6 курс / Судебная медицина / Судебно_медицинская_оценка_микрообъектов_при_тупой_травме

движению волокон в их глубину. В тоже время микрочастицы железа рас- пространялись в каналы на значительном протяжении.

Рис. 11. Внедрение синтетических микроволокон в микроканалы кости.

А - поверхность кости, Б - синтетические микроволокна в сосудистых каналах кости, В- сосудистый канал кости. Поперечный шлиф, нативная кость, исследование в проходящем свете. Х120.

Рис. 12. Множественные фрагменты синтетических и хлопчатобумажных микроволокон (А) в области надкостницы, фрагменты волокон в микроотверстиях кости (Б), следы металла на кости (В). Ув. Х16.

Инородные микрообъекты на поверхности кости, в основном, явля- лись микроследами и реже – отдельными микрочастицами и, согласно принятым классификациям, их следует именовать микрообъектами- наслоениями и микрообъектами-внедрениями.

Наблюдали следующие основные виды наложения инородных мик- рообъектов на кости:

∙наслоение без повреждения поверхности кости;

∙наслоение с повреждением поверхности кости: участком скола, сле- дом скольжения;

∙внедрение в сосудистые микроотверстия и микроканалы (Фолькма- новы, Гаверсовы) кости;

∙внедрение в области трещин и краев переломов кости.

В большинстве случаев указанные виды наложения микрообъектов сочетались друг с другом: наслоение без повреждения кости с внедрением

вмикроканалы кости (рис. 15), наслоение с повреждением кости и внедре- нием в микроканалы (рис. 16), наслоение с внедрением в области трещин и краев переломов (рис. 17, 18).

Рис. 13. Наслоение ЛКП (А) без повреждения поверхности кости с внедрением в микроканалы кости (Б). Ув. Х32.

Рис. 14. Динамический след скольжения (пропахивания) на кости (А) с ЛКП и множественные участки внедрения ЛКП в микроканалы кости (Б). Ув. Х32.

Рис. 15. Наслоение и внедрение ЛКП в области микротрещин наружной компактной пластинки кости. Ув. Х56.

Рис. 16. Наслоение и внедрение микрочастиц ЛКП в области трещины кости (А) и края перелома (Б). Ув. Х32.

Встречались различные сочетания внедрения микрообъектов, напри- мер, наслоение ЛКП и железа с одновременным внедрением ЛКП в микро- каналы и фрагментов волос в сосудистые микроотверстия (рис. 19), нало- жение фрагментов волос и наслоение ЛКП на кости (рис. 20). За счет одно-

временного наслоения ЛКП и волос иногда возникала прочная фиксация фрагментов волос, внедрившихся в кость.

Рис. 17. Сочетание внедрения микрообъектов в кость, А – след наслоения ЛКП и железа на кости, Б - внедрение ЛКП и фрагмента волоса в микроотверстие кости, В – внедрение ЛКП в микроотверстие и микроканал кости, Г – фрагмент волоса на поверхности кости. Ув. Х32.

Рис. 18. Фрагменты волос (А) и наслоение ЛКП (Б) на поверхности кости. Ув. Х32.

Особенности внедрения в кость микрообъектов металла.

Врезультате удара тупым твердым предметом, изготовленным из ме- талла, в повреждениях откладывались фрагменты материала орудия. При

соударении тупого твердого предмета с костью возникает разрушение в краевой части орудия. Микрочастицы металла при ударе тупым твердым предметом откладываются в два этапа: вначале в момент образования раз- рыва кожи на ее поверхности, и затем, в большей степени, в момент соуда- рения с поверхностью кости. Последнее, разумеется, имеет место в том случае, когда поверхность орудия достигает кости. Если этого не происхо- дит, наложение частиц минимально - на краях ушибленной раны кожи. В данном случае в глубине ран микрочастиц практически не наблюдается, либо они с трудом различимы в связи с тем, что смешаны с кровью и вне- дрены в мягкие ткани, а извлечь их практически невозможно.

Вслучае соударения орудия с костью происходит их взаимная де- формация и возникает область соударения или так называемый “контакт- но-взаимодействующий комплекс” (Чернов В.Н., Загрядская А.П. и др., 1989, И.А. Гедыгушев, 1999). Размеры этой области зависят от ряда факто- ров: формы и рельефа следообразующей части орудия, направления, силы

искорости удара, а значит и величины упругой или упруго-пластичной де- формации кости, от формы поверхности кости в зоне удара. Как правило, при ударах орудиями ограниченного характера, наподобие ударных частей молотков или цилиндрических поверхностей, эта контактная зона не пре- вышает площади 1-3 кв.см. и отчетливо отграничена краями поврежденной надкостницы. Наложение металлов происходит на надкостнице, под ней и на поверхности кости.

На костной ткани следы металлов были единичными - в виде отдель- ных микрочастиц и выявлялись только микрохимическими реакциями, ли- бо имели обширный характер. В последнем случае микрообъекты выгляде- ли как единый конгломерат, который тонким слоем прерывистого характе- ра располагался на поверхности кости и в большей степени в ее углублени- ях: сосудистых бороздах и неровностях, микроотверстиях. Следы железа имели коричневый или темно-серый цвет. При отложении выраженных

следов металла на кости имелись следы скольжения орудия либо в виде параллельных объемных следов - трасс (валиков и борозд), либо само ве- щество располагалось в виде таких динамических следов с отчетливой ис- черченностью.

Под поверхностью кости наблюдали распространение микроследов металла в каналах остеонов. Интересным явлением оказалось то, что во время проведения микрохимических реакций растворы проникали в глуби- ну сосудистых микроканалов с частицами металлов и окрашивали их непо-

средственно в структуре кости. Такую реакцию можно было отчетливо раз- личать с помощью стереомикроскопа с увеличением от 4,8 до 32 крат.

Кость достаточно прозрачна для падающего света микроскопа на глубину 1-2 мм, где обычно и находятся микрочастицы.

При оценке характера повреждения кости установили, что следы ме- талла расположены в центральной зоне перелома, соответствующей облас- ти сжатия. На наружной компактной пластинке свода черепа эта область обычно ограничена дугообразными трещинами разрывного характера, ко- торые образовались от прогиба кости. Зона внедрения микрочастиц распо- лагается в проекции трещин внутренней компактной пластинки с призна- ками растяжения- в виде радиальных трещин либо так называемого “шат- ровидного вспучивания”. Однако, при наличии выраженных следов сколь- жения травмирующей поверхности по кости, они могли незначительно вы- ходить и за пределы, ограниченные дугообразными трещинами. Иногда окраска при микрохимической реакции была ярко выражена также и в глу- бине трещин наружной компактной пластинки, хотя внешне во время сте- реомикроскопии частиц металлов в них не наблюдали.

Диагностика наличия микрообъектов лакокрасочного покрытия на кости.

Лакокрасочные покрытия являются традиционным объектом крими- налистической экспертизы, однако выявление подобных микроследов воз- можно и при изучении повреждений в судебно-медицинской практике. Это связано, прежде всего, с тем, что происходит интимное соединение ЛКП с костью – внедрение микрообъектов в ее поверхность и структуру, что не позволяет исследовать эти объекты раздельно.

Микрохимические реакции на наличие лакокрасочных материалов обычно проводят в экспертно-криминалистической практике. Мы сочли

возможным их применение при исследовании поверхности костей в связи с тем, что такие материалы при ударе тупым твердым предметом располо- жены на поверхности и в глубине кости, а отделить их не представляется возможным.

С целью выявления лакокрасочных материалов под контролем сте- реомикроскопа помещали 1-3 капли ацетона либо диэтилового эфира на поверхность кости. Лакокрасочные материалы имеют связующее вещество, которое растворяется, в результате чего происходит набухание и деформа- ция свободных микрочастиц и динамических микроследов, в том числе следов внедрения лакокрасочных материалов в микроотверстия кости. Та- кая реакция оказалась неотчетливой в глубине сосудистых каналов, что

связано с плотной обтурацией отверстия на поверхности и препятствием к проникновению ацетона вглубь канала остеона с одной стороны, а также

отсутствием отчетливой картины реакции и затрудненной ее регистрацией под слоем костной ткани.

При снятии микрочастиц с кости применяли глазной скальпель, лез- вие бритвы в цанговом держателе, либо край прозрачного стекла в сочета- нии с методом простукивания над папиросной бумагой и светлой дактило- скопической пленкой.

Элементный состав следов лакокрасочных покрытий устанавливали по аналогии путем применения рентгенофлуоресцентного спектрального анализа, регистрировали содержание следующих элементов: свинца, цинка, хрома, титана, которые входят в состав пигментов красок.

На поверхности кости при ударе ТТП и транспортной травме мы на-

блюдали следы ЛКП различной формы и выраженности со следующими сходными чертами: тонкий слой ЛКП либо прерывистый конгломерат од- нотонной окраски, который располагался в области естественных углубле- ний и микроотверстий кости, а также на ее поверхности, с выраженной ис- черченностью в одном направлении. На кости отображался наружный по- верхностный слой ЛКП, который внедрялся в кость в результате тангенци- ального воздействия (рис. 21). Отличительной особенностью воздействия

окрашенных частей транспортных средств на кость явилось образование обширных следов в виде окрашенных полос длиной от 0,5 до 3-5 см, ши- риной около 3-10 мм, либо участков наслоения ЛКП размерами от 5х3 мм до 15х10 мм. Микрочастицы ЛКП иногда отделялись при ударе о кость в

результате разрушения окрашенной поверхности и располагались на кости или в области надкостницы. Обычно они имели средние размеры от 1х0,5 мм до 3х1 мм, неровные края, многоугольную форму.

При ударах тупыми твердыми предметами, изготовленными из дере- ва, рана не всегда достигает поверхности кости. Глубокие раны с обнаже-

нием кости и повреждением надкостницы встречаются при воздействии ребра такого предмета. В тех случаях, когда деревянный предмет с ЛКП не достиг кости, от него могут отделяться единичные микрочастицы лакокра- сочного покрытия, которые расположены в глубине раны или в области от- слойки кожи. Скудное отделение микрочастиц связано с тем, что подле-

жащие мягкие ткани оказывают амортизирующий эффект и деформации контактной поверхности предмета не происходит, а следовательно не воз- никает и существенного разрушения покрытия.

Микрочастицы лакокрасочных покрытий могут отделяться от орудия при ударе о кость и располагаться как на поверхности кости, так и в облас- ти надкостницы. Обычно они имеют средние размеры от 1х0,5 мм до 3х1 мм. Микроследы-наслоения на поверхности кости имеют динамический

характер, со следами исчерченности, чаще одного цвета. При ударе тупым твердым предметом наблюдали следы – наслоения ЛКП, размерами от 2х2 мм до 8х4 мм.

Рис. 19. Динамический след наслоения ЛКП на кости при автомобильной травме.

Ув. Х16.

Как при транспортной травме, так и при ударе тупым твердым пред- метом происходит внедрение лакокрасочных покрытий в неровности и уг- лубления поверхности кости, в том числе и микроотверстия кости. Мы на- блюдали также и внедрение ЛКП в глубину каналов остеонов в пределах 0, 1- 1 мм, которое различимо под поверхностью кости при использовании стереомикроскопа. Зона контакта травмирующей поверхности значительна по размерам – может составлять приблизительно от 2х2 мм до 10х10 мм. В связи с этим и внедрения лакокрасочных продуктов в естественные сосу-

дистые микроотверстия и костные микроканалы происходят практически на всей этой площади и носят множественный характер, они обычно ори- ентированы вдоль направления движения предмета по поверхности кости.

Глава 5. Механизмы внедрения микрообъектов в кость

При внедрении различных микрообъектов в поверхность кости по- мимо ударной нагрузки имеет место и явление трения. Именно этот факт, по нашему мнению, способствовал внедрению в кость микрообъектов раз- личной природы. При этом процесс контакта протекал различными путями, которые рассматриваются трибологией - наукой о трении и процессах, со- провождающих трение. Для выяснения механизма образования зон вне-

дрения микрообъектов на кости мы провели анализ повреждений с учетом явлений трения и изнашивания.

Упорядоченные знания о практическом применении трибологии на- зывают триботехникой (Гаркунов Д.Н., 1989). В медицинской литературе вопросы трибологии обычно рассматривают в связи с работой биотриболо- гических систем, например, суставов или зубов, в судебной медицине под- робно исследован вопрос трения костных отломков переломов (Клевно В.А., 1987, 1994, Колядо И.Б., Янковский В.Э., 1993).

Рассматриваемые явления трения и износа возникали только при не- посредственном контакте двух твердых поверхностей: кости и ТТП. В этих

случаях наиболее отчетливо происходило внедрение микрочастиц либо скопление конгломератов инородных веществ на поверхности кости. Для суждения о характере повреждения и внедрения инородных веществ в про-

цессе контактирования тупого твердого предмета с поверхностью кости необходимо рассмотреть основные трибологические понятия (М. Хебда, А.В. Чичинадзе, 1989).

Трение - комплекс явлений в зоне контакта поверхностей двух пере- мещающихся относительно друг друга тел, в результате чего в этой зоне возникают контактные силы. Внешнее трение проявляется между двумя контактирующими твердыми телами, в общем случае различающимися по своей природе. Внешнее трение – явление сопротивления относительному перемещению, возникающее между двумя телами в зонах соприкосновения их поверхностей по касательным к ним.

По характеру относительного движения выделяют трение скольже- ния и трение качения. В рассматриваемом механизме воздействия на кость присутствует трение скольжения– это трение движения, при котором ско-

рости соприкасающихся тел в точках касания различны по значению и (или) направлению.

Поверхность трения - поверхность тела, участвующая в трении.

Сила трения - сила сопротивления при относительном перемещении одного тела по поверхности другого под действием внешней силы, танген- циально направленная к общей границе между двумя телами (F).

Внешняя сила, приложенная к контактирующим телам (FВ), равна по величине силе трения и противоположна по направлению.

Изнашивание - это процесс отделения материала с поверхности твер- дого тела при трении и увеличения его остаточной деформации, прояв- ляющейся в постепенном изменении размеров и (или) формы тела. Износ - результат изнашивания. При оценке трения и изнашивания на кости обна- руживали следующие явления и процессы:

∙схватывание – явление местного соединения двух твердых тел, происходящего при трении вследствие действия молекулярных сил;

∙перенос материала – явление при трении твердых тел, состоящее в том, что материал одного тела соединяется с другим и, отрываясь от перво- го, остается на поверхности второго;

∙заедание - процесс возникновения и развития повреждений поверх- ностей трения вследствие схватывания и переноса материала (заедание может завершаться прекращением относительного движения);

∙задир – повреждение поверхности трения в виде широких и глубо- ких борозд в направлении скольжения;

∙царапание – образование углублений на поверхности в направлении скольжения при воздействии выступов тела или твердых частиц.

В рассмотренных нами процессах взаимодействия ТТП с костью имели место следующие виды изнашивания: механическое – изнашивание

врезультате механических воздействий; абразивное – механическое изна-

шивание материала в результате режущего или царапающего действия твердых тел или твердых частиц; изнашивание при заедании – в результате схватывания, глубинного вырывания материала, переноса его с одной по- верхности трения на другую и воздействия возникших неровностей на со- пряженную поверхность.

Другие виды изнашивания неприменимы к ситуации воздействия ту- пого твердого предмета на кость гидроабразивное, гидроэрозионное, уста- лостное, кавитационное, изнашивание при фреттинге, коррозионно- механическое изнашивание.

Взаимодействие поверхностей имеет двойственную молекулярно- механическую природу (Кащеев В.Н., 1978). Оно реализуется на пятнах ка- сания (рис. 22) через возникновение и исчезновение фрикционных связей.

По И.В. Крагельскому (1968) можно выделить 5 основных видов на- рушения фрикционных связей: микрорезание, пластическое оттеснение, упругое оттеснение, схватывание поверхностных пленок и их разрушение, схватывание основного материала и глубинное вырывание. Микрорезание с возникновением отделяющейся стружки и нанесение царапины с образо- ванием пластически оттесненных навалов есть типичные случаи абразив- ного разрушения. Как известно, навалы по краям царапины состоят из