Судебно-медицинская оценка патоморфологических изменений сердца и биохимических показателей перикардиальной жидкости при смерти от различных причин

РЕЗНИК
Алексей Геннадьевич

СУДЕБНО-МЕДИЦИНСКАЯ ОЦЕНКА

ПАТОМОРФОЛОГИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ СЕРДЦА И

БИОХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПЕРИКАРДИАЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ ПРИ СМЕРТИ ОТ РАЗЛИЧНЫХ ПРИЧИН

14.00.24 – судебная медицина

А в т о р е ф е р а т

диссертации на соискание ученой

степени доктора медицинских наук

Санкт-Петербург

2009

Работа выполнена в ГОУ ДПО «Санкт-Петербургская медицинская академия последипломного образования Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию».

Научный консультант:
доктор медицинских наук профессор Иванов Игорь Николаевич

Официальные оппоненты:
доктор медицинских наук профессор Исаков Владимир Дмитриевич
доктор медицинских наук профессор Насыров Руслан Абдулаевич
доктор медицинских наук Лобан Игорь Евгеньевич

Ведущее учреждение: ГОУ ВПО «Санкт-Петербургская государственная медицинская академия им. И.И. Мечникова» Росздрава.

Защита состоится «   » ноября 2009 г. в     часов на заседании совета Д 215.002.02 по защите докторских и кандидатских диссертаций при ФГОУ ВПО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» МО РФ по адресу:

194044, Россия, Санкт-Петербург, ул. Академика Лебедева, д. 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» МО РФ.

Автореферат разослан «___»_______________ 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук                                                         Чирский В.С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Сердце – центральный орган сердечно-сосудистой системы человека. Его исследование один из важнейших этапов любой судебно-медицинской экспертизы. В настоящее время описано большое количество микроскопических признаков, встречающихся при различных патологических состояниях. Это изменения кардиомиоцитов, артерий и вен, нарушения реологических свойств крови. Изучены острые повреждения сердечных мышечных волокон, которые выявляются методом поляризационной микроскопии [Автандилов Г.Г., Шагылыджов К., 1978; Целлариус Ю.Г. с соавт., 1980, 1985; Калитеевский П.Ф., 1993; Непомнящих Л.М., 1996; Витер В.И., Пермяков А.В., 2000; Новоселов В.П. с соавт., 2002; Иванов И.Н. с соавт., 2003; Капустин А.В., 2000, 2004; Кактурский Л.В., 2007; Митрофанова Л.Б., Аминева Х.К., 2007; Рыбакова М.Г. с соавт.. 2007; Shperlling I.D., 1978; Schnabel P.A., 1990; Goldstein J.А., 2000]. В тоже время единого алгоритма, позволяющего проводить дифференциальную диагностику между различными причинами смерти и учитывающего весь комплекс патоморфологических изменений в сердце, не разработано.

Одновременно с миокардом в судебно-медицинской практике исследовали перикардиальную жидкость, которая представляет собой ультрафильтрат крови и межклеточной жидкости. Установлено, что в ней происходит повышение активности ряда ферментов (аспартатаминотрансферазы, лактатдегидрогеназы, креатинкиназы), низкомолекулярных белков (миоглобина, сердечного тропонина I) при ишемической болезни сердца (ИБС), механической асфиксии и тяжелых травмах [Мазуренко М.Д., Зимина Ю.В., 1998; Берестовская В.С. с соавт., 2000; Берестовская В.С., 2002; Luna A. et al., 1982, 1983; Osuna E. et al., 1998; Klaase J.M. et al., 1998; Collins M.D. et al., 2001; Perez-Carceles M.D. et al., 2004].

В перикардиальной жидкости можно обнаружить глюкозу, мочевину, общий белок и микроэлементы – натрий, калий, кальций и магний, отражающие состояние энергетического и белкового обменов, электролитного баланса миокарда. В отличие от активности ферментов, их концентрация при патологии миокарда изменяется быстрее [Дежинова Т.А. с соавт., 2001, 2003; Эделев Н.С. с соавт., 2005; Власова Н.В., 2008; Chakraborti S. et al., 2002; Zhu B.L. et al., 2005; Clanachan A.S., 2006; Luqman N. et al., 2007]. Однако сведения о взаимосвязи между происходящими в миокарде морфологическими процессами и биохимическими показателями перикардиальной жидкости при смерти от различных причин в литературе практически отсутствуют.

Несмотря на все разнообразие патологических изменений в сердце, основным механизмом его остановки является фибрилляция желудочков, морфологическими маркерами которой служат зоны диссоциации и трещин кардиомиоцитов. Реже встречается асистолия, микроскопические проявления которой до настоящего времени не определены [Тимофеев И.В., 1997, 1999; Новоселов В.П. с соавт., 2002; Капустин А.В., 1999, 2005; Aufderheide T.P., 1998].

До сегодняшнего момента до конца не выяснены морфологические предпосылки возникновения фибрилляции желудочков сердца при различных причинах смерти. При внезапной коронарной смерти (ВКС) пусковым механизмом фибрилляции желудочков сердца может послужить феномен реперфузии – возобновление кровообращения в ишемизированной ткани за счет коллатерального кровотока, после проведения тромболитической терапии [Кириченко А.А., 2002; Соколова Р.И., Жданов В.С., 2002; Кактурский Л.В., 2005; Aufderheide T.P., 1998]. Большую роль в патогенезе прекращения сердечной деятельности играют нарушения энергетического и электролитного баланса, прежне всего изменения концентрации натрия, калия, кальция и магния в миокарде [Тимофеев И.В., 1997, 1999; Соколова Р.И., Жданов В.С., 2002; Chakraborti S. et al., 2002; Ueshima K., 2005; Clanachan A.S., 2006; Hilgemann D. et al., 2006].

Одна из актуальных задач судебной медицины – оценка патоморфологических изменений, вызванных посмертной трансформацией миокарда. Сведения по его аутолизу в основном охватывают изменения сосудов и кардиомиоцитов, выявляемые при световой микроскопии в первые четверо суток посмертного периода. Они были получены на экспериментальном материале сердец животных без учета влияния температурного фактора. В тоже время изучение посмертной трансформации острых повреждений кардиомиоцитов, выявляемых методом поляризационной микроскопии миокарда с учетом влияния температурного фактора имеет как практическое, так и теоретическое значение [Лушников Е.Ф., Шапиро Н.А., 1974; Науменко В.Г., Митяева Н.А., 1980; Zollinger H.U., 1948; Sinapius D., 1958].

Исходя из вышесказанного, были определены цель и задачи настоящего исследования.

Цель исследования.

Разработать комплекс критериев оценки патоморфологических изменений сердца и биохимических показателей перикардиальной жидкости при изолированной черепно-мозговой травме с различным темпом наступления смерти, странгуляционной механической асфиксии, острой коронарной недостаточности, остром инфаркте миокарда в донекротической стадии, остром отравлении этиловым спиртом и пневмонии для решения вопросов судебно-медицинской экспертной практики.

Задачи исследования.

1. Установить взаимосвязь между патоморфологическими изменениями и водонасыщением миокарда с биохимическими показателями микроэлементного состава, глюкозы, мочевины и общего белка перикардиальной жидкости при различных причинах смерти и продолжительности премортального периода.

2. Дать характеристику фоновому влиянию этилового спирта на микроскопическую картину миокарда и биохимические показатели перикардиальной жидкости при различных причинах смерти.

3. Проанализировать патоморфологические изменения миокарда и биохимические показатели перикардиальной жидкости при остром отравлении этанолом у погибших различных возрастных групп.

4. Разработать алгоритм дифференциальной диагностики различных причин смерти на основе количественного макро- и микроскопического, морфометрического, физико-химического и биохимического исследования сердца.

5. Изучить особенности поляризационной микроскопической картины посмертной трансформации миокарда.

Научная новизна.

В результате комплексного количественного макро- и микроскопического, морфометрического, физико-химического, биохимического исследования сердца и показателей перикардиальной жидкости сформированы информационные образы патологических состояний – совокупности признаков, характеризующих каждую причину смерти. На их основе разработан алгоритм, позволяющий проводить дифференциальную диагностику времени посттравматического периода при изолированной черепно-мозговой травме, а также осуществлять диагностический поиск между странгуляционной механической асфиксией, острой коронарной недостаточностью, острым инфарктом миокарда в донекротической стадии и острым отравлением этиловым спиртом. Дана характеристика патоморфологических изменений в сердце и показателей перикардиальной жидкости при пневмонии.

Установлены общие закономерности фонового влияния алкоголя на морфологические изменения в миокарде в случаях изолированной черепно-мозговой травмы, странгуляционной механической асфиксии, острой коронарной недостаточности, остром инфаркте миокарда в донекротической стадии и пневмонии.

Доказана взаимосвязь между патоморфологическими изменениями в сердце и показателями перикардиальной жидкости при различных причинах смерти.

Дана сравнительная оценка морфологическим предпосылкам возникновения фибрилляции желудочков сердца центрального, кардиального и смешанного генеза.

Изучена динамика посмертной трансформации сердца методом поляризационной микроскопии.

Практическая значимость.

В результате исследования разработан способ судебно-медицинской диагностики мгновенной смерти от черепно-мозговой травмы (патент на изобретение Российской Федерации № 2326590); способ судебно-медицинской диагностики смерти от странгуляционной механической асфиксии (патент на изобретение Российской Федерации № 2326591). Написана компьютерная «Программа дифференциальной диагностики странгуляционной механической асфиксии, внезапной коронарной смерти, острого отравления этиловым спиртом по гистологическому исследованию сердца» (Diagnostic) (свидетельство о государственной регистрации программы № 2008610668).

Получены данные о фоновом воздействии алкоголя на венозное и микроциркуляторное русло сердца, которое не оказывает влияния на поляризационную картину миокарда обоих желудочков и биохимические показатели перикардиальной жидкости при различных причинах смерти.

Подтверждено значение биохимических показателей перикардиальной жидкости в плане дифференциальной диагностики различных причин смерти. Показана возможность диагностики патоморфологических изменений при посмертной трансформации сердца.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Поляризационную картину микроскопических изменений левого и правого желудочков сердца определяют причина смерти и продолжительность премортального периода.

2. Изменения концентрации натрия, калия, кальция, магния, глюкозы, мочевины и общего белка в перикардиальной жидкости отражают характер морфологических процессов в миокарде при различных причинах смерти.

3. Присутствие в крови этанола оказывает влияние на венозное и микроциркуляторное русло сердца, но в целом не препятствует объективной оценке микроскопической картины миокарда.

4. Острые повреждения кардиомиоцитов обладают различной устойчивостью к посмертной трансформации миокарда.

Внедрение результатов работы.

Начиная с 2005 года, материалы настоящего исследования внедрены в экспертную практику через учебный процесс на циклах специализации и усовершенствования, проводимых кафедрой судебной медицины Санкт-Петербургской медицинской академии последипломного образования. С 2006 года результаты исследования применяются в практике ГУЗ «Волгоградское областное бюро судебно-медицинской экспертизы».

Личное участие автора. Весь материал, представленный в работе, получен, проанализирован и статистически обработан лично автором.

Апробация работы.

Материалы диссертации неоднократно обсуждались на заседаниях кафедр судебной медицины и патологической анатомии Санкт-Петербургской медицинской академии последипломного образования. Результаты научной работы были доложены на международном конгрессе судебных медиков Medicina Legalis Baltica (06 – 09 октября 2004 года, Санкт-Петербург), на 596, 605, 613 и 621 пленарных заседаниях Петербургского научного общества судебных медиков в 2005–2008 гг., методическом совете ГУЗ «Волгоградское областное бюро судебно-медицинской экспертизы» (09 марта 2006 года, Волгоград).

Апробация работы осуществлена на совместном заседании кафедр судебной медицины с курсом вещественных доказательств Санкт-Петербургской медицинской академий последипломного образования и кафедры судебной медицины и правоведения Санкт-Петербургского медицинского университета им. акад. И.П. Павлова 14 мая 2009 года.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 18 научных работ, в том числе 7 в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Исследование выполнено в соответствие с планом научной работы Санкт-Петербургской медицинской академии последипломного образования Федерального Агентства по здравоохранению и социальному развитию (№ гос. регистрации 01.20.0 603529).

Объем и структура диссертации.

Диссертация изложена на 333 страницах машинописного текста. Состоит из введения, 4-х глав, заключения, выводов, практических рекомендаций. Список литературы включает 268 источников, в том числе 152 отечественных и 116 зарубежных. Работа иллюстрирована 109 таблицами и 50 рисунками.

Материалы и методы исследования.

Материалом настоящей работы послужили 257 случаев смерти на догоспитальном этапе от изолированной черепно-мозговой травмы (ЧМТ) с быстрым темпом наступления смерти (35) и с наличием короткого посттравматического периода (30), странгуляционной механической асфиксии вследствие повешения (СМА) (39), острого отравления этиловым спиртом (ООЭ) (31), острой коронарной недостаточности (ОКН) (46), острого инфаркта миокарда в донекротической стадии (ОИМДС) (45) и пневмонии (П) (31). Среди умерших было 199 (77,4%) мужчин и 58 (22,6%) женщин, средний возраст которых составил 47,0±4,1 лет (p>0,05). У 141 умершего (54,9%) в крови обнаружен этиловый спирт в концентрации от 0,3 до 6,0‰.

Исследование проводили с учетом типа терминального состояния и продолжительности премортального периода. Набранный материал включал в себя мозговой (ЧМТ), сердечный (ОКН, ОИМДС), легочный (П) и смешанный (СМА, ООЭ) типы терминальный состояний. Продолжительность премортального периода оценивали, исходя из обстоятельств наступления смерти, а также ориентируясь на усредненные данные о продолжительности умирания от различных причин.

В группу ЧМТ без переживания вошли случаи, сопровождавшиеся разрушением ствола головного мозга. Известно, что в подобных ситуациях люди гибнут практически сразу без агонального периода [Крюков В.Н. с соавт., 1990]. К группе ЧМТ с кратковременным переживанием были отнесены наблюдения, в которых смерть потерпевших наступила на месте происшествия в срок от 10 минут до 1 часа. На секции обнаруживали очаги ушиба головного мозга с отеком и дислокацией его стволовых отделов.

Группу СМА сформировали наблюдения полного повешения с наложением петли на передней поверхности верхней трети шеи и заднебоковым расположением узла. Продолжительность умирания при полном повешении с подобным положением петли составляет в среднем пять – семь минут [Матышев А.А., Витер В.И., 1993; Молин Ю.А., 1996].

При наборе наблюдений с ООЭ проводили дифференциальную диагностику с алкогольной кардиомиопатией и острыми ишемическими повреждениями миокарда, учитывали концентрацию этилового спирта в трупной крови. Известно, что при ООЭ продолжительность умирания может составлять десятки часов [Бонитенко Ю.Ю. с соавт., 2000; Пермяков А.В., Витер В.И., 2002; Капустин А.В. с соавт., 2002, 2003; Богомолов Д.В. с соавт., 2003; Бабаханян Р.В., Петров Л.В., 2003].

Дифференциальная диагностика случаев внезапной коронарной смерти (ВКС) базировалась на результатах поляризационной микроскопии. Критериями формирования группы ОКН послужили контрактурные повреждения кардиомиоцитов III степени, а для ОИМДС сочетание контрактурных повреждений кардиомиоцитов III степени с зонами внутриклеточного миоцитолиза и глыбчатого распада миофибрилл [Резник А.Г., 2004]. Известно, что от ОКН в 30-40% случаев смерть наступает в первые десятки минут от начала сердечного приступа, еще столько же людей умирает в последующие два часа. Напротив, донекротическая стадия ОИМ продолжается до 24 часов [Автандилов Г.Г., Шагылыджов К., 1978; Витер В.И., Пермяков А.В., 1999, 2000; Кириченко А.А., 2002; Новоселов В.П. с соавт., 2002; Goldstein J.A. et al., 2000; Libby P., 2001].

В группу П вошли случаи с двухсторонним и односторонним воспалением легких. Гистологическим методом подтверждено наличие колоний бактерий и гнойного или гнойно-фибринозного характера воспалительного процесса. В подобных случаях процесс умирания занимает несколько суток [Тимофеев И.В., 1997, 1999; Белянин В.Л., 1998].

На материале ВКС проведено экспериментальное исследование посмертных изменений миокарда в зависимости от температуры внешней среды и времени. Выбор нозологической формы был продиктован тем, что ОКН и ОИМДС позволяют оценить весь комплекс острых повреждений кардиомиоцитов [Иванов И.Н. с соавт., 2002, 2003; Резник А.Г., 2004].

Исследование трупов проводили по обычной методике с эвисцерацией внутренних органов по Г.В. Шору не позже 24 часов с момента наступления смерти. Вскрытие сердца осуществляли по ходу тока крови [Громов А.П., Капустин А.В., 1991]. При макроскопическом исследовании регистрировали основные параметры сердца: массу, размеры, толщину стенки левого и правого желудочков. Степень поражения венечных артерий сердца атеросклерозом оценивали визуально-планиметрическим методом [Автандилов Г.Г., 1970, 1990]. Для судебно-гистологического исследования вырезали восемь образцов сердца. В том числе пять кусочков миокарда левого желудочка по унифицированной методике, учитывающей все типы его кровоснабжения [Мазуренко М.Д., Зимина Ю.В., 1998] и три образца правого желудочка. Каждый из них был промаркирован в соответствие с локализацией. Левый желудочек: верхушка (№1); передняя (№2), боковая (№3) и задняя (№4) стенки по окружности, проходящей через середину расстояния между верхушкой левого желудочка и митральным клапаном, межжелудочковая перегородка (№5) на этом уровне. Правый желудочек: передняя (№6), боковая (№7) и задняя (№8) стенки по окружности, проходящей через середину расстояния между верхушкой правого желудочка и трехстворчатым клапаном. Материал фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина, заливали в парафин.

Микроскопическому исследованию в общей сложности было повергнуто 9004 гистологических препаратов. Были изучены препараты, окрашенные гематоксилином и эозином (2316), хромотропом 2В водным голубым (2316), по Перлсу (2056). В их числе 448 препаратов окрашенных гематоксилином и эозином были подвергнуты компьютерной обработке с последующей морфометрией. Помимо световой микроскопии применяли поляризационную микроскопию. Указанным методом исследовано 2316 препаратов. Изучение микропрепаратов проводили с помощью микроскопа «Биолам Р-15», «МИКМЕД -6» окуляр 7^х, объективы от 8^х до 40^х. Для поляризационной микроскопии использовали поляризационные фильтры, входящие в стандартный набор к микроскопам. Микрофотосъемку гистологических препаратов осуществляли с помощью цифровой камеры Canon (5.0 мегапикселей). Для тканевого морфометрического исследования использовали компьютерную систему обработки изображений с программным обеспечением «ВидеоТестМорфо – 4» (Copyright «©» Санкт-Петербург, 2004), оснащенную цифровой камерой Canon (5.0 мегапикселей) с микроскопом Axiostar plus (Carl Zeiss, Германия) с использованием объектива ×40 и окуляра ×10. Определяли средние параметры площади ядер и толщины кардиомиоцитов, межмышечного расстояния.

Содержание воды в сердечной мышце в указанных выше топографических областях левого и правого желудочков рассчитывали в процентах по разнице масс между влажными и высушенными при 100ºС кусочками сердца [Тимофеев И.В., 1999]. Биохимическое исследование перикардиальной жидкости от 226 трупов проводили на содержание глюкозы, мочевины, общего белка, натрия, калия, кальция и магния. Электролиты – калий, натрий, магний и кальций определяли с помощью атомно-абсорбционного спектрометра «Квант-2А» с персональным компьютерным программным обеспечением методом прямой абсорбции, а глюкозу, мочевину, общий белок - с помощью стандартных наборов реактивов. Определение этилового спирта в трупной крови осуществляли в судебно-химическом отделении Бюро методом газовой хроматографии (методика МЗ СССР от 19.05.1987г.)

При описании макро - и микроскопических данных сердца использовали единый алгоритм, составленный применительно к целям и задачам настоящего исследования. Результаты каждого наблюдения систематизировали в рабочей карте, единой для всех групп, данные которой вводились в электронные таблицы EXEL (Office 2003, Professional). Кроме того, был проанализирован материал из архива Волжского судебно-медицинского отделения Волгоградского областного бюро судебно-медицинской экспертизы, который охватывал 9151 секцию за 2003 – 2007 годы.

Статистическую обработку материала проводили в соответствие с рекомендациями А.А. Генкина (1998, 1999) и Е.В. Гублера (1973, 1990), используя t-критерий Стьюдента, угловое преобразование Фишера и аргумент нормального распределения. Оценка информативности морфологических признаков сердца, биохимических показателей перикардиальной жидкости и гидратации сердечной мышцы проведена по критерию Кульбака [Кульбак С., 1967; Генкин А.А., 1997, 1999]. На основе математического анализа для каждой группы наблюдений были вычислены информационно-ценные признаки (р(D/x)). При разработке схемы дифференциальной диагностики причин смерти и определении темпа умирания от ЧМТ использовали информационно-ценные признаки и стратегию принятия решения – многошаговый байесовский алгоритм.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 

Изучение архивного материала Волжского районного судебно-медицинского отделения Волгоградского областного бюро судебно-медицинской экспертизы показало, что за период с 2003 по 2007 год соотношение насильственной, ненасильственной и не уставленных причин смерти составило 34,1%, 60,7% и 5,2% соответственно. Возраст умерших был в пределах  от 2 до 99 лет. Его средние значения в категории насильственной смерти достигали при ЧМТ – 46,8±3,9 лет, в случаях ООЭ – 45,9±4,3 лет и при СМА – 48,1±4,7 лет. Показатели среднего возраста ненасильственной смерти составили у скончавшихся от П – 55,9±4,6 лет, от ИБС – 64,5±4,6 лет. Среди умерших преобладали мужчины. Так при ЧМТ и ООЭ на четырех мужчин приходилась одна женщина. В случаях СМА – это соотношение составило шесть к одному. У умерших от П на четырех скончавшихся мужчин приходилась одна женщина, а в случаях ИБС соотношение составило два к одному.

В проведенном исследовании соотношение мужчин и женщин равнялось трем к одному, что соответствует среднему значению данных архива. Возраст скончавшихся находился в интервале от 16 до 82 лет и составил в среднем 47,0±4,1 лет, что объясняется бо́льшим количеством наблюдений погибших от насильственной смерти, чем от ненасильственной. Следовательно, исследованный материал репрезентативен по возрастному и половому составу с архивом Волжского судебно-медицинского отделения и согласуется с общероссийскими показателями [Кактурский Л.В., 2005; Рыбакова М.Г. с соавт., 2007; Шулакова Е.А., Тянутова О.А., 2007; Клевно В.А. с соавт., 2007].

У погибших от ЧМТ, сопровождавшейся быстрым темпом наступления смерти вследствие повреждения ствола головного мозга, масса сердца в среднем составила 335,9±9,3 г, а основные размеры (длина 10,9 – 12,6 см, ширина 9,7 – 10,8 см, толщина 5,3 – 6,7 см) были в пределах нормы (p>0,05). Толщина стенок левого и правого желудочков находилась в границах 1,32±0,02 см и 0,35±0,01 см соответственно. Визуально доминировало умеренное равномерное кровенаполнение миокарда. Оценка состояния коронарных артерий сердца [Автандилов Г.Г., 1970, 1990] показала, что у 14 (46,7%) человек имелись немногочисленные липоидные пятна и фиброзные бляшки.

При микроскопии в левом и правом желудочках сердца преобладали артериальные сосуды с просветом обычной формой, нормотрофия кардиомиоцитов, умеренное кровенаполнение вен и капилляров. Поляризационную картину отличало множество сердечных мышечных волокон с равномерным чередованием анизотропных дисков, что свидетельствует о сохранении миокардом нормального строения. Их количество в левом желудочке составило 64,9 – 90,4%, а в правом – 61,7 – 87,8%. Одновременно выявлялись маркеры фибрилляции желудочков сердца – участки трещин и диссоциации кардиомиоцитов.

Водонасыщение миокарда левого и правого желудочков было на уровне 79,8±1,5% и 80,1±1,5% соответственно, что свидетельствовало о нормогидратации и согласовывалось с результатами морфометрии. По данным морфометрического исследования ширина кардиомиоцитов, площадь их ядер и межмышечные расстояния в левом и правом желудочках сердца, в сравнении с другими причинами смерти, были минимальны и наименее вариабельны (таблица 1). Полученные значения совпадали с результатами других авторов, изучавших нормальные параметры кардиомиоцитов [Митрофанова Л.Б., Аминева Х.К., 2007; da Cunha D.F. et al., 1998; Cardoso J.A. et al., 2006]. То есть, среднестатистические величины ширины кардиомиоцитов, площади их ядер и межмышечные расстояния миокарда у погибших от ЧМТ без переживания, в отсутствие сопутствующей и фоновой патологии, соответствовали варианту нормы.

Таблица 1

Микроморфометрические показатели сердца при ЧМТ без переживания

В перикардиальной жидкости информационно-значимым (р(D/x)=0,269) было содержание натрия (512,6±4,8 ммоль/л), концентрация которого преобладала над концентрацией калия (158,0±8,3 ммоль/л) в соотношении 3:1 (таблица 2). Полученный результат согласуется с мнением, что в премортальном периоде ЧМТ микроэлементный состав, белковый и энергетический обмен миокарда, находятся на физиологическом уровне [Тимофеев И.В., 1997, 1999; Рыбакова М.Г. с соавт., 2005].

Гистологическая картина, в целом соответствующая варианту нормы и свидетельствующая о максимальном сохранении сократительной способности  миокарда, отсутствие нарушений углеводного, минерального и белкового обменов дают основание использовать случаи смерти от ЧМТ без переживания в качестве контрольной группы для изучения патоморфологических изменений сердца и биохимических показателей перикардиальной жидкости.

Таблица 2

Биохимические показатели перикардиальной жидкости при ЧМТ (M±m)

В случаях ЧМТ с непродолжительным премортальным периодом масса и размеры сердца, толщина стенок левого и правого желудочков, водонасыщение миокарда, микроморфометрические параметры толщины кардиомиоцитов, площади их ядер и межмышечного расстояния были подобны таковым, погибших от ЧМТ с быстрым темпом наступления смерти. На секции отмечалось умеренное (17 наблюдений или 54,8%) или равномерное (13 наблюдений или 45,2%) кровенаполнение миокарда. Атеросклероз коронарных артерий в виде немногочисленных липоидных пятен и фиброзных бляшек зафиксирован у 17 (43,6%) человек.

В сравнении с ЧМТ без переживания, в случаях ЧМТ с относительно кратковременным премортальным периодом гистологическую картину сердечной мышцы левого и правого желудочков отличали дистония коронарных артерии при сохранении обычной формы просвета интрамуральными артериями и артериолами. Более значительные различия выявляла поляризационная микроскопия. В обоих желудочках превалировали контрактуры кардиомиоцитов I степени и очаговые субсегментарные контрактуры. Количество очаговых субсегментарных контрактур в левом желудочке было в интервале 36,3 – 68,5% и обладало наибольшей диагностической значимостью (р(D/x)=0,309). Кроме того, во всех случаях были обнаружены маркеры фибрилляции желудочков сердца.

В этой группе наблюдений (как и у погибших от ЧМТ без переживания) в перикардиальной жидкости информационно-значимым был только натрий (р(D/x)=0,272), концентрация (519,4±3,5 ммоль/л) которого превышала содержание калия (151,4±3,0 ммоль/л) в соотношении 3:1.

Подобная биохимическая картина перикардиальной жидкости показывает, что у погибших от ЧМТ, независимо от продолжительности посттравматического периода, в миокарде отсутствовали изменения углеводного и белкового обменов, дисбаланс электролитов. В тоже время обнаружение при поляризационной микроскопии у погибших от ЧМТ маркеров фибрилляции (трещин и диссоциации кардиомиоцитов) свидетельствует об остановке сердечной деятельности вследствие фибрилляции желудочков сердца.

Известно, что разрушение сосудодвигательного центра продолговатого мозга, приводит к резкому прекращению иннервации сердца со стороны центральной нервной системы, вследствие чего в синоатриальном узле сердца нарушается образование импульса возбуждения с последующей его остановкой от фибрилляции желудочков. При наличии посттравматического периода отек и дислокация стволовых структур также вызывают нарушение функции сосудодвигательного центра продолговатого мозга, что ведет к нарушению иннервации сердца с развитием тахикардии или брадикардии и последующей его остановке от фибрилляции желудочков [Попов В.Л., 1988; Коновалов А.Н. с соавт., 1994].

Следовательно, в случаях изолированной ЧМТ, (независимо от продолжительности премортального периода), фибрилляция желудочков сердца не связана с потерей сократительной способности миокарда. Она возникает вследствие нарушения иннервации сердца со стороны центральной нервной системы. Подобный механизм прекращения сердечной деятельности целесообразно выделить как фибрилляцию желудочков сердца центрального генеза.

Случаи смерти от ОКН и ОИМДС по целому ряду макро- и микроскопических признаков сердца были сходны. Поэтому описание некоторых из них приведено ниже в совокупности. На секции отмечались неравномерное полнокровие (в 73 случаях или 80,2%), отечность (в 40 случаях или 44,0%) и дряблость (в 42 случаях или 46,2%) миокарда. В 42 наблюдениях (46,2%) выявлены мелкие и крупные очаги рубцовой ткани. Указанные признаки не имели дифференциально-диагностического значения (J_ср<0,050).

В этой группе наблюдений атеросклероз коронарных артерий сердца отличался наибольшей выраженностью. В половине наблюдений атеросклеротический процесс занимал более 50% площади сосудов. У каждого третьего умершего отмечали изъявления и кровоизлияния, атероматоз и кальциноз атеросклеротических бляшек. Тяжелая степень стеноза (более 50% просвета) была замечена в каждом третьем случае. Закупорка сосудистого просвета тромбом нам не встретилась ни разу. В целом обнаруженные изменения свидетельствуют, что атеросклероз коронарных артерий сердца представляет собой патогенетическую основу ВКС [Севергина Л.О., 2005; Шлычкова Т.П. с соавт., 2005; Зербино Д.Д., Соломенчук Т.Н., 2006; Кактурский Л.В., 2007; Лысова Н.Л. с соавт., 2007; Naghavi M. et al., 2003; Virmani R. et al., 2002, 2003].

В гистологической картине левого желудочка преобладали спазм артериальной системы, «плазматические сосуды», слабо различимая сарколемма кардиомиоцитов. В правом желудочке артериальные сосуды с обычной формой просвета чередовались с участками дистонии и плазматического пропитывания их стенок. Для обоих желудочков были характерны утолщение кардиомиоцитов с неравномерным увеличением ядер, волнообразная деформация и фрагментация волокон, периваскулярный и межмышечный отек.

Информационная оценка полученных результатов показала, что в наблюдениях ОКН в левом желудочке диагностическая значимость сосудистых изменений убывала в следующем порядке: «плазматические сосуды» р(D/x)=0,481 (от 43,8 до 71,9%), спазм интрамуральных р(D/x)=0,469 (58,6 – 84,1%) и коронарных р(D/x)=0,467 (58,8 – 84,3%) артерий, склеротические изменения в стенке интрамуральных артерий р(D/x)=0,415 (28,9 – 57,1%), изменение формы коронарного эндотелия р(D/x)=0,376 (15,1 – 40,3%) и его гиперхромная окраска р(D/x)=0,363 (27,6 – 55,6%).

У скончавшихся от ОИМДС последовательность информационно-ценных сосудистых нарушений левого желудочка была следующей: изменение формы клеток эндотелия в коронарных артериях р(D/x)=0,560 (26,5 – 54,3%), гиперхромная окраска эндотелия в интрамуральных артериях р(D/x)=0,503 (59,3 – 84,8%), спазм интрамуральных артерий р(D/x)=0,485 (60,9 – 86,0%), «плазматические сосуды» р(D/x)=0,467 (41,8 – 70,4%), склеротические изменения в стенке интрамуральных артерий р(D/x)=0,454 (32,6 – 61,3%) и спазм коронарных артерий р(D/x)=0,448 (54,8 – 81,8%).

Приведенные выше данные показывают, что для ОКН диагностический рейтинг спазма артерий выше морфологических изменений эндотелия сосудов. И, наоборот, для диагностики ОИМДС более значима реакция эндотелия. Известно, что спазм коронарных артерий представляет собой ответную реакцию организма на стресс-воздействие [Меерсон Ф.З., Малышев И.Ю., 1993; Соседко Ю.И., 1996]. В свою очередь изменение функционального состояния эндотелия артерий также приводит к спазму сосудов [Бувальцев В.И., 2001; Чернов С.А., 2002; Corretti M.C. et al., 2002; Garcia S.C. et al., 2007; Dai D.Z., Dai Y., 2008]. Поэтому есть основания считать, что в развитии спазма артериальной системы левого желудочка в случаях ОКН основная роль принадлежит стрессовому воздействию на организм человека, а при ОИМДС – реакции эндотелия. Эти особенности могут лежать в основе различного течения ишемического процесса по пути ОКН и ОИМДС.

При ОКН и ОИМДС информационная значимость спазма интрамуральных артерий была выше (р(D/x)=0,469 и р(D/x)=0,485 соответственно), чем у коронарных сосудов (р(D/x)=0,467 и р(D/x)=0,448). Это согласуется с мнением авторов о том, что ведущая роль в возникновении ишемии миокарда принадлежит резистивным (интрамуральным) артериям [Бувальцев В.И., 2001; Чернов С.А., 2002; Chilian W.M. et al., 1986; Meredith I.T. et al., 1993; Egashira K. et al., 1993; Zeiher A.M. et al., 1995].

Информативность склеротических изменений в интрамуральных (р(D/x)=0,415 и р(D/x)=0,454) и особенно в коронарных (р(D/x)=0,273 и р(D/x)=0,294 соответственно) артериях была ниже диагностической значимости сосудов, находящихся в состоянии спазма. Поэтому, ишемия миокарда левого желудочка была опосредована не только атеросклерозом, но и спазмом сосудов, что совпадает с данными других исследований [Мазур Н.А., 1999; Митрофанова Л.Б., Аминева Х.К., 2007; Pijls N.J., 1998, 2000; Kaski J.C., 2001;.Goldstein J.A. et al., 2000; Kern M.J., 2001; de Bruyne B., 2001; Libby P., 2001; Kaski J.C. et al., 2004].

При поляризационной микроскопии у скончавшихся от ОКН в левом желудочке отмечено сочетание контрактур II и III степени с релаксацией кардиомиоцитов, маркерами фибрилляции – трещинами и диссоциацией сердечных мышечных волокон. Основным информативным признаком (р(D/x)=0,489) были контрактуры кардиомиоцитов III степени в количестве 78,6 – 98,1%, являющиеся маркером ишемического повреждения. Для ОИМДС в левом желудочке дополнительно выявили контрактуры III степени, зоны внутриклеточного миоцитолиза и глыбчатого распада миофибрилл. Последний обладал основным дифференциально-диагностическим значением (p(D/x)=1,000) с доверительным интервалом 80,5 – 98,9%.

В правом желудочке маркеры ишемического повреждения отсутствовали. Здесь преобладали маркеры фибрилляции желудочков, а также отмечались контрактуры сердечных мышечных волокон I – II степени, очаговые субсегментарные контрактуры и релаксация кардиомиоцитов. Подобные острые изменения сердечных мышечных волокон большинство авторов относят к обратимым, возникающим вследствие метаболических нарушений в миокарде [Целлариус Ю.Г., Семенова Л.А., 1972; Целлариус Ю.Г. с соавт., 1979; Непомнящих Л.М., 1991, 1996].

В группе ОКН распространение маркеров ишемического повреждения миокарда носило «мозаичный» характер. Ишемический процесс поражал одновременно не менее трех областей левого желудочка на различной глубине – в субэпикардиальных, субэндокардиальных и интрамуральных отделах. У умерших от ОИМДС появление маркеров ишемии носило очаговый характер и обычно ограничивалось одной – двумя смежными областями левого желудочка. Преобладало трансмуральное (30 из 45 наблюдений) поражение миокарда, реже встречались субэндокардиальные (9 из 45) и субэпикардиальные (6 из 45) очаги. В правом желудочке очаговые метаболические нарушения миокарда локализовались в трех топографических областях с наибольшей частотой встречаемости в субэндокардиальных отделах. Менее часто они захватывали интрамуральные зоны, реже их можно было наблюдать субэпикардиально.

Выявленные особенности распространения острых повреждений кардиомиоцитов можно связать с эмбриональным развитием стенки сердца и кровеносных сосудов, особенностями механизма сокращения миокарда желудочков. В эмбриогенезе рост стенок желудочков сердца происходит в направлении от эпикарда к эндокарду, поэтому субэндокардиальные отделы миокарда отличаются наихудшим кровоснабжением [Serio G. et al., 1991]. Это связано с тем, что в момент систолы они испытывают сокращение, а во время диастолы находятся в расслабленном состоянии [Осипов А.И. с соавт., 2004; Licata A. et al., 1997]. Кровоснабжение правого желудочка сердца отличается большим количеством анастомозов между терминальными ветвями правой и левой венечных артерий [Михайлов С.С., 1987]. Его рост в эмбриональном периоде также происходит от эпикарда к эндокарду [Serio G. et al., 1991].

Причиной гипоксии правого желудочка сердца является образование «плазматических сосудов» в левом желудочке, на что указывают обнаруживаемые в нем (правом) при ВКС дистония и плазматическое пропитывание артериол, периваскулярный и межмышечный отек, очаговые субсегментарные контрактуры и релаксация кардиомиоцитов, а также морфологические признаки отека. Данная гипоксия носит «мозаичный» характер, что проявляется неравномерным увеличением ядер кардиомиоцитов правого желудочка.

Морфометрия левого желудочка показала, что у скончавшихся от ОКН и ОИМДС произошло увеличение толщины кардиомиоцитов (22,60±0,65 mkm и 22,82±0,75 mkm соответственно, p<0,001), площади их ядер (190,43±4,91 mkm² и 199,41±4,81 mkm², p<0,001) и межмышечных расстояний (7,78±0,52 mkm и 7,88±0,53 mkm, p<0,001). В правом желудочке также отмечены утолщение кардиомиоцитов (13,26±0,62 mkm и 14,01±0,58 mkm, соответственно, p<0,001), увеличение площади их ядер (159,20±2,47 mkm² и 167,78±5,09 mkm², p<0,001) и расширение межмышечных пространств (8,29±0,38 mkm и 10,27±0,59 mkm, p<0,001). Увеличение площади ядер сердечных мышечных волокон было неравномерным. В левом желудочке площадь ядер варьировала от 150 до 230 mkm², в правом – от 100 до 200 mkm². Увеличению морфометрических показателей сопутствовала гипергидратация сердечной мышцы. Водонасыщение миокарда левого желудочка при ОКН и ОИМДС соответствовало отеку II степени (соответственно 85,5±2,0% и 85,5±2,1%; p<0,05). В правом желудочке установлен умеренно выраженный отек I степени (82,7±1,7% и 83,4±1,7%, p>0,05).

Приведенные выше данные свидетельствуют, что в основе утолщения стенок левого и правого желудочков при сохранении нормальной массы сердца лежит отек миокарда. Взаимосвязь между увеличением массы сердца и отеком миокарда при заболеваниях сердца показана во многих работах [Дементьева Н.М., 1974; Автандилов Г.Г., Шагылыджов К., 1978; Тимофеев И.В., 1997, 1999].

Исследование перикардиальной жидкости в случаях ОКН установила дисбаланс электролитов с повышением содержания калия (703,6±13,0 ммоль/л), кальция (63,3±1,6 ммоль/л), магния (14,2±0,2 ммоль/л) и снижением концентрации натрия (69,8±1,4 ммоль/л) (p<0,001). В группе ОИМДС концентрация этих показателей была следующей: калий - 808,0±25,4 ммоль/л, кальций - 61,5±2,6 ммоль/л, магний - 14,9±0,2 ммоль/л и натрий -  74,5±3,6 ммоль/л (p<0,001). Содержание калия в 10 раз превышало концентрацию натрия в группе ОКН и в 11 раз – в наблюдениях ОИМДС. Достоверных различий по содержанию общего белка в случаях ОКН (42,2±1,7 г/л) и ОИМДС (42,1±1,4 г/л) не установлено (p>0,05). В тоже время, между ОКН и ОИМДС имелись существенные различия в нарушении углеводного обмена.

У скончавшихся от ОКН в перикардиальной жидкости концентрация глюкозы повышалась до 6,4±0,2 ммоль/л, тогда как в случаях ОИМДС она снижалась до 3,2±0,2 ммоль/л, что указывало на различия между этими формами ИБС (p<0,001). Обнаруженные биохимические изменения перикардиальной жидкости согласуются с данными о нарушениях углеводного и минерального обменов в сердечной мышце при ИБС [Соколова Р.И., Жданов В.С., 2002; Кактурский Л.В., 2005; Эделев Н.С. с соавт., 2005; Окунева Г.Н. с соавт., 2006; Chakraborti S. et al., 2002; Zhou L. et al., 2005; Clanachan A.S., 2006].

Различия между группами по концентрации глюкозы можно объяснить продолжительностью ишемии миокарда при ОКН и ОИМДС. Известно, что гликоген является пластическим и энергетическим субстратом сердечной мышцы. В первые минуты после начала ишемии миокарда за счет дефицита в нем кислорода происходит переход аэробного гликолиза на анаэробный путь. Это в свою очередь приводит к усиленному распаду гликогена с образованием дополнительного количества глюкозы [Тимофеев И.В., 1999; Соколова Р.И., Жданов В.С., 2002; Кактурский Л.В., 2005; Zhou L. et al., 2005; Mosca S., 2007]. Одновременно повышается проницаемость сарколеммы кардиомиоцитов с выходом из цитоплазмы сердечных мышечных волокон калия, кальция, магния и глюкозы. В отличие от ОКН, когда смерть наступает спустя десятки минут от начала ишемического приступа, продолжительность донекротической стадии ОИМ может достигать 24 часов [Автандилов Г.Г., Шагылыджов К., 1978; Кириченко А.А., 2002; Кактурский Л.В., 2005; Goldstein J.A. et al., 2000; Libby P., 2001]. Поэтому вполне естественно, что при ОИМДС в миокарде происходит распад депо гликогена. В пользу этого указывает и более разнообразная поляризационная картина миокарда, представленная не только контрактурами III степени, но и очагами внутриклеточного миоцитолиза и глыбчатого распада миофибрилл.

Для верификации ОКН в перикардиальной жидкости информационную значимость имело содержание калия (р(D/x)=0,241), кальция (р(D/x)=0,215), глюкозы (р(D/x)=0,187), магния (р(D/x)=0,157) и общего белка (р(D/x)=0,147). В группе ОИМДС информационная последовательность биохимических показателей была следующей: калий (р(D/x)=0,276), кальций (р(D/x)=0,208), магний (р(D/x)=0,165), общий белок (р(D/x)=0,143). Эти показатели характеризовали изменения углеводного и белкового обменов, равновесие между вне- и внутриклеточной жидкостью, потерю сократительной способности миокарда, нарушение проведения нервных импульсов между сердечными мышечными волокнами.

Информационное значение общего белка объясняется как повышенной сосудистой проницаемостью артерий сердца, так и наличием в перикардиальной жидкости миоглобина, сердечных тропонинов T и I (cTnT, cTnI) [Мазуренко М.Д., Зимина Ю.В., 1998; Берестовская В.С., 2000, 2002; Luna A. et al., 1983; Perez-Carceles M.D. et al., 1995; Osuna E. et al., 1998, 1998а; Zhu B.L. et al., 2007].

В случаях ОКН и ОИМДС неравномерное снижение концентрации кислорода в обоих желудочках ведет к нарушению углеводного и белкового обменов, электролитному дисбалансу миокарда. Поэтому в одной и тоже топографической области возникают участки с различной сократительной способностью. Морфологическим подтверждением этому служат сердечные мышечные волокна, находящиеся в состояние релаксации и гиперсокращения (с контрактурами различной степени вплоть до полной потери сократительной способности), внутриклеточного миоцитолиза и глыбчатого распада. Исходом указанных процессов является асинхронное сокращение левого и правого желудочков сердца. Принимая во внимание, что маркеры фибрилляции выявлены в обоих желудочках одновременно, есть все основания считать, что морфологическими предпосылками возникновения фибрилляции служат участки потери сократительной способности, как в зонах ишемического повреждения, так и релаксации миокарда. Подобная морфологическая картина соответствует фибрилляция желудочков кардиального генеза.

На возможность возникновения фибрилляции желудочков при асинхронном сокращении миокарда по re-entry механизму указывают в своих работах многие авторы [Мешков А.П., 1998; Осипов А.И. с соавт., 2004; Licata A. et al., 1997; Das B., Sarkar C., 2005; Dhein S., 2006; Luqman N. et al., 2007; Prunier F. et al., 2008; Ravens U., Cerbai E., 2008].

Изменения биохимических показателей перикардиальной жидкости подтверждают данные литературы о том, что фибрилляции желудочков сопутствует дисбаланс концентрации натрия, калия, кальция и магния в миокарде [Тимофеев И.В., 1997, 1999; Соколова Р.И., Жданов В.С., 2002; Кактурский Л.В., 2005; Chakraborti S. et al., 2002; Ueshima K., 2005; Clanachan A., 2006; Hilgemann D., 2006], а не только феномен его реперфузии [Кириченко А.А. 2002; Соколова Р.И., Жданов В.С., 2002; Кактурский Л.В. 2005; Aufderheide T.P., 1998; Brandt A., Gulba D.C., 2006].

Таким образом, у умерших от ОКН и ОИМДС участки ишемического повреждения и релаксации миокарда представляют собой морфологические предпосылки возникновения фибрилляции желудочков кардиального генеза, которая сопровождается танатологически значимым отеком II степени левого и I степени правого желудочков. Для ОКН дифференциально-диагностическим признаком являются контрактурные повреждения кардиомиоцитов левого желудочка III степени и информационно-значимое увеличением концентрации глюкозы, калия, кальция, магния и общего белка. При ОИМДС превалирует глыбчатый распад миофибрилл левого желудочка и повышение в перикардиальной жидкости содержания калия, кальция, магния, общего белка.

В случаях П, масса сердца составила 338,7±10,5 г, а основные размеры (длина, ширина, толщина) были в пределах нормы (p>0,05). Толщина стенки левого желудочка находилась в границах 1,33±0,02 см. Относительно группы сравнения выявлены достоверные различия по толщине стенки правого желудочка – 0,49±0,02 см (p<0,001). В 21 (67,4%) наблюдении отмечены немногочисленные липоидные пятна и фиброзных бляшек. Среди визуальных макроскопических признаков преобладало расширение правых отделов сердца с переполнением их кровью (в 25 случаях из 31) и равномерное полнокровие миокарда (в 25 наблюдениях из 31).

При световой микроскопии в обоих желудочках чаще встречались артерии в состоянии дистонии и полнокровия, плазматическое пропитывание артериол. Исследование неокрашенных препаратов в поляризованном свете выявило маркеры фибрилляции – участки трещин и диссоциации кардиомиоцитов; сочетание контрактур I и II степени с релаксацией сердечных мышечных волокон в каждом из желудочков. Поляризационные изменения одновременно локализовались в передней, боковой и задней стенках левого желудочка, а также передней, боковой и задней стенках правого желудочка. Чаще других они захватывали субэндокардиальные отделы, реже интрамуральные и с наименьшей частотой встречались в субэпикардиальных зонах. Полученный результат объясняется анатомо-топографическими особенностями развития и кровоснабжения желудочков сердца [Михайлов С.С., 1987; Осипов А.И. с соавт., 2004; Serio G. et al., 1991].

Микроморфометрическое исследование показало в левом желудочке достоверное увеличение площади ядер кардиомиоцитов (152,05±3,96 mkm²; p<0,01), а в правом желудочке утолщение кардиомиоцитов (13,32±0,61 mkm) с увеличением площади их ядер (159,20±2,47 mkm²) и расширением межмышечных пространств (9,10±0,50 mkm) (p<0,001). В правом желудочке водонасыщение миокарда соответствовало отеку I степени (83,8±1,7%), в левом желудочке – нормогидратации (80,3±1,5%) (p>0,05). Полученные данные свидетельствуют, что утолщение стенки правого желудочка сердца обусловлено отеком миокарда.

Исследование перикардиальной жидкости выявило статистически значимое повышение концентрации мочевины (12,1±0,5 ммоль/л) и магния (13,7±0,4 ммоль/л), снижение содержания натрия (402,2±7,6 ммоль/л) и глюкозы (3,1±0,2 ммоль/л) (p<0,001). Соотношение натрия (402,2±7,6 ммоль/л) к калию (305,4±12,2 ммоль/л) приближалось 1:1. Концентрация общего белка составила (42,1±1,4 г/л) (p>0,05). Информационная значимость биохимических показателей убывала в следующем порядке: мочевина (р(D/x)=0,323), натрий (р(D/x)=0,211), магний (р(D/x)=0,151), общий белок (р(D/x)=0,146). Следовательно, нарушение белкового обмена проявлялось повышением концентрации мочевины и общего белка, а углеводного – снижением содержания глюкозы. Дисбаланс электролитов характеризовался повышением содержания магния и снижением концентрации натрия.

Выявленные процессы объясняются нарушением вентиляционных, перфузионных и фильтрационных процессов в легких, проходимости дыхательных путей и гемодинамики малого круга кровообращения [Тимофеев И.В., 1997, 1999; Рыбакова М.Г. с соавт., 2005]. Развивается изменение газового состава крови со снижением концентрации в ней кислорода и последующей гипоксией тканей и органов. Этот процесс длится нескольких суток и сопровождается распадом депо гликогена. В конечном итоге это проводит к некоторому снижению концентрации глюкозы в перикардиальной жидкости. Повышение в ней концентрации мочевины можно связать с распадом белков в легком и ее усиленным синтезом в печени. Одновременно в печени синтезируются высокомолекулярные белки – α₂- и γ-глобулины, фибрин, что подтверждает информационную значимость общего белка [Долгов В.В. с соавт., 2002; Хиггинс К., 2006].

Среди всех изученных показателей наиболее информативным было полнокровие коронарных артерий левого желудочка (p(D/x)=0,654) с доверительным интервалом 32,9 – 66,6%, которое характеризует нарушение гемодинамики в малом круге кровообращения и перегрузку правого желудочка с переполнением его кровью.

Таким образом, при смерти от П, которая характеризуется легочным типом терминального состояния, гипоксия миокарда желудочков сердца приводит к нарушению углеводного обмена и электролитному дисбалансу миокарда с изменением его сократительной способности. На микроскопическом уровне отмечаются контрактуры кардиомиоцитов I и II степени и зоны релаксации кардиомиоцитов, свидетельствующие об асинхронном сокращении миокарда каждого из желудочков. Дефицит концентрации кислорода в крови нарушает деятельность дыхательного и сосудодвигательного центров продолговатого мозга. Поэтому морфологическими предпосылками возникновения фибрилляции желудочков сердца при П можно считать, как участки асинхронного сокращения миокарда, так и нарушение его иннервации со стороны центральной нервной системы. Следовательно, при П имеет место фибрилляция желудочков смешанного генеза.

У погибших от СМА масса сердца (337,2±9,9 см), его размеры и толщина стенки левого желудочка (1,30±0,02 см) были в пределах нормы (p>0,05). В сравнении с контрольной группой достоверные различия установлены по толщине стенки правого желудочка – 0,42±0,01 см (p<0,001). Оценка атеросклеротического процесса выявила в 17 (43,6%) наблюдениях немногочисленные липоидные пятна и фиброзные бляшки. Среди визуальных макроскопических признаков преобладало расширение правых отделов сердца с переполнением их кровью (в 37 случаях их 39) и равномерное полнокровие миокарда (в 36 наблюдениях из 39).

При световой микроскопии в желудочках чаще встречались коронарные и интрамуральные артерии в состоянии дистонии, в артериолах преобладало плазматическое пропитывание. Нарушении тонуса артерий с изменением проницаемости их стенок при механической асфиксии ранее отмечали и другие авторы [Горощеня Ю.Б., 1968; Митяева Н.А., Герсамия Г.К., 1994; Молин Ю.А., 1996; Пиголкин Ю.И. с соавт., 2000; Капустин А.В. с соавт., 2002, 2003; Капустин А.В., 2006].

Исследование микропрепаратов в поляризованном свете установило распространенные субсегментарные контрактуры в левом (58,0 – 84,0%) и правом (70,2 – 93,2%) желудочках сердца, а также релаксацию сердечных мышечных волокон и маркеры фибрилляции, в виде участков трещин и диссоциации кардиомиоцитов. При СМА распространенные субсегментарные контрактуры были наиболее информативны (p(D/x)=1,000). В левом желудочке они чаще всего встречались в интрамуральных отделах. В правом желудочке распространенные субсегментарные контрактуры, релаксация, трещины и диссоциация кардиомиоцитов наиболее часто отмечались в субэндокардиальных отделах, реже в интрамуральных и еще реже в субэпикардиальных.

В левом желудочке участки распространенных субсегментарных контрактур совпадали с зонами плазматического пропитывания артериол. Полученный результат объясняется анатомо-топографическими особенностями развития и кровоснабжения левого желудочка сердца [Михайлов С.С., 1987; Осипов А.И. с соавт., 2004; Lazzeroni E. et al., 1989; Serio G. et al., 1991].

При микроморфометрическом исследовании в правом желудочке сердца достоверные различия установлены по толщине кардиомиоцитов (12,81±0,46 mkm), площади их ядер (149,91±3,39 mkm²) и межмышечному расстоянию (7,94±0,38 mkm) (p<0,001). В левом желудочке статистически значимых изменений не выявлено (p>0,05). Оценка гидратации сердца показала, что в правом желудочке водонасыщение миокарда соответствовало отеку I степени (82,1±2,0%), в левом желудочке – нормогидратации (80,2±1,6%) (p>0,05). Следовательно, можно сделать вывод, что утолщение стенки правого желудочка обусловлено отеком миокарда.

Исследование перикардиальной жидкости выявило повышение концентрации глюкозы (10,9±1,0 ммоль/л), калия (313,2±13,9 ммоль/л), магния (14,8±0,4 ммоль/л), (p<0,001) и кальция (36,8±1,6 ммоль/л, p<0,05); снижение содержания натрия (176,3±14,5 ммоль/л, p<0,001). Соотношение натрия к калию составило 1:2. По концентрации общего белка достоверных изменений не выявлено (43,0±1,2 г/л, p<0,001). В свое время о повышении содержания глюкозы в трупной крови, а также кортизола, катехоламинов (адреналина и норадреналина), электролитном дисбалансе органов и тканей сообщалось в ряде исследований [Марченко Н.П., Марченко Н.Н., 1983; Молин Ю.А., 1996; Эделев Н.С. с соавт., 2005].

Дифференциально-диагностическим значением обладали глюкоза (р(D/x)=0,317), магний (р(D/x)=0,164) и общий белок (р(D/x)=0,145), которые отражали изменения углеводного и белкового обменов, а также нарушение проведения возбуждения по миокарду. Информационное значение общего белка отражает наличие в перикардиальной жидкости миоглобина, сердечных тропонинов T (cTnT) и I (cTnI), а также повышенную сосудистую проницаемость артерий сердца [Марченко Н.П., Марченко Н.Н., 1983; Молин Ю.А., 1996; Luna A. et al, 1982; Hougen H. et al., 1992; Osuna E. et al., 1998; Klaase J.M. et al., 1998; Collins M.D. et al., 2001; Zhu B.L. et al., 2006].

Установлено, что при СМА происходит резкое изменение газового состава крови с падением в ней концентрации кислорода и накоплением углекислоты, токсических недоокисленных продуктов метаболизма. Дополнительная активация симпатико-адреналовой и гипофизарно-надпочечниковой систем, вызываемые как травмой шеи, так и присоединяющейся резкой гипоксией организма, повышают автоматизм сердца, возбудимость и сократимость миокарда обоих желудочков, значительно увеличивая их потребность в кислороде. В тоже время раздражение рецепторов блуждающего нерва шеи угнетает образование импульсов в синоатриальном узле, снижает сократимость кардиомиоцитов. Итогом всех этих процессов является прогрессирующая гипоксия миокарда обоих желудочков. В тоже время токсическое действие углекислоты и недоокисленных продуктов метаболизма, снижение парциального давления кислорода в крови действуют на сосудодвигательный центр продолговатого мозга [Мишин Е.С., 1975; Марченко Н.П., Марченко Н.Н., 1983; Матышев А.А., Витер В.И., 1993; Соседко Ю.И., 1996; Молин Ю.А., 1996; Эделев Н.С. с соавт., 2005].

Таким образом, распространенные субсегментарные контрактуры и релаксация кардиомиоцитов свидетельствуют об асинхронном сокращении миокарда левого и правого желудочков сердца. Этому сопутствуют нарушения углеводного и белкового обменов, дисбаланс электролитов, отек правого желудочка I степени. Известно, что смерть от СМА наступает по смешанному типу терминального состояния – мозговому и сердечному [Лузин А.В. с соавт., 2005]. Следовательно, асинхронное сокращение желудочков сердца и нарушение иннервации сердца со стороны центральной нервной системы вызывают остановку сердца от фибрилляции желудочков смешанного генеза.

Смерть от ООЭ сопровождалась сохранением массы (344,0±9,2 г) и размеров сердца в пределах нормы (p>0,05). Отмечалось небольшое утолщение стенок левого (1,43±0,02 см) и правого (0,44±0,01 см) желудочков (p<0,001). Визуально доминировало расширение правых отделов сердца с переполнением их кровью, неравномерное кровенаполнение миокарда. У 15 (48,4%) человек на интиме коронарных артерий имелись немногочисленные липоидные пятна и фиброзные бляшки. При световой микроскопии в желудочках отмечали дистонию и плазматическое пропитывание стенок артерий всех калибров, периваскулярный и межмышечный отек, периваскулярные геморрагии, утолщение кардиомиоцитов, участки их слабо различимой сарколеммы, венозное и капиллярное полнокровие с явлениями стаза крови и сладж-феноменом. Подобные изменения макро- микроскопической картины сердца характерны для ООЭ [Пиголкин Ю.И. с соавт., 2000; Томилин В.В., Пашинян Г.А., 2001; Пермяков А.В., Витер В.И., 2002; Капустин А.В. с соавт., 2002, 2003; Бабаханян Р.В., Петров Л.В., 2003; Зороастров О.М., 2005; Капустин А.В., 2006].

Исследование микропрепаратов в поляризованном свете показало наличие в каждом из желудочков контрактурных повреждений кардиомиоцитов I – II степени и очагов внутриклеточного миоцитолиза, маркеров фибрилляции желудочков сердца – трещин и диссоциации сердечных мышечных волокон. В обоих желудочках они чаще локализовались в передней, боковой и задней стенках в основном в субэндокардиальных участках. Реже их удавалось обнаружить интрамурально и субэпикардиально. Указанная топография острых повреждений кардиомиоцитов объясняется анатомо-топографическими особенностями развития и кровоснабжения правого желудочка сердца [Михайлов С.С., 1987; Осипов А.И. с соавт., 2004; Serio G. et al., 1991].

Из всех микроскопических признаков высокой информативностью (p(D/x)=1,000) обладали внутриклеточный миоцитолиз и участки со слабо различимой сарколеммой, обнаруживаемые в миокарде правого желудочка. Они встречались во всех наблюдениях в границах доверительных интервалов 80,5 – 98,9% и 31,2 – 65,6% соответственно. Следует отметить, что поляризационная картина внутриклеточного миоцитолиза при ООЭ отличалась от таковой при ОИМДС. При отравлении этиловым спиртом очаги внутриклеточного миоцитолиза локализовались в пределах одного сердечного мышечного волокна, а при ОИМДС широкие пласты миоцитолиза  захватывали несколько смежных кардиомиоцитов.

Описанная выше микроскопическая картина ООЭ в целом совпадает с наблюдениями большинства исследователей [Пермяков А.В., Витер В.И., 2002; Капустин А.В. с соавт., 2002, 2003; Богомолов Д.В. с соавт., 2003; Зороастров О.М., 2005; Капустин А.В., 2006]. Исключение составляют очаги зернисто-глыбчатого распада, упоминаемые в отдельных работах [Богомолов Д.В. с соавт., 2003; Зороастров О.М., 2005]. Подобные изменения у погибших от ООЭ нам ни разу не встретились, что можно объяснить отсутствием в изученном материале случаев хронических форм алкогольной болезни.

Морфометрическое исследование левого желудочка показало утолщение кардиомиоцитов до 19,86±0,63 mkm (p<0,01) и расширение межмышечных пространств до 6,27±0,44 mkm (p<0,05), при сохранении обычной площади ядер (140,61±3,98 mkm², p>0,05). В правом желудочке были утолщены сердечные мышечные волокна (14,72±0,55 mkm, p<0,001), увеличена площадь их ядер (157,25±3,79 mkm², p<0,001) и расширены межмышечные пространства (11,25±0,37 mkm, p<0,001). Оценка гидратации сердца установила, что водонасыщение миокарда левого желудочка соответствовало отеку I степени (83,5±2,0%, p>0,05), а правого – отеку II степени (84,7±1,6%, p<0,05). То есть, незначительное утолщение стенок каждого из желудочков сердца можно объяснить отеком миокарда.

В перикардиальной жидкости выявлено значительное снижение концентрации глюкозы (1,6±0,1 ммоль/л, p<0,001), свидетельствующее о нарушении энергетического обмена. Это согласуется с данными о гипоклигемии, возникающей после употребления этанола [Бонитенко Ю.Ю. с соавт., 2000; Пиголкин Ю.И. с соавт., 2000; Дежинова Т.А. с соавт., 2003; Капустин А.В. с соавт., 2003; Зороастров О.М., 2005]. Одновременно в ней было отмечено повышение содержания калия (484,6±15,6 ммоль/л), кальция (37,2±0,7 ммоль/л), магния (13,8±0,3 ммоль/л) и снижение концентрации натрия (151,7±10,2 ммоль/л) (p<0,001), говорящие о нарушении электролитного равновесия. Соотношение натрия к калию составило 1:3. Среди изученных биохимических показателей перикардиальной жидкости дифференциально-диагностическим значением обладали калий (р(D/x)=0,166) и магний (р(D/x)=0,153). Эти микроэлементы отражают дисбаланс между вне- и внутриклеточной жидкостью миокарда, а также указывают на нарушение проведения нервных импульсов между кардиомиоцитами.

Известно, что смерть от ООЭ наступает по смешанному типу терминального состояния – мозговому и сердечному [Капустин А.В. с соавт., 2003]. Под влиянием токсических доз этанола происходит нарушение иннервации сердца со стороны сосудодвигательного центра продолговатого мозга [Бонитенко Ю.Ю. с соавт., 2000; Капустин А.В. с соавт., 2003]. Обнаруженные патоморфологические изменения в виде внутриклеточного миоцитолиза обоих желудочков сердца, слабо различимой сарколеммы кардиомиоцитов правого желудочка, танатологически значимых отека II степени правого и I степени левого желудочков, указывают на асинхронное сокращение обоих желудочков сердца, которому сопутствует дисбаланс электролитов. Следовательно, указанные выше морфологические признаки следует рассматривать как предпосылками нарушения ритма – фибрилляции желудочков смешанного генеза.

Таким образом, при различных причинах смерти прекращение сердечной деятельности обусловлено фибрилляцией его желудочков, имеющей различные патоморфологические и биохимические проявления. При ЧМТ без переживания и ЧМТ с кратковременным переживанием фибрилляцию желудочков вызывает прекращение иннервации сердца центральной нервной системой, что проявляется минимальными патоморфологическими проявлениями со стороны сердца и биохимических показателей перикардиальной жидкости.

В отличие от ЧМТ в случаях ОКН, ОИМДС, П, СМА и ООЭ пусковым механизмом фибрилляции желудочков является дефицит кислорода вследствие различных эндо- и экзогенных причин. При СМА происходит резкое изменение газового состава крови с падением в ней концентрации кислорода и накоплением углекислоты, токсических недоокисленных продуктов метаболизма [Мишин Е.С., 1975; Марченко Н.П., Марченко Н.Н., 1983; Матышев А.А., Витер В.И., 1993; Соседко Ю.И., 1996; Молин Ю.А., 1996; Эделев Н.С. с соавт., 2005].

В случаях ВКС спазм коронарных и интрамуральных артерий, а также артериол приводит к дефициту кислорода в миокарде левого желудочка с развитием в нем острой ишемии. Одновременно правый желудочек испытывает гипоксию [Бувальцев В.И., 2001; Чернов С.А., 2002; Севергина Л.О., 2005; Шлычкова Т.П. с соавт., 2005; Зербино Д.Д., Соломенчук Т.Н., 2006; Кактурский Л.В., 2007; Лысова Н.Л. с соавт., 2007; Corretti M.C. et al., 2002; Naghavi M. et al., 2003; Garcia S.C. et al., 2007; Dai D.Z., Dai Y., 2008].

При ООЭ высокие дозы этилового спирта вызывают гемолиз эритроцитов, накопление в крови токсичных продуктов метаболизма – ацетальдегида и уксусной кислоты. Вследствие чего в миокарде обоих желудочков сердца развивается гипоксия [Бонитенко Ю.Ю. с соавт., 2000; Пиголкин Ю.И. с соавт., 2000; Дежинова Т.А. с соавт., 2003; Капустин А.В. с соавт., 2003; Зороастров О.М., 2005]. В случаях П в легких нарушаются вентиляционные, перфузионные и фильтрационные процессы, проходимость дыхательных путей, снижается парциальное давление кислорода, формируется ацидоз с последующей гипоксией тканей и органов, в том числе миокарда обоих желудочков сердца [Тимофеев И.В., 1997, 1999; Рыбакова М.Г. с соавт., 2005]. Таким образом, вследствие острой асфиксии, ишемии или гипоксии в сердце снижается концентрация кислорода, нарушается углеводный обмен с переходом аэробного гликолиза на анаэробный путь, возникает дефицит аденозинтрифосфата (АТФ) (рис. 1) [Hacker T.A. et al., 1998; Heusch G., Schulz R., 1998; Budinger G.R. et al., 1998; Deussen A., Loncar R, 1998; Bolli R., Marbon E., 1999].

Рис. 1. Основные процессы, приводящие к нарушению углеводного обмена в миокарде.

Резкий дефицит АТФ вызывает в миокарде одновременное нарушение всех энергозависимых процессов (рис. 2). Изменяется трансмембранный ионный транспорт, проведение возбуждения по миокарду и его сократительная способность.

Рис. 2. Нарушение энергозависимых процессов в миокарде при дефиците АТФ.

Блокада работы калий-натриевого насоса приводит к выходу из цитоплазмы кардиомиоцитов калия и поступлению в них из внеклеточной жидкости натрия, вследствие чего возникает внутриклеточный отек [Меницкая В.И., 1996; Новоселов В.П. с соавт., 1997; Korge P. et al., 2005; Obata T, 2006; Gok S. et al., 2006; Mosca S.M., 2007; Testai L. et al., 2007]. Морфологическим подтверждением этого процесса является утолщение сердечных мышечных волокон с увеличение площади их ядер и расширением межмышечных пространств.

В свою очередь дефицит внутриклеточного калия ведет к нарушению процесса возбуждения кардиомиоцитов, что способствует срыву механизмов автоматизма сердца [Кушаковский М.С., Журавлева Н.Б., 1983; Мурашко В.В, Струтынский А.В., 1991; Ravens U., Cerbai E., 2008]. Снижение запасов АТФ и перегрузка сердечных мышечных волокон натрием вызывает повышенную проницаемость мембран саркоплазматической сети и тропонин-актинового комплекса (cTnС), которые являются депо кальция в кардиомиоцитах [Rathi S.S. et al., 2004; Duclohiet H., 2005; Minamisawa S., Ikeda Y., 2006; Saini H.K., Dhalla N.S., 2006; Gumina R.L. et al., 2007]. В итоге кальций покидает саркоплазматическую сеть и попадает в цитоплазму кардиомиоцитов, вследствие чего нарушаются процессы сокращения и расслабления сердечных мышечных волокон [Licata A. et al., 1997; Kulke M. et al., 2001; Szentesi P. et al., 2004; Woodcock E.A., Matkovich S.J., 2005; Barry W.H., 2006; Dhein S., 2006; Liron B. et al., 2006; Laky D. et al., 2008].

Нехватка АТФ изменяет трансмембранный транспорт ионов магния, которые переходят из цитоплазмы сердечных мышечных волокон во внеклеточную жидкость. Недостаток внутриклеточного магния усиливает перекисное окисление липидов с образованием свободных радикалов, нарушает проведение возбуждения между соседними кардиомиоцитами, снижает чувствительность тропонинового комплекса к кальцию [Leyssens A. et al., 1996; Griffiths E.J., 2000; Agus M.S., Agus Z.S., 2001; Chakraborti S. et al., 2002; Endoh M., 2005; Ueshima K., 2005; Clanachan A.S., 2006; Hilgemann D.D. et al., 2006; Manju L., Nair R.R., 2006]. Таким образом, дефицит внутриклеточного калия приводит к нарушению возбуждения миокарда, а обеднение кальциевых депо снижает сократительную способность сердечной мышцы. Недостаток магния характеризуется нарушением проведения возбуждения между соседними сердечными мышечными волокнами.

Наличие разнообразных по морфологии острых повреждений кардиомиоцитов при поляризационной микроскопии можно объяснить исходя из механизма сокращения сердечного мышечного волокна. Оно регулируется кальцием, АТФ и осуществляется в несколько этапов. На первом этапе АТФ присоединяется к миозину с образованием аденозиндифосфат-миозинового комплекса. На втором этапе, во время прохождения потенциала действия, кальций перераспределяется между двумя депо – из саркоплазматической сети к сердечному тропонину С (cTnС) тропонинового комплекса с образованием тропонин-актинового комплекса. При последующем пространственном взаимодействии этих двух комплексов происходит сокращение сердечного мышечного волокна. Для расслабления кардиомиоцита необходимо дополнительное присоединение молекул АТФ, после которого начинается обратный переход кальция из сердечного тропонина С (cTnС) в саркоплазматическую сеть и последовательное разделение комплексов с образованием свободных миозина и тропонина [Марри Р. соавт., 1993; Szentesi P. et al., 2004; Duclohiet H., 2005].

Основываясь на результатах топографии острых повреждений кардиомиоцитов в случаях СМА, ОКН, ОИМДС, ООЭ и П можно сделать вывод, что концентрация кислорода в миокарде желудочков снижается неравномерно. Поэтому соотношение дефицита АТФ и внутриклеточного кальция также зависит от причины смерти, локализации и глубины поражения стенки желудочков. Если гомеостаз АТФ нарушается в первую фазу сокращения кардиомиоцита (присоединения АТФ к миозину), то не образуется аденозиндифосфат-миозиновый комплекс. Проходящий потенциал действия сокращение такого сердечного мышечного волокна не вызывает. Этим фактом можно объяснить образование участков релаксации кардиомиоцитов.

Изменение баланса АТФ и кальция на втором этапе приводит к гиперсокращению кардиомиоцитов с образованием субсегментарных и сегментарных контрактур I - II степени. Резкий дефицит АТФ и кальция в момент разделения тропонин-актинового комплекса делает этот процесс невозможным, что препятствует расслаблению кардиомиоцита [Chen F.C., Ogut O., 2006; Narolska N.A. et al., 2006]. В этом случае выявляются участки контрактурных повреждений III степени. В дальнейшем происходит распад тропонинового комплекса с высвобождением сердечного тропонина I (cTnI) сначала в цитоплазму сердечных мышечных волокон, а затем в перикардиальную жидкость. При микроскопическом исследовании в таких сердечных мышечных волокнах диагностируется глыбчатый распад миофибрилл. Одновременно возможно развитие внутриклеточного миоцитолиза как за счет распада тропонинового комплекса, так и вследствие прямого воздействия на миокард токсических соединений и промежуточных продуктов обмена веществ [Меерсон Ф.З., Малышев И.Ю., 1993; Непомнящих Л.М., 1996; Пермяков А.В., Витер В.И., 2002; Капустин А.В. с соавт., 2002, 2003; Капустин А.В., 2006].

Количество участков трещин и диссоциации кардиомиоцитов, а также содержания магния в перикардиальной жидкости в группах ЧМТ независимо от продолжительности премортального периода было достоверно меньшим (p<0,05 и p<0,001, соответственно), чем в случаях СМА, ОКН, ОИМДС, ООЭ и П. Поэтому можно считать, что дефицит внутриклеточного магния, приводит к увеличению количества участков трещин и диссоциации сердечных мышечных волокон при СМА, ОКН, ОИМДС, ООЭ и П.

В экспертной практике довольно часто приходится исследовать трупы людей, смерть которых наступила после употребления этанола. По данным архива Волжского судебно-медицинского отделения Волгоградского областного бюро судебно-медицинской экспертизы за период с 2003 по 2007 число таких случаев составило 36,8% от общего количества вскрытий. С целью выяснения влияния этилового спирта на  патоморфологические признаки сердца и показатели перикардиальной жидкости внутри групп ЧМТ, СМА, ОКН, ОИМДС и П проведено сравнительное исследование случаев с алкоголемией и без нее.

При наличии этанола, не зависимо от причины смерти, выявлены общие тенденции к увеличению массы и размеров сердца, полнокровию миокарда. В гистологических препаратах обоих желудочков сердца несколько чаще наблюдали волнообразную деформацию и фрагментацию сердечных мышечных волокон, а при поляризационной микроскопии – контрактуры I-II степени, участки диссоциации и трещины кардиомиоцитов. В перикардиальной жидкости отмечено незначительное снижение концентрации глюкозы, мочевины, общего белка и повышение уровня кальция и магния. Но все эти изменения были статистически незначимы (p>0,05).

Действие этанола во всех без исключения случаях в обоих желудочках сердца проявилось (p<0,05) дистонией, плазматическим пропитыванием стенок артерий, периваскулярными кровоизлияниями, венозным и капиллярным полнокровием со стазами и сладж-феноменом. Кроме того, у погибших от ЧМТ с переживанием в каждом из желудочков были зарегистрированы статистически значимые (p<0,05) расширение межмышечных пространств и увеличение гидратации миокарда. Каких-либо изменений в поляризационной картине миокарда и биохимическом составе перикардиальной жидкости алкоголемия не вызвала.

Таким образом, фоновое влияние этанола в целом проявилось микроциркуляторными нарушениями. Их формирование обусловлено блокированием алкоголем и его метаболитами процессов перекисного окисления в эритроцитах, уменьшением величины отрицательного заряда на его поверхности и прилипанием эритроцитов друг к другу, повышенной проницаемость сосудистых стенок [Пиголкин Ю.И. с соавт., 2000; Бонитенко Ю.Ю. с соавт., 2000; Пермяков А.В., Витер В.И., 2002; Зороастров О.М., 2005].

В случаях ОКН и ОИМДС нарушение реологических свойств крови с явлениями стаза и сладж-феноменом, тромбоз микроциркуляторного русла приводят к замедлению тока крови по сосудам сердца и затрудняют его работу как насоса. Поэтому для поддержания кровотока в микроциркуляторном русле на должном уровне необходима большая фракция выброса левого желудочка, что в свою очередь значительно увеличивает энергетические затраты, тем самым усугубляя ишемию миокарда. Нарушением реологических свойств крови можно объяснить более частое наступление ВКС у лиц, находившихся в состоянии алкогольного опьянения, по сравнению с людьми, не употреблявшими этанол [Беликов В.К., Мазуренко М.Д., 1992; Пермяков А.В., Витер В.И., 2002].

У погибших от ООЭ в возрасте старше 40 лет отмечались незначительное (p>0,05) увеличение размеров и массы сердца, утолщение стенок желудочков, мелкоочаговое разрастание соединительной ткани, гиперхромия эндотелицитов артерий, расширение межмышечных пространств, утолщение кардиомиоцитов и увеличение площади их ядер, Различий по биохимическим показателям перикардиальной жидкости не было (p>0,05).

В повседневной экспертной практике оценку микроскопических изменений сердца нередко затрудняет посмертная трансформация миокарда – аутолиз и гниение. Посмертная гистологическая картина миокарда описана в ряде исследований [Лушников Е.Ф., Шапиро Н.А., 1974; Науменко В.Г., Митяева Н.А., 1980; Новиков П.И., 1994; Коровин А.А., 2000]. Однако поляризационная картина аутолитических и гнилостных изменений острых повреждений кардиомиоцитов в целом не изучена. Имеются лишь отрывочные сведения об устойчивости контрактур к посмертному аутолизу [Капустин А.В. с соавт., 1976]. Для выяснения особенностей посмертных изменений кардиомиоцитов проведено экспериментальное исследование гистологических изменений сердечной мышцы спустя 6 часов – 10 суток после наступления смерти при температуре +7ºС, +20ºС и +37ºС

Установлено, что при температуре +7ºС, на протяжении первых четырех дней происходит десквамация клеток эндотелия в просвет сосудов и в 50% наблюдений отмечается лизис эритроцитов. На пятые – шестые сутки плазматическое пропитывание артериальных стенок трансформировалось в их гомогенизацию, эритроциты-тени превращались в бурые массы, лизировались ядра кардиомиоцитов, цитоплазма их становилась гомогенной, исчезали участки со слабо различимой сарколеммой. На седьмые сутки с появлением микробной инвазии в просвете сосудов аутолиз переходит в гниение. С этого дня и до окончания эксперимента (т.е. 10-х суток), происходило расселение микробов в межмышечном пространстве миокарда с образование в нем очагов трупной эмфиземы и обрывков мышечных пластов.

При поляризационной микроскопии было установлено, что в течение четырех дней с момента наступления смерти четко диагностируются все признаки острых повреждений кардиомиоцитов – контрактурные изменения I, II и III степени, внутриклеточный миоцитолиз, глыбчатый распад миофибрилл, релаксация, диссоциация и трещины сердечных мышечных волокон. На пятые – шестые сутки происходил распад всех острых повреждений кардиомиоцитов за исключением контрактур III степени. Первыми (на пятый день) аутолизу повергались контрактуры I и II степени, трещины сердечных мышечных волокон. На шестые сутки – участки внутриклеточного миоцитолиза, глыбчатого распада, релаксации и диссоциации кардиомиоцитов. На 10 сутки распадались контрактуры III степени и вместо кардиомиоцитов наблюдали хаотично расположенные светящиеся полосы.

При +20ºС в течение четырех дней происходил полный лизис эритроцитов с их трансформацией в бурые массы и началом микробной инвазии просвета сосудов. Ядра кардиомиоцитов подвергались деформации и лизису, а цитоплазма становится гомогенной, исчезали участки со слабо различимой сарколеммой. Поляризационная картина демонстрировала полный распад контрактур I степени, трещин, релаксации и 50% аутолиз контрактур II степени, внутриклеточного миоцитолиза, глыбчатого распада, диссоциации кардиомиоцитов. Полный распад контрактур III степени происходил на шестые сутки.

Стабилизация температуры на отметке +37ºС сопровождалась стиранием границы между аутолизом и гниением. Уже к девятому часу эксперимента отмечали микробную инвазию в просвете сосудов, а после 12 часов – нарушение гистоархитектоники миокарда с наличием очагов трупной эмфиземы и наличием микробов в межмышечном пространстве. Аутолиз большинства острых повреждений кардиомиоцитов заканчивался к шестому часу, а контрактур III степени к началу первых суток.

Гомогенизация и атеросклеротические изменения стенок артерий, склеротические изменения в миокарде четко выявлялись на протяжение всего эксперимента при всех температурных режимах, что согласуется с мнением о их максимальной устойчивости к процессам аутолиза и гниения [Лушников Е.Ф., Шапиро Н.А., 1974; Томилин В.В., Пашинян Г., 2001].

Экспериментальное исследование еще раз показало, что в сердце, как и в других органах, бактериальное заселение начинается из сосудов. Этот процесс ряд авторов объясняет феноменом агональной бактериемии, связанной с демонтажем кишечного барьера [Новиков П. И., 1994; Богомолов Д.В. с соавт., 2005].

Особенности динамики посмертных изменений кардиомиоцитов можно объяснить строением сократительного аппарата сердечного мышечного волокна [Целлариус Ю.Г. с соавт., 1979; Марри Р. с соавт., 1993; Непомнящих Л.М., 1996]. Известно, что аутолиз в поперечнополосатых мышцах, к которым также относится миокард, начинается в области Z-полосок [Sharp J., 1963; David H., David S., 1965] и сопровождается нарушением упорядоченности саркомеров с исчезновением H-зоны, М-полоски и I-дисков, что ведет к распаду контрактур I-II степени и трещин. Эти процессы происходят одновременно с разрушением слабо различимой сарколеммы, началом кариолизиса и гомогенизацией цитоплазмы. Аутолитический распад миофибрилл в области Z-полосок приводит к увеличению ширины I-диска и Z-зоны, что на некоторое время отсрочивает лизис участков релаксации и диссоциации кардиомиоцитов. При световой микроскопии в этот период происходит завершение кариолизиса.

В основе формирования глыбчатого распада и внутриклеточного миоцитолиза лежат участки актомиозинового комплекса, аутолиз которых начинается только после разрушения Z-полос [Sharp J., 1963; David H., David S., 1965]. Поэтому посмертная трансформация глыбчатого распада и внутриклеточного миоцитолиза происходит одновременно с участками релаксации и диссоциации сердечных мышечных волокон. Контрактурные повреждения кардиомиоцитов III степени характеризуются наибольшей устойчивостью к посмертному аутолизу, так как представляют собой коагуляционный некроз актомиозиновых комплексов. Их аутолиз завершается тогда, когда при световой микроскопии миокард выглядит как обрывки мышечных пластов.

Таким образом, картина посмертной трансформации кардиомиоцитов на примере острых форм ишемической болезни сердца складывается из 3-х последовательных этапов. В первую очередь аутолитическому распаду подвергаются ядра кардиомиоцитов, слабо различимая сарколемма, трещины, контрактуры I и II степени. Затем происходит аутолиз участков релаксации, диссоциации, глыбчатого распада и внутриклеточного миоцитолиза, гомогенизация цитоплазмы. Завершается процесс разрушением контрактур III степени. Повышение температуры от +7ºС до +20ºС сокращает сроки аутолиза на одну треть, а до +37ºС – в 9 раз.

ВЫВОДЫ

1. У погибших от изолированной черепно-мозговой травмы в премортальном периоде быстрый темп наступления смерти характеризуется равномерным чередованием анизотропных дисков в кардиомиоцитах. Увеличение посттравматического периода до 10 минут – 1 часа сопровождается преобладанием очаговых субсегментарных контрактур. Независимо от темпа наступления смерти остановка сердечной деятельности происходит от фибрилляции желудочков сердца центрального генеза, водонасыщение сердечной мышцы остается в пределах нормы, а информационно значимым показателем перикардиальной жидкости является содержание натрия.

2. У умерших от острой коронарной недостаточности и острого инфаркта миокарда в донекротической стадии участки ишемического повреждения и релаксации миокарда представляют собой морфологические предпосылки возникновения фибрилляции желудочков кардиального генеза, которая сопровождается танатологически значимым отеком II степени левого и I степени правого желудочков сердца.

Острая коронарная недостаточность проявляется сегментарными контрактурными повреждения кардиомиоцитов левого желудочка III степени и информационно значимым увеличением концентрации глюкозы, калия, кальция, магния и общего белка. При остром инфаркте миокарда в донекротической стадии превалирует глыбчатый распад миофибрилл левого желудочка, наиболее информативно повышение в перикардиальной жидкости содержания калия, кальция, магния, общего белка.

3. Смерть от странгуляционной механической асфиксии, острого отравления этиловым спиртом и пневмонии наступает от фибрилляции желудочков сердца смешанного генеза, морфологическими предпосылками которой являются зоны гиперсокращения и релаксации миокарда.

Для скончавшихся от пневмонии характерно полнокровие артерий левого желудочка, которое сопровождается отеком I степени миокарда правого желудочка, информационно значимым снижением в перикардиальной жидкости концентрации натрия, повышением содержания магния, мочевины и общего белка.

При странгуляционной механической асфиксии отмечаются распространенные субсегментарные контрактуры кардиомиоцитов в левом и правом желудочках. Им сопутствует отек миокарда I степени правого желудочка, информационно значимое повышение в перикардиальной жидкости концентрации глюкозы, магния и общего белка.

В случаях острого отравления этанолом доминируют внутриклеточный миоцитолиз, слабо различимая сарколемма кардиомиоцитов правого желудочка, которые сопровождаются танатологически значимым отеком II степени правого и I степени левого желудочков. В перикардиальной жидкости наиболее информативно повышение концентрации калия и магния.

4. Системное влияние этилового спирта у погибших от различных причин смерти проявляется формированием венозно-капиллярного полнокровия со стазом крови и сладж-феноменом, повышением проницаемости стенок сосудов. Наличие алкоголя в крови умерших не влияет на поляризационную картину миокарда обоих желудочков и биохимические показатели перикардиальной жидкости.

5. Посмертная трансформация острых повреждений кардиомиоцитов, на примере острой коронарной недостаточности и острого инфаркта миокарда в донекротической стадии складывается из трех последовательных этапов. В первую очередь аутолизу повергаются трещины кардиомиоцитов и контрактуры I и II степени. Затем аутолизируются участки релаксации, диссоциации, глыбчатого распада и внутриклеточного миоцитолиза. Завершается процесс разрушением контрактур III степени.

6. Алгоритм дифференциальной диагностики, на основе информационных образов патологических состояний, позволяет верифицировать внезапную коронарную смерть, странгуляционную механическую асфиксию, острое отравление этанолом, а также определять время премортального периода в случаях изолированной черепно-мозговой травмы.

Практические рекомендации

Для судебно-медицинской оценки патоморфологических изменений сердца и перикардиальной жидкости при смерти от различных причин целесообразно:

1. Забор материала для гистологического исследования по унифицированной методике из пяти топографических областей левого желудочка.
2. После фиксации материала в 10% растворе нейтрального формалина, уплотнения в парафине, окрашивать гистологические срезы гематоксилином и эозином, хромотропом 2В водным голубым по методу Слинченко Н.З. (1964) с изменениями, принятыми кафедрой Санкт-Петербургской медицинской академии последипломного образования. Для исследования микропрепаратов в поляризационном свете неокрашенные срезы просветлять и заключать в канадский бальзам под покровное стекло.
3. Пробы перикардиальной жидкости исследовать на содержание глюкозы, мочевины, натрия, калия, кальция и магния.
4. Определить степень гидратации миокарда левого желудочка из пяти топографических областей.
5. Провести морфометрию миокарда левого желудочка и определить толщину кардиомиоцитов, площадь их ядер и межмышечное расстояние.
6. Для диагностики мгновенной смерти от черепно-мозговой травмы необходимо исследовать неокрашенные микропрепараты в поляризованном свете. При быстром наступлении смерти в микропрепаратах из миокарда левого желудочка преобладает равномерное чередование анизотропных диском в количестве от 64,9 до 90,4%. С увеличением посттравматического периода от 10 минут до 1 часа при поляризационной микроскопии количество сегментарных контрактур I степени должно находится в интервале от 52,9 до 81,3%, а очаговых субсегментарных контрактур от 36,3 до 68,5%.
7. Дифференциальную диагностику между странгуляционной механической асфиксией, внезапной коронарной смертью и острым отравлением этиловым спиртом целесообразно проводить с помощью компьютерной «Программы дифференциальной диагностики странгуляционной механической асфиксии, внезапной коронарной смерти, острого отравления этиловым спиртом по гистологическому исследованию сердца» (Diagnostic) (№ 2008610668 от 07 февраля 2008г).

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Резник А.Г. Особенности микроскопической картины миокарда умерших от острых форм ишемической болезни сердца на фоне алкогольной интоксикации / А.Г. Резник // Актуальные вопросы судебной медицины и экспертной практики: Сборник научных трудов, посвященный 70-летию образования Красноярского края. – Красноярск, 2004. – С.61-62.

2. Резник А.Г. Особенности сосудистой реакции миокарда при повешении и острой коронарной недостаточности / А.Г. Резник, И.Н. Иванов // Материалы VI всероссийского съезда судебных медиков: «Перспективы развития и совершенствования судебно-медицинской науки и практики (посвященные 30-летию Всероссийского общества судебных медиков). – Москва-Тюмень: Академия, 2005. – С. 242-243.

3. Иванов И.Н. Сравнительная патоморфология кардиомиоцитов при повешении и острой коронарной недостаточности / И.Н.Иванов, А.Г. Резник // Теория и практика судебной медицины: Труды Петербургского общества судебных медиков; под ред. проф. М.Д. Мазуренко. – СПб., 2005. - Вып.8.– С.113-115.

4. Резник А.Г. Влияние алкогольной интоксикации на микроскопическую картину миокарда при острых формах ишемической болезни сердца / А.Г. Резник, И.Н. Иванов // Современные проблемы клинической патоморфологии. Тезисы Всероссийской конференции с между народным участием.- СПб., 2005. – С. 223-225.

5. Иванов И.Н. Морфологические изменения миокарда при скоропостижной смерти от острых форм ишемической болезни сердца Учебное пособие / И.Н.Иванов, А.Г. Резник. – СПб.: СПбМАПО, 2005. – 32 с.

6. Иванов И.Н. Микроскопические изменения миокарда при острых формах ишемической болезни сердца / И.Н.Иванов, А.Г. Резник // Судебно-медицинская экспертиза. – 2006. - № 1. – С. 3-6.

7. Иванов И.Н. Взаимосвязь микроскопических изменений миокарда с биохимическими показателями перикардиальной жидкости при острых формах ишемической болезни сердца / И.Н.Иванов, А.Г. Резник, Н.В. Дзик // Архив патологии. - 2006. - № 3. – С. 18-20.

8. Ширяева Н.В. Диагностика внезапной коронарной смерти в судебно-медицинской практике Методические рекомендации для врачей-танатологов / Н.В.Ширяева, А.Г. Резник. – Волгоград, 2006. – 16 с.

9. Резник А.Г. Возможности микроскопической диагностики ишемической болезни сердца гнилостно измененных трупов / А.Г. Резник, И.Н.Иванов // Теория и практика судебной медицины: Труды Петербургского общества судебных медиков; под ред. проф. М.Д. Мазуренко. – СПб., 2007. - Вып. 9.– С.164-166.

10. Резник А.Г. Морфология миокарда в случаях смерти от острых форм ишемической болезни сердца / А.Г. Резник, И.Н. Иванов // Архив патологии. - 2007. - № 4. – С. 32-35.

11. Компьютерная программа. Программа дифференциальной диагностики странгуляционной механической асфиксии, внезапной коронарной смерти, острого отравления этиловым спиртом по гистологическому исследованию сердца (Diagnostic) / Резник А.Г, Иванов И.Н., Катанаев А.В.; заявитель и правообладатель ГОУ ДПО СПбМАПО. - № 2008610668, заявл. 18. 12. 2007 № 2007615165; опубл. Программы для ЭВМ, базы данных, топологии интегральных микросхем: бюллетень. – М., 2008. - № 2 (62), ч. 1. – С. 160

12. Патент. 2326590 РФ, МПК⁵¹ А61 В5/117 Способ судебно-медицинской диагностики мгновенной смерти от черепно-мозговой травмы / Иванов И.Н., Резник А.Г.; заявитель и правообладатель ГОУ ДПО СПбМАПО. - № 2007103502/14, заявл. 29. 01. 2007; опубл. 20.06.2008; Изобретения. Полезные модели: бюллетень. – М., 2008. - № 17.

13. Патент. 2326591 РФ, МПК⁵¹ А61 В5/117 Способ судебно-медицинской диагностики смерти от странгуляционной механической асфиксии / Резник А.Г., Иванов И.Н.; заявитель и правообладатель ГОУ ДПО СПбМАПО. - № 2007103503/14, заявл. 29. 01. 2007; опубл. 20.06.2008; Изобретения. Полезные модели: бюллетень.- М., 2008. - № 17.

14. Борт Г.С. Диагностика маркеров инфекционных заболеваний в перикардиальной жидкости и крови трупов-доноров при заготовке тканей для трансплантации в травматологии и ортопедии / Г.С. Борт, И.Н. Иванов, А.Г. Резник и др. // Травматология и ортопедия России. - 2008. - № 2. – С. 72-76.

15. Резник А.Г. Информативность электролитов и глюкозы перикардиальной жидкости при острых формах ишемической болезни сердца / А.Г. Резник // Архив патологии. - 2008. - № 4. – С. 47-49.

16. Резник А.Г. Информативность электролитов, глюкозы и мочевины перикардиальной жидкости при различных терминальных состояниях / А.Г. Резник, И.Н. Иванов // Судебно-медицинская экспертиза. – 2008. - № 6. – С. 21-24.

17. Савельев В.И. Сравнительная оценка исследования крови и перикардиальной жидкости при тестировании донорских тканей / В.И. Савельев, Г.С. Борт, А.Г. Резник и др. // Технологии живых систем. – 2009. - № 1. – С. 29-35.

18. Ivanov I. Diagnostics of morphological changes of myocardium in acute ischemic heart disease / I. Ivanov, A. Reznik // Medicina Legalis Baltica. – Saint-Petersburg, October 6-9, 2004. – P. 92-94.