Акимов П. А., Баринов Е. Х., Терехина Н. А.

Метаболические маркеры танатогенеза

Монография

ebooks@prospekt.org

Информация о книге

УДК 340.6+616:577.2

ББК 67.531+52.57

А39

Авторы:

Акимов П. А., доктор медицинских наук, доцент, доцент кафедры биологической химии Пермского государственного медицинского университета имени академика Е. А. Вагнера Минздрава России, врач – судебно-медицинский эксперт Краевого бюро судебно-медицинской экспертизы и патолого-анатомических исследований;

Баринов Е. Х., доктор медицинских наук, профессор, заслуженный врач РФ, заслуженный деятель науки и образования РАЕ, член Международной коллегии ученых МАН Сан-Марино, действительный член МАЕ, действительный член МАНЭБ, член-корреспондент РАЕ, профессор кафедры судебной медицины и медицинского права НОИ клинической медицины имени Н. А. Семашко Российского университета медицины Минздрава России, профессор кафедры судебной медицины медицинского института Российского университета дружбы народов имени Патриса Лумумбы;

Терехина Н. А., доктор медицинских наук, профессор, заведующая кафедрой биологической химии Пермского государственного медицинского университета имени академика Е. А. Вагнера Минздрава России.

Рецензенты:

Мальцев А. Е., доктор медицинских наук, профессор, заместитель начальника Кировского областного бюро судебно-медицинской экспертизы, заведующий кафедрой судебной медицины Кировского государственного медицинского университета Минздрава России;

Дадабаев В. К., доктор медицинских наук, доцент, заведующий кафедрой судебной медицины с курсом правоведения Тверского государственного медицинского университета Минздрава России.

В монографии исследованы молекулярные механизмы реагирования организма на экстремальные воздействия для выявления метаболических маркеров танатогенеза. Раскрыты новые особенности ключевых метаболитов углеводного и белкового обменов в тканях и биологических жидкостях организма при различном генезе терминальных состояний. Идентифицированы информативные метаболические маркеры танатогенеза для диагностики причины смерти при остром нарушении мозгового кровообращения, гипотермии, острых осложнениях сахарного диабета, почечной недостаточности, эндогенной интоксикации, шоковых состояниях. Предложен и внедрен новый способ определения метаболитов углеводного обмена в одной пробе биологического материала. Выявлен новый метаболический маркер гипотермии, позволяющий оценить танатогенез при утоплении, черепно-мозговой травме в условиях низких температур. Установлен новый метаболический маркер гипоксии головного мозга – параметр «Дельта». Предложены новые подходы к биохимическому профилированию тканей при терминальных состояниях с использованием анализа стекловидного тела глаза. Это позволило разработать способы постмортальной дифференциальной диагностики диабетических ком (гипогликемической, кетоацидотической, гиперосмолярной некетоацидотической, гиперосмолярной кетоацидотической), диагностики эндогенной интоксикации. Они просты в исполнении, эффективны и доступны для широкого применения в биохимических лабораториях при проведении судебно-медицинской экспертизы. Данные методики направлены на внедрение биохимических методов исследования в судебно-медицинскую практику.

Монография предназначена для врачей – судебно-медицинских экспертов, специалистов в области клинической биохимии. Может быть интересна работникам следствия и суда.

Текст публикуется в авторской редакции.

Изображение на обложке с ресурса Shutterstock.com

УДК 340.6+616:577.2

ББК 67.531+52.57

© Акимов П. А., Баринов Е. Х., Терехина Н. А., 2025

© ООО «Проспект», 2025

Введение

Биохимические исследования в танатологии — особый раздел биохимии, содержащий научные сведения о закономерностях развития метаболических процессов в мертвом теле, корреляции прижизненных и постмортальных показателей, выявлении маркеров танатогенеза [99, 313, 404]. Объектами исследований в судебной биохимии, кроме традиционных — крови и мочи, являются и другие биологические жидкости, а также ткани [10, 28, 165], что может помочь в получении новых сведений о критических нарушениях метаболизма в организме в агональном периоде и разработке новых методов диагностики причины смерти. Несмотря на значительный прогресс в реаниматологии и интенсивной терапии летальность при критических состояниях сохраняется на достаточно высоком уровне [173, 248, 342]. Ведущими факторами при этом являются гипоксия, метаболический ацидоз, окислительный стресс, эндотоксемия, выраженные нарушения в системе гемостаза [113, 172, 210, 226].

В структуре смертности населения насильственная смерть в последнее десятилетие снизилась до 21%. Первые четыре позиции в структуре насильственной смерти занимают механическая травма, отравления, механическая асфиксия, действие крайних температур [127].

Определенные трудности возникают при вскрытии трупов с асфиктической картиной смерти, которая наблюдается довольно часто. В эту группу могут входить случаи с общим переохлаждением организма, утоплением, травмами, механической асфиксией, отравлениями (прежде всего этанолом). Получение достоверных маркеров диагностики патологических состояний метаболизма организма остается одной из главных задач судебной биохимии. Вместе с тем в постмортальной биохимии отсутствует систематизация знаний и особенностей применения биохимических методов к секционному материалу [131, 404]. Любой патологический процесс определяется возникновением комплекса патологических синдромов, которые могут привести к несовместимому с жизнью состоянию. Трудности дифференциальной диагностики возникают при сочетании повреждающих факторов, особенно при наличии алкоголя в организме и в условиях низких температур. В связи с этим направление нашей работы основывалось на биохимическом анализе тканей, жидкостей организма и стекловидного тела глаза у лиц, скончавшихся от выше указанных причин.

Наличие алкоголя в случаях ненасильственной смерти составляет в среднем 19% по Российской Федерации, а в случаях насильственной смерти — 53%, что связано с высоким потреблением алкоголя населением [126]. Трудности дифференциальной диагностики возникают при сочетании повреждающих факторов, особенно при наличии алкоголя в организме и в условиях низких температур. В России при отравлении этанолом 98% летальных исходов наступает на догоспитальном этапе [140]. Диагностика острого отравления этанолом основывается на результатах химического исследования крови и мочи. Однако содержание алкоголя в исследуемых объектах свидетельствует только о факте употребления этанола [107]. Истинные причины летального исхода при употреблении алкоголя зависят от особенностей танатогенеза, развития кетоза, гипогликемии, нарушения мозгового кровообращения [57, 62, 83, 117, 122, 183, 297, 320]. В связи с этим обоснована необходимость проведения биохимических исследований при наличии высоких концентраций этанола в организме.

Диагностика смертельной холодовой травмы представляет сложную проблему несмотря на довольно длительную историю ее изучения и многочисленные исследования. На долю истинной смертельной гипотермии приходится около 2/3 случаев, а в 1/3 случаев прекращение жизнедеятельности организма наступает от других причин на фоне холодового воздействия [229, 230]. Важным направлением является поиск метаболических маркеров при сочетании гипотермии с другими патологическими состояниями (отравления, травмы, утопления). Одним из маркеров общего переохлаждения организма является снижение содержания гликогена в тканях [165]. В связи с этим актуальным является проведение биохимического анализа тканей и биологических жидкостей трупа для изучения метаболических процессов, протекавших в антемортальном периоде от вышеуказанных причин на фоне гипотермии. Несмотря на многообразие методик определения углеводов в трупных тканях [73, 94, 152, 164, 170, 203], не имеется способа, позволяющего проводить исследования в отдаленные сроки после взятия биологического материала.

Медико-социальная значимость сахарного диабета (СД) связана с его осложнениями, приводящими к инвалидизации и ранней смертности [92, 202]. Разработан способ постмортальной диагностики гипергликемической комы по биохимическому анализу стекловидного тела (СТ) глаза [8, 9, 19, 176, 208]. Синдром гипогликемии остается одной из причин летальности у больных СД [91]. Остаются невыявленными маркеры танатогенеза при гипогликемической и других диабетических комах, остром нарушении мозгового кровообращения, шоковых состояниях.

Актуальным является изучение в тканях и биологических жидкостях организма изменений биохимических показателей в процессе умирания для поиска метаболических маркеров танатогенеза.

Глава первая. Биохимические показатели танатогенеза

1.1. Постмортальная биохимия

Нормальная жизнедеятельность организма обеспечивается сбалансированностью и относительной устойчивостью его химических процессов. Патологический процесс всегда формируется на базе измененного (количественно и качественно) метаболизма при срыве компенсаторных механизмов. На этой концепции основывается клиническая биохимия [99].

Использование биохимических методов для целей танатологии составляет особый раздел биохимии — постмортальную биохимию или биохимию процессов, протекающих в мертвом теле. В последние десятилетия эти виды исследований получили свое новое развитие и стали более широко использоваться в практических целях. Этому способствовала правовая база в виде Приказа № 346 н от 12 мая 2010 г. «Об утверждении Порядка организации и производства судебно-медицинских экспертиз в государственных судебно-экспертных учреждениях Российской Федерации», п. 88. «Особенности порядка производства биохимической экспертизы»: освоение и внедрение новых качественных и количественных биохимических методов анализа, адаптированных к задачам судебно-медицинской практики, с целью расширения диагностических возможностей проводимых экспертных исследований [165]. В настоящее время Приказ № 346н заменен на Приказ Минздрава России от 25.09.2023 N 491н «Об утверждении Порядка проведения судебно-медицинской экспертизы» и имеет в разделе правил организации деятельности отделения биохимической экспертизы и проведения биохимической экспертизы пункт 4 — Экспертиза проводится для установления биохимических показателей, при травмах, отравлениях, заболеваниях и состояниях, при которых исследуют биологические объекты биохимическими методами [166].

Специфика этого биохимического направления заключается в нетрадиционном для клинической биохимии биологическом материале (мертвое тело), при этом цель исследования направлена на решение специальных задач, отличных от клинической биохимии [100, 404]. Вместе с тем установление нозологических форм патологического процесса также остается неизменной задачей диагностики.

Современная медицина все больше привлекает в практическую работу новые и усовершенствованные старые диагностические методы, отличающиеся экспрессностью и доказательной ценностью [52, 187]. На сегодняшний день в клинической практике существует несколько сотен биохимических показателей, имеющих диагностическое значение, однако их использование в постмортальной диагностике не всегда возможно [404]. Вместе с тем биохимические исследования часто оказываются основными в дифференциальной диагностике заболеваний, как при жизни, так и после наступления смерти. В последние десятилетия современные методы биохимии стали значительно чаще использоваться для постмортальной диагностики, так как позволяют выявлять метаболические нарушения в организме, происходящие в антемортальном периоде [28, 47, 100, 165]. Биохимические методы исследования используются в танатологической практике при решении таких вопросов как давность наступления смерти, определение прижизненности и давности образования повреждений, диагностика гипотермии, отравлений, раннего инфаркта миокарда и ряда других задач для выяснения танатогенеза [100, 123, 153, 165, 246]. Для решения этих задач используются различные методы исследований, в том числе и биохимические. Объектами исследований, кроме традиционных — крови и мочи, используемых в клинической лабораторной диагностике, являются и другие биологические жидкости (ликвор, перикардиальная и синовиальная жидкости), а также ткани (печень, миокард, скелетные мышцы, кожа, легкие, СТ глаза, головной мозг) [28, 44, 165, 205, 276, 390]. В постмортальном периоде многие биохимические показатели изменяются, причем с определенными закономерностями, либо сохраняются без изменений. Постмортальная биохимия изучает закономерности развития биохимических процессов в мертвом теле, вопросы корреляции прижизненных и постмортальных показателей, диагностические критерии, используемые для установления причин смерти [99, 383, 405].

После смерти организма гибель многих тканей наступает не сразу. В тканях продолжаются процессы анаэробного обмена — так называемый «процесс переживания органов и тканей» [99, 216]. Так, в ядрах кардиомиоцитов даже через 4 часа после прекращения жизнедеятельности продолжается активный синтез рибонуклеиновых кислот, который заканчивается только к 13 часам постмортального периода. Кровь при этом сохраняет свою жизнеспособность и стерильность в течение 12 часов постмортального периода, а иммунокомпетентные клетки крови выполняют свою функцию. Эти знания используются для целей трансплантологии.

Известно также, что биохимические процессы зависят от температуры. Это обязательно необходимо учитывать в постмортальном периоде. Температура является одним из основных факторов (на 76%), влияющих на скорость протекания биохимических процессов. Охлаждение трупа идет неравномерно — наиболее глубоко расположенные участки трупа имеют более высокую температуру по отношению к поверхностно расположенным ввиду нарушения теплообмена из-за прекращения кровообращения [213].

В агональном периоде наблюдаются нарушения температурного гомеостаза, при этом выделяют варианты с гипо-, нормо- и гипертермией, то есть примерно от 32°С до 38°С [68]. На начальном этапе постмортального периода всегда отмечается повышение температуры тела за счет дисбаланса между метаболизмом и теплопереносом внутри тела. В дальнейшем, наступает падение температуры тела, и динамика этих процессов зависит от влияний окружающей среды, прежде всего от температуры, а также ветра [70]. В настоящее время все методы установления времени наступления смерти основаны с учетом изменения температуры окружающей среды [61, 63, 68, 70, 281, 312].

В настоящее время увеличивается доля и значимость лабораторных исследований, поэтому задача дальнейшего совершенствования методов анализа и выбора объектов исследования остается актуальным направлением [28, 123, 404]. Внедрение в судебно-медицинскую практику современных методов биохимического исследования позволяет выявлять метаболические нарушения, что позволяет объективно оценить танатогенез и использовать эти данные для дифференциальной диагностики [28, 41, 47, 165]. Несмотря на комплексный подход в решении практических задач, биохимические методы в ряде случаев являются предпочтительными в сравнении с другими методами лабораторных исследований, а в отдельных случаях незаменимыми [28]. К сожалению, встречаются публикации, когда изучение ряда биохимических показателей в постмортальном периоде идет вслепую, без осмысления биохимических процессов, и даже трактовка полученных результатов применительно к нозологическим формам весьма сомнительна [3, 76, 193].

Таким образом, биохимические исследования являются перспективным направлением в развитии диагностических возможностей в постмортальном периоде, позволяют выявлять нарушения на молекулярном уровне и способствуют постановке диагноза. Исследования должны носить комплексный характер, не ограничиваться измерением только одного параметра, так как метаболизм организма — это многокомпонентная система. Положительным моментом является и то, что биохимические исследования могут проводиться в кратчайшие сроки (1–3 дня с момента поступления в лабораторию). Расширение спектра биохимических исследований связано с нуждами танатологической службы. Поиск и внедрение новых биохимических методов исследований, разработка дифференциально-диагностических критериев и маркеров для медицинской практики остается актуальным направлением.

1.2. Минеральный обмен в постмортальном периоде

Важной задачей является установление времени наступления смерти (длительности постмортального периода). Биохимические исследования по данному направлению начались с изучения минерального обмена (содержания калия) в СТ глаза в 1963 году (Sturner, Adelson) [314]. Вместе с тем данные исследования продолжаются и по настоящее время [312, 370, 375, 384]. Известно, что калиевые каналы обеспечивают пассивную проницаемость мембраны для катиона, при этом движение калия определено величиной электрического потенциала и градиентом концентрации [69, 194, 214, 215]. Характерной особенностью является увеличение внеклеточного содержания калия в течение постмортального периода. При этом динамика увеличения концентрации калия вне клетки имеет прямую зависимость. Данная зависимость не прямолинейная, сходна с гиперболой, вместе с тем прямолинейная зависимость выявлена между логарифмом соотношения концентрации натрия к калию и логарифмом постмортального периода [299, 362]. Большое влияние на содержание электролитов в СТ глаза оказывает не только постмортальный период, но и антемортальный дисбаланс электролитов, вызванный болезнью или особенностью течения агонального периода, а также техника взятия образца и аналитические процедуры (методика, аппаратура) [265, 314, 315, 316, 337]. Например, при глаукоме отмечается резкое повышение фосфора и резкое снижение содержания калия в СТ глаза [98].

Зависимость содержания калия в СТ глаза от температуры подтверждена рядом исследователей. Снижение содержания калия в СТ глаза установлено в зимние месяцы и при общем переохлаждении организма [251, 252]. В связи с этим используется метод номограмм при оценке динамики электролитов в СТ глаза, но для уточнения данных также учитываются и другие способы при оценке времени наступления смерти [312]. Не установлено различий в содержании калия и других веществ в СТ глаза между правым и левым глазом у индивидуума, а имеющиеся небольшие различия показателей являются следствием инструментальной ошибки и нарушения техники забора объектов [333, 358].

Содержание натрия, кальция и магния в СТ глаза относительно стабильно в постмортальном периоде [251, 314, 329]. Вместе с тем отмечены значительные индивидуальные различия данных элементов в зависимости от танатогенеза [315, 345]. Например, при почечной недостаточности отмечено резкое увеличение содержания магния в СТ [382]. Ранее нами было установлено, что содержание магния и кальция в СТ глаза не зависит от длительности постмортального периода, а у больных СД наблюдалось достоверное увеличение данных элементов при гипергликемической (гиперосмолярной) коме [8, 30]. Аналогичные данные получены и другими исследователями — не установлено корреляции с другими электролитами, с возастом, полом и постмортальным периодом, содержание магния в СТ увеличено при СД [391]. Исследование содержания ионизированного магния в сыворотке крови и эритроцитах у живых людей показало резкое снижение его у лиц с хроническим алкоголизмом, в то время как для общего содержания магния такой корреляции выявлено не было [349]. В эксперименте на животных была показана прямая корреляция в содержании магния между кровью и СТ глаза, при этом антенатальная гипомагнеземия приводила к тетании [323], что может быть использовано для диагностики и в постмортальном периоде.

Несмотря на мночисленные многолетние исследования по проблеме определения давности наступления смерти устеновлено, что несмотря на положительную динамику увеличения концентрации калия в СТ и ликворе, соотношения с другими элементами, использование этих показателей не имеет практического значения ввиду различной динамики исследуемых веществ в постмортальтном периоде, а также первоначального содержания исследуемого метаболита перед наступлением смерти. В то же время отмечено, что нет различий в содержании электролитов по гендерному типу, возрасту, времени года и причиной смерти [246, 299, 363].

Определение макро- и микроэлементов в различных биологических объектах является важным диагностическим признаком при различных патологических состояниях и отравлениях [132]. Количественное содержание калия и натрия в различных отделах миокарда используется при диагностике острого инфаркта миокарда (ОИМ) и острой ишемии миокарда [220]. Данный тест является специфическим при указанной патологии и показывает локализацию патологического очага. Наиболее ранним признаком ишемии миокарда является нарушение электролитного баланса в сердечной мышце. Характер изменений в миокарде определяется степенью и длительностью нарушения кровообращения. Обычно смерть наступает в первые 10–15 минут с начала приступа, что соответствует стадии ишемии. Процесс характеризуется потерей калия и магния, при этом накопление натрия и кальция в миокарде слабо выражено. После 20–30 минут ишемии наступает стадия реперфузии (возобновления кровотока). В данной стадии нарушения электролитного баланса выявляются в еще большей степени, отмечается дальнейшее снижение концентрации калия и резкое увеличение содержания натрия и кальция (через 40 минут и более), что приводит к необратимым изменениям в миокарде (гибель клеток) [169].

1.3. Показатели белкового обмена в постмортальном периоде

Поиск маркеров по установлению давности наступления смерти продолжается по настоящее время, используются различные биологические жидкости и ткани, такие как СТ глаза, перикардиальная и синовиальная жидкости [375, 384, 390]. В СТ глаза изучено содержание инозина, гипоксантина, ксантина, мочевой кислоты, урацила, уридина для расчета постмортального периода [281, 298, 369, 370]. Наибольшее значение имеет расчет по калию, гипоксантину и использование мочевины как внутреннего стандарта [334, 335]. Гипоксантин имеет значительно меньшую корреляцию с постмортальным периодом, чем калий СТ глаза и является индикатором продолжительной антемортальной гипоксии [311]. Вместе с тем, на этот показатель существенное влияние оказывает различие в методологии и инструментального исследования образца, наиболее точные результаты с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии и масс-спектроскопии, а также с учетом температуры внешней среды [284, 307, 336]. Исследование иммуноглобулинов и белков острой фазы в первые сутки постмортального периода показало их увеличение в крови, ликворе и СТ глаза [4]. Разработана методика установления давности наступления смерти прямо на месте происшествия с использованием специальных тестов и приложения на сматфоне по определению аммиака (продукта распада аминокислот) в СТ глаза, которая дает небольшую погрешность [340].

Многочисленные публикации по проблеме определения давности наступления смерти на современном этапе не обеспечивают точной диагностики, хотя имеются опреденные тенденции. Исследования в данном направлении в последние годы также связаны с изучением динамики оксидоредуктазных коферментов. Так, в экспериментах установлена динамика изменений интенсивности флюоресценции коферментов НАДН и ФАД в скелетной мышце экспериментальных животных в течение первых суток [48, 49].

Важной задачей является также диагностика прижизненности и давности образования повреждений. Количественное определение биогенных аминов (гистамина и серотонина) в коже [153, 154, 205], а также гемина в подкожной клетчатке [109, 223] используется для дифференциальной диагностики прижизненного или посмертного образования повреждений (ран, кровоподтеков, странгуляционной борозды). При этом отмечается увеличение указанных метаболитов в зоне повреждения по сравнению с интактным участком при прижизненном образовании повреждений, а после прекращения кровообращения в организме изменений не отмечается (посмертное нанесение повреждений). Для дифференциальной диагностики прижизненности повреждений и последовательности их нанесения рекомендуют исследовать также и щелочные пептиды из области ран [4]. При установлении прижизненности формирования странгуляционной борозды используются различные методы, основанные на выделении метаболитов тучными клетками [56]. В последние годы изучаются иммуногистохимическими методами аквапорины (семейство белков — водных каналов в мемранах). Установлено, что нет зависимости экспрессии этих белков от возраста, пола, массы тела, длительности агонального периода и давности наступления смерти. В тоже время установлено увеличение экспрессии аквапорина-1 и аквапорина-3 при термических и механических поврежениях кожи [361].

Для диагностики отравления окисью углерода (угарным газом) частым исследованием является определение процентного содержания карбоксигемоглобина [165, 211]. Токсикология окиси углерода исследуется не один десяток лет, при этом исследуют содержание как самой окиси углерода в крови и тканях, так и содержание карбоксигемоглобина [211]. Используется этот вид исследований при наступлении смерти во время пожаров, неправильном использовании отопительных систем (печей), в гаражах при работающем двигателе, при расследовании авиационных происшествий, банях и других местах [1, 151, 211]. В постмортальном периоде карбоксигемоглобин сохраняется очень хорошо, концентрация его не меняется в течение месяца как при хранении в холодильнике, так и при комнатной температуре [101]. Смертельная концентрация карбоксигемоглобина составляет в среднем около 60%, с интервалом от 40% и выше [121, 211, 219].

Наличие существенных колебаний устойчивости людей к этому яду объясняется многочисленными факторами. Во-первых, это влияние условий окружающей среды (концентрация окиси углерода в окружающей атмосфере, время воздействия газа, атмосферное давление, влажность, температура окружающей среды, наличие других отравляющих веществ — пары бензина, аммиак, продукты горения полимерных материалов, такие как окислы азота, цианиды, углекислый газ, а также наличие алкоголя в организме). Все эти факторы усиливают интоксикацию окисью углерода. Во-вторых, индивидуальные особенности организма (объем легочной вентиляции, объем крови, количество гемоглобина в крови, артериальное давление субъекта и прочее) также оказывают влияние на токсичность к этому яду [121, 211]. Последние исследования показали, что малые концентрации алкоголя в крови (менее 1,3‰) повышают устойчивость организма к токсическому действию окиси углерода [1, 112]. При средней и сильной степени алкогольной интоксикации (концентрации алкоголя выше 2,6‰) наблюдаются более низкие концентрации карбоксигемоглобина, что свидетельствует о возрастании токсичности угарного газа. К тому же установлено, что на фоне сильного алкогольного опьянения уже при 30–40% карбоксигемоглобина в крови пострадавшие впадают в тяжелое коматозное состояние. При этом изменяется и кинетика яда: снижается скорость выведения, увеличивается период полувыведения, почти в 2 раза увеличивается продолжительность токсикогенной фазы [1, 112].

Исследования по содержанию адреналина и норадреналина как в крови из полости сердца, так и из периферических вен, ликворе и СТ глаза не выявили изменений при различных видах наступления смерти, а также с коротким и длительным агональным периодом. Вместе с тем отмечен широкий интервал значений в группах наблюдений и объектах исследований [244, 371, 398]. Основным фактором непригодности опредедения в сыворотке крови катехоламинов является плохая стабильность этих гормонов ввиду аутолитических процессов. Достоверных изменений в содержании катехоламинов и их производных в СТ глаза у погибших от общего переохлаждения организма, в сравнении с контрольной группой, не обнаружено, в то время как в моче отмечено значительное увеличение адреналина и кортизола при смертельной гипотермии [272, 290, 351].

Исследования в Японии показали возможность использования определения оксигемоглобина в крови при диагностике смертельной гипотермии [300, 401]. Установлено, что при общем переохлаждении организма наблюдается значительное увеличение содержания оксигемоглобина в крови из левого отдела сердца. Критериями диагностики являются разница в концентрации оксигемоглобина в крови между левым и правым отделами сердца более 13% или увеличение соотношения (левый / правый) более 1,8. Была изучена активность ферментов: кислой и щелочной фосфатазы, сукцинатдегидрогеназы, цитохромоксидазы в головном мозге, печени, почках, сердечной и скелетной мышцах при общем переохлаждении организма [197]. Отмечено изменение активности ферментов в динамике гипотермии: в начале отмечено снижение активности ферментов, затем повышение и вновь снижение активности ферментов при терминальной стадии переохлаждения.

Для исключения (или подтверждения) действия метгемоглобинобразующих ядов проводится биохимическое исследование на наличие метгемоглобина. Определение метгемоглобина используется для диагностики отравлений метгемоглобинобразующими ядами в качестве первого этапа (исключение ряда веществ) лабораторных исследований. Связано это с тем, что список метгемоглобинобразователей весьма обширен. Это химические соединения, используемые на производстве, в сельском хозяйстве, в быту, лекарственные препараты [78, 133, 212, 219]:

Наиболее часто встречаются случаи отравлений нитритами и нитратами, поступающих с пищей или водой. При поступлении в организм нитрита натрия (использование его вместо поваренной соли) острые отравления наблюдаются уже при приеме более 0,25 г, а летальный исход наблюдается при приеме 1–2 г вещества. Для нитратов цифровые данные составляют 1–4 г при тяжелых отравлениях, а 8–14 г оказываются летальными [195]. Данные о токсической концентрации метгемоглобина в трупной крови при этих отравлениях в литературных источниках не уточнены. Проведенные нами исследования показали, что при отравлениях нитритом натрия концентрация метгемоглобина в трупной крови редко бывает выше 10% [39]. Связано это с тем, что при отравлении нитритом натрия кроме метгемоглобина всегда образуются комплексные соединения — нитрозогемоглобин и метгемоглобин-нитрит, спектр которых сходен со спектром оксигемоглобина [133] и, соответственно, не регистрируется предложенными методами. Образование этих соединений происходит очень быстро. Так, по данным Игониной Н.А. и соавт. [110] в эксперименте на крысах было установлено, что содержание метгемоглобина через 1 ч после затравки достигает 50%, через 6 часов составляет 7%, а концу суток не отличается от контроля. При экспериментальном исследовании крови крыс при острых отравлениях нитросоединениями установлено, что в течение 7 дней концентрация метгемоглобина в крови снижалась у большинства проб, у остальных отмечалось увеличение метгемоглобина к 3 суткам с последующим снижением [75].

В список метгемоглобинобразователей попадает и ацетальдегид, образующийся при окислении этанола. Было высказано мнение, что повышенное содержание метгемоглобина может быть связано с высокими показателями этанола [221]. Вместе с тем, имеются данные, что содержание ацетальдегида в крови весьма незначительное [64], а способность эритроцитов восстанавливать окисленный гем огромна [78]. Повышенное содержание метгемоглобина в отдельных случаях можно объяснить индивидуальными особенностями ферментных систем организма.

Определение метгемоглобина рекомендуется исследовать и для диагностики давности внутричерепных гематом [50, 160, 165, 224, 231]. При этом отмечается увеличение концентрации метгемоглобина в зависимости от длительности посттравматического периода. В метгемоглобине железо окислено до трехвалентного состояния, и кислород присоединен необратимо. Данный дериват гемоглобина постоянно образуется в эритроцитах в ходе обмена веществ, однако он тут же восстанавливается под влиянием ферментных систем. Вместе с тем, гемоглобин под влиянием некоторых реакций необратимого окисления может превращаться в вердоглобин. Среди вердоглобинов интерес вызывает вердоглобин S (или сульфгемоглобин), концентрация которого возрастает при воздействии ряда лекарственных препаратов, а также при ряде заболеваний (хронические колиты) [133]. Исследование сульфгемоглобина в постмортальном периоде целесообразно проводить в связи с распадом гемоглобина в процессе гнилостной трансформации крови.

Актуальной остается задача диагностики отравлений наркотическими препаратами. Смертность от наркотических веществ в последние годы растет и составляет около 10% среди всех отравлений, а достоверных биохимических критериев, характерных для смертельных интоксикаций, не имеется [168]. Были проведены исследования по содержанию миоглобина при отравлениях наркотиками опиатной группы [174, 175]. Установлено, что это может быть использовано как предварительный скрининг для диагностики данных отравлений. Это позволяет исключить дорогостоящие исследования по установлению конкретного наркотика. Критериями диагностики служит увеличение содержания миоглобина в крови более чем в 10 раз, в скелетной мышце, миокарде левого желудочка увеличение более чем в 2 раза, а в миокарде правого желудочка — снижение в 8 раз. Определение содержания миоглобина в крови было изучено при различных причинах смерти [200]. Отмечено, что повышенное содержание миоглобина наблюдалось в результате синдрома позиционного сдавления, термических ожогов, переохлаждения организма, механической и черепно-мозговой травме (ЧМТ). При отравлении этанолом, ишемической болезни сердца наблюдалось как повышение, так и понижение, а иногда и нормальное содержание миоглобина крови.

В качестве маркера наличия наркотиков (группы опиатов, прежде всего героина) в трупе также было предложено определять в сыворотке крови активность амилазы [76]. Установлено, что уровень амилазы увеличен в 4 раза. При отравлениях наркотиками отмечается повышение более чем в 3 раза активности ферментов аспартатаминотрансферазы (АСТ), аланинамино-трансферазы (АЛТ) и креатинфосфокиназы (КФК) в крови и перикардиальной жидкости [45]. Установлено также, что при отравлении наркотиками отмечается гипоглобулинемия (класса А) ввиду окислительной денатурации иммуноглобулинов [140, 141]. Гипоглобулинемия регистрируется изменением ультрафиолетового спектра пептидов сыворотки крови (повышение в области 260–274 нм). Данные изменения отсутствовали при алкогольной интоксикации [167].

Определение активности холинэстеразы как в цельной крови, так и в сыворотке крови используется при отравлении фосфорорганическими соединениями, такими как карбофос, дихлофос, в случаях самоубийств или несчастном случае в быту. Почти для всех перечисленных выше соединений характерна высокая избирательность действия на сывороточную холинэстеразу. При этом, в зависимости от степени острого отравления, отмечается резкое снижение (до следовой активности) или полное угнетение активности фермента [198, 201, 288]. Умеренное и значительное снижение активности фермента наблюдается также и при различных поражениях печени (гепатиты, хронический алкоголизм) [201].

Для диагностики синдрома эндогенной интоксикации (ЭИ) в клинической практике используется определение количественного содержания пептидов «средней молекулярной массы» (ПСММ) в сыворотке крови и моче [115, 162]. Увеличение содержания ПСММ связано с усиленной белковой деградацией тканей, а также с нарушением естественного выведения пептидов из организма с мочой. ПСММ исследовали для диагностки синдрома эндогенной интоксикации при различных вариантах танатогенеза [65]. В эксперименте на крысах показано, что при ингаляционном отравлении аммиаком в трупной крови (через 30 минут после смерти) увеличено содержание мочевины в 3 раза, количество средних молекул в 2 раза, общая активность лактатдегидрогеназы (ЛДГ) в 4–5 раз [88].

При диагностике алкогольной интоксикации была изучена активность ферментов головного мозга, в частности, алкогольдегидрогеназы и альдегиддегидрогеназы [159, 185]. Показана иднивидуальная толерантность к действию этанола, разработаны критерии смертельного отравления этанолом как в стадию резорбции, так и в стадию элиминации, дифференциально-диагностические критерии с ишемической болезнью сердца. Гистохимические исследования активности алкогольдегидрогеназы, микросомальной и каталазной систем окисления этанола в миокарде показали различную активность ферментов в зависимости от зоны миокарда [60]. Вместе с тем, при хронической алкогольной интоксикации (танатогенез в результате алкогольной кардиомиопатии) наблюдалось снижение активности всех ферментов в сравнении с хронической ишемической болезнью сердца.

Определение моноаминооксидаз (МАО) в крови и печени было изучено для дифференциальной диагностики острой и хронической алкогольной интоксикации [218]. Так, при остром отравлении этанолом, на фоне хронического употребления, наблюдается снижение активности МАО-А и МАО-В, как и в случаях смерти от сердечной патологии, особенно на фоне приема алкоголя. При острой алкогольной интоксикации активность МАО-В в печени не изменяется, а МАО-А достоверно снижается. Определение МАО-В было изучено также и в спинном мозге [73]. Установлено, что в грудном отделе спинного мозга имеется прямая корреляция активности фермента с возрастом человека и отсутствие зависимости от времени, прошедшего после смерти. Авторами показано, что в шейном утолщении корреляционные взаимосвязи оказались противоположные, а в пояснично-крецовом утолщении корреляции отсутствуют.

Для диагностики почечной недостаточности (ПН) рекомендовано определять содержание креатинина и мочевины [165, 273]. Уровень мочевины, креатинина, мочевой кислоты в СТ глаза в течение постмортального периода (до 8 суток) практически не изменяется и имеет сильную корреляцию с содержанием в сыворотке крови [273, 314, 383]. Уровень креатинина имеет обратную корреляцию с возрастом, но прямую в зависимости от массы тела [383].

Высокий уровень инсулина в крови и СТ глаза был обнаружен как в случаях суицида, так и убийств — развитие гипогликемической комы вследствие введения инсулина [256, 293, 354, 388, 396]. В экспериментах было установлено, что коэффициент отношения содержания инсулина в СТ глаза к содержанию инсулина в сыворотке крови остается относительно постоянным при различных концентрациях инсулина в крови [373]. Как правило, у лиц, не страдавших СД, инсулин в СТ глаза не обнаруживался, а альтернативными объектами исследования вместо сыворотки крови оказались перикардиальная и цереброспинальная жидкости, а также желчь [353]. В последнее десятилетие установлено, что определение инсулина, С-пептида и проинсулина в сыворотке крови не имеет диагностического значения ввиду быстрого разрушения этих белковых субстратов в течение первых двух суток [321, 400]. В тоже время содержание инсулина в стекловидном теле глаза снижается незначительно в течение нескольких дней постмортального периода и является достоверным показателем передозировки препарата. Обычное содержание его до 10 пмоль/л, но может быть увеличено до 20 пмоль/л. При наступлении смерти в результате введения инсулина содержание его в стекловидном теле отмечено до 618 пмоль/л [353, 372].

Определение общей активности лактатдегидрогеназы (ЛДГ) и ее изоформ в ткани головного мозга, миокарде и печени рекомендовано использовать при дифференциальной диагностике ишемической болезни сердца и отравлении этанолом, особенно у лиц молодого возраста [55, 171]. Так, например, в коре головного мозга при острой ишемии миокарда значительно увеличивается активность общей ЛДГ, а при отравлении этанолом снижается изофемент ЛДГ1.

Было изучено содержание С-реактивного белка (СРБ) в сыворотке, цельной крови и печени в постмортальном периоде [242, 279, 393]. Установлено, что содержание этого белка стабильно в течение месяца при хранении образцов в холодильнике. Содержание СРБ в печени хорошо коррелирует с его уровнем в крови. Увеличение этого белка (как белка острой фазы) отмечено при травмах, что связано с периодом переживаемости и ряде заболеваний.

В последние годы большое количество публикаций посвящено исследованию агонального периода. Определение различных белков проводится в сыворотке трупной кови, ликворе и моче. Так, исследование СРБ в сыворотке крови и ликворе показало его увеличение при длительности агонального периода более 30 минут, но менее 6 часов [279, 348]. Определение в ликворе белков нервной ткани S100B и NSE (нейрон-специфическая енолаза) отмечено при времени выживания от 15 минут с максимумом увеличения к 2–3 суткам. Вместе с тем у больных с ишемическим инсультом, находившихся в реанимации, активность NSE не зависела от степени поражения головного мозга и не имела прогностического значения [81]. Интересные данные получены при изучении глиально-фибрилярного кислого протеина (GFAP) — продукта астроцитов. Не отмечено