Død og kinetikk
Hva skjer når du dør?
DNews (YouTube)
I kjemilaboratoriet kan vi bruke vår forståelse av kinetikk til både å måle og manipulere tidslinjen for døden. Spesifikt måle dødstidspunktet og bevare bevis etter døden.
Det er to generelle metoder som etterforskere bestemmer dødstidspunktet:
- Rate Method – i denne metoden dødstidspunktet estimeres ved å evaluere tilstedeværelsen / fraværet av en indikator hos en avdød i forbindelse med den kjente oppførselen til slike indikatorer.
- Samstemmighetsmetoden: – i denne metoden estimeres dødstidspunktet ved evaluere hendelser som skjer på eller nær dødstidspunktet, eller tilby informasjon som antyder en tidsperiode for dødshendelsen.
Du vil merke at i hver type bestemmelse er ordet «estimert» brukt til å beskrive metoden. Dette er fordi til tross for alle fremskrittene innen vitenskapen, er dødstid fortsatt en av de minst pålitelige metodene vi har. Det er bare for mange variabler som kan vride resultatene for at det skal være en eksakt vitenskap.
De første trinnene i å bestemme dødstidspunktet er 1) innsamling av kroppen, 2) innsamling av evidens rundt kroppen og 3) innsamling av informasjon om den avdøde.
La oss gå gjennom hver av metodene vist i tabellen over og diskutere hvordan de brukes til å bestemme dødstidspunktet, og i den siste delen vil vi diskutere mer detaljert kjemi slik at du kan imponere vennene dine med din kunnskap neste gang du ser CSI eller bein.
Tørking av blod
Blod er en kompleks blanding av mange typer celler, næringsstoffer og cellulært avfall, men hovedsakelig er det vann. Som en vandig væske vil blod tørke ved en forutsigbar hastighet hvis vi kjenner miljøparametrene: temperatur, fuktighet, luftstrøm, overflateareal osv.
Rigor Mortis
Umiddelbart etter døden alle musklene i kroppen y slapp av. Sakte i løpet av de neste 24 til 48 timene begynner kroppen å stivne (ikke trekke seg sammen, men bare låse seg på plass) på grunn av syreoppbygging i muskelvevet. Denne avstivningsprosessen, kalt Rigor Mortis, har en omtrent kjent tidspunkt for forekomst og kan derfor brukes til å estimere dødstidspunktet. Generelt:
- Hvis kroppen føles varm og ingen strenghet er tilstede, skjedde døden under 3 timer før.
- Hvis kroppen føles varm og stiv, skjedde døden 3- 8 timer tidligere.
- Hvis kroppen føles kald og stiv, skjedde døden 8-36 timer tidligere.
- Hvis kroppen er kald og ikke stiv, skjedde døden mer enn 36 timer tidligere .
Bruken av Rigor Mortis som en tid for dødsindikator er mindre enn ideell på grunn av de store tidsperioder den omfatter. Vinduene kan variere med hele 24 timer. Det er også flere faktorer som kan påvirke begynnelsen og tidslinjen for Rigor alvorlig:
- temperatur
- sykdom
- aktivitet før døden
- fysiske forhold der kroppen blir funnet
Fordi årsaken til Rigor Mortis er en kjemisk reaksjon, kan kinetikken til reaksjonen påvirkes av de samme faktorene som enhver annen kjemisk reaksjon. Temperaturen rundt kroppen vil enten øke hastigheten på strenghet (varm) eller senke den (kald). Sykdommer som allerede fører til at kroppen har økte mengder syre i muskelvevet (høyere konsentrasjon) vil øke hastigheten på strenghet. Anstrengende aktivitet rett før døden vil også øke hastigheten på strenghet siden aktivitet også øker mengden (konsentrasjon) av syre i musklene. Andre miljøaspekter kan forårsake en endring i streng tidslinje, mest spesifikt bevegelse av kroppen når strenghet har kommet inn. Hvis kroppen blir manipulert under strenghetsprosessen, tvunget til å bevege seg eller bøye seg til tross for å være stiv, er rigoren ødelagt og ikke reformere tilbake til normale standarder. Dette gjør det vanskeligere eller umulig å sette dødstid for kropper som er manipulert eller dumpet ved hjelp av Rigor Mortis-tidslinjene.
Rate of Rigor Mortis
Livor Mortis
Livor Mortis (Lividity) er avsetning av blod i kroppen på grunn av tyngdekraften. Livor Mortis begynner å utvikle seg 2-4 timer etter døden, blir ikke fast eller blekbar opptil 8-12 timer etter døden og fast eller ikke-blekbar etter 8-12 timer fra dødstidspunktet. I tillegg til blodsammenbrudd, smelter små kar gjennom kroppen og produserer det som kalles petechialblødninger eller Tardieu-flekker.
Blanchering er det som oppstår når du trykker fingeren på huden din og du ser en hvit flekk for noen få sekunder. Lynet på huden kommer fra fingertrykket som skyver blodet bort fra området i noen sekunder. Mangel på blod i området betyr mangel på farge til blodet styrter tilbake når trykket er fjernet.Etterforskere vil trykke på fingeren i et område med samlet blod for å se om området er løst eller ikke for ytterligere å bestemme dødstidspunktet. Denne prosessen gjøres vanligvis på åstedet.
Lividity & Blanchering
Samling av blod er en fysisk prosess basert på tap av blodtrykk når hjertet slutter å slå og vil derfor forekomme i samme hastighet om temperaturen er kaldt eller ikke, så det er mindre utsatt for atmosfære enn strenghet. Men som du kan se fra tidslinjen nedenfor, har ikke Livor veldig nøyaktig måling av dødstidspunktet etter 12 timer, så det er også mindre nyttig på kropper funnet dager eller uker etter døden.
Livor Mortis-hastighet
Algor Mortis
Algor Mortis er kjøling av kroppen etter død. Normal kroppstemperatur opprettholdes av blodsirkulasjonen. Når hjertet stopper opp, opphører sirkulasjonen og kroppen begynner å avkjøles. Normale kroppstemperaturer varierer, men antas vanligvis å ha et gjennomsnitt på 37,6 ° C. Av metodene som er vist for å bestemme dødstidspunktet, er sannsynligvis kroppstemperatur den vanligste som er nevnt på TV og i bøker, men er den minst pålitelige på grunn av antall eksterne faktorer som kan påvirke den:
- Kroppsdimensjoner
- Holdning
- Klær
- Omgivelsestemperatur
- Luftbevegelse
generell ligning som brukes til å måle dødstid basert på kroppstemperatur er Glaister-ligningen:
$$ {98.4 \ text {- målt rektal temperatur} \ over 1.5} = \ text {omtrentlige timer siden døden} $ $
Dette betyr at kroppen faller omtrent 1,5 grader for hver time etter døden.
Også filming av øynene forekommer rundt Algors tid:
Etterforskere på scenen kan se på øynene for å lage en omtrentlig dødstid basert på uklarheten sett.
Den fascinerende prosessen med menneskelig nedbrytning (GRAFISK) – DeepBlue ( YouTube)
Nedbrytning
Stadiene for nedbrytning er velkjente og kan brukes som en grov guide for dødstidspunktet, spesielt i de kroppene som ikke er funnet i flere uker eller måneder. Mens Rigor, Livor og Aldor Mortis alle er oppført som nedbrytningsstadier, skjer de alle innen 1-48 timer etter døden. Senere nedbrytningsstadier må brukes som estimater etter 48-timersvinduet.
Det er to hovedmåter kroppen nedbryter: Autolyse og Putrefaction. Begge disse prosessene skjer ved kjemisk reaksjon, slik at begge er underlagt de typiske kinetiske kontrollene av en kjemisk reaksjon.
Autolyse er prosessen der fordøyelsesenzymer i kroppens celler bryter ned karbohydrater og proteiner.
Forråtnelse er den dominerende årsaken til vevsnedbrytning og skyldes bakteriell aktivitet. Forråtnelse starter 4 til 10 dager etter døden. Det meste av utseendet til en død kropp over tid skyldes forråtnelse:
- Oppblåsthet
- Grønn misfarging av magen
- Marmorering langs blodårene-a brun svart misfarging i blodkar forårsaket av hydrogensulfidgass
- Blemmer og glatt hud
- Tap av hår og negler
Forråtnelse skjer raskt når det er er overflødig varme, en sykdom tilstede som peritonitt hvor overflødige bakterier allerede var til stede eller i et miljø der eksterne bakterier er høye som en kloakk. Kjøling av kroppen kan redusere forråtnelse og frysing kan stoppe den helt.
Det er fire generelle stadier av forråtnelse:
- Forråtnelse (4-10 dager etter døden) – Autolyse oppstår og gasser (lukt) og misfarging starter.
- Svart forråtnelse (10-20 dager etter døden) – eksponert hud blir svart, oppblåsthet kollapser og væsker frigjøres fra kroppen.
- Smørlig gjæring (20-50 dager etter døden) – det gjenværende kjøttet fjernes, smørsyre dannes og «gjærer» restene og kroppen begynner å forme seg hvis den er i kontakt med bakken.
- Dry Decay (50-365 dager etter døden) – forfallet er veldig sakte nå pga. mangel på væske, hår og negler faller ut.
Graden av forråtnelse lar etterforskere grovt estimere dødstidspunktet basert på denne tidslinjen, men igjen bør du merke deg det store tidsområdet. Dette er ikke en eksakt vitenskap som vil gjøre påtalemyndighetene veldig misfornøyde.
Flora og fauna
Planter og insekter brukes ofte til å anslå dødstid. Gjennom observasjon på et åsted er det ofte mulig å vite hvor lenge en kropp har vært der. For eksempel vil gress som er dekket av kroppen sakte visne og dø.Hastighetene der bestemte gressarter dør når dekket er, er faktisk kjent, og å ta en prøve av gresset til en botaniker kan gi deg et dødstidspunkt hvis personen ble drept på den scenen eller en tid da kroppen ble dumpet hvis de var drept andre steder.
Insekter, fluer spesifikt, angriper raskt en ubeskyttet kropp og mage-dannelse (mens grov) har godt forstått tidslinje som kan brukes til å bestemme dødstidspunktet. Å ta prøver av magen som er tilstede til en entomolog (bugdoktor) vil gi deg dødstid ganske nøyaktig forutsatt at fluene har tilgang til kroppen umiddelbart etter døden.
Magens innhold
mat som er funnet i offerets mage kan gi omtrentlig dødstid basert på fordøyelsesgraden som har funnet sted:
Måltidstørrelse |
Tid i mage (begynner å tømmes innen 10 minutter) |
Lys
|
1-2 timer
|
Medium
|
3-4 timer
|
Heavy
|
4-6 timer
|
Glasslegemet
En metode for tilnærmet dødstid som ikke er oppført i tabellen, er bestemmelsen av glasslegemet (øyevæske). Kaliumkonsentrasjon.
Kalium (K) er et næringsstoff i kroppen som hjelper til med å opprettholde balansen mellom el elektriske ladninger i og utenfor cellemembraner. Konsentrasjonen av intracellulært kalium er opptil 40 ganger høyere i de intracellulære væskene enn i blodet. Etter døden begynner mengden kalium i og utenfor cellemembranen å utjevnes jevnt. Dette betyr at hvis du kan få en kaliumkonsentrasjonsavlesning fra en intracellulær væske etter døden, kan du finne dødstidspunktet mye mer nøyaktig enn noen av de tidligere nevnte metodene. Glasslegemet i øyet er den væsken som oftest brukes til denne testen hvis tilgjengelig. Resultatene av testen er mest nøyaktige mellom 1-12 timer etter døden. Ligningen som brukes til å bestemme dødstidspunktet basert på en kaliumlekkasje på 0,14 milliEkvivalenter / liter / time er:
$$ (7.14 \ times \ text {K} ^ + \ text {konsentrasjon}) – 39.1 = \ text {timer siden døden} $$
Kaliumlekkasjen er ikke den samme for alle områder i verden og koroner har tabeller som hjelper dem med å etablere riktig lekkasjerate for sitt område.
Vitreous Humor er en gelaktig væske som komponerer mesteparten av øyets volum.
Du har nå blitt introdusert for de mange metodene etterforskere bruker for å bestemme dødstidspunktet for et offer. La oss nå se nærmere på kjemien bak noen av metodene og prosessene som nettopp er diskutert.