Какво се случва с човек след смъртта
Разпадането на нашите органи след смъртта може да бъде много вълнуващо, ако се осмелите да навлезете в детайлите, разбира се. Разследването се води от Мо Костанди.
„Не е необходима твърде много сила, за да се счупи“, казва служителката в погребалния дом Холи Уилямс, вдигайки ръката на Джон и леко я огъвайки в лакътя и китката. „Обикновено колкото по-свежо е тялото, толкова по-лесно ми е да работя с него.“
Уилямс говори тихо и се държи безгрижно, което изобщо не отговаря на естеството на работата й. Тя израства и по-късно работи в семейния погребален дом Уилямс в северен Тексас, виждайки трупове всеки ден от детството си. Сега на 28, тя изчислява, че вече е обработила около 1000 тела.
„Повечето от хората, които събираме, умират в старчески домове“, казва Холи. „Но понякога получаваме хора, които са починали от огнестрелни рани или са загинали в автомобилна катастрофа. Понякога ни молят да вземем някой, който е починал сам и не е бил виждан от много седмици. Такива тела вече започват да се разлагат, което сериозно усложнява моята работа.”
Джон беше мъртъв от около 4 часа, преди да го доведат в погребалния дом. За възрастта си беше относително здрав. През по-голямата част от живота си той работи в нефтените полета на Тексас и тази работа го поддържа в добра физическа форма. Той пиеше умерено алкохол и се отказа от пушенето преди няколко десетилетия.
самосмилане
Един разлагащ се труп е много далеч от това да бъде "мъртъв", защото в него кипи живот. Много учени гледат на разлагащия се труп като на крайъгълен камък на обширна и сложна екосистема, която възниква след смъртта, развива се и процъфтява, докато разлагането продължава.
Разграждането на тъканите започва няколко минути след смъртта с процеснаречена автолиза или самосмилане. След като сърцето спре да бие, клетките започват да изпитват недостиг на кислород, тяхната киселинност се повишава, тъй като започват да се натрупват токсични странични продукти от химични реакции.
Ензимите започват да усвояват клетъчните мембрани и клетките се разрушават. Това обикновено започва в черния дроб, тъй като е богат на ензими, и в мозъка, защото съдържа вода.
След това, по подобен начин, други органи и тъкани започват да колабират. Под въздействието на гравитацията повредените кръвни клетки напускат разрушените съдове и кожата става бледа.
Телесната температура започва да спада. Следващият етап е rigor mortis, който започва в клепачите, челюстите и мускулите на врата, след което се разпространява към крайниците.
По време на живота мускулните влакна се свиват и отпускат поради взаимодействието на два фибриларни протеина, актин и миозин. Но след смъртта клетките спират да получават енергия, протеиновите нишки стават неподвижни, в резултат на което мускулите и ставите стават твърди.
В тези ранни етапи екосистемата на трупа се състои предимно от бактерии, живеещи както извън, така и вътре в тялото. В телата ни има много бактерии. Всъщност всеки ъгъл на тялото ни осигурява специално местообитание за цели общности от микроби. Най-голям брой микробни общности живеят в храносмилателния тракт.
Дезактивиране на имунитета
Докато сме живи, повечето от нашите вътрешни органи са чисти от микроби. Но скоро след смъртта имунната система спира да работи и микробите свободно се разпространяват из тялото.
Обикновено започва в червата, на кръстовището между дебелото и тънкото черво. След това бактериите навлизат в капиляритехраносмилателната система и в лимфните възли, попадайки първо в черния дроб и далака, а след това в сърцето и мозъка.
Оказа се, че пробите, взети от различни органи на един труп, са много сходни една с друга, но в същото време са много различни от подобни проби, взети от други тела. Това може да се обясни или с разлики в микробиома на всеки труп, или с разлика във времето след смъртта.
Контролен списък за бактерии
В допълнение, изследването на Джаван показа, че бактериите навлизат в черния дроб около 20 часа след смъртта и са необходими поне 58 часа, за да се разпространят във всички други органи, от които са взети проби.
„Съставът на бактериите се променя след смъртта“, казва Джаван. „Те стигат до сърцето, мозъка и накрая до репродуктивните органи. Ще проведем още една серия от експерименти, за да разберем кой орган е най-добрият за определяне на времето на смъртта, тъй като това все още не е ясно.
Но нещо е ясно още сега: различният състав на бактериите е свързан с различни етапи на разлагане.
Естествено разлагане
За много от нас гледката на гниещ труп е отблъскваща и плашеща. Но за хората от Фондацията за приложна криминалистика в Югоизточен Тексас разлагащите се трупове са ежедневие.
Тази институция е открита през 2009 г. и изучава естествения разпад на телата. В края на 2011 г. изследователите Сибил Бучели и Арън Лин оставиха два трупа в имота на фондацията, за да се разложат естествено.
Тъй като бактериите се самосмилат и разпространяват от храносмилателния тракт, процесите на разлагане започват в трупа. Това е "молекулярна смърт", тоест разпадането на меките тъкани на газове, соли итечности.
Разграждането се дължи на факта, че в тялото аеробните бактерии, които се нуждаят от кислород за размножаване, се заменят с анаеробни бактерии, които не се нуждаят от кислород за своята жизнена дейност.
Те се хранят с тъканите на тялото и произвеждат газообразни странични продукти като сероводород, метан и амоняк, които се натрупват в тялото, което води до подуване на корема и понякога в крайниците.
Всичко това води до допълнителна промяна в цвета на тялото. Когато увредените кръвни клетки изтекат в тялото от увредени кръвоносни съдове, анаеробните бактерии започват да преобразуват молекулите на хемоглобина, които някога са пренасяли кислород в тялото, в сулфхемоглобин. Появата на сулфхемоглобинови молекули в тялото придава на кожата зеленикаво-черен оттенък.
Специално местообитание
Тъй като налягането на газа в тялото продължава да се покачва, това води до мехури по цялата повърхност на кожата. Първо, има отслабване, а след това и „подхлъзване“ на големи кожни клапи от тялото.
В крайна сметка газовете и втечнените тъкани излизат от тялото, обикновено през ануса и други отвори. Но понякога налягането на газа е толкова голямо, че стомахът може просто да се спука.
Подуването често се използва като маркер за обозначаване на прехода от ранните етапи на разлагане към по-късните етапи и скорошно проучване показва, че този преход се характеризира с голяма промяна в състава на трупните бактерии.
Тъй като Бучели е ентомолог, той се интересува предимно от насекоми, които започват в трупа. Тя разглежда трупа като специално местообитание за различни видове насекоми, които се хранят с мърша, чийто жизнен цикъл може да се проведе както вътре в трупа, така и до него.
Цикъл на ларвите
Два вида насекоми са тясно свързани с разлагането: мухи и сиви мухи.мухи (както и техните ларви). Труповете излъчват неприятна миризма, съставена от сложен коктейл от летливи съединения и тази миризма се променя, докато се разлага.
Мухите могат да усетят тази миризма с помощта на специални рецептори на мустаците си. Те седят върху трупа и снасят яйцата си в дупки и отворени рани. Всяка муха снася около 250 яйца, от които след 24 часа се излюпват ларви. Те започват да се хранят с разлагаща се плът, след това се линеят и стават по-големи.
След няколко линения те какавидират и след това се превръщат във възрастни мухи и целият този цикъл се повтаря, докато ларвите на мухите имат какво да ядат. При оптимални условия едно активно разлагащо се тяло може да съдържа огромен брой ларви. Тази маса отделя много топлина, така че температурата в тялото се повишава до 10 °C.
Наличието на мухи привлича хищници като бръмбари, акари, мравки, оси и паяци, които се хранят с яйцата на мухите и техните ларви. Тялото също привлича лешояди и други големи хищници.
Уникална комбинация
Въпреки това, при липса на големи чистачи, ларвите са отговорни за изяждането на меките тъкани. Карл Линей отбелязва през 1767 г.: "Три мухи могат да погълнат трупа на кон толкова бързо, колкото лъв."
Всеки вид, който се храни с мърша, има уникална комбинация от чревни микроби, а различните видове почви са домакини на голямо разнообразие от бактериални общности. Съставът на тези съобщества се определя от редица фактори, като температура на почвата, съдържание на влага, вид и структура.
Всички тези микроби се смесват отново и отново в екосистемата на трупа.
Мухите, които кацат върху труп, не само снасят яйцата си там, но и носят там собствените си бактерии. И бактериите, съдържащи се в трупа, попадат върхумухи. В допълнение, втечнените тъкани, изтичащи от тялото, насърчават бактериалния обмен между тялото и почвата под тялото.
Така всеки труп има уникален микробиологичен подпис и този подпис може да се променя в зависимост от времето и условията на смъртта.
По-доброто разбиране на състава на бактериалните общности, връзките между тях и как те си влияят един на друг може един ден да помогне на криминалистите да научат повече за това къде, кога и как е умрял човек.
Части от пъзела
Например, изолирането на ДНК последователности, за които е известно, че са уникални както за организмите в трупа, така и за почвата под него, може да помогне на следователите на местопрестъплението да свържат тялото на жертвата с географско местоположение, което от своя страна може значително да стесни търсенето на улики.
„Има няколко случая, в които съдебната ентомология наистина се е притекла на помощ и е успяла да намери важни части от пъзела“, казва Бучели, добавяйки, че се надява един ден бактериите да могат да предоставят още повече информация и да се превърнат в допълнителен инструмент за определяне на времето на смъртта.
„Надяваме се след пет години да можем да използваме бактериални данни в съдилищата“, казва тя.
Именно за тази цел изследователите въвеждат разновидностите на бактериите, съдържащи се извън и вътре в човешкото тяло, в специален каталог и се опитват да разберат как бактериалните данни се различават при различните хора. „Бих искал да имам пълен набор от данни от началото на живота до смъртта на човек“, казва Бучели.
Даниел Уекскот, антрополог, който се специализира в изследването на структурата на черепите, използва microCT скенер, за да анализира микроструктурата на костите на телата. Той също така си сътрудничи с ентомолози и микробиолози, включително Яван, както икомпютърни инженери и с оператор дрон, с помощта на който се извършва въздушно заснемане на района.
„Прочетох статия за дронове, летящи над земеделска земя и определящи най-добрите места за засаждане на култури“, казва той. „Те гледаха почвата в инфрачервени лъчи и по-плодородната почва изглеждаше по-тъмна в нея. Помислих си, че ако го направят, може би трябва да се възползваме от това”?
плодородна почва
Островчетата от плодородна почва са джобове на трупно разлагане. Разлагащото се тяло променя драстично химическия състав на почвата под него и тези промени могат да се натрупват в продължение на много години. Разлагащите се телесни течности се просмукват в почвата, а миграцията на насекомите позволява на бактериите да се разпространят широко в тялото.
В резултат на тези процеси в полето се появява "остров на трупно разлагане", област от почвата, богата на органични хранителни вещества.
Смята се, че средното човешко тяло се състои от 50–75% вода и всеки килограм сухо телесно тегло отделя 32 грама азот, 10 грама фосфор, 4 грама калий и 1 грам магнезий в почвата. В началния етап всичко това унищожава околната растителност - може би причината е азотната токсичност. Но в крайна сметка разлагането е много полезно за екосистемата.
Микробната биомаса в острова на трупно разлагане е по-голяма, отколкото в съседните райони. По-нататъшното изследване на това как разлагащите се тела променят екологията може да доведе до откриването на нов начин за намиране на жертви, чиито тела са били погребани в плитки гробове.
Подробният анализ на почвата може да предостави друг начин за установяване на точното време на смъртта. Изследванията на биохимичните промени в острова на трупното разлагане, проведени през 2008 г., показват, че концентрацията на фосфолипиди в почвата под трупа достигамаксимум 40 дни след смъртта, а концентрацията на азот и фосфор става максимална съответно след 72 дни и след 100 дни.
По-подробно изследване на тези процеси и анализ на биохимията на почвата може да помогне на криминалистите да разберат преди колко време тялото е било поставено в гроба.