Död och kinetik
Vad händer när du dör?
DNews (YouTube)
I kemilaboratoriet kan vi använda vår förståelse för kinetik för att både mäta och manipulera tidslinjen för döden. Specifikt mäta tidpunkten för döden och bevara bevis efter döden.
Det finns två allmänna metoder genom vilka utredare bestämmer dödstidpunkten:
- Rate Method – i denna metod dödstidpunkten uppskattas genom att utvärdera närvaron / frånvaron av en indikator hos en avliden i samband med det kända beteendet hos sådana indikatorer.
- Sammanfallningsmetoden: – i denna metod uppskattas dödstidpunkten med utvärdera händelser som inträffar vid eller nära tidpunkten för dödsfallet, eller erbjuda information som tyder på en tidsperiod för dödshändelsen.
Du kommer att notera att i varje typ av bestämning är ordet ”uppskattat” används för att beskriva metoden. Detta beror på att trots alla framsteg som gjorts inom vetenskapen är dödstid fortfarande en av de minst pålitliga metoderna vi har. Det finns alldeles för många variabler som kan vrida resultaten för att det ska vara en exakt vetenskap.
De första stegen för att bestämma dödstid är 1) insamling av kroppen, 2) insamling av eventuella bevis runt kroppen och 3) insamling av information om den avlidne.
Låt oss gå igenom var och en av metoderna som visas i tabellen ovan och diskutera hur de används för att bestämma dödstid och sedan i det sista avsnittet kommer vi att diskutera mer detaljerad kemi så att du kan imponera på dina vänner med din kunskap nästa gång du tittar på CSI eller ben.
Torkning av blod
Blod är en komplex blandning av många typer av celler, näringsämnen och cellulärt avfall men huvudsakligen är det vatten. Som en vattenhaltig vätska torkar blodet vid en förutsägbar hastighet om vi känner till miljöparametrarna: temperatur, luftfuktighet, luftflöde, ytarea etc.
Rigor Mortis
Omedelbart efter döden alla muskler i kroppen y slappna av. Långsamt under de närmaste 24 till 48 timmarna börjar kroppen stelna (inte dra ihop sig utan bara låsa på plats) på grund av syrauppbyggnad i muskelvävnaderna. Denna förstyvningsprocess, kallad Rigor Mortis, har en ungefärlig känd tidpunkt och kan därför användas för att uppskatta dödstid. I allmänhet:
- Om kroppen känns varm och ingen stränghet är närvarande inträffade döden under 3 timmar innan.
- Om kroppen känns varm och stel, inträffade döden 3- 8 timmar tidigare.
- Om kroppen känns kall och stel, inträffade döden 8-36 timmar tidigare.
- Om kroppen är kall och inte stel, inträffade döden mer än 36 timmar tidigare .
Användningen av Rigor Mortis som en tid för dödsindikatorn är mindre än ideal på grund av de stora tidsperioder som den omfattar. Fönstren kan variera med så mycket som 24 timmar. Det finns också flera faktorer som allvarligt kan påverka början och tidslinjen för Rigor:
- temperatur
- sjukdom
- aktivitet före döden
- fysiska förhållanden där kroppen finns
Eftersom orsaken till Rigor Mortis är en kemisk reaktion kan reaktionens kinetik påverkas av samma faktorer som alla andra kemiska reaktioner. Temperaturen runt kroppen ökar antingen noggrannheten (varm) eller saktar ner den (kall). Sjukdomar som redan orsakar att kroppen har ökade mängder syra i muskelvävnaden (högre koncentration) ökar noggrannheten. Ansträngande aktivitet strax före döden kommer också att öka noggrannheten eftersom aktivitet också ökar mängden (koncentration) av syra i musklerna. Andra miljöaspekter kan orsaka en förändring i rigorns tidslinje, mest specifikt rörelse av kroppen när rigor har börjat. Om kroppen manipuleras under hårdhetsprocessen, tvingas röra sig eller böja sig trots att den är styv, är hårdheten trasig och kommer att inte reformera tillbaka till normala standarder. Detta gör det svårare eller omöjligt att ställa in dödstid för kroppar som har manipulerats eller dumpats med Rigor Mortis-tidslinjerna.
Rigor Mortis-hastighet
Livor Mortis
Livor Mortis (Lividity) är blodets sedimentering på grund av tyngdkraften. Livor Mortis börjar utvecklas 2-4 timmar efter döden, blir icke-fixerad eller blekbar upp till 8-12 timmar efter döden och fixerad eller icke-blanchabel efter 8-12 timmar från dödstidpunkten. Förutom att blodet slås samman, bryts små kärl upp i kroppen och producerar så kallade petechialblödningar eller Tardieu-fläckar.
Blanchering är det som uppstår när du trycker fingret på huden och ser en vit fläck för några sekunder. Blixten på huden kommer från fingertrycket som skjuter blodet bort från området i några sekunder. Brist på blod i området innebär brist på färg tills blodet rusar tillbaka när trycket har tagits bort.Utredarna kommer att trycka med fingret i ett område med sammansatt blod för att se om området är fixerat eller inte för att ytterligare bestämma dödstidpunkten. Denna process görs i allmänhet på brottsplatsen.
Lividity & Blanchering
Sammanlagning av blod är en fysisk process baserad på blodtrycksförlust när hjärtat slutar slå och kommer därför att ske i samma takt om temperaturen är kallt eller inte, så det är mindre känsligt för atmosfär än stränghet. Men som du kan se från tidslinjen nedan har Livor inte särskilt exakt mätning av dödstid efter 12 timmar, så det är också mindre användbart på kroppar som finns dagar eller veckor efter döden.
Livor Mortis hastighet
Algor Mortis
Algor Mortis är kylningen av kroppen efter död. Normal kroppstemperatur upprätthålls av blodcirkulationen. När hjärtat slutar upphör cirkulationen och kroppen börjar svalna. Normala kroppstemperaturer varierar men anses allmänt ha ett genomsnitt på 37,6 ° C. Av de metoder som visas för att bestämma dödstid är kroppstemperatur förmodligen den vanligaste som nämns på TV och i böcker, men är överlägset minst pålitlig på grund av antalet externa faktorer som kan påverka den:
- Kroppsmått
- Hållning
- Kläder
- Omgivningstemperatur
- Luftrörelse
allmän ekvation som används för att mäta dödstid baserat på kroppstemperatur är Glaister-ekvationen:
$$ {98.4 \ text {- uppmätt rektal temperatur} \ över 1,5} = \ text {ungefärliga timmar sedan döden} $ $
Detta innebär att kroppen sjunker cirka 1,5 grader för varje timme efter döden.
Det förekommer också filmning av ögonen runt Algors tid:
Utredare på platsen kan titta på ögonen för att göra en ungefärlig dödstid baserat på grumligheten som ses.
Den fascinerande processen för mänsklig nedbrytning (GRAFISK) – DeepBlue ( YouTube)
Sönderdelning
Nedbrytningsstadierna är välkända och kan användas som en grov guide för dödsfallet, särskilt i kroppar som inte hittats i veckor eller till och med månader. Medan Rigor, Livor och Aldor Mortis alla listas som nedbrytningsstadier, inträffar de alla inom 1-48 timmar efter döden. Senare stadier av sönderdelning måste användas som uppskattningar efter 48-timmarsfönstret.
Det finns två huvudsakliga sätt som kroppen sönderdelar: Autolys och förruttnelse. Båda dessa processer äger rum genom kemisk reaktion så att båda är föremål för de typiska kinetiska kontrollerna av en kemisk reaktion.
Autolys är den process genom vilken matsmältningsenzymer i kroppens celler bryter ner kolhydrater och proteiner.
Förruttning är den dominerande orsaken till vävnadsnedbrytning och beror på bakteriell aktivitet. Förruttnelse börjar 4 till 10 dagar efter döden. Det mesta av utseendet på en död kropp över tiden beror på förruttnelse:
- Uppblåsthet
- Grön missfärgning av buken
- Marmorering längs blodkärl-a brunsvart missfärgning i blodkärl orsakad av vätesulfidgas
- Blåsor och hudutsläpp
- Hår och naglar förloras
Förruttning sker snabbt när det finns är överskottsvärme, en sjukdom närvarande som peritonit där överflödiga bakterier redan fanns eller i en miljö där externa bakterier är höga som en avlopp. Kylning av kroppen kan sakta ned förrotning och frysning kan stoppa den helt.
Det finns fyra allmänna stadier av förruttnelse:
- Förruttnelse (4-10 dagar efter döden) – Autolys inträffar och gaser (lukt) och missfärgning börjar.
- Svart förruttnelse (10-20 dagar efter döden) – exponerad hud blir svart, uppblåsthet kollapsar och vätskor släpps ut från kroppen.
- Smörjäsning (20-50 dagar efter döden) – det återstående köttet avlägsnas, smörsyra bildas för att ”jäsa” resterna och kroppen börjar forma om den är i kontakt med marken.
- Dry Decay (50-365 dagar efter döden) – förfallet är mycket långsamt nu på grund av brist på vätska, hår och naglar faller ut.
Graden av förvrängning gör det möjligt för utredare att ungefär uppskatta dödstiden utifrån denna tidslinje men återigen bör du notera det breda tidsintervallet. Detta är inte en exakt vetenskap som gör åklagare väldigt olyckliga.
Flora och fauna
Växter och insekter används ofta för att ungefärligt döda. Genom observation på en brottsplats är det ofta möjligt att veta hur länge en kropp har varit där. Till exempel kommer gräs som täcks av kroppen långsamt att vissna och dö.Hur mycket specifika gräsarter dör när de är täckta är faktiskt kända och att ta ett prov av gräset till en botaniker kan ge dig en dödstid om personen dödades vid den scenen eller en tid då kroppen dumpades om de var dödas någon annanstans.
Insekter, flugor specifikt, angriper snabbt en oskyddad kropp och mage bildas (medan brutto) har väl förstått tidslinje som kan användas för att bestämma dödstid. Att ta prover av de presenterade maskarna till en entomolog (bugläkare) ger dig dödstid ganska exakt förutsatt att flugorna har tillgång till kroppen omedelbart efter döden.
Maginnehåll
mat som finns i mags offer kan ge ungefär dödstid baserat på graden av matsmältning som har ägt rum:
Måltidens storlek |
Tid i magen (börjar tömmas inom tio minuter) |
Ljus
|
1-2 timmar
|
Medium
|
3-4 timmar
|
Tungt
|
4-6 timmar
|
Glashaltigt kalium
En metod för ungefärlig dödstid som inte anges i tabellen är bestämningen av glasögon (ögonvätska) Kaliumkoncentration.
Kalium (K) är ett näringsämne i kroppen som hjälper till att upprätthålla balansen mellan el elektriska laddningar i och utanför cellmembran. Koncentrationen av intracellulärt kalium är upp till 40 gånger högre i de intracellulära vätskorna än i blodet. Efter döden börjar mängden kalium i och utanför cellmembranet att utjämnas med en jämn hastighet. Detta betyder att om du kan få en kaliumkoncentrationsavläsning från en intracellulär vätska efter döden, kan du bestämma dödstiden mycket mer exakt än någon av de tidigare nämnda metoderna. Glasögonvätskan i ögat är den vätska som oftast används för detta test om tillgängligt. Testresultaten är mest exakta mellan 1-12 timmar efter döden. Ekvationen som används för att bestämma dödstid baserat på en kaliumläckage på 0,14 milliEkvivalenter / liter / timme är:
$$ (7.14 \ times \ text {K} ^ + \ text {koncentration}) – 39.1 = \ text {timmar sedan döden} $$
Kaliumläckage är inte densamma för alla delar av världen och koroner har tabeller som hjälper dem att fastställa rätt läckage för sitt område.
Vitreous Humor är en gel som vätska som komponerar större delen av ögonvolymen.
Du har nu lärt dig de många metoder som utredare använder för att bestämma dödstid hos ett offer. Låt oss nu titta närmare på kemin bakom några av de metoder och processer som just diskuterats.