Динамика АТФ в миокарде и скелетных мышцах как показатель срока наступления смерти

О значении посмертных изменений нуклеотидов для судебно-медицинского установления давности смерти указывается лишь в некоторых работах (Funaki, 1958; Doering и соавт., 1962; В.В. Болдырев и И.А. Дудин, 1975; А.В. Клюев, 1974). Особого внимания, по мнению исследователей, заслуживает изучение изменений АТФ и продуктов ее распада — АДФ и АМФ — в связи с быстрым разложением их после смерти при отсутствии ресинтеза (Ю.М. Китаев, 1961; А.А. Сердюков, 1960). Обращает внимание тот факт, что в нормальной мышце АТФ составляет до 75% всех адениловых нуклеотидов, а на долю последних приходится около 87% общего количества свободных нуклеотидов мышечной ткани (А. Сент-Дьерди, 1974). Исследования АТФ, АДФ, АМФ в скелетной мускулатуре животных показали выраженное уменьшение их количества после наступления смерти (Erdos, 1943; Bate-Smith, 1947; Bendall, 1960; Doering и соавт., 1962; И.И. Иванов и В.А. Юрьев, 1961; И.И. Иванов, 1965).

Целью нашей работы были поиски критериев для определения срока, прошедшего после наступления смерти, при изучении динамики АТФ в миокарде и скелетной мышце. Работа состояла из экспериментального раздела и исследований трупов людей. Эксперименты проводили на белых беспородных крысах-самцах весом 180—220 г. Модель смерти — черепно-мозговая травма. Умерщвленных крыс хранили в условиях комнатной температуры (18—22°С, относительная влажность воздуха 40—60%). Миокард и скелетную мышцу (разгибательную мышцу бедра) исследовали через каждые 2 ч в течение 24 ч после смерти (по 5 крыс на каждый срок, всего 60 крыс, 120 объектов). Определяли также АТФ в миокарде и двуглавой мышце правого плеча 50 трупов людей (38 мужчин и 12 женщин) в возрасте 20—60 лет, умерших тотчас от черепно-мозговой травмы. Алкоголь в крови (1,2—3,5%о) и моче обнаружен у 34 человек. АТФ определяли спектрофотометром СФ-4А с помощью оптических тестов фирмы «Берингер» (ФРГ).

Методика исследования. 1,0 г измельченного миокарда и скелетной мышцы заливали 1,0 мл 6% перхлоруксусной кислоты (НСL0₄) и гомогенизировали на холоду с помощью гомогенизатора типа Поттера — Эльвегейма и микроразмельчителя тканей РТ-2 и центрифугировали (ЦУМ-1) при 3000 об/мин в течение 10 мин. Затем 0,5 мл раствора № 1 ¹ смешивали с 0,01 мл раствора № 2 и с 0,04 мл центрифугата. В полученной смеси на спектрофотометре определяли величину экстинкции E₁ при λ = 340 нм. В дальнейшем в кювету, содержащую смесь этих растворов, добавляли 0,01 мл раствора № 3 и через 5 мин определяли величину экстинкции Е₂ при λ = 366 нм. Расчет вели по формуле, предложенной в аннотации по определению АТФ реактивами фирмы «Берингер»: E₁—Е₂=ΔЕx210% =мг% АТФ. Контроль во всех случаях против воздуха.

Содержание АТФ (в мг%) в миокарде и скелетной мышце крыс в зависимости от давности наступления смерти

Результаты, обработанные статистически, представлены в табл. 1 и 2.

Из табл. 1 видно, что количество АТФ в миокарде и скелетной мышце уменьшается к 4-му часу более чем в 2¹/₂ раза, к 6-му часу несколько увеличивается и доходит почти до исходного уровня к 8 — 10-му часу, а затем начинает резко снижаться (к 18-му часу в 4 раза от первоначального содержания, к 20—22-му часу в 7—14 раз, к 24-му часу практически полностью исчезает). Что касается посмертной динамики АТФ в миокарде и скелетной мышце трупов людей, то она характеризовалась последовательным резким уменьшением количества АТФ, и после 24 ч АТФ выявлялась лишь в виде следов.

Необычное увеличение АТФ, отмеченное в эксперименте, можно объяснить следующим образом: как известно, АТФ образуется в митохондриях в результате окислительного фосфорилирования, в мембранах митохондрий содержится АТФ-аза, гидролизующая АТФ. Установлено (Taft, 1960), что активность АТФ-азы в пределах первых 5 ч после смерти снижается на 8%. Скелетные мышцы и миокард аутолизируются медленно (Е.Ф. Лушников и Н.А. Шапиро, 1974). В плотных гранулах матрикса митохондрий аккумулируются ионы Са²+, увеличение

Таблица 2

Содержание АТФ (в мг%) в миокарде и скелетной мышце трупов людей в зависимости от давности наступления смерти

концентрации которых способствует интенсификации окислительного фосфорилирования. Через 4 ч кристы митохондрий полностью разрушаются, мембраны же митохондрий начинают разрушаться через 6—8 ч, и полное их разрушение наблюдается через 12 ч (Hibbs и Black, 1963, Ito, 1965). Этим, с одной стороны, можно объяснить установленное нами временное увеличение количества АТФ через 6—10 ч в гомогенате миокарда и скелетной мышцы. Следует отметить и тот факт, что при аутолизе митохондрии в одной и той же клетке разрушаются с различной скоростью. Вероятно, здесь имеет значение их различное исходное функциональное состояние (Avers и Tkai, 1963). С другой стороны, известно, что в мышцах существует резервная форма макроэргов в виде креатинфосфата для ресинтеза АТФ, он присутствует в мышцах в значительном количестве, причем путь ресинтеза АТФ из АДФ и креатинфосфата после смерти не блокируется. Некоторое количество АТФ, обнаруживаемое в поздних сроках — через 18 — 20 ч в эксперименте и 24—30 ч в миокарде и скелетных мышцах трупов людей, можно объяснить как резким снижением биосинтетических процессов, так и отсутствием «функционального расхода» АТФ после смерти.

Нам не удалось выявить каких-либо существенных особенностей в содержании АТФ в миокарде и скелетных мышцах в зависимости от содержания алкоголя в крови трупов людей.

Выводы

1. Результаты определения количественного содержания АТФ в миокарде и скелетных мышцах трупов людей в целом идентичны данным, полученным в эксперименте.
2. Установлено закономерное и резкое уменьшение количества АТФ в миокарде и скелетной мышце, дающее возможность определять давность наступления смерти в период до 24—30 ч с точностью до 4—6 ч.
3. Какой-либо зависимости между посмертной динамикой АТФ в миокарде и скелетной мышце и наличием алкоголя в организме, а также полом и возрастом не выявлено.
4. Различий в характере посмертного уменьшения АТФ в миокарде по сравнению со скелетной мышцей не установлено.

¹ Растворы № 1, 2 и 3 входят в стандартные наборы реактивов «Берингер» для определения АТФ.