Судебно-медицинская характеристика и оценка посмертных изменений. Глава VII. Обгорание (карбогенизация) трупа

Глава I. Суправитальные реакции
Глава II. Трупное окоченение
Глава III. Трупное высыхание.
Глава IV Гниение трупа
Глава V Мумификация трупа
Глава VI Жировоск (сапонификация трупа)

Обгорание (карбогенизация) трупа – высокотемпературная трансформация органов и тканей трупа в продукты горения, сопровождающаяся интенсивным выделением тепла и световым излучением.

Обгорание трупа может быть полным и частичным.
В судебно-медицинской практике обгорание наиболее часто наблюдается в условиях пожара.

На обгорание трупа решающее влияние оказывают физические процессы и явления, протекающие во время горения: процессы массо- и теплопереноса, геометрия и пространственное расположение горючих объектов, аэродинамические условия, энергия источника горения, длительность действия пламени.
Параметры обгорания могут существенно модифицироваться при изменении условий горения: повышении давления, изменении процентного содержания кислорода в газовой смеси и т.д.

В нормальных условиях возгорание тканей человеческого тела возможно лишь при действии внешнего, достаточно интенсивного и мощного высокотемпературного источника, по прекращению действия которого горение тела, как правило, останавливается. Невозможно также самостоятельное, без дополнительного источника горения, распространение пламени по направлению сверху вниз у трупа, находящегося в горизонтальном либо вертикальном положении.

В момент воспламенения, за счет теплового потока от зоны пламени температура кожи и подлежащих мягких тканей быстро возрастает, что приводит к коагуляции белковых структур, а затем их быстрому распаду и аморфизации тканей. Происходит интенсивное высокотемпературное разложение (пиролиз) органических веществ с образованием летучих продуктов и угольного остатка на поверхности тела.
Поскольку биологические ткани являются сложными композитными веществами с различной термической устойчивостью компонентов, то их термическое разложение происходит не только с поверхности, но и по глубине прогретых слоев твердой фазы. Испаряющаяся из тканей вода, а также такие продукты пиролиза, как азот, двуокись углерода и т.п. вещества уменьшают температуру пламени и скорость выгорания. В дальнейшем, по мере испарения влаги ее концентрация в тканях снижается, что приводит к росту скорости горения.

Перемещением фронта пламени при горении трупа происходит относительно медленно и обеспечивается за счет процессов теплопроводности и теплопередачи от зоны горения к прилежащим слоям тканей. Параметры трупа, а также его отдельных частей практически всегда превышают толщину слоя тканей, прогретых перед фронтом пламени к моменту его распространения на данный участок тела.
Это приводит к тому, что на стороне, противоположной действию пламени, температура участков тела практически не изменяется и остается близкой к исходной.

По мере испарения жидкости и выделения летучих продуктов из прогретых слоев мягких тканей обгорание трупа распространяется на все большую глубину. Рост толщины слоя обугленных тканей обусловливает повышение его термического сопротивления, что ведет к снижению скорости прогрева и пиролиза подлежащих слоев мягких тканей. Скорость автономного пламенного горения трупа постепенно снижается, вплоть до его полного прекращения.
Термически модифицированные ткани образуют на поверхности трупа углистый слой, через трещины которого происходит выход основного объема летучих продуктов разложения твердой фазы мягких тканей. В этих условиях пламя перестает быть сплошным и разбивается на отдельные очаги.
Над поверхностью трещин происходит гомогенное горение, при котором происходит окисление на воздухе газо- и парообразных продуктов пиролиза, выделяющихся из прогретых слоев подлежащих мягких тканей.
Процесс горения при этом носит ламинарный характер, с формированием ровных, достаточно спокойных языков пламени.
Остальная часть тела обгорает по беспламенному, гетерогенному типу, также еще называемому тлением. Скорость распространения процесса тления ниже скорости пламенного горения и напрямую зависит от интенсивности поступления в зону горения кислорода и развитости поверхности горения. Чем выше отношение площади поверхности горения к общей поверхности тела, тем больше развита поверхность горения.

Тление приводит к уменьшению толщины обугленного слоя и росту количества тепла, отводимого вглубь мягких тканей. При определенных условиях это может интенсифицировать скорость выделения летучих продуктов пиролиза, их воспламенению и дальнейшему пламенному горению твердой фазы внутренних органов.

Источником воспламенения при этом может служить как раскаленный углистый слой, так и внешний источник пламени.
Массовая скорость выгорания тканей трупа, особенности повреждений трупа, степень их выраженности и глубина, объем и локализация во многом определяется:
— тепловым режимом пожара (температурой пламени и длительностью горения);
— положением и позой трупа по отношению к центру пожара;
— положением и позой тела в очаге пожара (сидя, лежа, на задней, передней или боковых поверхностях тела и т.п.);
— наличием или отсутствием на теле одежды и обуви;
— наличием или отсутствием на трупе частей разрушенного здания и предметов интерьера помещений (например, мебели).

При действии на труп высокой температуры в тканях происходит нарушается коллоидное состояние белков интенсивное испарение влаги. Белки сжимаются, коагулируют и выпадают в осадок, клеточная вода при этом вытесняется. Ткани трупа обезвоживаются. Тепловая коагуляция белков приводит к уплотнению и укорочению мышц. Массив мышечной ткани различных мышечных групп отличается (общая массе мышц сгибателей больше нежели разгибателей), в результате чего верхние и нижние конечности сгибаются в суставах и приводятся к передней поверхности туловища, голова трупа откидывается назад.
За счет уплотнения и укорочения мышц спины иногда наблюдается прогиб тела в пояснице, вследствие чего верхняя часть туловища приподнимается.
Такая поза трупа носит исключительно посмертный характер и называется «поза боксера» либо (реже) «поза фехтовальщика».

Рис. Поза боксера

Тепловое уплотнение мягких тканей лица и шеи иногда обуславливает посмертное открытие рта, обнажение зубов, и выступание языка из ротовой полости, приоткрытие глазной щели.
Действию племени первоначально подвергаются части тела, обращенные вверх. Прилегающие к ложу трупа нижележащие участки тела обгорают в последнюю очередь.
По мере усиления действия термического фактора обгорают открытые части тела, а затем защищенные одеждой. Давящие и плотные части одежды – туго застегнутый воротник, бюстгальтер, пояс, подвязки, обувь, а также петля на шее, веревки на других частях тела и т.п. предметы в течение относительно долгого периода времени могут противостоять действию пламени и препятствуют обгоранию расположенных под ними участков кожи.

При значительно выраженной подкожной жировой клетчатке на трупе под действие племени может произойти ее вытапливание и пропитывание растопленным жиром одежды, что может привести к ошибочному заключению о наличии на ней горючих веществ. Пропитыванием одежды жиром, вытопленном из подкожной жировой клетчатки, в некоторых случаях приводит к так называемому фитильному горению одежды, что потенцирует дальнейшее распространение пламени. Глубина поражения тканей в подобных случаях значительно превышает теплотворную способность сгоревших текстильных материалов.

При термическом воздействии около 200º С отмечается порыжение волос. При более продолжительном действии пламени происходит полное сгорание всех волос, имающихся на теле.
Кожный покров на значительном протяжении покрываются копотью, на свободных от копоти участках кожа сухая, желтоватая, слегка шелушится, определяются множественные, сливающиеся буро-красные очаги неправильно-округлой формы, пергаментной плотности.
На их дне их местами видны просвечивающие кровеносные сосуды. По периферии очагов имеются сероватые лоскутки надкожицы.

Рис. Обгорание мягких тканей с обнажением брюшной полости

Иногда при посмертном действии пламени на коже образуются пузыри, которые по внешнему виду идентичны прижизненным, образующимся при ожогах второй степени, однако имеют другой механизм образования. При посмертном действии пламени происходит вскипание межклеточной жидкости, лимфы и жидкой части крови, что приводит к утрате межклеточных связей и отслоению эпидермиса.

При гистологическом изучении кожи, взятой из дна посмертного пузыря, отмечается отсутствие признаков воспалительной реакции, а при биохимическом исследовании серозной жидкости обнаруживается вдовое — втрое меньше белка, чем при прижизненных ожогах.

На уплотненной обгоревшей коже в результате ее натяжения нередко образуются посмертные трещины и разрывы, имеющие линейную форму, ровные гладкие края и острые концы и внешне напоминающие резаные раны. Дифференциальная диагностика основана на том, что посмертные трещины от действия пламени расположены поверхностно, ограничиваются пределами кожи, не захватывают подкожной клетчатки, распространяются по ходу эластических волокон.
Из узкого посмертных трещин просвета видна неповрежденная буроватая подкожно-жировая клетчатка с волнистым рельефом. Края разрывов обгорелой кожи сопоставимы друг с другом, так как образовались на уже измененной коже. Раны, образовавшиеся до воздействия высокой температуры, округляются, края их за счет разного температурного воздействия не сопоставимы.
В тех случаях, когда обгоревшие ткани в последующем подвергались механическому воздействию (например, при переноске трупа), то направление посмертных трещин может идти и поперек хода эластических волокон.

Глубокое обгорание трупа приводит к развитию значительных разрушений и деформаций различных частей тела, а также нарушений обычных соотношений анатомических образований. Мягкие ткани чернеют, теряют свою структуру, сильно уплотняются, с трудом режутся ножом. Кожа, мышцы, части конечностей, голова могут практически полностью обугливаться и разрушаться.

В результате обширного обгорания мягких тканей грудной клетки наступают резко выраженные изменения ширины межреберных промежутков, происходит посмертная ротация ребер в реберно-позвоночных суставах в краниальном или каудальном направлениях. Позвоночник смещается как в боковом, так и во фронтальном направлениях. Наблюдается исчезновению лордоза и кифоза в грудном и поясничном отделах позвоночного столба, а также к появление посмертных сколиатических изгибов позвоночника.

Обгорание трупа может быть столь значительным, что обнажаются кости, вскрываются суставы и крупные полости (черепа, груди, живота), полностью прогорают хрящевые части скелета, нередко наблюдается посмертная ампутация кистей и стоп, отделение головы от туловища. После сгорания реберных хрящей происходит обнажение и обгорание внутренностей грудной и брюшной полости.

Органы брюшной полости, как правило, подвергаются высокотемпературному разрушению после прогорания брюшной стенки, однако, в некоторых случаях, в результате нагревания тела происходит вскипание тканевой жидкости, что приводит к разрыву части брюшной стенки до ее прогорания и пролапсу кишечных петель. В редких случаях, когда желудочно-кишечный тракт заполнен жидким содержимым, может произойти разрыв желудка либо петель кишечника до полного прогорания брюшной стенки. В подобных случаях при секционном исследовании в брюшной полости находят жидкость в объеме от одного до нескольких литров.
Внутренние органы уменьшаются в размерах, становятся плотными и сухими, с бугристой поверхностью, и при продолжении действии пламени постепенно обугливаются и сгорают, причем вначале сгорает кишечник, а затем легкие, желудок, сердце, почки и печень.
Скелетная мускулатура, вареного вида, светло-глинистого цвета, либо сухая, волокнистая, красно-коричневая. Кровь в крупных сосудах в виде легко крошащейся суховатой массы коричневого цвета.
Повреждение костей скелета от действия пламени носит четко выраженный экспотенциалзависимый характер и происходит только после полного прогорания покрывающих их мягких тканей.

Кости достаточно устойчивы к действию высоких температур, что позволяет проводить их макроскопическую оценку, даже после того, как они в течение нескольких часов подвергались действию пламени.
Органическое вещество кости под действием пламени вначале обугливается, вследствие чего кости приобретают черный цвет (черное каление).
При дальнейшем действии пламени, по мере выгорании органического матрикса, кости становятся все более светлыми, приобретая оттенки серого цвета (серое каление).
Полное сжигание органического вещества кости происходит при температурах выше 700ºС. После полного обгорания кости становятся белого цвета (белое каление).
Под действием высоких температур может наступить уменьшение длины трубчатых костей до 10 %.
При обгорании (обугливании) длинных трубчатых костей до черного каления в зависимости от температуры и длительности сгорания наблюдается различной глубины растрескивание компактного слоя. Трещины идут в продольном направлении, характеризуются ровными контурами краев и прямоугольным переходом поверхности компакты в плоскость разрушения. Возможно расхождение краев трещин до 0,1 мм.
При обгорании трубчатых костей до серого каления продольные трещины имеют скошенный вид и мелкозазубренный контур с участками краевого выкрашивания и скалывания компактного слоя. Ширина продольных трещин составляет 0,4 — 0,5 мм. От края продольных трещин перпендикулярно отходят дополнительные (вторичные) трещины, по морфологии похожие на трещины, образующиеся при черном калении.
При сгорании трубчатых костей до белого каления отмечается расширение ранее возникших трещин до 4 — 5 мм, а также фрагментация кости с образованием осколков различной величины. Происходит деформация формы кости как анатомического образования.
Поверхность разрушения при всех видах каления кости однородная, большей частью мелкобугристая, ее структура не отражает следов пластической деформации, свойственной нативной кости при механической нагрузке. На поверхности растрескивании определяются линейные трещины, которые пронизывают остеоны, практически не меняющие направления распространения.
Положения конечности в процессе сгорания влияет на ход трещин, возникающих при ее термическом разрушении. Если конечность находилась в положении близком к вертикальному, то линия растрескивания направлена косо поперечно относительно продольной оси кости. При нахождении конечности в горизонтальном положении, то разрушение кости распространяется параллельно продольной оси с большей выраженностью со стороны температурного источника.
При действии пламени на ранее механически поврежденную кость происходит расширение имевшихся линий переломов и трещин, однако макро- и микроморфологические признаки, свидетельствующие о первичности механической нагрузки, в целом сохраняются
В ряде случаев интенсивное прокаливание костной ткани может приводить к появлению артефактов в виде ложнотравматических либо псевдопатологических костных изменений, а также к исчезновению или уменьшению признаков возрастных дегенеративно-дистрофических изменений кости и ее патологических поражений (дегенеративно-дистрофических, инфекционных, посттравматических и т.п.).

При действии пламени на голову трупа под действием высокой температуры происходит закипание стекловидного тела, что приводит к разрыву и разрушению глазных яблок. Кровь выступает через глазные, ушные и носовые отверстия и через рот крови и вскипает, наступает обугливание покрывающих голову мягких тканей и обнажение костей свода черепа. Изменяется цвет зубной эмали, зубы становятся ломкими, растрескиваются. На черепе формируются трещины, не выходящие за пределы наружной и внутренней костных пластинок.
При обгорании костей свода черепа до стадии черного каления трещины располагаются на наружной пластинке и имеют разнообразное направление, нередко формируя древовидный рисунок растрескивания за счет боковых ответвлений.
Обгорание костей свода черепа до стадии серого и белого каления приводит к образованию трещин, как на наружной костной пластинке, так и на внутренней. По своему характеру трещины внутренней костной пластинки аналогичны таковым, располагающимся снаружи, однако отличаются по локализации.

Рис. Горение головы

В отличие от прижизненных, трещины, образующиеся при посмертном обгорании черепа, распространяются по его своду и никогда не наблюдаются на основании.
Механизмом образования трещин при обгорании черепа обусловлен тем, что после выгорания органических частей происходит редукция костной ткани и ее растрескивание в различных направлениях. Растрескивание зависит также от неравномерного воздействия высокой температуры, а также неодинаковой отдачи тепла во время остывания кости. Несоответствие локализации трещин на наружной и внутренней пластинках обусловлено их разновременным появлением. По мере обгорания черепа в первую очередь появляются условия для образования трещин на наружной костной пластинке, а затем, по мере обугливания всей толщи кости, возникают трещины и изнутри полости черепа.
Дальнейшее воздействие пламени приводит к расхождению костей свода черепа, зиянию краев трещин и проникновению в полость черепа копоти и других продуктов горения.
Копоть оседает на внутренней костной пластинке черепа вдоль линий растрескивания в виде полоски закопчения шириной 0,3-0,5 см. Полоска закопчения идет по обе стороны краев переломов, образуя достаточно типичный рисунок, напоминающий «контурную карту».
Если переломы костей черепа сформировались до термического воздействия, то подобное закопчение краев перелома со стороны внутренней костной пластинки отсутствует, либо отмечается в виде отдельных пятен. Форма и размеры прижизненных трещин на обгоревших костях черепа после воздействия пламени не изменяются.
Нарушение целостности полости черепа в результате прижизненной травмы либо посмертного расхождения его швов или прогорания составляющих его костей (как на ограниченном участке, так и при обширном разрушении) приводит к испарению спинномозговой жидкости, обезвоживанию и уменьшению объема головного мозга в 2—3 раза.
Если же в результате действия пламени разгерметизации полости черепа не произошло, то объем головного мозга практически не изменяется.
Обнаружение на резко обгоревших костях черепа проникающего отверстия при неизмененном объеме головного мозга может указывать на то, что это повреждение, по всей вероятности, возникло посмертно после окончания воздействия пламени, например во время расчистки пожарища.
Действие высокой температуры приводит к уплотнению, сморщиванию и отслоению твердой мозговой оболочки от внутренней поверхности черепной коробки. Происходящее вследствие этого повреждение синусов твердой мозговой оболочки и мелких мозговых вен приводит к излитию из них крови и формированию посмертных эпидуральных кровоизлияний.
Посмертные эпидуральные кровоизлияния рыхлой консистенции, покрыты желеобразной жидкостью, не спаяны с твердой мозговой оболочкой, располагаются по ходу синуса, и, как правило, имеют серповидную форму.
При гистологическом исследовании посмертные эпидуральные гематомы характеризуются наличием капель жира и незрелых клеточных форм крови. В отличие от посмертных, прижизненные посттравматические эпидуральные кровоизлияния располагаются в области повреждений, имеют более компактное строение, жир и незрелые элементов крови в них отсутствуют либо содержатся в незначительном количестве.

Микроскопическая картина в различных органах зависят от выраженности и длительности действия пламени, и по мере прогорания тканей становится все менее различимой.
Микроскопические изменения характеризуются преимущественно накоплением серозной жидкости в микрополостях, набуханием и отеком межуточной клетчатки, очаговой ее базофилией около сосудов и дистрофическими изменениями паренхимы органов.
При действии на кожу высокой температуры эпидермис определяется в виде волнистой бесструктурной ленты коричневого цвета, клеточное строение эпидермиса местами может быть сохранено. В ряде случаев в эпидермисе регистрируются расположенные вертикально удлиненные истонченные ядра, образующие фигуры «щеток», несколько напоминающие фигуры, образующиеся при электротравме в области электрометок. Коллагеновые волокна в собственно коже резко утолщены, гомогенизированы, базофильно окрашены, часто отмечается их метахромазия. Эластические волокна фрагментированы, выпрямлены, истончены.
При обугливании кожи эпидермис имеет вид неровной, однородной полосы черного цвета, местами приподнятой над дермой, с сохранением перемычек.
Характерно набухание волокон дермы с резко выраженной базофилией, коагуляционный некроз эпидермиса с отхождением его от дермы. Собственно кожа резко уплотнена, в виде гомогенного пласта с щелевидными пустотами, волокнистое строение трудно различимо. Капиллярные сосуды представлены в виде клеточных тяжей.
Отмечается изменение тинкториальных свойств, коагуляция фибриллярных структур симпластов скелетных мышц и гладкомышечных волокон стенок сосудов. В кровеносных сосудах отмечается характерного вида свертывание, «спекание» крови.
В легких обгоревшего трупа полости альвеол заполнены серозной жидкостью, содержащей много клеток альвеолярного эпителия.
В почках отмечается отслоение нефротелия канальцев от базальных мембран, ядра становятся более яркими, базофилия цитоплазмы, скопление серозной жидкости в полостях капсул почечных клубочков.
В различных органах паренхиматозные клетки утрачивают свои контуры, в них обесцвечиваются ядра, наблюдается некроз эндотелия с базофильным прокрашиванием стенок сосудов и периваскулярной клетчатки хроматином распадающихся ядер, равномерная гомогенизация и базофилия коллагеновых волокон и элементов сосудистых стенок на всей глубине изучаемой ткани.

Полное сгорание трупа взрослого человека в бытовых условиях практически невозможно. Сгорание трупов при их обильном поливе керосином, происходит за 8-12 часов. Сжигание расчлененного трупа в русской печи при употреблении дров происходит за 20 часов, а при использовании керосина за 10-11 часов. При использовании обычной печи сжигание трупа весом 60 кг проходит за 40-50 часов. В крематории применяя смесь природного газа с кислородом дающую температуру пламени свыше 1000 °С для сжигания трупа взрослого человека требуется 30-60 минут.
Трупные изменения при осмотре трупа, подвергшегося действию пламени, как правило, зафиксировать не удается. Обгорание приводит к своеобразной консервации трупа, вследствие чего его гниение развивается в более поздние сроки и протекает значительно медленнее, чем в обычных условиях.

При полном сожжении трупа образуется пепел, состоящий из отдельных костных фрагментов, находящихся в состоянии черного, серого и белого каления, а также недифференцируемой костной крошки. Костные останки губчато-пористого строения, легко рассыпаются в порошок при незначительном надавливании. Масса пепла, зависит от изначального веса трупа, а также условий сгорания и может составлять от 1,0 — 2,0 до 6,0 кг.



Врач судебно-медицинский эксперт, доцент кафедры судебной медицины Российского национального исследовательского медицинского университета им. Н.И. Пирогова Минздрва России, кандидат мед. наук, доцент Туманов Э.В.
Туманов Э.В., Кильдюшов Е.М., Соколова З.Ю. Судебно-медицинская танатология — М.: ЮрИнфоЗдрав, 2011. — 172 с.