Ученые описали, как человеческое тело ведет себя после смерти

Опубликованно 09.06.2019 09:50

Разложение человеческого тела после смерти-очень любопытная тема, если набраться смелости и внимательнее взглянуть на детали, считает корреспондент Би-би-си в будущем.

"Все это разогнуть, придется потрудиться, - говорит прозектор Холли Уильямс, поднимая руку Джона и аккуратно сгибая на ней пальцы, локоть и запястье. - Как правило, чем свежее труп, тем проще мне с ним работать".

Уильямс разговаривает негромко и держит себя позитивно и легко, вопреки природы своей профессии. Она практически выросла в похорон семья на севере американского штата Техас, который сейчас и работает. Мертвое тело она видела почти ежедневно с самого детства. Сейчас ей 28 лет и, по ее оценке, она уже успела поработать примерно с тысячей трупов.

Она занимается тем, что забирает тела недавно умерших в метрополии Даллас - Форт-Уорт и готовит их для захоронения.

"Большинство людей у нас умирают в домах престарелых, говорит Уильямс. Но иногда есть жертвы автомобильных аварий и перестрелок. Бывает и так, что мы призваны забрать тело человека, который умер в одиночестве, пролежал несколько дней или недель и уже начал разлагаться. В таких случаях, моя работа становится намного сложнее".

К тому времени, когда Джона привезли в похоронное бюро, он был мертв уже около четырех часов. При жизни он был относительно здоров. Он всю жизнь работал на нефтяных месторождениях Техаса и поэтому был физически активным и в хорошей форме. Он бросил курить несколько лет назад и употребляли алкоголь умеренно. Но однажды холодным январским утром с ним дома случился острый сердечный приступ (вызвано какой-то другой, неизвестной причине), он упал на пол и умер почти сразу. Ему было 57 лет.

Сейчас Джон лежит на металлическом столе Уильямс, его тело обернули в белую простынь, холодный и жесткий. Его кожа-пурпурно-серого оттенка, который говорит о том, что на ранней стадии разложения уже начался. Эгоцентризм

Мертвое тело на самом деле не так мертв, как кажется - оно кишит жизнью. Все больше ученых склонны считать гниющий труп как краеугольный камень огромной и сложной экосистемы, которая происходит вскоре после смерти, процветает и развивается в процессе разложения.

Разложение начинается через несколько минут после смерти начинается процесс называется аутолиз, или эгоцентризм. Вскоре после того, как перестает биться сердце клетки используют кислород, и накопление токсичных побочных продуктов химических реакций в клетках повышает кислотность. Ферменты начинают поглощать клеточную мембрану и выходят наружу, когда клетки разрушаются. Этот процесс обычно начинается в богатых ферментами печени и в головном мозге, который содержит много воды. Постепенно все остальные ткани и органы тоже начинают разрушаться подобным образом. Поврежденных клеток в кровь начинает течь из поврежденных сосудах и под действием силы тяжести перемещается в капилляры и малые Вены, в результате чего кожа теряет свой цвет.

Правообладатель иллюстрации Гетти Изображения надпись. Разложение начинается через несколько минут после смерти

Температура тела начинает снижаться и в итоге уравнивается с температурой окружающей среды. Потом наступает трупное окоченение - оно начинается с мышц век, челюсти и шеи и постепенно доходит до туловища, а затем конечностей. Течение всего срока действия контракта мышечных клеток и расслабиться в результате взаимодействия двух нитей белков актина и миозина, которые перемещаются друг с другом. После смерти, клетки теряют источников энергии, и белки нити застыли в одном положении. В результате, напряжение мышц и заблокированные суставы.

В этих ранних трупных стадиях экосистема трупа в основном состоит из бактерий, живущих в живом человеческом теле. В наших телах живет гигантское количество бактерий, различных укромных уголков человеческого тела являемся специализированным приютом для колоний микробов. Самый крупный из этих колониях живут в кишечнике: он содержит триллионы бактерий, сотни, если не тысячи, разных типов.

Микромир кишечника-одна из самых популярных научных направлений в биологии, оно включает в себя общее здоровье человека и огромное количество разнообразных заболеваний и расстройств, от аутизма и депрессии до тревожного синдрома кишечника и ожирения. Но мы все равно знаем немало таких микроскопических пассажиров в нашей жизни. Еще меньше мы знаем о том, что происходит с ними после смерти. Иммунный коллапс

В августе 2014 года эксперт-криминалист Гюльназ Джаван с коллегами из Университета штата Алабама в американском городе Монтгомери опубликовал первое исследование анатомически - бактерий, живущих в организме человека после смерти. Ученые название от греческого слова "Танатос", смерть.

"Многие из этих образцов попали к нам из материалов уголовных расследований, говорит гавань. - Когда кто-то умирает в результате самоубийства, убийства, передозировки наркотиков или автомобильной аварии, я беру образцы их тканей. Иногда бывают трудные этических позиций, потому что нам нужно согласие родственников".

Правообладатель иллюстрации науке фотоальбом подписи к рисунку. Вскоре после смерти иммунная система перестает работать, и бактериям ничто больше не мешает свободно распространяться по всему телу

Большинство наших внутренних органов в жизни не содержат микробов. Однако, вскоре после смерти иммунная система перестает работать, и ничто больше не мешает свободно распространяться по телу. Этот процесс обычно начинается в кишечнике, на границе тонкого и толстого кишечника. Бактерии, живущие там, начинают внутри кишечника абсорбировать, а затем и окружающей ткани ест химической смеси, которая возникает из разрушающихся клеток. Затем эти бактерии проникают в капилляры крови из пищеварительного тракта в лимфатические узлы, распространившись сначала в печени и селезенке, сердце и головном мозге.

Взял гавань и ее коллеги образцы тканей печени, селезенки, мозга, сердца и крови из 11 трупов. Сделано это было в промежуток от 20 до 240 часов после смерти. Для анализа и сравнения бактериального состава образцов, исследователи использовали два современных технологий секвенирования ДНК в сочетании с биоинформатикой.

Пробы, взятые из разных органов одного тела, были очень похожи друг на друга, но отличались от образцов, взятых из тех же органов у других трупов. Возможно, в какой-то мере это объясняется разница в состав микробиомы (наборы микробы) этих органов, но это может быть время, истекшее с момента смерти. В ходе более раннего исследования разлагающихся тушек мышей показало, что микробиом кардинально меняется после смерти, но этот процесс является последовательным и измеримыми. Ученые в итоге смогли определять время смерти с точностью до трех дней в течение почти двух месяцев. Неаппетитный эксперимент

Находки Яванского исследования показывают, что аналогичные "микробные часы", кажется, работает в человеческом теле. Исследователи обнаружили, что печень бактерии попадают в около 20 часов после смерти, а потом заставить всех тел, из которых были взяты образцы тканей они занимают не менее 58 часов. Видимо, в мертвом теле бактерии систематически распространяется, и времени, через которое они попадают в тело, может быть другой новый способ устанавливать точное время смерти.

Правообладатель иллюстрации науке фотоальбом подписи к рисунку. Анаэробные бактерии превращают молекулы гемоглобина в sulfhemoglobin

"После смерти бактериальные изменения состава, - сказал гавань. Наконец они достигают сердца, мозга и репродуктивных органов". Группа ученых под ее руководством 2014 году получили грант в 200 тысяч долларов от Национального научного фонда для проведения дальнейших исследований. "Мы прибегаем к геномного секвенирования следующего поколения методов и биоинформатики, чтобы выяснить, какой орган является наиболее точным методом для определения времени смерти - пока мы не знаем", - говорит исследователь.

Однако, понятно, что разные наборы бактерий соответствуют различным стадиям разложения.

Но как происходит сам процесс осуществления такого исследования?

В городе Хантсвилл в штате Техас в сосновом лесу лежит полдюжины трупов в различных стадиях разложения. Два из самых свежих с удлиненными конечностями выложены ближе к центру небольшого огороженного вольера. Большинство из их обвисшей, серо-голубой кожей до сих пор сохранились, кромки и концы тазовых костей торчат из медленно гниющей плоти. В нескольких метрах от них лежит еще один труп, уже фактически превратился в скелет - он черный, закаленная кожа обтягивает кости, как он ног до головы одетый в сверкающий костюм из латекса. Далее, с останками, разлетелись стервятники, лежа третье тело, защищенная клетка из деревянных реек и проволоки. Он приближается к концу своего посмертного цикла и уже частично мумифицированных. Где когда-то был его живот, растет несколько крупных коричневых шампиньонов. Естественного распада

Для большинства людей зрелище гниющий труп, по крайней мере, неприятные, часто отвратительные и страшные, как кошмар. Но для сотрудников научной лаборатории прикладной криминалистики юго-восточного Техаса-это обычные рабочие будни. Этот институт был открыт в 2009 году, он расположен на 100 гектарах леса, принадлежащие университет Сэма Хьюстона. В лесу под исследования выделены отрезке около трех с половиной гектаров. Он огорожен зеленым металлическим забором три метра с проточной колючей проволокой поверху, а внутри разделен на несколько более мелких участков.

В конце 2011 года сотрудники коллегами университета Сибил Bucheliбыл и Аарон Линн оставил там двух свежих трупов - что они разлагаются в естественных условиях.

Правообладатель иллюстрации Гетти Изображения надпись. В печени бактерии попадают в около 20 часов после смерти, а затем во все другие органы, они принимают не менее 58 часов

Когда бактерии начинает распространяться из желудочно-кишечного тракта, вызванные эгоцентризм тела начинается гниение. Это смерть на молекулярном уровне: дальнейший распад мягких тканей, превращая их в газы, жидкости и соли. Он идет на ранних стадиях разложения, но набирает полные обороты, когда в дело вступают анаэробные бактерии.

Гниение гниение-это стадия, на которой эстафетная палочка передается из аэробных бактерий (которые необходимы для роста кислорода) и анаэробные - то есть такой, которой не нужен кислород.

Во время этого процесса, организм потерял еще больше. Поврежденные клетки крови продолжать вытекать из разбитых сосудов, и анаэробные бактерии превращают молекулы гемоглобина (который для организма переносить кислород) в sulfhemoglobin. Присутствие молекул в застойной крови придает коже мраморный, зеленовато-черный внешний вид, характерный органов в стадии активного разложения. Особую среду обитания

С ростом тела давление газов на поверхности кожи появляются язвочки, после чего большие участки кожи отдельный и саг, едва удерживая на загнивающем основе. В конце концов газов и сжиженных ткани из организма, обычно после выхода из анал и другие отверстия тела, и часто через порванную кожу на других частях. Иногда давление газа настолько высок, что живот лопнет.

Правообладатель иллюстрации науке фотоальбом подписи к рисунку. Разные наборы бактерий соответствуют различным стадиям разложения

Вздутие трупа обычно считается симптомом перехода от ранних к поздним стадиям разложения. Другое недавнее исследование показало, что этот переход характеризуется заметным изменениям в наборе гнилостных бактерий.

Bucheliбыл и Линн взяли образцы бактерий из различных частей тела в начале и в конце стадии набухания. Затем они извлекли ДНК микробов и секвенировали его.

Bucheliбыл - энтомолог, поэтому он в первую очередь заинтересован в труп, обитающих насекомых. Она воспринимает мертвое тело как особую среду обитания для различных видов насекомых-necrofago (трупоедов), и некоторые из них весь жизненный цикл целиком внутри трупа, на нем и рядом с ним.

Когда разлагающееся тело начинает оставлять жидкостей и газов, она становится полностью открытой среде. На данном этапе, экосистема трупа начинает проявляться особенно быстро: она становится эпицентром активности микробов, насекомых и падальщиков. Личинки

С расширением двух тесно связанных видов насекомых: падальные мухи и серые мясные мухи, а их личинки. Трупы издают неприятный, приторно-сладкий запах, вызванный сложный коктейль из летучих соединений, состав которых постоянно меняется по мере разложения. Падальные мухи могут чувствовать этот запах с их усиков, расположенных на рецепторы сидят на теле и откладывают яйца в отверстия в коже и в открытые раны.

Каждая самка мухи откладывает около 250 яиц, которые в день появляются маленькие личинки. Они питаются гниющим мясом, и линяют в более крупные личинки, которые продолжают кушать и линяют раз в несколько часов. Popitalis какое-то время, они выросли, личинки отползти от тела, затем окукливаются и в конце концов transformirovalsya во взрослых мух. Цикл повторяется до тех пор, пока личинки больше еды.

Правообладатель иллюстрации научной библиотеке фотографий заголовка изображениякаждая самка мухи откладывает около 250 яиц

В благоприятных условиях, активно разлагается тело служит пристанищем для большого количества мушиных личинок третьей стадии. Масса их тела производит много тепла, в результате чего внутренняя температура поднимается более чем на 10 градусов. Как стаи пингвинов на Южном полюсе, личинки в массы находятся в постоянном движении. Но если пингвины прибегают к этому методу, чтобы сохранить тепло, личинки, наоборот, охлаждает.

"Это палка о двух концах, объясняет Bucheliбыл, сидя в своем кабинете университета, в окружении большие игрушки насекомые и симпатичные куклы-монстры. Если они находятся на периферии этой массы, риск стать пищей для птиц, и если вы остаетесь все время в центре - можно просто отварить. Поэтому они постоянно движутся от центра к краям и обратно".

Мух привлекают хищников - Жуков, клещей, муравьев, ос и пауков, которые едят яйца жука и личинок. Стервятники и прочие падальщики, как и другие крупные животные-мясоеды тоже могут прийти, чтобы поесть. Уникальный состав

Однако, в отсутствие падальщиков всасывание мягких тканей у личинок жука. В 1767 году шведский естествоиспытатель Карл Линней (ВОЗ разработала единую систему классификации растительного и животного мира) говорит, что "три мухи могут поглощать тушу лошади с той же быстротой, что и Лев". Личинки третьей стадии массового отползти от трупа, часто одной и той же траектории. Их активность настолько высока, что в конце маршрутов разложения их миграции можно рассматривать как глубоких борозд на поверхности почвы, расходящиеся в разные стороны от тела.

Каждый вид посещающих мертвое тело, обладает своим уникальным набором пищеварительных микробов на разных типах почвы обитают разные колонии бактерий - их точный состав, по-видимому, определяется такими факторами, как температура, влажность, тип и структура почвы.

Правообладатель иллюстрации науке фотоальбом подписи к рисунку. Ошибка личинки поглощения мягких тканей

Все эти микробы смешиваются в трупный экосистемы. Летающие мухи не только откладывают яйца, но приносят с собой свои бактерии, и уводили других. Сжиженный ткани, возникающие извне, позволяют бактериальный обмен между мертвым телом и почва, на которой он лежит.

Когда Bucheliбыл и Линн взять образцы бактерий из мертвых тел, они обнаруживают микробов, которые изначально жили на кожу, а также другие принесли мух и падальщиков, а также полученные из почвы. "Когда тело оставить жидкостей и газов, вместе с ними исчезли и бактерий, живущих в кишечнике - все больше и больше начинает быть обнаружены в окружающей почве", - объясняет Линн.

Таким образом, каждый труп, кажется, есть уникальная микробиологическая характеристика, которая может меняться в соответствии с условиями его конкретного местоположения. Понимание состава этих бактериальных колоний в отношениях между ними и как они влияют друг на друга в процессе разложения, криминалисты, возможно, когда-нибудь смогут получить гораздо больше информации о том, где, когда и как умер исследуемого человека. Элементы мозаики

Например, опознание трупа, ДНК-последовательности, которые являются специфическими для определенных организмов или типов почвы может помочь судмедэкспертам, чтобы связать убийство потерпевшего с определенным географическим местом или даже еще больше сузить область поиска доказательств - до определенного поля в любой области.

"Было несколько судебных процессов, в которых уголовное энтомологии как следует показали себя, предоставляя недостающие элементы мозаики", - говорит Bucheliбыл. Она сказала, что бактерии способны дать дополнительную информацию и служить новым инструментом для определения времени смерти. "Я надеюсь, что через пять лет мы сможем использовать бактериологических данных в суде", - говорит она.

Правообладатель иллюстрации науке фотоальбом подписи к рисунку. Падальные мухи, связанные с разложением

Для этого ученые тщательно catalogservlet видах бактерий, которые живут на теле человека и вне его, и изучает как состав микробиома зависит от человека к человеку. "Было бы здорово получить набор данных от момента рождения до смерти, говорит Bucheliбыл. - Я хотел бы встретиться с донором, который позволит мне взять образцы бактерий в жизнь после смерти и в период разложения".

"Мы изучаем жидкости, которая выходит из разлагающихся тел", - говорит Даниэль Уэскотт, директор Центра по уголовной антропологии в Университете штата Техас в Сан-Маркосе.

Интересы Wescot - изучение строения черепа. С помощью компьютерной томографии, он анализирует микроскопического строения кости трупов. Он работает с энтомологов, микробиологов и, в том числе Яванский (который, в свою очередь, изучает образцы грунта, взятые из экспериментальной площадке в Сан-Маркос, где были закопаны тела), компьютерных инженеров, и с оператором управляя дроном с ним, делать фотографии на сайт из воздуха.

"Я прочитала статью про беспилотники, которые используются для изучения земли сельскохозяйственного назначения - для того, чтобы понять, какая из них самая плодородная. Их работы камеры в ближнем инфракрасном диапазоне, который показывает, что богатую органическими соединениями, почва имеет более темный цвет, чем остальные. Я подумал, что раз уж такая технология существует, может быть, будет полезно для нас, чтобы найти эти маленькие коричневые пятна", - говорит он. Богатые почвы

"Коричневые пятна", которые он говорит, являются районы, где разлагающиеся трупы. Гниющее тело значительно изменяет химический состав почвы, на которой он лежит, и эти изменения могут быть заметны в ближайшие несколько лет. Лить сжиженного ткани от мертвых остатков и обогащает почву питательными веществами, а миграция личинок передает значительную часть энергии тела своего окружения.

С течением времени, в результате всего этого процесса приводит к "острову разложения трупа" - области с высокой концентрацией богатых органическими веществами почвы. Кроме того, чтобы выделяющийся в экосистеме трупа питательных веществ, также мертвых насекомых, навоз, падаль и так далее.

Правообладатель иллюстрации Гетти Изображения надпись. Камера дроны работают в ближнем инфракрасном диапазоне, который, как считают ученые, поможет вам найти место, где лежат трупы

По некоторым оценкам, в организм человека составляет 50-75% воды и каждый килограмм сухой массы разложения тело излучает в окружающую среду 32 г азота, 10 г фосфора, четыре грамма один грамм калия и магния. Сначала он убивает под и вокруг растительность - возможно, из-за токсичности азота или за счет содержащихся в организме антибиотики, которые выделяют в личинок почвенных насекомых, которые поедают труп. Однако в конечном счете, расширение оказывает благотворное влияние на местную экосистему.

Биомасса микробов на островок разложения трупа значительно выше, чем его окрестности. Аскариды, привлек выделяющийся питательные вещества начинают размножаться на этом сайте, и флора, становится богаче. Дальнейшие исследования, как гниющие трупы изменить их окружающую среду может помочь более эффективно обнаруживать жертв, чьи тела были похоронены в неглубоких могилах.

Еще один возможный ключ к установлению точной даты смерти может дать анализ почвы из могилы. В 2008 году исследование биохимических изменений, происходящих в островок разложения трупа показало, что концентрация фосфолипидов в полученных от жидкости в организме достигает своего максимума примерно через 40 дней после смерти, а азота и извлекаемого фосфора после 72 и 100 дней соответственно. В качестве более детального изучения этих процессов, мы, может быть, в будущем на анализ биохимии почвы из захоронения, чтобы определить точно, когда тело было помещено в скрытые могилы.

Источник: Би-би-си в будущем

Категория: Здоровье