativamente l’ora del decesso in base a questa sequenza temporale, ma ancora una volta dovresti notare l’ampio intervallo di tempo. Questa non è una scienza esatta che renderà i pubblici ministeri molto infelici.
Flora e fauna
Piante e insetti sono spesso usati per approssimare l’ora della morte. Attraverso l’osservazione sulla scena del crimine è spesso possibile sapere da quanto tempo un cadavere è stato lì. Ad esempio, l’erba coperta dal corpo appassirà e morirà lentamente.Le percentuali con le quali specifiche specie di erba muoiono quando coperte sono effettivamente note e portare un campione dell’erba a un botanico può darti un momento di morte se la persona è stata uccisa in quella scena o un momento in cui il corpo è stato scaricato se lo erano ucciso altrove.
Gli insetti, le mosche in particolare, infestano rapidamente un corpo non protetto e la formazione di larve (sebbene grossolana) ha una linea temporale ben compresa che può essere utilizzata per determinare l’ora della morte. Prelevare campioni dei vermi presenti a un entomologo (dottore degli insetti) ti darà l’ora della morte in modo abbastanza accurato, supponendo che le mosche abbiano accesso al corpo immediatamente dopo la morte.
Contenuto dello stomaco
il cibo trovato nello stomaco di una vittima può fornire l’ora approssimativa del decesso in base al grado di digestione avvenuto:
Dimensione del pasto |
Tempo nello stomaco (inizia a svuotarsi entro 10 minuti) |
Luce
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1-2 ore
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Medio
|
3-4 ore
|
Pesante
|
4-6 ore
|
Potassio vitreo
Un metodo per l’ora approssimativa della morte non elencata nella tabella è la determinazione della concentrazione di potassio vitreo (fluido oculare).
Il potassio (K) è un nutriente nel corpo che aiuta a mantenere l’equilibrio di el cariche ectrical all’interno e all’esterno delle membrane cellulari. La concentrazione di potassio intracellulare è più alta nei fluidi intracellulari che nel sangue fino a 40 volte. Dopo la morte, la quantità di potassio all’interno e all’esterno della membrana cellulare inizia a stabilizzarsi a un ritmo costante. Ciò significa che se è possibile ottenere una lettura della concentrazione di potassio da un fluido intracellulare dopo la morte, è possibile individuare l’ora della morte in modo molto più accurato rispetto a qualsiasi metodo menzionato in precedenza. Il fluido vitreo dell’occhio è il fluido più comunemente usato per questo test, se disponibile. I risultati del test sono più accurati tra 1-12 ore dopo la morte. L’equazione utilizzata per determinare l’ora del decesso sulla base di un tasso di perdita di potassio di 0,14 milliEquivalenti / litro / ora è:
$$ (7,14 \ times \ text {K} ^ + \ text {concentrazione}) – 39.1 = \ text {ore dalla morte} $$
La velocità di fuoriuscita di potassio non è la stessa per tutte le aree del mondo e i medici legali hanno tabelle che li aiutano a stabilire il tasso di perdita corretto per la loro area.
Il Vitreous Humor è un fluido simile a un gel che compone la maggior parte del volume dell’occhio.
Ora sei stato presentato ai molti metodi utilizzati dagli investigatori per determinare l’ora del decesso di una vittima. Ora diamo uno sguardo più da vicino alla chimica alla base di alcuni dei metodi e dei processi appena discussi.