Śmierć i kinetyka
Co się dzieje, gdy umierasz?
DNews (YouTube)
W laboratorium chemicznym możemy wykorzystać naszą wiedzę na temat kinetyki zarówno do pomiaru, jak i do manipulowania Kalendarium śmierci. W szczególności mierzenie czasu zgonu i zachowanie dowodów po śmierci.
Istnieją dwie ogólne metody określania czasu śmierci przez badaczy:
- Metoda częstości – w tej metodzie czas zgonu jest szacowany poprzez ocenę obecności / braku wskaźnika u zmarłego w połączeniu ze znanym zachowaniem się takich wskaźników.
- Metoda zbieżności: – w tej metodzie czas zgonu jest szacowany przez ocenianie wydarzeń, które mają miejsce w momencie śmierci lub w pobliżu, lub oferowanie informacji sugerujących okres czasu, w którym nastąpi śmierć.
Zauważysz, że w każdym typie określenia słowo „oszacowany” używany do opisu metody. Dzieje się tak, ponieważ pomimo wszystkich postępów dokonanych w nauce, czas śmierci jest nadal jedną z najmniej wiarygodnych metod, jakie mamy. Jest po prostu zbyt wiele zmiennych, które mogą wypaczyć wyniki, aby była to nauka ścisła.
Pierwsze kroki w określeniu czasu śmierci to 1) zebranie ciała, 2) zebranie wszelkich dowodów wokół ciała i 3) zebranie informacji o zmarłym.
Przejdźmy przez każdą z metod przedstawionych w powyższej tabeli i omówimy, w jaki sposób są one używane do określenia czasu zgonu, a następnie w ostatniej sekcji omówimy bardziej szczegółowo chemię, która jest z tym związana, abyś mógł zaimponować znajomym swoją wiedzą podczas następnego oglądania CSI lub kości.
Suszenie krwi
Krew jest złożoną mieszaniną wielu typów komórek, składników odżywczych i odpadów komórkowych, ale głównie jest to woda. Jako płyn wodny, krew wysycha w przewidywalny wskaźnik, jeśli znamy parametry środowiskowe: temperaturę, wilgotność, przepływ powietrza, powierzchnię itp.
Rigor Mortis
Natychmiast po śmierci wszystkie mięśnie ciała odpręż się. Powoli w ciągu następnych 24 do 48 godzin ciało zaczyna sztywnieć (nie kurczyć się, ale po prostu blokować) z powodu nagromadzenia kwasu w tkankach mięśniowych. Ten proces usztywniania, zwany Rigor Mortis, ma z grubsza znany czas wystąpienia i dlatego można go wykorzystać do oszacowania czasu śmierci. Ogólnie:
- Jeśli ciało jest ciepłe i nie ma sztywności, śmierć nastąpiła mniej niż 3 godziny wcześniej.
- Jeśli ciało było ciepłe i sztywne, śmierć nastąpiła 3- 8 godzin wcześniej.
- Jeśli ciało jest zimne i sztywne, śmierć nastąpiła 8-36 godzin wcześniej.
- Jeśli ciało jest zimne i nie sztywne, śmierć nastąpiła ponad 36 godzin wcześniej. .
Użycie Rigor Mortis jako wskaźnika czasu śmierci jest mniej niż idealne ze względu na duże okresy czasu, które obejmuje. Okna mogą się różnić nawet o 24 godziny. Istnieje również kilka czynników, które mogą poważnie wpłynąć na początek i oś czasu Rigor:
- temperatura
- choroba
- aktywność przed śmiercią
- warunki fizyczne, w których znajduje się ciało
Ponieważ przyczyną Rigor Mortis jest reakcja chemiczna, na kinetykę reakcji mogą wpływać te same czynniki, co w przypadku każdej innej reakcji chemicznej. Temperatura wokół ciała będzie albo zwiększać stopień sztywności (gorąca), albo ją spowalniać (zimno). Choroby, które już powodują, że organizm ma zwiększone ilości kwasu w tkance mięśniowej (wyższe stężenie), zwiększają szybkość zżerowania. Intensywny wysiłek fizyczny tuż przed śmiercią również zwiększa stopień zesztywnienia, ponieważ aktywność zwiększa również ilość (stężenie) kwasu w mięśniach. Inne aspekty środowiskowe mogą powodować zmianę osi czasu rygoru, w szczególności ruch ciała po jego wprowadzeniu. Jeśli ciało jest manipulowane podczas procesu sztywności, zmuszane do ruchu lub zginania pomimo sztywności, sztywność zostaje przerwana i nie reformować z powrotem do normalnych standardów. To sprawia, że ustawienie czasu śmierci dla ciał, które zostały zmanipulowane lub porzucone przy użyciu osi czasu Rigor Mortis, jest trudniejsze lub niemożliwe.
Współczynnik Rigor Mortis
Livor Mortis
Livor Mortis (Żywotność) to osadzanie się krwi w ciele w wyniku grawitacji. Livor Mortis zaczyna się rozwijać 2-4 godziny po śmierci, staje się nieutrwalona lub blanszowalna do 8-12 godzin po śmierci i utrwalona lub nieblanszowalna po 8-12 godzinach od śmierci. Oprócz gromadzenia się krwi, małe naczynia krwionośne rozpadają się w całym ciele, powodując tak zwane krwotoki wybroczynowe lub plamy Tardieu.
Blanszowanie występuje, gdy naciskasz palcem na skórę i widzisz białą plamę kilka sekund. Rozjaśnienie skóry jest spowodowane uciskiem palca, który wypycha krew z tego obszaru na kilka sekund. Brak krwi w tym obszarze oznacza brak koloru, dopóki krew nie zacznie wracać po usunięciu ciśnienia.Śledczy będą przyciskać palec do obszaru, w którym zgromadziła się krew, aby sprawdzić, czy obszar jest naprawiony, czy też nie, aby dokładniej określić czas śmierci. Ten proces jest zwykle wykonywany na miejscu zbrodni.
Żywotność & Blanszowanie
Gromadzenie się krwi jest procesem fizycznym polegającym na utracie ciśnienia krwi, gdy serce przestaje bić, a zatem zachodzi w tym samym tempie, niezależnie od temperatury jest zimny lub nie, więc jest mniej podatny na działanie atmosfery niż na sztywność. Ale jak widać na poniższej osi czasu, Livor nie ma bardzo dokładnego pomiaru czasu śmierci po 12 godzinach, więc jest również mniej pomocny w przypadku ciał znalezionych dni lub tygodnie po śmierci.
Rate of Livor Mortis
Algor Mortis
Algor Mortis to ochłodzenie organizmu po śmierć. Prawidłową temperaturę ciała utrzymuje krążenie krwi. Kiedy serce zatrzymuje się, ustaje krążenie i organizm zaczyna się ochładzać. Normalna temperatura ciała jest różna, ale ogólnie uważa się, że wynosi średnio 98,6 oF (37 oC). Spośród przedstawionych metod określania czasu zgonu temperatura ciała jest prawdopodobnie najczęściej wymieniana w telewizji i książkach, ale jest najmniej wiarygodna ze względu na liczbę czynników zewnętrznych, które mogą na nią wpływać:
- Wymiary ciała
- Postawa
- Odzież
- Temperatura otoczenia
- Ruch powietrza
ogólnym równaniem używanym do pomiaru czasu zgonu na podstawie temperatury ciała jest równanie Glaistera:
$$ {98.4 \ text {- zmierzona temperatura w odbycie} \ ponad 1,5} = \ text {przybliżona liczba godzin od śmierci} $ $
Oznacza to, że ciało spada o około 1,5 stopnia na każdą godzinę po śmierci.
Mniej więcej w czasach Algora pojawia się filmowanie nad oczami:
Śledczy na miejscu zdarzenia mogą spojrzeć w oczy, aby oszacować czas śmierci na podstawie widocznego zachmurzenia.
Fascynujący proces rozkładu człowieka (GRAPHIC)
DeepBlue ( YouTube)
Rozkład
Etapy rozkładu są dobrze znane i można je wykorzystać jako przybliżony przewodnik po czasie śmierci, zwłaszcza w przypadku ciał, których nie znaleziono od tygodni lub nawet miesięcy. Chociaż Rigor, Livor i Aldor Mortis są wymienione jako etapy rozkładu, wszystkie występują w ciągu 1-48 godzin po śmierci. Późniejsze etapy rozkładu należy traktować jako oszacowania po 48-godzinnym oknie.
Istnieją dwa główne sposoby rozkładu organizmu: autoliza i gnicie. Oba te procesy zachodzą w wyniku reakcji chemicznej, więc oba podlegają typowej kinetycznej kontroli reakcji chemicznej.
Autoliza to proces, w którym enzymy trawienne w komórkach ciała rozkładają węglowodany i białka.
Gnicie jest główną przyczyną degradacji tkanek i jest spowodowane aktywnością bakterii. Gnicie zaczyna się od 4 do 10 dni po śmierci. Większość przypadków pojawiania się martwego ciała z biegiem czasu jest spowodowana gniciem:
- Wzdęcia
- Zielone przebarwienie brzucha
- Marmurki wzdłuż naczyń krwionośnych – a brązowo-czarne przebarwienia w naczyniach krwionośnych spowodowane gazowym siarkowodorem
- Pęcherze i ślizganie się skóry
- Utrata włosów i paznokci
Gnicie następuje szybko to nadmierne ciepło, choroba obecna, taka jak zapalenie otrzewnej, w którym występował już nadmiar bakterii lub w środowisku, w którym bakterie zewnętrzne są wysokie, jak w kanalizacji. Chłodzenie ciała może spowolnić proces gnicia, a zamrażanie może go całkowicie zatrzymać.
Istnieją cztery ogólne etapy gnicia:
- Gnicie (4-10 dni po śmierci) – następuje autoliza i rozpoczyna się gazy (zapach) i odbarwienie.
- Czarna gnicia (10-20 dni po śmierci) – odsłonięta skóra robi się czarna, wzdęcia zapadają się, a płyny są uwalniane z organizmu.
- Fermentacja masłowa (20-50 dni po śmierci) – pozostały miąższ usuwany jest kwas masłowy, który „fermentuje” pozostałości, a ciało w kontakcie z ziemią zaczyna pleśnić.
- Próchnica (50-365 dni po śmierci) – próchnica jest teraz bardzo powolna z powodu brak płynów, wypadają włosy i paznokcie.
Stopień gnicia pozwala śledczym z grubsza oszacować czas śmierci na podstawie tej osi czasu, ale ponownie należy zwrócić uwagę na szerokie zakresy czasu. To nie jest nauka ścisła, która bardzo unieszczęśliwi prokuratorów.
Flora i Fauna
Rośliny i owady są często używane do określenia przybliżonego czasu śmierci. Dzięki obserwacji na miejscu zbrodni często można dowiedzieć się, jak długo przebywa tam ciało. Na przykład trawa przykryta ciałem będzie powoli więdnąć i umierać.Wskaźniki, z jakimi określone gatunki traw giną po przykryciu, są rzeczywiście znane, a pobranie próbki trawy do botanika może podać czas śmierci, jeśli osoba została zabita na tym miejscu lub czas, kiedy ciało zostało porzucone, jeśli tak było. zabite gdzie indziej.
Owady, a konkretnie muchy, szybko atakują niezabezpieczone ciało, a formacja larw (choć wulgarna) ma dobrze zrozumiałą linię czasu, którą można wykorzystać do określenia czasu śmierci. Pobranie próbek robaków obecnych u entomologa (lekarza od robaków) da ci dość dokładny czas śmierci, zakładając, że muchy mają dostęp do ciała bezpośrednio po śmierci.
Zawartość żołądka
żywność znaleziona w żołądku ofiary może podać przybliżony czas śmierci na podstawie stopnia trawienia, które miało miejsce:
Rozmiar posiłku |
Czas w żołądku (zaczyna się opróżniać w ciągu 10 minut) |
Light
|
1-2 godziny
|
Średni
|
3-4 godziny
|
Ciężki
|
4-6 godzin
|
Potas szklisty
Jedna metoda dla przybliżonego czasu zgonu nie wymieniony w tabeli to oznaczenie stężenia potasu w ciele szklistym (płynie ocznym).
Potas (K) jest składnikiem odżywczym organizmu, który pomaga utrzymać równowagę el ładunki elektryczne wewnątrz i na zewnątrz błon komórkowych. W płynach wewnątrzkomórkowych stężenie potasu wewnątrzkomórkowego jest nawet 40-krotnie wyższe niż we krwi. Po śmierci ilość potasu wewnątrz i na zewnątrz błony komórkowej zaczyna się wyrównywać w stałym tempie. Oznacza to, że jeśli możesz odczytać stężenie potasu z płynu wewnątrzkomórkowego po śmierci, możesz określić czas śmierci znacznie dokładniej niż którakolwiek z wcześniej wymienionych metod. Płyn szklisty oka jest najczęściej używanym płynem do tego badania, jeśli jest dostępny. Wyniki testu są najdokładniejsze w okresie od 1 do 12 godzin po śmierci. Równanie użyte do określenia czasu śmierci na podstawie szybkości wycieku potasu wynoszącej 0,14 milliEquivalents / litr / godzinę to:
$$ (7.14 \ times \ text {K} ^ + \ text {stężenie}) – 39.1 = \ text {godzin od śmierci} $$
Częstotliwość wycieków potasu nie jest taka sama dla wszystkich obszarów świata, a koronery mają tabele, które pomagają im ustalić prawidłowy współczynnik wycieku dla ich obszaru.
Vitreous Humor to żel podobny do płynu, który stanowi większość objętości oka.
Zostaliście zapoznani z wieloma metodami stosowanymi przez śledczych do określenia czasu śmierci ofiary. Przyjrzyjmy się teraz bliżej chemii stojącej za niektórymi z omówionych metod i procesów.