Судебно-медицинская оценка повреждений волос при ударах тупыми твердыми предметами

АБДУЛИНА

Евгения Владимировна

Судебно-медицинская оценка повреждений волос при ударах тупыми твердыми предметами

14.00.24 – судебная медицина

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

Москва 2007

Работа выполнена на кафедре судебной медицины и права Кировской государственной медицинской академии.

Научный руководитель: Доктор медицинских наук

Мальцев Алексей Евгеньевич

Официальные оппоненты:

Доктор медицинских наук,

профессор Сахаров Роман Сергеевич

Доктор медицинских наук,

профессор Барсегянц Люсик Оганесовна

Ведущее учреждение: Бюро судебно-медицинской экспертизы Департамента здравоохранения г. Москвы

Защита состоится «4» октября 2007 года в « 16.00 » часов на заседании диссертационного совета Д 208.070.01 при Федеральном государственном учреждении «Российский центр судебно-медицинской экспертизы Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (125284, Москва, ул. Поликарпова, д. 12/13)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального государственного учреждения «Российский центр судебно-медицинской экспертизы Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (125284, Москва, ул. Поликарпова, д. 12/13)

Автореферат разослан «___» ____________ 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат медицинских наук доцент О.А. Панфиленко

В В Е Д Е Н И Е

Актуальность проблемы

В структуре механической травмы транспортная травма и травма от ударов тупыми предметами занимает существенную часть. В судебно-медицинской практике часто встречаются травмы, сопровождающиеся ранами волосистой части головы, которые могут причинять большой вред здоровью и сопровождаться опасностью для жизни. Удары тупыми предметами по голове сопровождаются повреждениями волос.

Изучению повреждений волос посвящены работы многих отечественных ученых: Сайковского А.В. (1969), Барсегянц Л.О., Верещака М.Ф. (1982), Юсуфова Р.Н. (1983). Особенности травмирования волос одновременно с мягкими тканями головы изучали Молотов Б.В. (1965), Карякина А.В. (1972), Звягин В.М., Акбергенова К.А. (1991г).

В судебно-медицинской литературе описаны явления так называемого ущемления волос в трещинах костей свода черепа при травме тупыми предметами (Рубежанский А.Ф., 1964; Джемс-Леви Д.Е., 1971; Кодин В.А., 1981 и др.).

Исследованием повреждений волос занимались многие зарубежные ученые: Lindberg (1949); Alеxander, Hudson (1954); Birbeck, Mareer (1957); Fraser (1962); Johnson, Speakman (1965); Clement J.L., Hagege R., Le Pareux A., Connet J., Gastaldi G. (1981) - изучали строение волос и возможность их сравнения с помощью электронного микроскопа. Пак Дон Сор (1959), Lochte (1961) изучали повреждения волос острыми и тупыми предметами, при железнодорожной травме. Cho L.L., Reffner J.A., Gatewood B.M., Wetzel D.L. (1999) предложили метод исследования волос в инфракрасных лучах; Burnett B. (1989) – изучал огнестрельные повреждения волос.

В тех случаях, когда внешне на предполагаемом травмирующем орудии протяженные волосы отсутствуют, эксперты обычно не предпринимают попыток их выявления. При выявлении волос непосредственно в ране эксперты их также не исследуют. Это связано с отсутствием преемственности в исследовании. В результате фрагменты волос на орудиях и в ранах оказываются либо утраченными, либо не изученными.

Исследованию возможности отыскания фрагментов волос непосредственно на поверхности тупого твердого предмета, в ранах и на поверхности кости при ударах тупыми предметами, а также оценке морфологических признаков повреждений волос с применением современных методов исследования не уделялось должного внимания.

Таким образом, сведения о морфологических свойствах, механизмах повреждений и образовании мелких фрагментов волос остаются до сих пор разрозненными и несистематизированными. Необходимо дальнейшее изучение их в комплексе с травмирующей поверхностью тупого твердого предмета и контактирующего с ним участка волосистой части головы, что и определило цель нашего исследования.

Цель работы

Целью работы явилось определение диагностической ценности морфологических признаков повреждений волос при определении механизмов травмы тупым предметом и идентификации орудия.

Для реализации цели поставлены следующие задачи исследования:

1. Выявить морфологические признаки повреждений волос в зависимости от твердости материала, формы орудия, условий травмы.

2. Разработать диагностические критерии оценки повреждений волос в зависимости от материала, формы контактной поверхности орудия и условий травмы.

3. Разработать методологические подходы к выявлению фрагментов и изучению повреждений волос в глубине раны и на поверхности тупого твердого предмета.

Научная новизна

Впервые проведено углубленное комплексное судебно-медицинское исследование особенностей морфологических свойств повреждений волос во фрактологическом аспекте на базе анализа практического судебно-медицинского материала с исследованием орудий травмы, контактирующей с ними поверхности головы, а также изолированных волос и их фрагментов. Полученные данные проанализированы в сравнении с результатами проведенных экспериментов, что позволило создать целостное представление об особенностях морфологии повреждений волос в зависимости от характера травмирующего предмета и условий травмы.

Практическая значимость

1. Основные результаты и положения диссертационной работы могут быть использованы судебно-медицинскими экспертами для практического решения вопросов по идентификации орудия, установлению механизма травмы и реконструкции обстоятельств дела в экспертизах по исследованию вещественных доказательств.
2. Предложен новый комплексный метод исследования повреждений головы, контактной поверхности травмирующего орудия и морфологических особенностей повреждений изолированных волос и образовавшихся фрагментов волос.
3. Разработанные диагностические критерии морфологии повреждений волос позволят определить материал и форму ударной поверхности травмирующего орудия, а также установить скорость и условия удара.
4. Для установления факта ударного воздействия тупого предмета по волосистой части головы разработан простой, быстрый и надежный способ, основанный на обнаружении фрагментов волос на следообразующей поверхности орудия.

Внедрение

Результаты исследования внедрены в работу Кировского областного бюро судебно-медицинской экспертизы, Республиканских бюро судебно-медицинской экспертизы Республики Коми и Республики Марий Эл.

Апробация диссертации

Материалы диссертации доложены: на 6-ом международном симпозиуме судебных медиков в г. Гамбурге, 2006г.: International Symposium for Advance in Legal Medicine, Hamburg; на третьей Межвузовской конференции Кировского института Московской государственной юридической академии; на 85 ежегодной конференции судебных медиков в г. Инсбруке, 2006г.: 85 Jahrestagung der DGRM und DANN in Forensics; на заседании Кировского отделения Всероссийского общества судебных медиков, 2006г; на Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, посвященной 75-летию Российского центра судебно-медицинской экспертизы, 2006г.

Публикации

По теме диссертационного исследования опубликовано 12 научных работ. Получено положительное решение ФИПС на выдачу патента на изобретение.

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 148 листах. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, который включает 122 работы отечественных авторов и 48 - зарубежных. Диссертация содержит 44 рисунка и фотографии, 8 таблиц.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Морфологические признаки повреждений волос имеют различия в зависимости от материала и формы ударной поверхности тупого твердого предмета.

2. Механизм формирования повреждений волос имеет особенности, связанные со скоростью и силой ударного воздействия.

3. Обнаружение мелких фрагментов волос на поверхности орудия и в ранах головы позволяет установить факт ударного воздействия тупым твердым предметом по волосистой части головы, определить контактную поверхность орудия.

Материалы и методы исследования

Для исследования использован практический судебно-медицинский материал (наблюдения из экспертной практики в период с 2000 по 2007 годы) Кировского областного бюро судебно-медицинской экспертизы. В наблюдениях представлены 100 повреждений головы от действия различных твердых тупых предметов, транспортной травмы трупов лиц обоего пола в возрасте от 16 до 83 лет; 150 травмирующих орудий, поступивших в качестве вещественных доказательств при тупой травме головы. С целью установления механизма образования и морфологических особенностей повреждений проведено 200 экспериментальных исследований с пучками волос. Всего исследовано более 3000 фрагментов волос и 5000 повреждений протяженных волос.

Для достижения цели исследования и решения поставленных задач использованы следующие методы исследования: макроскопии, микроскопии, экспериментальный, химический, фрактологический, фотографический, физико-математический, метод статистического анализа.

Для проведения анализа использовали следующий перечень признаков: пол и возраст субъекта, которому принадлежат волосы; количество поврежденных волос и образовавшихся фрагментов; длина волос и их фрагментов в миллиметрах; морфологическая характеристика концов, стержней фрагментов и поврежденных волос с фрактологической оценкой.

Выделяли 2 группы повреждений волос по признаку разновидности материала следообразующей части травмирующего орудия: от действия металлическими орудиями и от действия деревянными орудиями. По форме ударной поверхности выделено 3 группы: с угловатой ударной поверхностью в виде ребра, криволинейной (сфера, цилиндр), в виде плоскости. В экспериментальных повреждениях выделяли группы по скорости удара.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Экспертные наблюдения повреждений волос в комплексе с исследованием травмирующей поверхности тупого твердого предмета

На 80% металлических орудий с ограниченной поверхностью (криволинейной и в виде ребра) было обнаружено с помощью стереомикроскопии около 1000 фрагментов волос длиной от 0,01 мм до 15 мм. На всех металлических орудиях с неограниченной поверхностью фрагменты волос обнаружены не были.

На 12% деревянных орудий с ограниченной ударной поверхностью обнаружено 19 фрагментов волос длиной от 0,5 мм до 15 мм. На 88% деревянных орудий с ограниченной и всех орудиях с неограниченной поверхностью фрагменты волос не обнаруживались.

При этом было замечено, что большинство фрагментов (84%), изъятых с металлических орудий с ограниченной поверхностью, имели поперечные концы отделения, с ровной поверхностью, стержень 91% фрагментов – без повреждений.

Лишь в 16% случаев концы фрагментов волос с металлических орудий имели концы с расщеплением, шипами, продольными трещинами, стержень в 9 % случаев имел повреждения в виде веретенообразных расширений, изгибов, сужений.

Большинство фрагментов (82%), изъятых с деревянных орудий, имели расширенные в поперечнике и расщепленные концы, повреждения стержней представляли собой веретенообразные расширения, уплощения с множественными продольными трещинами в глубине, либо с отслойкой кутикулы и коркового вещества. 18% фрагментов волос имели поперечные концы прерывания с ровной поверхностью и неповрежденным стержнем (Таб.1).

Таблица 1

Характеристика фрагментов, обнаруженных на металлических и деревянных орудиях

На орудиях с поверхностью в виде ребра обнаруживались фрагменты волос длиной от 0,01 до 1 мм. Часть фрагментов были настолько малы, что их длина не превышала толщины волоса – пылевидные, с ровными или ступенеобразными концами, без повреждения стержней, либо с компактными трещинами, не превышающими по длине толщину волоса.

Длина фрагментов на орудиях с криволинейной поверхностью всегда превышала толщину волоса и составляла 0,1 - 15 мм. В процессе исследования фрагментов волос, изъятых с криволинейной поверхности, в 5 -30 % (в среднем в 22%) нам встречались фрагменты с расщепленными концами, с острыми выступами (шипами) и с продольными трещинами от концов, превышающими по длине толщину волоса, а также с изменением формы стержня: расширением, сужением, изгибами. Фрагменты с такими признаками не встречались на орудиях с поверхностью в виде ребра.

Помимо фрагментов волос на металлических и деревянных орудиях с ограниченной поверхностью в 2 раза реже (в 40%) обнаруживались протяженные волосы, а на орудиях с неограниченной поверхностью - в 72%. В 79% этих волос при микроскопии в проходящем свете не обнаруживалось повреждений стержня, при этом в 50% из них обнаруживались признаки скрытой механической деформации стержня методом поляризационной микроскопии. Лишь в 21 % стержней волос, изъятых с контактной поверхности металлических и деревянных предметов, обнаруживались повреждения, которые описаны в литературе как характерные для воздействия тупого твердого предмета (Барсегянц Л.О., Верещака М.Ф., 1982). Каких-либо характерных морфологических признаков повреждений волос в зависимости от материала и формы ударной поверхности не наблюдалось.

Таким образом, на ограниченной контактной поверхности тупых твердых предметов, как металлических, так и деревянных, которыми наносили удары по волосистой части головы с высокой скоростью, обнаруживались фрагменты волос длиной от 0,01 до 15 мм. Концы большинства (70%) фрагментов имели поперечное сечение с ровной поверхностью. Морфологические особенности фрагментов волос имели различия в зависимости от материала (металл, дерево) и формы (криволинейная или угловатая с ребром) ударной поверхности орудия.

Экспертные наблюдения повреждений волос в повреждениях волосистой части головы

Изучено 100 повреждений головы из практических экспертных наблюдений. При этом в краях ран мягких тканей и кожи головы, на надкостнице и под ней, на поверхности костей черепа, в трещинах, в губчатом веществе костей черепа были найдены фрагменты волос. Часть из них свободно лежали, другие были зафиксированы краями переломов и сосудистыми отверстиями костей черепа. Всего было обнаружено и изъято из повреждений головы около 1500 фрагментов волос, включая извлеченные из естественных отверстий костей черепа и ущемленные в повреждениях костей черепа. Длина фрагментов составляла от 0,02 до 15 мм. При ударном воздействии тупым твердым предметом с ограниченной поверхностью высокой плотности по волосистой части головы, скорость и сила удара настолько высоки, что образовывалась сквозная рана мягких тканей головы. При этом происходил контакт двух твердых поверхностей – орудия и кости черепа. Между ними попадал пучок волос, которые повреждались, образовывались фрагменты волос. Поврежденные волосы оставались как на орудии, так и фиксировались в повреждениях головы.

В ходе исследования не было зарегистрировано ни одного случая обнаружения фрагментов волос в повреждениях головы при черепно-мозговых травмах, полученных от воздействия деревянных орудий и металлических орудий с плоской поверхностью.

Во всех случаях нанесения черепно-мозговых травм металлическими предметами с ограниченной поверхностью с нарушением целостности костей черепа, в повреждениях головы всегда обнаруживались фрагменты волос длиной от 0,01 до 15 мм. Единичные фрагменты волос были обнаружены в повреждениях головы только в двух случаях нанесения ударов деревянными предметами с ограниченной контактной поверхностью.

При исследовании повреждений волосистой части головы, от трупов лиц обоего пола и различных возрастов (от 18 до 83 лет), было замечено, что количество фрагментов волос в повреждениях головы зависело от толщины волосяного покрова, но не зависело от возраста и пола потерпевшего.

Единичные фрагменты волос, обнаруженные в повреждениях, нанесенных при ударах деревянными предметами с ограниченной поверхностью имели длину от 4 мм до 15 мм. Концы фрагментов были расширены и расщеплены, стержень имел повреждения в виде изгибов, сужений, отслоений кутикулы и коркового вещества. Некоторые стержни фрагментов имели веретенообразные расширения с продольными трещинами в глубине волоса. Фрагменты волос, обнаруженные в повреждениях, после воздействия металлическим орудием с ограниченной поверхностью по волосистой части головы, имели морфологические особенности в зависимости от формы орудия. Так, при воздействии орудия с поверхностью в виде ребра, 85 % фрагментов имели ровные и ступенеобразные концы, 90 % - неповрежденный стержень. Длина фрагментов составляла 0,01 - 1 мм. Обнаруживались также фрагменты длиной меньше толщины волоса. Фрагменты такой длины и морфологии не встречались в повреждениях при ударе предметом с криволинейной поверхностью.

После воздействия по волосистой части головы орудием с ударной поверхностью криволинейной формы в повреждениях обнаруживались фрагменты длиной от 0,6 до 15 мм. Встречались морфологические свойства повреждений, которые отсутствовали при ударе ребром: расщепления концов волос, острые выступы (шипы), продольные трещины от концов прерывания, превышающие по длине толщину стержня, изменение формы стержня (изгиб, расширение, сужение). Длина фрагментов при ударе криволинейной поверхностью была всегда больше толщины волоса.

Экспериментальное исследование повреждений волос

Для наиболее полного изучения и проверки результатов экспертных наблюдений было проведено 200 экспериментальных повреждений волос при помощи специально разработанного ударного устройства. Для построения таблиц использовали кодированную систему описания характера повреждения волос, которая состояла из 4 цифровых баллов и дополнительных буквенных индексов: баллы: 0 – отсутствие повреждений, 1 - повреждения волос без прерывания, 2 - неполное прерывание пучка волос, 3 – полное прерывание пучка волос; а – от 1 до 10 фрагментов, б – от 11 до 40 фрагментов, в – от 41 до 70 фрагментов, г – от 70 и более фрагментов, н – фрагментов не обнаружено, п – пылевидные частицы стержня волоса, представляющие собой частицы коркового вещества, не превышающие толщину волоса.

Экспериментальные повреждения деревянными орудиями

При ударном воздействии деревянным предметом с ограниченной поверхностью по волосам, повреждения волос отмечались при средних скоростях ударного воздействия (2 м/с и более) в виде сужений, расширений, изгибов стержней волос с отщепами кутикулы. При более высокой скорости воздействия (5 м/с) отмечалось прерывание стержней волос и появление фрагментов, которые не обнаруживались при ударах деревянными предметами с контактной поверхностью в виде плоскости.

Механизм разрушения волос при ударном воздействии деревянным орудием представлял собой деформацию сжатия и сдвига между предметом и подлежащей поверхностью. Разрушение при этом происходило по типу раздавливания, вызывая расширение стержня волоса с образованием продольных компактных и зияющих трещин, большое количество которых приводило к расщеплению волоса на отдельные волокна. При продолжающемся воздействии ударной силы волокна разрушались по механизму хрупкого отрыва. Таким образом, в повреждениях волос деревянным предметом преобладали механизмы сжатия, сдвига над деформацией хрупкого отрыва, что обусловлено низкой твердостью натурального дерева (4-12 ГПа).

При ударном воздействии деревянным орудием фрагменты волос длиной более 4 мм, с расщепленными концами и поврежденным стержнем, образовывались только при ударе ограниченной поверхностью со скоростью более 5 м/с (Таб. 2). Длина фрагментов увеличивалась с увеличение скорости наносимого удара и площади контактной поверхности.

Таблица 2

Повреждения волос деревянными предметами в зависимости от скорости удара и формы контактной поверхности

Экспериментальные повреждения металлическими орудиями

Исследовано по 3000 поврежденных волос при ударах металлическим ребром, сферой, цилиндром и плоскостью.

При ударном воздействии металлическим предметом с угловатой контактной поверхностью с выраженным ребром происходило полное прерывание пучка волос уже при малых и средних скоростях удара. При этом образовывалось максимальное количество фрагментов (до 70), длина 1-70 % из них не превышала толщины волоса. При дальнейшем увеличении скорости удара длина фрагментов уменьшалась «пылевидных» частиц коркового вещества (Таб. 3), количество фрагментов волос уменьшалось. 80-100% прерванных волос и фрагментов имели ровные концы отделения и неповрежденный стержень, что свидетельствовало о разрушении волос по типу хрупкого отрыва. Этот факт подтверждали результаты электронной, световой и поляризационной микроскопии большинства концов поврежденных волос.

Таблица 3

Характеристика повреждения волос при ударе различными металлическими ребрами в зависимости от условий удара

При ударном воздействии металлической орудием с криволинейной контактной поверхностью по пучку волос, характер повреждений 20 % - 40 % волос имел иные признаки, чем при ударе металлическим ребром. Зона контакта имела вид круга, 60-80% фрагментов волос - ровные поперечные концы отделения и неповрежденный стержень, в 20-40% встречались фрагменты, концы которых были представлены треугольными доломами (шипами), превышающими по длине толщину волоса, концы с трещинами и расщеплениями, превышающими по длине толщину волоса. Стержень 20-40% фрагментов волос был изменен в виде сужений, расширений и изгибов.

Механизм формирования фрагментов с данными свойствами объяснялся большей площадью ударной поверхности, которая вызывала различные виды деформации волоса. При образовании фрагментов с острыми выступами (шипами) и расщеплениями, помимо преобладающего механизма разрушения по типу хрупкого отрыва, на данный участок волоса действовала еще деформация сжатия и сдвига. Это вызывало формирование одной или нескольких продольных трещин в центральных отделах волоса, по которым формировалась зона дополнительного «долома» коркового вещества. Данный механизм приводил к первоначальному разрушению по типу раздавливания, разволокнению волоса на отдельные волокна, а затем к разрушению отдельных волокон по типу хрупкого отрыва. Расширение и сужение стержня фрагментов при ударе криволинейной поверхностью объяснялись преобладанием деформации сжатия. При этом возникало расширение стержня волоса в одной плоскости поля зрения и соответственно сужение его в другой. Изгибы стержня фрагментов возникали вследствие общей деформации стержня. При воздействии сферой образовывалось в десятки раз большее количество фрагментов, чем при ударе ребром (Рис. 1), что было связано с разницей площади ударной поверхности.

С увеличением диаметра сферы увеличивался диаметр зоны контакта, требовалась большая скорость удара для прерывания и фрагментации волос, увеличивалась длина фрагментов и степень повреждения волос (Таб. 4).

1.2.

Рис. 1. Механизм формирования фрагментов волос в зависимости от формы следообразующей поверхности (1 –углообразной, 2- криволинейной).

Таблица 4

Характеристика повреждения волос при ударе металлическими сферами различных диаметров

При ударном воздействии металлическим цилиндром наблюдались повреждения волос, аналогичные вышеописанным повреждениям от удара сферой. Отличие состояло в том, что зона контакта имела форму протяженной полосы, ширина которой была тем шире, чем больше был диаметр цилиндра. Образовывалось меньшее количество фрагментов, длина которых была большей, чем при ударе сферой (от 1,5 до 15 мм), увеличивалось количество поврежденных фрагментов (Таб. 5). Длина фрагментов уменьшалась по мере увеличения скорости удара.

При повреждении волос от ударов металлической плоскостью с высокой скоростью (4 м/с и более) зона контакта волос с орудием не обнаруживалась. При стереомикроскопии определялась «примятость» пучка волос. Прерывания волос и фрагментации обнаружено не было. Микроскопией в проходящем свете обнаруживались веретенообразные расширения с продольными компактными или зияющими трещинами стержня 30-100% волос, которые иногда приобретали множественный характер. У 30-100% волос встречались отщепления кутикулы и коркового вещества вплоть до полного нарушения целостности стержня по причине полного раздавливания. При попытке небольшого механического воздействия в виде растяжения на такие волосы целостность стержня нарушалась с образованием «метлообразных» концов волос. Морфологические признаки повреждений волос при действии предмета с неограниченной поверхностью обусловлены преобладанием деформации сжатия и сдвига между контактной и подлежащей поверхностью. Разрушение при этом происходит по типу раздавливания, вызывая расширение стержня волоса с образованием продольных компактных и зияющих трещин, большое количество которых приводит к расщеплению волоса на отдельные волокна, которые подвергаются в дальнейшем хрупкому отрыву при незначительном усилии.

Таблица 5

Характеристика повреждения волос при ударе металлическими цилиндрами различных диаметров

При повреждении волос от ударов металлической плоскостью с высокой скоростью (4 м/с и более) зона контакта волос с орудием не обнаруживалась. При стереомикроскопии определялась «примятость» пучка волос. Прерывания волос и фрагментации обнаружено не было. Микроскопией в проходящем свете обнаруживались веретенообразные расширения с продольными компактными или зияющими трещинами стержня 30-100% волос, которые иногда приобретали множественный характер. У 30-100% волос встречались отщепления кутикулы и коркового вещества вплоть до полного нарушения целостности стержня по причине полного раздавливания. При попытке небольшого механического воздействия в виде растяжения на такие волосы целостность стержня нарушалась с образованием «метлообразных» концов волос. Морфологические признаки повреждений волос при действии предмета с неограниченной поверхностью обусловлены преобладанием деформации сжатия и сдвига между контактной и подлежащей поверхностью. Разрушение при этом происходит по типу раздавливания, вызывая расширение стержня волоса с образованием продольных компактных и зияющих трещин, большое количество которых приводит к расщеплению волоса на отдельные волокна, которые подвергаются в дальнейшем хрупкому отрыву при незначительном усилии.

Толщина и цвет волос в экспериментальных наблюдениях на закономерности формирования повреждений волос влияния не оказывала.

Фрагменты волос отличались по морфологии в зависимости от формы металлического орудия. Так, при ударе поверхностью в виде ребра металлического предмета встречались фрагменты длиной меньше толщины волоса, которые имели ровные и ступенеобразные концы, с неповрежденным стержнем (Рис. 2). Такие фрагменты не встречались при ударе сферой и цилиндром. Длина фрагментов при ударе ребром составляла 0,01–1мм.

А.

Б.

Рис. 2 Морфология фрагментов волос, образующихся при ударе металлическим ребром: А - фрагмент меньше толщины волоса, Б - объемный вид фрагментов (микроскопия в проходящем свете, увеличение 160х).

Воздействие орудием с ударной поверхностью криволинейной формы вызывало образование фрагментов волос с признаками, которые отсутствовали при ударе ребром: острые выступы (шипы), трещины и расщепления концов прерывания, превышающие по длине толщину стержня, изменение формы стержня: изгиб, расширение, сужение (Рис. 3). Длина фрагментов при ударе криволинейной поверхностью составляла 0,1-15 мм и была всегда больше толщины волоса.

1.

2.

3.

Рис. 3. Морфология фрагментов волос, образующихся при ударе металлической криволинейной поверхностью: 1 -острый выступ (шип), 2 - расщепление конца прерывания, превышающие по длине толщину стержня; 3 - изменение формы стержня. (микроскопия в проходящем свете, увеличение 160х).

Таким образом, выявление фрагментов волос, имеющих преимущественно (70-80%) концы с поперечным сечением и ровной поверхностью в глубине повреждений головы свидетельствует о факте удара металлическим тупым твердым предметом по волосистой части головы. Изучение длины и морфологических особенностей всех обнаруженных при этом фрагментов создает предпосылки для суждения о характере травмирующей поверхности по материалу и форме (см. Таб. 6). Обнаружение подобных фрагментов на поверхности орудия свидетельствует об ударе данным предметом по волосистой части головы с высокой скоростью, указывает на непосредственный участок контактной поверхности орудия.

Таблица 6

Диагностическая таблица морфологических признаков повреждений волос

Примечание: указаны проценты от общего количества фрагментов.

Исследование повреждений волос в поляризованном свете

Иногда при микроскопии в проходящем свете признаки повреждений волос не определяются и эксперт не может доказать факт механического воздействия на волос. В этих случаях может быть применено исследование в поляризованном свете, которое для этих целей ранее не применялось.

Исследованием установлено, что при микроскопии отдельных волос, подвергшихся механической деформации, в проходящем свете повреждений не обнаруживалось. При изучении этих же волос в поляризованном свете на фоне однородно окрашенного стержня волоса обнаруживались участки измененной окраски волоса в виде затемнений или просветлений, которые были расценены как область внутренней деформации волоса и свидетельствовали о факте механического воздействия на него

Однако данное явление обнаруживалось не при всех видах механической деформации волос. Так, например, участки деформации отсутствовали в 70% случаев повреждений волос от сильного удара металлическими орудиями с ограниченной поверхностью в стержнях прерванных волос и их фрагментах. Этот факт свидетельствовал о том, что в вышеописанных условиях, на волос действует разрывное напряжение, при котором происходит хрупкий отрыв части стержня без внутренней деформации стержня прилегающих к концам отделения участков волоса.

Микроскопия в поляризованном свете позволяла рассмотреть более тщательно обнаруживаемые в проходящем свете повреждения.

Проведенное исследование свидетельствует об эффективности применения метода поляризационной микроскопии при исследовании волос для следующий целей:

• для обнаружения скрытой внутренней деформации волоса и подтверждения факта механического воздействия на волос;

• для более подробного изучения обнаруженных в проходящем свете повреждений и изучения внутреннего строения волоса;

• для оценки условий повреждений волос.

При исследовании волос световой, поляризационной, электронной микроскопией и применении фрактологического метода изучения были обнаружены фрактологические признаки, характерные для разрушения твердых тел: зоны сжатия и растяжения, элементы сдвига и кручения.

При ударном воздействии тупым твердым предметом с ограниченной поверхностью с высокой скоростью и подлежащей поверхностью в виде кости по пучку волос, пучок волос выступает как твердый, монолитный стержень. Распространение трещины в волосе происходит в несколько этапов. В зоне растяжения, где возникают максимальные растягивающие напряжения, возникает первичное разрушение, дефект распространяется линейно, образуя генеральную трещину, перпендикулярную направлению растяжения, формируется хрупкий излом волоса с мелкозернистой поверхностью и ровными краями излома (Рис.4). При этом прилегающие к разрыву участки стержня не подвергаются деформации, что подтверждается результатами поляризационной микроскопии. В дальнейшем стержень волоса под давлением начинает деформироваться, волокна кератина и клетки коркового вещества сдвигаются относительно друг друга, разрушая при этом связующий компонент и формируя продольные микротрещины. Для зоны сжатия и поперечного сдвига, где зарождаются множественные микротрещины в корковом веществе волоса и слияние их с генеральной разрывной трещиной, характерны мелко- или крупнозубчатые края, на поверхности излома – гребни и ступеньки, косопоперечное или косое сечение излома. Разрушение стержня происходит в зоне сдвига на разных уровнях с формированием неровной поверхности излома и зоны внутренней механической деформации волоса, заметной при поляризации (Рис. 5). По данным признакам делали заключение о виде предшествующих повреждению деформаций волос и механизме разрушения.

Рис. 4. Формирование фрагмента волоса (увеличение 160х): 1 – зона формирования нового фрагмента, 2 - зона растяжения и хрупкого отрыва, 3–зона сдвига.

Рис. 5. То же в поляризованном свете: 1 – зона формирования нового фрагмента, 2 - зона растяжения и хрупкого отрыва, 3–зона сдвига, 4, 5 - зоны внутренней деформации стержня (увеличение 160х).

Таким образом, процессы разрушения волос подчиняются законам разрушения твердых тел и открывают новые перспективы диагностики повреждений волос, более правильного их понимания и описания в целях идентификации ударного орудия и условий травмы. Поэтому фрактологический метод изучения повреждений волос положен в основу нашего исследования и применяется впервые в судебно-медицинской практике (см. Рис. 6-11).

Рис. 6. Формирование фрагментов волос в пучке за счет растяжения и отрыва при общей деформации сжатия.

Рис 7. Характер края повреждения волоса при деформации хрупкого отрыва.

Рис. 8. Характер края повреждения волоса при деформации хрупкого отрыва и сдвига.

Рис. 9. Деформация стержня волоса в результате локального сжатия с образованием глубинных трещин с признаками растяжения. Вид волоса в сечении.

Рис.10. Деформация стержня волоса в результате локального сжатия с образованием глубинных трещин с признаками растяжения. Вид волоса сбоку.

Рис.11. Характер края повреждения волоса при деформации стержня волоса в результате локального сжатия с образованием продольных трещин с признаками растяжения. Вдоль края волоса имеются участки с зонами отрыва и сдвига.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе впервые предложен новый подход к изучению повреждений волос при ударных воздействиях тупыми твердыми предмета ми по волосистой части головы, основанный на рассмотрении волос при определенных условиях удара как твердых материалов, которым присущ механизм хрупкого разрушения. Повреждения волос и феномен образования фрагментов волос рассматриваются в соответствии с основными законами фрактологии – науки, изучающей поверхности изломов твердых материалов, определены диагностические свойства повреждений протяженных волос и фрагментов волос, объяснен механизм их образования, предложены основные этапы изучения повреждений волос в комплексе с исследованием повреждений головы и орудий травмы.

В Ы В О Д Ы

1. Морфологические признаки повреждений волос имеют различия в зависимости от твердости контактной поверхности тупого твердого предмета. При ударах металлическими и деревянными орудиями по волосистой части головы механизмы формирования повреждений волос различны.
2. Морфологические особенности повреждений волос зависят от формы ударной поверхности орудия (округлая или в виде ребра) и являются ее диагностическими критериями.
3. Механизмы разрушения волос с образованием фрагментов протекают только при определенных условиях: высокой скорости удара, ограниченной ударной поверхности и твердой подлежащей поверхности – кости черепа. В таких условиях развиваются хрупкие отрывы волос с множественным дроблением стержней и образованием мелких фрагментов волос.
4. Обнаружение фрагментов волос на поверхности орудия позволяет определить контактную поверхность орудия и провести его идентификацию.
5. Выявление мелких фрагментов в глубине ран волосистой части головы дает возможность установить факт ударного воздействия тупым твердым предметом определенной формы с высокой скоростью и контакта с костью черепа.

Список научных работ, опубликованных по теме диссертации

1. Травмирующие орудия, как предмет экспертизы вещественных доказательств / Соавт.- А.Е.Мальцев, Е.Л.Елькина, Л.А.Коврижных // Судебно-медицинская служба на рубеже веков: Сб.науч.тр.- Киров, 2001.- С.202-206.
2. Исследование повреждений волос с целями идентификации / Соавт.- А.Е.Мальцев // Актуальные вопросы криминалистики и экспертной деятельности: проблемы и перспективы: Сб.науч.тр.- Киров, 2004.- С.31-34.
3. Использование волос в качестве объекта трасологического исследования / Соавт.- А.Е.Мальцев // Материалы Всероссийской научно-практической конференции по криминалистике и судебной экспертизе: Сб.науч.тр.- Москва, 2004.-С.62-63.
4. Классификация повреждений волос твердыми тупыми предметами с точки зрения трасологии/Актуальные вопросы судебно-медицинской теории и практики: Сб. науч.тр. - Киров, 2005.- С.17-19.
5. Experimentelle Untersuchung von Haarfragmenten in Kopfwunden zur Differenzierung zwischen metallischen und hölzernen Schlagwerkzeugen / Е. Abdulina , А.Malzev // Rechtsmedizin.-2005.- Band 15, Heft 4.- p. 340.
6. Дифференцирование металлических и деревянных травмирующих предметов при исследовании повреждений волос / Соавт.- А.Е.Мальцев // Право и практика: Сб.науч.тр.- Киров, 2005.-С.231-234.
7. Фрактологические аспекты повреждения волос при ударах тупыми твердыми предметами //Актуальные проблемы судебной медицины: Сб.науч.тр./-Москва,2006.- С.44-46. (Соавт.- Мальцев А.Е.).
8. Haaranalyse nach Schlageinwirkungen mit verschiedenen metallischen Gegenständen / Е. Abdulina , А.Malzev // Rechtsmedizin.-2006.- Band 16, Heft 4.- p.278.
9. Повреждения волос в зависимости от свойств ударной поверхности тупого твердого предмета//Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием по судебной медицине: Сб.науч.тр./- Москва, 2006.-С.77-78. (Соавт.- Мальцев А.Е.).
10. Исследование повреждений волос в зависимости от свойств ударной поверхности металлического предмета и условий удара//Актуальные вопросы судебной медицины и экспертной практики на современном этапе: Сб. докладов под ред. В.А. Клевно/- Москва, 2006.-С.14-16.(Соавт.-Мальцев А.Е.).
11. Аспекты судебно-медицинской идентификации тупых твердых предметов //Актуальные вопросы судебной медицины и экспертной практики на современном этапе: Сб. докладов под ред. В.А. Клевно/- Москва, 2006.-С.215-219.(Соавт.-Мальцев А.Е., Сергеев В.Л.).
12. Исследование повреждений волос в зависимости от свойств ударной поверхности тупого твердого предмета и условий удара /Судебно-медицинская экспертиза.-2007г.-N2.-С.21-24. (Соавт.- Мальцев А.Е.).