СПОСОБ ПОСМЕРТНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ЛЕТАЛЬНОЙ ГИПОКСИЧЕСКОЙ ГИПОКСИИ Российский патент 2006 года по МПК G01N33/48 A61B5/117 

Предлагаемое изобретение относится к экспериментальной биологии и медицине, а именно судебной медицине, а также терапии, педиатрии, реаниматологии и может быть использовано для определения длительности воздействия летальной гипоксии на организм в экстремальных ситуациях: асфиксии плода и новорожденных, аспирационном синдроме, астматическом статусе, обструктивном ларинготрахеите и других.

Длительность перехода от жизни к смерти - умирание может колебаться в широких пределах. Иногда смерть наступает очень быстро, в течение секунд, минут (при сердечно-сосудистых заболеваниях). В других умирание медленное, в течение десятков минут или нескольких часов. Согласно учению о терминальных состояниях (6) начальная стадия умирания, предагональное состояние, характеризуется выраженным расстройством кровообращения и дыхания. Длительность этого состояния может быть различной. Следующая стадия умирания - терминальная пауза. Она характеризуется внезапной остановкой дыхания, резким угнетением деятельности сердца, прекращением биоэлектрической активности головного мозга, угасанием роговичных и других рефлексов. Продолжительность терминальной паузы от нескольких секунд до 3-4 мин. За терминальной паузой следует агония. Она начинается с кратковременной остановки дыхания, затем наступают ослабление сердечной деятельности и функциональные расстройства различных систем. Клинически это проявляется прежде всего потерей сознания, развиваются тонические судороги, артериальное давление снижается и исчезает, ослабление сердечной деятельности приводит к отеку легких, о чем можно судить по появлению белой пены у отверстия рта. При наступлении смерти в начале прекращается дыхание, затем кровообращение. Внешний вид умирающего в агональном периоде резко меняется: синюшные кожные покровы бледнеют, глазные яблоки западают, нос заостряется, нижняя челюсть отвисает. После остановки дыхания и кровообращения наступает стадия «клинической смерти», продолжающаяся 5-6 мин. В этой стадии изменения могут быть обратимыми с полным восстановлением функций организма. Последняя стадия умирания - биологическая смерть. Это необратимое состояние. Раньше всего необратимые изменения наступают в коре головного мозга, жизнедеятельность других органов и тканей с наступлением смерти продолжается до 20 часов.

Признаки смерти условно подразделяют на первоначальные и достоверные (6). К первоначальным относят пассивное, обычно лежащее и неподвижное положение тела, бледность кожного покрова, полное отсутствие сознания, отсутствие дыхания, пульса, сердцебиения, отсутствие любых реакций на болевое, термические, химические, обонятельные раздражения, отсутствие реакции зрачков на свет, охлаждение тела. Достоверными признаками смерти являются: развитие ранних трупных явлений (охлаждение трупа, трупное окоченение, трупное высыхание, трупные пятна, аутолиз), развитие поздних или трансформированных трупных явлений (гниение, мумификация) и другие.

Трупные пятна - это просвечивание сквозь кожу трупа крови, скопившейся в коже и подкожной жировой клетчатке (6). В основе образования трупного пятна лежит не только физический процесс стекания крови в нижележащие участки тела под действием силы тяжести после прекращения сердечной деятельности, но также и сокращения сосудистой стенки, ведущие к перемещению крови в капиллярах, часто против силы тяжести. Трупные пятна в виде бледно-синюшной, синюшно-багровой или фиолетовой окраски кожи на нижележащих частях тела появляются через 1-2 часа после наступления смерти. В их развитии выделяют 3 стадии. 1) Трупный гипостаз (натек, диффузное просвечивание) сопровождается постепенным увеличением диффузии жидких составных частей крови в окружающие ткани и увеличением эритроцитов в просвете сосудов. Трупное пятно исчезает под давлением или сменой положения тела. Заканчивается к 8-15 часам. 2) Трупный стаз (трупный отек) - сгущение крови в сосудах, отек больше не увеличивается. Трупное пятно только бледнеет под давлением и медленно восстанавливает свой цвет, но не исчезает. Продолжительность до 24-28 часов после смерти. 3) Трупная имбибиция (ложный трупный кровоподтек). Пятно не изменяется при надавливании и не бледнеет. Изменение наступает через 2-3 дня.

В настоящее время в судебной медицине наиболее известным и фактически единственно применяемым способом посмертного определения продолжительности умирания (вообще и при гипоксии в частности) является определение продолжительности умирания в зависимости от окраски, выраженности трупных пятен и времени их появления, а именно при скоропостижной смерти от сердечно-сосудистых заболеваний, при быстро наступившей смерти от асфиксии, электротравмы и в других экстремальных ситуациях трупные пятна обильные темно-багрового цвета (6). При длительном умирании в результате того, что большая часть крови в сосудах свертывается, трупные пятна не обильные, светло-синюшного цвета.

Однако вышеперечисленные особенности трупных пятен отражают лишь в общем продолжительность умирания. Характер трупных пятен зависит от причин смерти. Так, при смерти от отравления угарным газом трупные пятна имеют ало-красный цвет, а при смерти от отравления метгемоглобинобразующими ядами - коричневый цвет. Вместе с тем скорость появления и степень выраженности трупных пятен зависит от количества крови, пребывания крови в жидком состоянии, индивидуальных особенностей организма, температуры и влажности окружающего воздуха и других факторов. Исследование трупных пятен используется большей частью для определения срока давности наступления смерти.

В силу сказанного известный способ не обладает требуемой точностью и эффективность применения его для посмертного определения продолжительности гипоксии крайне низка. В задачу предлагаемого изобретения положена разработка точного, информативного, при этом простого, доступного, непродолжительного и экономичного способа посмертного определения продолжительности гипоксической гипоксии, который может найти широкое применение в судебной медицине.

Поставленная задача достигается тем, что на гистологическом препарате почек трупа определяют количество клубочков в 10 полях зрения микроскопа, затем подсчитывают среднее количество клубочков в 1 поле зрения и при значении его более 14 судят о продолжительности летальной гипоксии 25 минут и менее, а при значении среднего количества клубочков в 1 поле зрения 14 и менее судят о продолжительности летальной гипоксии более 25 минут.

В основу нами предлагаемого изобретения положен другой критерий, а именно влияние развивающегося в экстремальных ситуациях при острой гипоксии шока на состояние гемодинамики и проницаемость сосудистой стенки, развитие отека. Теоретической предпосылкой является развитие в экстремальных ситуациях перераздражения нервной системы, что ведет к нарушению нервно-гуморальной регуляции организма (8). Вследствие нарушения нервно-гуморальной регуляции возникает посткапиллярная вазоконстрикция, которая приводит к повышению давления в капиллярном русле из-за нарушения оттока крови. В результате этого начинается плазморрагия в ткани. Развивающаяся гипоксия вызывает повышение проницаемости сосудисто-тканевых мембран и тем самым усиливает плазморрагию в ткани. Изменения физико-химических свойств крови и нарушения целостности сосудов вызывают гиперкоагуляцию крови, которая в свою очередь усиливает капиллярный стаз. При шоке всегда наблюдается выраженное тахипное, которое приводит к уменьшению парциального давления углекислоты в крови, поскольку она быстро выводится из нее. Падение pCO2 в крови приводит к снижению венозного тонуса, угнетению дыхательного и сердечно-сосудистого центров. Вследствие возникающей гипоксии повышается проницаемость всех мембран, в том числе и лизосомных. Лизосомные ферменты в большом количестве выходят в цитоплазу клеток и через их мембраны попадают в сосудистое русло, повреждают стенку сосудов, снижают их тонус и тем способствуют падению артериального давления. Хотя при шоке страдают функции практически всех внутренних органов, особое место занимает поражение легкого и почек - «шоковые легкие» и «шоковые почки». Поражение этих органов дает новый толчок к прогрессированию повреждений. В легких наблюдается посткапиллярная вазоканстрикция в сосудах малого круга кровообращения, что при повышенной проницаемости вызывает отек легких и ателектазы. Шокогенный фактор вызывает уменьшение объема циркулирующей крови и посткапиллярную вазоконстрикцию в почках. Приносящая артерия клубочка короткая, давление в капиллярах клубочка значительно превышает обычное капиллярное давление в других органах и тканях, приносящая и отводящая артериолы имеют мышечные стенки, способны сокращаться в ответ на раздражение (2). Все эти факторы, иницируя состояние ишемии почечной ткани, ведут к гиперфункции юкстгломеруллярного аппарата, продуцирующего ренин. При перераздражении наступает истощение образования ренина, что приводит к нарушению саморегуляции кровообращения в почках, и, когда гибель нефронов достигает определенного уровня, развивается острая почечная недостаточность. Снижение кровотока в корковом слое и переполнение кровью мозгового вещества почек в значительной степени усиливают гипоксию нефрона, а также отек интерстиция (3). Аналогичные изменения наблюдаются при асфиктическом синдроме плода и новорожденных, стенозирующем ларинготрахеите, вызванном острым воспалительным процессом при вирусных инфекциях и дифтерии гортани, астматическом статусе, аспирации желудочного содержимого и других патологических состояниях (1, 2, 4, 5, 7, 11). У новорожденных, родившихся в асфиксии, отмечаются признаки поражения почек: гематурия, протеинурия, цилиндрурия, азотемия. При почечной недостаточности диагностируют стойкую олигурию, азотемию, большие прибавки в массе и быстрое ухудшение общего состояния - вялость, адинамия, снижение тургора и мышечного тонуса, срыгивание, постепенно нарастающий отечный синдром. При патоморфологических исследованиях новорожденных, умерших при асфиксии, наблюдаются сердечно-сосудистые расстройства. Они выражаются резким полнокровием всех внутренних органов с набуханием ткани их. Гистологические изменения в сосудах, кроме резкого переполнение их кровью, сводятся к образованию коагуляционных тромбов, к стазам крови, отеку и плазморреи, кровоизлияниям. Мелкие сосуды и капилляры нередко находятся в спавшемся состоянии с чередованием в них участков расширения и сужения, что свидетельствует о потере ими тонуса. В случаях длительной асфиксии наступает повышенная проницаемость сосудистых стенок, появляются отеки, асцит. Характерны легкая ранимость тканей, надрывы и разрывы сосудов с образованием кровоизлияний. Свертываемость крови в силу повышенного насыщения ее углекислотой понижена, в связи с чем отмечается кровоточивость. Во внутренних органах и наружных покровах появляется множество диапедезных кровоизлияний (2).

Предлагаемый способ разработан в эксперименте на 11 беспородных крысах-самцах с массой тела 150-160 г, 7 из которых ранее (в течение 5 недель) вводились содержащие кортикостероиды препараты, приготовленные на спиртовой основе, а именно: экстракт коры свиных надпочечников, экстракт коры фетальных надпочечников, экстракт коры надпочечников взрослых лиц, гидрокортизон. Влияние этих экстрактов проявлялось в различной продолжительности умирания. В качестве контроля использовались два животных, получивших 10% этиловый спирт на физиологическом растворе NaCl, и два интактных животных, которым препараты не вводились. За 30 минут до последнего эксперимента животным вводились исследуемые препараты подкожно по 0,5 мл. В последующем животных помещали в барокамеру и создавали разряжение воздуха с помощью вакуумного насоса (поднимая на высоту 12000 метров) и начинали отсчет времени наступления смерти каждого животного. Наблюдения за животными проводили через люк (каждое животное имело различительную метку). Умершими считали животных, у которых после беспокойства, резкого учащения дыхания, снижения активности, судорог развивалась неподвижность, прекращалось дыхание и появлялись пенистые выделения из отверстий дыхательных путей. Эксперимент был проведен в два приема, на 6 и 5 животных, в том числе обоих контролей и получивших определенные гормонсодержащие препараты. Различие в проведении экспериментов состояло в изменении обменного объема воздуха путем регуляции клапанного отверстия. Животные раньше погибали при малой смене воздуха в барокамере и жили дольше при большей смене воздуха (17,2±5,38 и 28,5±4,59), различие продолжительности жизни в группах статистически достоверно р1-2=0,003. Продолжительность жизни животных мало зависела от введенных гормональных препаратов. Таб.1. В первой группе больше других боролись за жизнь животные, получившие экстракт коры надпочечников взрослых лиц и этиловый спирт (22, 25 мин), во второй группе - гидрокортизон (34 мин).

После наступления смерти всех животных извлекали из барокамеры. Для морфологических исследований были взяты мозг, сердце, печень и почки. Во всех органах были значительно изменены ткани. Для решения поставленной задачи наиболее показательными оказались гистологические исследования почек. Почки фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина, заливали в парафин, гистологические срезы окрашивали гематоксилиниозином. При увеличении × 56 в препаратах обращало внимание наличие кровоизлияний, переваскулярного, интерстициального отека, увеличение размеров клубочков, спадение сосудистого тельца, расширение канальцев, разрывы канальцев и капсул клубочков. Вместе с тем отмечено, что с увеличением длительности агонального периода количество клубочков в поле зрения снижалось, что отражало выраженность отека (таб.1). С учетом продолжительности агонального периода животные были разделены на 5 групп:

1 группа - длительность жизни составила 11-13 минут

2 группа - длительность жизни составила 15-17 минут

3 группа - длительность жизни составила 20-25 минут

4 группа - длительность жизни составила 29 минут

5 группа - длительность жизни составила 30-34 минуты

На гистологических препаратах почек каждого животного подсчитывалось количество клубочков в 10 полях зрения и в соответствии с группами животных высчитывались средние величины количества клубочков в 1 поле зрения. Полученные усредненные данные были вынесены на график оси ординат и абсцисс (фиг.1). На фиг.1 приведен график зависимости количества клубочков в поле зрения от длительности умирания животных при летальной гипоксической гипоксии. На гафике данные исследований распределились в обратной линейной зависимости количества клубочков от продолжительности агонального периода.

Таким образом, по определению усредненного количества клубочков в 10 полях зрения при × 56, используя график, можно вычислить продолжительность умирания животного, находящегося в условиях летальной гипоксической (гипобарической ) гипоксии при различных патологических процессах. Аналогичных исследований в литературных источниках нами не найдено и полученные данные можно отнести к изобретениям.

Данные исследований показывают, что:

1) при длительности агонии до 15 минут отек почек не успевает развиться;

2) при длительности 20-25 минут он очаговый, локальный, гнездный, в связи с чем разброс в количестве клубочков в отдельных полях;

3) при длительности 29-34 минуты отек тотальный и малый разброс;

4) при объединении данных у животных с длительностью жизни до 25 минут количество клубочков 21,19±3,74, при большей длительности (29-34 минуты) количество клубочков 9,51±2,59 в одном поле.

Различие по группам достоверно: по Стьюденту р=0, по Фишеру р=0,0056. Величина среднего количества клубочков почек в 1 поле зрения при различной продолжительности летальной гипоксической гипоксии (определяемой влиянием различных веществ) представлена в таблице.

Влияние гормоносодержащих веществ на продолжительность жизни и выраженность отека почек при летальной гипоксической гипоксии.Вводимые препаратыI группаII группаДлительность жизни (мин)Кол-во клубочков в одном полеДлительность жизниКол-во клубочков в одном поле1. Интактные1323,8±2,82
р1-2=0,0005
р1-4=0,004
p1-6=0,005307,4±2,84
р1-2=0,03
р1-3=0,0022. Спирт2518,0±2,98
p2-3=0,003
p2-4=0,026
p2-5=0,022910,2±2,61
р2-6=0,033. Фетальные1122,9±3,38
p3-4=0,05
p3-6=0,022911,7±2,21
р3-4=0,008
р3-5=0,05
р3-6=0,00034. Свиные1720,5±1,43  5. Взрослых лиц2222,8±5,05299,4±2,766. Гидрокортизон1518,5±4,40348,2±0,79Всего17,2±5,38 p1-2=0,00321,1±4,0728,5±4,599,3±2,66

Литература

1. Балаболкин И.И. Бронхиальная астма у детей. Москва Медицина, 1985, 55-56 с.

2. Дергачев И.С. Асфиксия новорожденных. Руководство по патологической анатомии. Москва: Медицина, 1960, т.3, 574-576 с.

3. Папаян А.В. Острая почечная недостаточность в детском возрасте. В кн: Почечная недостаточность у детей. Наумова В.И, Папаян А.В. Медицина, 1991, с.38-54.

4. Персианинов Л.С. Асфиксия плода и новорожденного. Медгиз. Москва. 1961, с.186.

5. Савельева Г.М. Реанимация и интенсивная терапия новорожденных. Медицина, 1981, 49.

6. Солоухин А.А. Судебно-медицинская экспертиза трупа. Умирание и смерть. Судебная медицина. Москва, 1996, с.166-189.

7. Таточенко В.К. Аспирационные процессы. В кн: Болезни органов дыхания у детей. Таточенко В.К., Рачинский, Москва, Медицина, 1987, 366.

8. Фролов В.А., Дроздова Г.А, Казанская Т.А., Билибин Д.П. Шок. Патологическая физиология. Москва, 1987, с.109-121.

9. Чернух A.M., Александров П.Н., Алексеев О.В. Микроциркуляция. Москва, Медицина, 1984, 139.

10. Шабалов М.П., Ярославский В.К., Ходов Д.А., Любименко В.А. Асфиксия новорожденных. Медицина, 1990, 101-102 с.

11. Юренев П.Н., Семенович Н.И., Чучалин А.Г. Бронхиальная астма. Москва, Медицина, 1976, 95-104 с.

Изобретение относится к области экспериментальной биологии и медицины, в частности к судебной медицине. Способ характеризуется тем, что на гистологическом препарате почек трупа определяют количество клубочков в 10 полях зрения микроскопа, затем подсчитывают среднее количество клубочков в 1 поле зрения и при значении его более 14 судят о продолжительности летальной гипоксии 25 минут и менее, а при значении среднего количества клубочков в 1 поле зрения 14 и менее судят о продолжительности летальной гипоксии более 25 минут. Способ является информативным, точным, непродолжительным, доступным и экономичным. 1 табл., 1 ил.

Способ посмертного определения продолжительности летальной гипоксической гипоксии, отличающийся тем, что на гистологическом препарате почек трупа определяют количество клубочков в 10 полях зрения микроскопа, затем подсчитывают среднее количество клубочков в 1 поле зрения и при значении его более 14 судят о продолжительности летальной гипоксии 25 мин и менее, а при значении среднего количества клубочков в 1 поле зрения 14 и менее судят о продолжительности летальной гипоксии более 25 мин.