Активность холинэстеразы головного мозга трупов людей, умерших насильственной и ненасильственной смертью

Холинэстераза имеет важное значение для деятельности нервной системы, влияя на расщепление медиатора нервного возбуждения — ацетилхолина.

По данным М.Я. Михельсона, для каждого здорового человека характерна определенная активность холинэстеразы, не изменяющаяся ни в течение дня, ни изо дня в день. Иная картина наблюдается при патологических состояниях. Так, сильное понижение холинэстеразной активности встречается при заболеваниях печени, анемиях, раке, при кахектических и лихорадочных состояниях, при хронической инфекции. Наоборот, повышение холинэстеразной активности отмечается при гипертиреозах, диабете, психических заболеваниях, сильном эмоциональном напряжении.

Имеется большое количество исследований, посвященных действию различных веществ на активность холинэстеразы.

М.Я. Михельсон нашел, что наркотики вызывают значительное торможение холинэстеразы уже в наркотических концентрациях, особенно при малых концентрациях ацетилхолина и при высоких концентрациях холинэстеразы. Такие оптимальные условия имеются в головном мозгу.

Сильнейшими ингибиторами холинэстеразы являются фосфорорганические соединения, распространенные в промышленности и сельском хозяйстве.

Значительный судебномедицинский интерес представляют исследования посмертного состояния холинэстеразы.

Исходя из того, что определение активности холинэстеразы может быть использовано как дополнительный метод в судебной медицине, особенно при отравлениях веществами антихолинэстеразного действия, мы попытались проследить состояние активности истинной холинэстеразы головного мозга при насильственной и ненасильственной смерти.

Исследовалась активность холинэстеразы коры головного мозга у 151 трупа лиц, умерших насильственной и ненасильственной смертью.

Во всех случаях определялось количество алкоголя в головном мозгу и крови. Определение степени торможения холинэстеразы ингибиторами обратимого действия методически нелегко. Для этого ткань, например мозг, обычно растирают в определенном объеме солевого раствора. При этом (если не добавлять ингибитор к солевому раствору) происходит разведение ингибитора, концентрация его понижается и степень торможения холинэстеразы оказывается меньше той, которая была in vivo. Гистохимический метод имеет существенные преимущества, но он не дает количественных данных об активности фермента. Вот почему мы воспользовались методом определения активности холинэстеразы в кусочке «неразведенной ткани» (Я. С. Смусин, 1958).

Навески коры головного мозга (200—400 мг) делили на 4 части (для увеличения их поверхности) и помещали в раствор синтетического ацетилхолина в разведении 1*10^-5 , приготовленном на рингеровском растворе (10 мл). В этом растворе происходит гидролиз ацетилхолина холинзстеразой исследуемой ткани. Оставшийся ацетилхолин определяли биологически на изолированной прямой мышце живота лягушки. Повторными определениями выяснялось время полураспада (Т_50%), т.е. время, по истечении которого исходная концентрация снижалась на 50%. Зная исходное количество ацетилхолина и вес исследуемой ткани в растворе, в котором происходит реакция, можно вычислить так называемый коэффициент активности холинэстеразы (QChE), т.е. количество ацетилхолина в миллиграммах, могущее гидролизовать 1 г исследуемой ткани за час в условиях нашего опыта.

Для иллюстрации приводим выписку из протокола опыта.

Гр-н И., 27 лет, умер от острого отравления алкоголем. Вскрытие трупа произведено на другой день. Концентрация алкоголя в мозгу 3,3‰, в крови 3,7 ‰.

Участок коры головного мозга весом 340 мг разделен на 4 части и помещен в раствор ацетилхолина в разведении 1 • 10—5 , приготовленном на растворе Рингера (при постоянной аэрации). Через каждый час оставшийся неразрушенным ацетилхолин тестировался на прямой мышце живота лягушки (длительность сокращения мышцы 2 минуты). Результаты приведены в табл. 1.

Таблица 1

Определение активности холинэстеразы головного мозга трупа гр-на И.

Примечание. К — контрольные пробы; I—IV — опытные пробы.

При помощи графической интерполяции (см. рисунок) определяем процент разрушения ацетилхолина. Зная процент разрушения, вычисляем время полураспада ацетилхолина (Т₅₀). Так, при приливании первой пробы (через 60 минут) разрушилось 15% ацетилхолина. Следовательно Т_50% составит:

60 минут — 15%; х — 50%

х = (60х50)/15 = 200 минут

При приливании второй пробы (через 120 минут) разрушилось 27% ацетилхолина.

При этом Т_50% составит:

120  — 27%; х — 50%

х = (120х50)/27 = 222 минуты и т.д.

Вычисляем среднее Т_50%

(200+222+225+218) / 4 = 216 минут.

Определив среднее Т_50%, вычисляем коэффициент активности холинэстеразы: за 216 минут разрушилось 0,05 мг ацетилхолина (в 10 мл ацетилхолина в разведении 1*10^-5 содержится 0,1 мг ацетилхолина;

следовательно, за время полураспада разрушится 0,05 ацетилхолина). За 60 минут должно разрушиться х мг ацетилхолина:

х = (60*0,05)/216 = 0,14 мг.

340 мг мозга способствовало разрушению 0,014 мг ацетилхолина; 1000 мг мозга должно разрушить х мг ацетилхолина, откуда:

х = (1000-0,014)/340 = 0,042.

Таким образом, коэффициент активности холинэстеразы (QChE) составил 0,042.

Результаты наших исследований по определению активности холинэстеразы коры головного мозга трупов людей в зависимости от причины смерти и с учетом содержания алкоголя представлены в табл. 2.

Значительный интерес представляют отравления веществами, обладающими антихолинэстеразным действием. Например, при отравлении соединениями холина QChE составлял 0,07, при соединениях мышьяка и окиси углерода — 0,13, кислотах — 0,1, нембутале — 0,11.

Таким образом, наши данные, полученные на основании метода количественного определения активности холинэстеразы в целом кусочке «неразведенной ткани», не только подтверждают имеющиеся сведения в литературе, но и могут быть использованы в качестве дополнительного метода судебномедицинской диагностики.

Таблица 2

Коэффициент активности холинэстеразы головного мозга трупов людей (QChE)

Выводы

1. Наибольший коэффициент активности холинэстеразы (QChE) оказался в коре головного мозга у лиц, умерших от механической асфиксии, наименьший — при отравлениях наркотиками, стрихнином и холином.
2. При скоропостижной смерти от сердечно-сосудистых заболеваний, от механических повреждений и от электротравмы отмечалось снижение активности холинэстеразы.
3. При смерти в результате острого отравления этиловым спиртом Холинэстераза головного мозга была значительно угнетена.
4. Наличие алкоголя в трупе независимо от причины смерти всегда сопровождалось некоторым снижением активности холинэстеразы.
5. При смертельных отравлениях окисью углерода, соединениями мышьяка, нембуталом, кислотами не было обнаружено изменений активности холинэстеразы головного мозга.
6. Методы определения активности холинэстеразы, в том числе в кусочке «неразведенной ткани», могут быть использованы в качестве дополнительных методов при судебномедицинской диагностике, особенно в случаях смертельных отравлений антихолинэстеразными веществами, в частности обратимого действия.