Funkce

Interval post-mortem (PMI) byl tradičně rozdělen do tří fází – okamžitá, časná a pozdě.

Okamžité PMI

V bezprostředním období prochází tělo rychlými biochemickými a fyziologickými změnami, které jsou primárně způsobeny absencí oběhu krve a ztrátou regulačních mechanismů. Tyto změny jsou v zásadě zjistitelné v očích a pokožce. V očích je „přeprava“ nebo segmentace cév sítnice jedním z prvních pozorovatelných znaků. Toto znamení představuje zlom v kontinuálním sloupci krve při oftalmoskopickém vyšetření očí a obvykle k němu dojde do půl hodiny a někdy může trvat i 2 hodiny po smrti. Mezi další změny v očích v bezprostřední postmortální fázi patří ztráta nitroočního tlaku a zakalení rohovky. Po smrti se nitrooční tlak drasticky snižuje a do 6 hodin po smrti dosahuje 4 mmHg nebo méně. Rohovka se začne zakalit do 2 hodin po smrti a obvykle brání nitroočnímu vyšetření oftalmoskopem. Kůže ztrácí svou pružnost a lesk během prvních několika hodin po smrti a vypadá bledě. Histologické vyšetření kůže však nevykazuje žádné morfologické změny během 6 hodin PMI. Další vyšetření ukazují na nedostatek buněčných nebo biochemických změn během 3 až 6 hodin po porážce. Vyprazdňování obsahu žaludku je další metodou používanou k odhadu posmrtného intervalu. Malá lehká jídla se ze žaludku vyprázdní během 1 až 3 hodin a doba konzumace, je-li známa – spolu s objemem a typem jídla, lze použít k odhadu posmrtného intervalu. Okamžitou posmrtnou fázi lze proto označit jako posmrtný interval mezi somatickou a buněčnou smrtí do 2 až 3 hodin po smrti a obvykle označuje nedostatek patrných změn v morfologii nebo histochemii.

Rané PMI

Raná fáze po smrti je pravděpodobně nejdůležitějším časovým obdobím pro odhad PMI, protože v tomto časovém období je zkoumána většina lékařsko-právních případů. Toto období je také místem, kde je odhad času od smrti nejdůležitější při stanovení časové osy událostí a rozvoji teorie okolností smrti. Toto období běží od 3 do 72 hodin po smrti. Počáteční fáze po smrti je nejčastěji odhadována pomocí klasické triády změn po smrti – rigor mortis, livor mortis a algor mortis.

Algor Mortis

Algor mortis je ochlazení těla po smrti, primárně kvůli ztrátě homeostatické regulace hypotalamem, ve spojení se ztrátou tepla do okolí vedením, konvekcí a zářením. Algor mortis je nejpřesnější metoda odhadu TSD v rané fázi po smrti. Zahrnuje však těžkopádný postup a vyžaduje intenzivní znalosti a výzkum, než bude v dané oblasti přesně použitelný; je to způsobeno četnými faktory, které ovlivňují teplotní gradient mezi tělesnou teplotou a teplotou okolí, přičemž nejpodstatnější jsou rozdíly v teplotách různých lokalit v různých časových okamžicích. Pravidlo uvádí, že každou hodinu je pokles o 1,5 stupně F. Pro odhad PMI bylo vyvinuto několik grafů, vzorců a algoritmů; Nejčastěji vyučovaný Henssgeův nomogram. Odhad TSD pomocí algoritmu mortis měří rektální teploty, a přestože byly konzistentně používány, byly také vyvinuty nomogramy pro teploty mozku Brinkmann et al. v letech 1976 a 1978 a Henssge a kol. v roce 1984.

Rigor Mortis

Rigor mortis je posmrtné ztuhnutí svalů způsobené vyčerpáním adenosintrifosfátu (ATP) ze svalů, což je nezbytné pro jeho rozpad aktin-myosinových vláken ve svalových vláknech. Aktin a myosin jsou složky svalového vlákna a během kontrakce tvoří kovalentní vazbu. Zastavení dodávky kyslíku způsobí zastavení aerobního dýchání v buňkách a vede k nedostatečné produkci ATP. Rigor mortis začíná bezprostředně po smrti a je obvykle vidět v posloupnosti známé jako „pochod rigorózy“ a také se nazývá Nystenův zákon. Zatímco rigor mortis se vyvíjí současně ve všech svalových tkáních v těle, dobrovolně i nedobrovolně, velikost svalu určuje vnímatelnost změn zkoušejícím. Menší svaly na obličeji – kolem očí, kolem úst atd. jsou svaly, kde se nejprve objeví rigor mortis, poté následuje rigor mortis svalů v rukou a horních končetinách a nakonec se objeví v velké svaly dolních končetin. Rigor mortis se objevuje přibližně 2 hodiny po smrti ve svalech obličeje, do končetin postupuje během několika příštích hodin a končí mezi 6 až 8 hodinami po smrti.Rigor mortis pak zůstane dalších 12 hodin (do 24 hodin po smrti) a poté začne mizet. V poslední fázi Rigor Mortis se vzniklý aktin-myosinový komplex začíná rozpadat v důsledku proteolýzy, což má za následek rozpuštění tuhosti. Tento proces začíná ve všech buňkách současně, ale stejně jako u vzhledu je tato změna znatelná nejprve u menších svalů obličeje, následovaných svaly horních končetin a nakonec u velkých svalů dolních končetin. Rigor mortis obvykle mizí do 36 hodin po smrti, následovaná fází známou jako sekundární ochablost.

Livor Mortis

Konečnou změnou v klasické triádě je livor mortis, což je purpurová – modré zbarvení kůže v závislých částech těla v důsledku odběru krve v kožních cévách způsobeného gravitačním tahem. Hypostáza se vyvíjí jako skvrny odbarvení během půl hodiny až 2 hodin, tyto skvrny se potom spojí a vytvoří větší skvrny, které se dále spojí a vytvoří jednotné zbarvení závislých částí těla, které nebyly vystaveny tlaku, který se objevuje od 6 do 12 hodin. Zbarvení se po určité době „fixuje“ v důsledku rozpadu krevních buněk a prosakování hemoglobinu. Tato fixace je potvrzena působením tlaku palci a tradičně se používá k označení PMI delší než 12 hodin. Tato metoda odhadu PMI vyžadovala objektivní a moderní přístup vedoucí k vývoji kolorimetrických metod pro odhad PMI z livor mortis.

Histo-morfologická analýza

Další metody odhad TSD v rané fázi zahrnuje histo-morfologickou a biochemickou analýzu. Celkový a diferenciální krevní obraz, stejně jako mikroskopické morfologické vyšetření krve, byl popsán jako metoda pro odhad TSD. Všechny krevní buňky nebyly identifikovatelné déle než 84 hodin po smrti. Podobně bylo také zjištěno, že počet krevních buněk klesá po 84 hodinách po smrti. Histologické studie kůže ukázaly, že degenerativní změny se na kůži objevují 6 hodin po smrti a nejprve se projeví vakuolizací corpus basale a spinosum. Dermo-epidermální separace je pozorována 9 hodin po smrti, zatímco dermis vykazuje zředění a rozpad 6, respektive 18 hodin po smrti. Glykogen v bazální membráně potních žláz, cytoplazmě sekrečních buněk a buňkách vývodu se vyčerpá během 3 hodin PMI a na histologii vede k PAS negativním buňkám. Bazální membrána však nadále vykazuje purpurové zbarvení až 18 hodin po smrti. Ekrinní potní žlázy vykazují vakuolizaci po 3 až 4 hodinách PMI a zdá se, že buňky se 15 hodin po smrti úplně rozpadly. Mazové žlázy vypadají normálně do 18 hodin po smrti, což je považováno za oddělení vrstev a rozpad vlasové papily. Studie také ukázaly, že pleocytózu lze použít k odhadu PMI pomocí polynomiální rovnice třetího řádu. Buňky jsou primárně lymfocyty s významným podílem makrofágů, které se vakuolizují a neidentifikovatelné po 12 hodinách.

Biochemické hodnocení

Biochemické hodnocení krve není v okamžité pitvě významné fáze kvůli nedostatku buněčné smrti. Na druhé straně buněčná smrt extrémně ztěžuje biochemické hodnocení krve v počáteční fázi. Rovněž dochází k redistribuci elektrolytů z buněk do plazmy a séra, což vede k různým změnám v hladinách těchto elektrolytů. Tyto variace a jejich důsledky jsou studovány v rozvíjející se oblasti thanato-chemie. Biochemické hodnocení bylo užitečné pro odhad PMI ze sklivce, synoviální tekutiny, perikardiální tekutiny, moči a mozkomíšního moku. Při zkoumání PMI na základě biochemie je však třeba vzít v úvahu řadu faktorů, mimo jiné věk, pohlaví, biologické pozadí, životní styl, příčinu smrti a celou řadu dalších vnitřních a vnějších faktorů. Bylo zjištěno, že pouze několik biochemických markerů (z 388) mělo dostatečné vyšetřování s těmito úvahami – konkrétně draslík, sodík, močovina a také chlorid, hořčík, hypoxantin a srdeční troponin T. Bylo zjištěno, že je možné jejich použití být alarmující, přičemž 0 (nula) biochemických markerů bylo posouzeno, že mají vhodný výzkum a jsou vhodné pro použití. Bylo shledáno, že šest je vhodně prozkoumáno, ale není vhodné pro praktické použití. Mezitím bylo zjištěno, že 18 bylo špatně vyšetřeno a nebylo vhodné pro aplikaci, a dalších 364 biochemických markerů nemělo dostatečné informace.

Supra-vitální reakce

Supra-vitální reakce byly rovněž navrženy jako prostředek odhadu PMI. Stanovení doby supravitality tedy může pomoci při odhadu PMI.Pro tuto metodu Madea definuje PMI do čtyř fází – období latence, kdy i přes zastavení oběhu tkáň stále provádí aerobní dýchání až do vyčerpání zásob – období přežití, kdy dochází ke ztrátě funkce tkáně, ale mohou být znovu aktivován pomocí vnějších podnětů, např. elektrickou stimulací nervů – období resuscitace, kdy je schopnost tkáně zotavit se úplně ztracena, – a nadživotní období. Madea definuje supra-vitalitu jako období přežití tkáně po úplné nevratné ischemii. Tento koncept uvádí, že období přežití zahrnuje období latence, období resuscitace zahrnuje období latence i období přežití a období supravitality zahrnuje všechny ostatní tři. Supra-vitalita se od období resuscitace také liší v tom, že tkáň je vzrušivá bez ohledu na obnovení funkce. Jako příklad lze uvést, že doba resuscitace kosterního svalstva je přibližně 2 až 3 hodiny, ale doba nadmocní může v některých případech trvat až 20 hodin. Podobně mají srdeční svaly dobu resuscitace 3,5 až 4 minuty, zatímco supravitální období může trvat až 2 hodiny. Metoda pro odhad PMI byla vyvinuta pomocí elektrické excitability Orbicularis oculi pomocí povrchových elektrod. Poměr relaxační doby a maximální síly, nazývaný relaxační doba související se silou, byl shledán jako spolehlivý pro odhad PMI. Je také důležité zvážit supercitlivost tkáně v bezprostřední posmrtné fázi, zvané Zsakův fenomén. Supra-vitální reakce proto zkoumá idio-svalovou nebo lokální kontrakci, nikoli kontrakci celého svalu.

Pozdní PMI

Pozdní posmrtná fáze je období když se tělesná tkáň začne rozpadat a lze ji primárně popsat jako rozklad nebo hnilobu, tvorbu adipocere, mumifikaci nebo skeletonizaci. Složitá tkáň v těle se začíná rozpadat na jednodušší molekulární formy v důsledku rozpadu tkáně tělesným enzymem nebo bakteriemi i bakteriemi, které po smrti kolonizují zbytky. Tělo primárně prochází rozkladem nebo hnilobou, což má za následek nazelenalé zbarvení, nadýmání v důsledku tvorby plynů a zkapalněnou nekrózu. Rozklad pozůstatků závisí na klimatu, ročním období, tělesné hmotnosti a oblečení. Rozklad lze rozdělit do pěti fází – čerstvý, časný rozklad, pokročilý rozklad, skeletonizace a extrémní rozklad.

Čerstvá fáze

Čerstvá fáze může začít již za 24 hodin a pozdě 7 dní po smrti, zejména v chladnějších zimních měsících. Tato fáze nevykazuje žádnou aktivitu hmyzu kromě ukládání foukaných vajíček v dutinách a oblastech dehiscence tkání. Ukládání vajec bylo dokumentováno u žijících pacientů, zejména u imobilních a oslabených subjektů.

Raná fáze rozkladu

Raná fáze rozkladu začíná nástupem sklouznutí kůže a vypadávání vlasů. Tyto změny obvykle začínají od prvního dne po smrti až do pěti dnů po smrti. Červi se také začínají objevovat na těle, počínaje druhým dnem po smrti; tělo vypadá šedozelené a mramorované (některé části těla se mohou stále jevit narůžovělé). Pravá iliakální fossa je první částí těla, která vykazuje nazelenalé zbarvení, a lze ji vidět již druhý den po smrti. To je způsobeno relativně povrchní polohou slepého střeva. Končetiny vypadají nahnědlé se sušením kůže, zejména přes prsty, nos a uši, obvykle začínající druhým dnem po smrti; tělo vypadá zelenavě s výrazným nadýmáním. Zelenavé zbarvení, které začalo u pravé iliakální fossy, postupuje do celého břicha se současným nadýmáním břicha, které může znovu začít druhý den. Nadýmání postupuje ke zbytku trupu a následně k tělu, což má za následek krepitace celého těla při manipulaci. Tato fáze je také spojena s proplachováním – uvolňováním rozkladné tekutiny z otvorů – a silným nepříjemným zápachem. Nadýmání lze pozorovat již tři dny po smrti a obvykle ustupuje druhý týden po smrti v důsledku narušení břišních plynů; Tělo se do druhého týdne jeví černo-zelené; a nakonec se tělo jeví jako hnědočerné s kožovitým vzhledem kůže. Tato fáze se obvykle objevuje až do konce prvního měsíce, ale může být prodloužena až na dva měsíce. Podkladová tkáň se také jeví ztemnělá se změnou textury na viskózní, slizkou pastu. Mezi desátým dnem a koncem prvního měsíce pokračuje aktivita červů pod kožovitou kůží, přičemž kůže dále vysychá a vytváří tvrzenou kožovitou skořápku se ztrátou podkladové měkké tkáně.

Pokročilá fáze rozkladu

Pokročilá fáze rozkladu začíná objevením se uvolněné ochablé kůže a zhroucením břišní dutiny. Tělo také vykazuje rozsáhlé napadení červy. Tyto změny se obvykle objevují po smrti čtvrtého dne, ale mohou začít až deset dní po smrti. Ztráta měkkých tkání, včetně ztráty vysušené kožovité kůže, vede k expozici méně než poloviny kosterního materiálu. Tato fáze je obvykle spojena s přítomností pupalových případů a výskytem plísní na těle a oděvu; k tomu obvykle dochází ve druhém měsíci, ale může nastat šest až devět měsíců po smrti. Vysušení vnější kůže může doprovázet strukturální retenci vnitřních orgánů nebo může být doprovázeno autolýzou a ztrátou vnitřních orgánů. Rozklad může rychle postupovat v pohřbených pozůstatcích nebo v pozůstatcích ponechaných v prostředí s vysokou vlhkostí, což má za následek extrémní aktivitu červů, zrychlenou autolýzu a může postupovat přímo ke kosterizaci nebo tvorbě adipocere bez vysušení a mumifikace kůže a vnější tkáně. Pozůstatky mohou v závislosti na prostředí a podmínkách existovat buď zmýdelnění, nebo vysušení, nazývané tvorba adipocere, respektive mumifikace. Přítomnost teplého a vlhkého prostředí, které postrádá kyslík, podporuje vývoj adipocere – voskovité látky, která je výsledkem anaerobní bakteriální hydrolýzy tělesného tuku. Primárním organismem odpovědným za tvorbu adipocere je Clostridium perfringens, který způsobuje agregaci krystalů mastných kyselin, což vede ke ztrátě buněčných detailů i ke ztrátě epidermis. Tvorba adipocere a doba trvání závisí především na pH, teplotě, vlhkosti a nedostatku kyslíku v prostředí.

Fáze skeletonizace

Fáze skeletonizace vede k expozici více než polovina kosterních prvků, které by mohly ještě prokázat měkkou tkáň, která je stále připojena. Skeletonizace je však obvykle spojena s vysušenou tkání nebo adipoceremi na méně než polovině těla. Vysušená tkáň se nejčastěji objevuje na svalových nebo vazových úponech podél páteře a také na koncích dlouhých kostí. Mezitím je adipocere obvykle vidět na stehnech a má vysoké podkožní tukové zásoby. Tato fáze se objevuje dva měsíce po smrti, i když obvykle se vyskytuje mezi dvěma a devíti měsíci po smrti. Pokračování rozkladu vede k expozici veškerého kostního materiálu, přičemž po něm zbývá jen nějaký mastný materiál nebo který vystavuje suché kosti; obvykle se to projeví po šesti měsících expozice, i když se uvádí, že k ní došlo již ve třetím týdnu. Tato fáze může trvat roky, pokud prvky nebudou vystaveny, jak je patrné z pohřbených zbytků nebo zbytků nalezených v interiéru.

Fáze extrémního rozkladu

Fáze extrémního rozkladu je vidět pouze v zbytky, které byly vystaveny životnímu prostředí a vedly k erozi kosterních prvků. Tato eroze začíná procesem bělení kostí a je běžně pozorována šest měsíců po expozici, i když je dokumentováno, že se objevuje již dva měsíce po smrti a až dva a půl roku po smrti. Kosterní prvky podléhají další degeneraci kortikální struktury, což má za následek metafyzální ztrátu dlouhých kostí a vystavení spongiózní části houbovitých kostí; toto se běžně vyskytuje mezi rokem a rokem a půl po smrti, ačkoli se údajně vyskytlo již ve čtvrtém měsíci. Ke ztrátě metafýzy údajně došlo při PMI pět a půl roku.

Forenzní entomologie

Forenzní entomologická analýza byla běžnou praxí pro odhad PMI na počátku a pozdní posmrtná období. Existují dvě metody odhadu využívající forenzní entomologii – na základě posloupnosti a na základě vývoje. V přístupu založeném na posloupnosti je pro použití vybrán vhodný model posloupnosti, který odpovídá podmínkám prostředí, včetně okolností smrti. Proto je nutný forenzní výzkum vlivu environmentálních faktorů na rozklad a sukcesi hmyzu. Mañas-Jordá prokázala, že bylo zjištěno, že na základě podmínek prostředí převládají různé taxony. Byla zkoumána druhová rozmanitost i počet jedinců. Nezjistili žádnou druhovou asociaci s I. a II. Etapou rozkladu, tři druhy spojené s III. Fází, dva druhy spojené s Fází IV a jeden druh související s Fází V v přírodní rezervaci Huitepec.Ve městě San Cristóbal de las Casas bylo zjištěno, že čtyři druhy jsou spojeny se stupněm II, tři druhy byly spojeny se stupněm III, pouze jeden druh Chrysomyarufifacies (Macquart; Diptera: Calliphoridae) a Fannia sp1 spojené se stupněm IV a konečně bylo zjištěno, že Stilpon sp1 je spojen se stupněm V.

Přístup založený na vývoji se zaměřuje na přítomnost různých stádií hmyzu na těle i v jeho okolí, aby pomohl odhadnout PMI. Matuszewski použil při svém výzkumu L. caesar (Diptera: Calliphoridae), Thanatophilus sinuatus a N. littoralis (Coleoptera: Silphidae), aby prokázal, že přítomnost vývojového stadia a absence následných vývojových stádií mrchožravého hmyzu lze použít ve spojení s odhadem jejich intervalu před výskytem (PAI) k vytvoření spolehlivého odhadu PMI. Je proto nezbytné stanovit známé hodnoty PAI pro různé druhy hmyzu ve zkoumaném prostředí.

Molekulární hodnocení

Nedávné pokroky v molekulární biologii vedly k různým pokrokům v odhadu PMI. Vyhodnocuje se degenerace mRNA, DNA a proteinů a lze ji použít k odhadu PMI. Bylo zjištěno, že transkripty RNA jsou nejrelevantnější díky jejich rychlé degeneraci a časové korelaci. Několik studií prokázalo lineární korelaci mezi PMI a degenerací. Bylo zjištěno, že tato korelace je závislá na teplotě a tkáni.

Studie z portugalského Porta zkoumala korelaci s TSD u 11 genových transkriptů. 8 myších tkání bylo rozděleno do tří skupin na základě stability RNA – první skupina (I) zahrnující vzorky tkáně ze srdce, sleziny a plic, druhá skupina (II) se skládala ze čtyřhlavého femuru, jater a žaludku a třetí skupina (III) Slinivka břišní a kůže. Sériově byly analyzovány vzorky ze skupin I a II. Analýza ukázala, že degenerace RNA byla časově závislá po celých 11 hodin, i když během prvních čtyř hodin nebyla prokázána statistická významnost. Vědci vybrali 11 genů pro kvantitativní analýzu PCR. I když bylo zjištěno, že RNA v srdci je nejstabilnější, nevykazovala žádnou korelaci s PMI. Bylo zjištěno, že celkem šest genů koreluje s PMI, čtyři ve femorálním kvadricepsu (Actb, Gapdh, Ppia a Srp72) a dva geny v játrech (Alb a Cyp2E1). Byly vyvinuty matematické modely pro odhad PMI s průměrnou chybou 51,4 minut.