تحلل

تستخدم خمس مراحل عامة لوصف عملية التحلل في الحيوانات الفقارية: طازجة ، منتفخة ، تسوس نشط ، تسوس متقدم ، جافة / بقايا. [7] تقترن المراحل العامة من التحلل بمرحلتين من التحلل الكيميائي: التحلل الذاتي والتعفن. [8] تساهم هاتان المرحلتان في عملية التحلل الكيميائي ، والتي تكسر المكونات الرئيسية للجسم. مع الموت ينهار ميكروبيوم الكائن الحي ويتبعه النيكروبيوم الذي يخضع لتغيرات يمكن التنبؤ بها بمرور الوقت.

من بين الحيوانات التي لديها قلب ، تبدأ مرحلة "النضارة" فور توقف القلب عن النبض. من لحظة الوفاة ، يبدأ الجسم في البرودة أو الاحترار لتتناسب مع درجة حرارة البيئة المحيطة ، خلال مرحلة تسمى algor mortis. [9] بعد الموت بوقت قصير ، في غضون ثلاث إلى ست ساعات ، تصبح أنسجة العضلات صلبة وغير قادرة على الاسترخاء ، خلال مرحلة تسمى تيبس الموت. نظرًا لأن الدم لم يعد يُضخ عبر الجسم ، فإن الجاذبية تتسبب في تصريفه إلى الأجزاء التابعة من الجسم ، مما يؤدي إلى تغير اللون الأرجواني المائل للزرقة بشكل عام يُطلق عليه اسم مورتيس ليفور أو ، بشكل أكثر شيوعًا ، الغشونة اعتمادًا على موضع الجسم ، قد تختلف هذه الأجزاء. على سبيل المثال ، إذا كان الشخص مسطحًا على ظهره عند وفاته ، فإن الدم سيتجمع في الأجزاء التي تلامس الأرض. إذا كان الشخص معلقًا ، فسوف يتجمع في أطراف أصابعه وأصابع قدميه وشحمة أذنه.

بمجرد توقف القلب ، لا يستطيع الدم توفير الأكسجين أو إزالة ثاني أكسيد الكربون من الأنسجة. يؤدي الانخفاض الناتج في درجة الحموضة والتغيرات الكيميائية الأخرى إلى فقدان الخلايا لسلامتها الهيكلية ، مما يؤدي إلى إطلاق إنزيمات خلوية قادرة على بدء تفكك الخلايا والأنسجة المحيطة. تُعرف هذه العملية باسم التحلل الذاتي.

تكون التغيرات المرئية الناتجة عن التحلل محدودة خلال المرحلة الجديدة ، على الرغم من أن التحلل الذاتي قد يتسبب في ظهور بثور على سطح الجلد.

يتم استنفاد كمية الأكسجين المتبقية في الجسم بسرعة عن طريق التمثيل الغذائي الخلوي والميكروبات الهوائية الموجودة بشكل طبيعي في الجهاز التنفسي والجهاز الهضمي ، مما يخلق بيئة مثالية لتكاثر الكائنات اللاهوائية. تتكاثر هذه المواد وتستهلك الكربوهيدرات والدهون والبروتينات في الجسم لإنتاج مجموعة متنوعة من المواد بما في ذلك حمض البروبيونيك وحمض اللاكتيك والميثان وكبريتيد الهيدروجين والأمونيا. يشار إلى عملية تكاثر الميكروبات داخل الجسم بالتعفن وتؤدي إلى المرحلة الثانية من التحلل ، والمعروفة باسم الانتفاخ.

الذباب المنتفخ وذبابة اللحم هي أول حشرات جيفة تصل ، وتبحث عن موقع مناسب لوضع البيض.

تقدم مرحلة النفاخ أول علامة بصرية واضحة على أن تكاثر الميكروبات جاري. في هذه المرحلة ، يحدث التمثيل الغذائي اللاهوائي ، مما يؤدي إلى تراكم الغازات ، مثل كبريتيد الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون والميثان والنيتروجين. يتسبب تراكم الغازات داخل تجويف الجسم في انتفاخ البطن ويعطي الجثة مظهرها العام المنتفخ. تتسبب الغازات الناتجة أيضًا في جعل السوائل الطبيعية والأنسجة المسيلة رغوة. [9] مع زيادة ضغط الغازات داخل الجسم ، تضطر السوائل للهروب من الفتحات الطبيعية ، مثل الأنف والفم والشرج ، والدخول إلى البيئة المحيطة. قد يؤدي تراكم الضغط المصحوب بفقدان سلامة الجلد أيضًا إلى تمزق الجسم. [12]

تحول البكتيريا اللاهوائية المعوية الهيموجلوبين إلى سلفهيموغلوبين وأصباغ ملونة أخرى. الغازات المصاحبة التي تتراكم داخل الجسم في هذا الوقت تساعد في نقل السلفيموغلوبين

في جميع أنحاء الجسم عن طريق الدورة الدموية والجهاز الليمفاوي ، مما يعطي الجسم مظهرًا رخاميًا بشكل عام.

إذا تمكنت الحشرات من الوصول ، تفقس اليرقات وتبدأ في التغذي على أنسجة الجسم. نشاط اليرقة ، الذي يقتصر عادةً على الفتحات الطبيعية والكتل الموجودة تحت الجلد ، يتسبب في انزلاق الجلد وانفصال الشعر عن الجلد. تؤدي تغذية اليرقات وتراكم الغازات داخل الجسم في النهاية إلى تمزق الجلد بعد الذبح والذي سيسمح بعد ذلك بإخراج الغازات والسوائل إلى البيئة المحيطة. تسمح التمزقات في الجلد للأكسجين بالدخول مرة أخرى إلى الجسم وتوفير مساحة أكبر لتطوير يرقات الذباب ونشاط الكائنات الحية الدقيقة الهوائية. ينتج عن تطهير الغازات والسوائل روائح مميزة قوية مرتبطة بالتحلل. [7]

يتميز الاضمحلال النشط بفترة خسارة الكتلة الأكبر. يحدث هذا الخسارة نتيجة كل من التغذية الشرهة للديدان وتطهير سوائل التحلل في البيئة المحيطة. [12] تتراكم السوائل المطهرة حول الجسم وتشكل جزيرة تحلل الجثة (CDI). يصبح تسييل الأنسجة وتفككها واضحًا خلال هذا الوقت وتستمر الروائح القوية. [7] يتم الإشارة إلى نهاية الاضمحلال النشط عن طريق هجرة اليرقات بعيدًا عن الجسم إلى الخادرة.

يتم منع التحلل إلى حد كبير أثناء التحلل المتقدم بسبب فقدان المواد الجثثية المتاحة بسهولة. ينخفض نشاط الحشرات أيضًا خلال هذه المرحلة. [9] عندما تقع الذبيحة على التربة ، ستظهر المنطقة المحيطة بها دليلاً على موت الغطاء النباتي. سيُظهر مؤشر CDI المحيط بالذبيحة زيادة في كربون التربة والمواد المغذية ، مثل الفوسفور والبوتاسيوم والكالسيوم والمغنيسيوم ؛ [11] تغيرات في درجة الحموضة ؛ وزيادة كبيرة في نيتروجين التربة. [14]

خلال مرحلة الجفاف / البقايا ، قد يحدث عودة نمو النبات حول CDI وهي علامة على أن العناصر الغذائية الموجودة في التربة المحيطة لم تعود إلى مستوياتها الطبيعية بعد. كل ما تبقى من الجثة في هذه المرحلة هو جفاف الجلد والغضاريف والعظام ، [7] والتي تصبح جافة ومبيضة إذا تعرضت للعوامل الجوية. إذا تمت إزالة جميع الأنسجة الرخوة من الجثة ، فيشار إليها على أنها هيكل عظمي تمامًا ، ولكن إذا تم الكشف عن أجزاء فقط من العظام ، فيتم الإشارة إليها على أنها هيكل عظمي جزئيًا.

إن الجثة التي تعرضت للعناصر المفتوحة ، مثل الماء والهواء ، سوف تتحلل بسرعة أكبر وتجذب نشاطًا حشريًا أكثر بكثير من الجسد المدفون أو المحصور في معدات أو أدوات واقية خاصة. ويرجع ذلك جزئيًا إلى العدد المحدود من الحشرات التي يمكنها اختراق التابوت وانخفاض درجات الحرارة تحت التربة.

يتأثر معدل وطريقة التحلل في جسم الحيوان بشدة بعدة عوامل. في درجات الأهمية التنازلية تقريبًا ، [16] هم:

درجة الحرارة؛

توافر الأكسجين

التحنيط المسبق

سبب الوفاة؛

الدفن وعمق الدفن ونوع التربة ؛

وصول الزبالين ؛

الصدمات ، بما في ذلك الجروح والضربات السحق ؛

الرطوبة أو البلل.

هطول الأمطار؛

حجم الجسم ووزنه

تكوين؛

ملابس؛

السطح الذي يرتكز عليه الجسم ؛

الأطعمة / الأشياء داخل الجهاز الهضمي للعينة (لحم الخنزير المقدد مقارنة بالخس).

تختلف السرعة التي يحدث بها التحلل بشكل كبير. تحدد عوامل مثل درجة الحرارة والرطوبة وموسم الوفاة مدى سرعة تحنيط الجسم أو تحنيطه. يتم إعطاء دليل أساسي لتأثير البيئة على التحلل مثل قانون كاسبر (أو النسبة): إذا كانت جميع العوامل الأخرى متساوية ، فعندما يكون هناك وصول مجاني للهواء ، يتحلل الجسم مرتين أسرع مما لو كان مغمورًا في الماء وثماني مرات أسرع مما لو دفن في الأرض. في النهاية ، سيعتمد معدل التحلل البكتيري الذي يعمل على الأنسجة على درجة حرارة البيئة المحيطة. تقلل درجات الحرارة الباردة من معدل التحلل بينما تزيد درجات الحرارة الأكثر دفئًا من معدل التحلل. لن يتحلل الجسم الجاف بكفاءة. تساعد الرطوبة على نمو الكائنات الحية الدقيقة التي تعمل على تحلل المادة العضوية ، ولكن قد تؤدي الرطوبة الزائدة إلى ظروف لاهوائية تبطئ عملية التحلل. [17]

المتغير الأكثر أهمية هو قدرة الجسم على الوصول إلى الحشرات ، وخاصة الذباب. على السطح في المناطق الاستوائية ، يمكن لللافقاريات وحدها أن تقلل بسهولة من جثة كاملة اللحم لتنظيف العظام في أقل من أسبوعين. الهيكل العظمي نفسه ليس دائمًا. يمكن أن تقلل الأحماض في التربة إلى مكونات لا يمكن التعرف عليها. هذا هو أحد الأسباب لعدم وجود بقايا بشرية في حطام تيتانيك ، حتى في أجزاء من السفينة التي يُنظر إليها على أنها غير قابلة للوصول إلى الزبالين. غالبًا ما يطلق على العظام الهيكلية حديثًا اسم العظم "الأخضر" وله ملمس دهني مميز. في ظل ظروف معينة (عادةً ما تكون التربة رطبة ، باردة) ، قد تخضع الأجسام لعملية التصبن وتنتج مادة شمعية تسمى أديبوسير ، ناتجة عن تأثير المواد الكيميائية للتربة على بروتينات الجسم والدهون. يؤدي تكوين الشحمية إلى إبطاء التحلل عن طريق تثبيط البكتيريا المسببة للتعفن.

في الظروف شديدة الجفاف أو البرودة ، تتوقف عملية التحلل الطبيعية - إما بسبب نقص الرطوبة أو التحكم في درجة الحرارة في التأثير البكتيري والإنزيمي - مما يتسبب في الحفاظ على الجسم كمومياء. عادة ما تعيد المومياوات المجمدة عملية التحلل عند إذابتها (انظر Ötzi the Iceman) ، في حين تظل المومياوات المجففة بالحرارة كذلك ما لم تتعرض للرطوبة.

تعتبر أجساد الأطفال حديثي الولادة الذين لم يتناولوا طعامًا أبدًا استثناءً مهمًا لعملية التحلل الطبيعية. إنهم يفتقرون إلى النباتات الميكروبية الداخلية التي تنتج الكثير من التحلل وعادة ما يتم تحنيطها إذا تم الاحتفاظ بها في ظروف جافة معتدلة.

اللاهوائية مقابل الهوائية

يحدث التحلل الهوائي في وجود الأكسجين. يحدث هذا بشكل شائع في الطبيعة. الكائنات الحية التي تستخدم الأكسجين للبقاء على قيد الحياة تتغذى على الجسم. يحدث التحلل اللاهوائي في غياب الأكسجين. قد يكون هذا مكانًا يتم فيه دفن الجسم في مادة عضوية ولا يستطيع الأكسجين الوصول إليه. عملية التعفن هذه لها رائحة كريهة مصحوبة بها بسبب كبريتيد الهيدروجين والمواد العضوية التي تحتوي على الكبريت.

التحنيط هو ممارسة تأخير تحلل الرفات البشرية والحيوانية. التحنيط يبطئ التحلل إلى حد ما لكنه لا يمنعه إلى أجل غير مسمى. عادةً ما يولي المحنطون اهتمامًا كبيرًا لأجزاء الجسم التي يراها المعزين ، مثل الوجه واليدين. المواد الكيميائية المستخدمة في التحنيط تصد معظم الحشرات وتبطئ التعفن البكتيري إما بقتل البكتيريا الموجودة في أو على الجسم نفسه أو عن طريق "تثبيت" البروتينات الخلوية ، مما يعني أنها لا تستطيع العمل كمصدر غذائي للعدوى البكتيرية اللاحقة. في البيئات الجافة بما فيه الكفاية ، قد ينتهي الجسد المحنط بالتحنيط وليس من غير المألوف أن تظل الجثث محفوظة إلى حد يمكن مشاهدته بعد عقود. تشمل الجثث المحنطة التي يمكن رؤيتها تلك التالية:

إيفا بيرون من الأرجنتين ، التي حُقنت جسدها بالبارافين ، تم الحفاظ عليها بشكل مثالي لسنوات عديدة ، ولا تزال كما هو معروف (لم يعد جسدها معروضًا على الملأ).

فلاديمير لينين من الاتحاد السوفيتي ، الذي ظل جسده مغمورًا في خزان خاص من السوائل لعقود وهو معروض في ضريح لينين.

قادة شيوعيون آخرون ذوو طوائف شخصية واضحة مثل ماو تسي تونغ ، كيم إيل سونغ ، هو تشي مينه ، كيم جونغ إيل ومؤخرًا هوغو شافيز ، تم الحفاظ على جثثهم أيضًا بطريقة حفظ لينين ويتم عرضها الآن في كل منها الأضرحة.

البابا يوحنا الثالث والعشرون ، الذي يمكن رؤية جسده المحفوظ في بازيليك القديس بطرس.

بادري بيو ، الذي حُقن جسده بالفورمالين قبل دفنه في قبو جاف [بحاجة لمصدر] تم إزالته منه لاحقًا وعرضه على الجمهور في سان جيوفاني روتوندو.

الحفاظ على البيئة

قد يتم الحفاظ على الجثة المدفونة في بيئة جافة بدرجة كافية لعقود. وقد لوحظ هذا في قضية مدغار إيفرز الناشط الحقوقي المقتول ، والذي تبين أنه تم الحفاظ عليه بشكل شبه كامل بعد أكثر من 30 عامًا من وفاته ، مما سمح بإجراء تشريح دقيق للجثة عندما أعيد فتح قضية مقتله في التسعينيات. [18]

قد تصبح الجثث المغمورة في مستنقع الخث "محنطة" بشكل طبيعي ، مما يؤدي إلى إيقاف التحلل وينتج عن عينة محفوظة تعرف باسم جسم المستنقع. تحد الظروف الباردة وغير المؤكسدة بشكل عام في هذه البيئات من معدل النشاط الجرثومي ، مما يحد من إمكانية التحلل. يختلف الوقت اللازم لتقليص الجسد المحنط إلى هيكل عظمي بشكل كبير. حتى عندما يتحلل الجسم ، لا يزال من الممكن تحقيق علاج التحنيط (يتحلل نظام الشرايين بشكل أبطأ) ولكنه لن يستعيد المظهر الطبيعي بدون عمليات إعادة بناء وتجميل مكثفة ، ويستخدم بشكل كبير للتحكم في الروائح الكريهة بسبب التحلل.

يمكن الحفاظ على الحيوان بشكل مثالي تقريبًا ، لملايين السنين في مادة الراتنج مثل العنبر.

هناك بعض الأمثلة التي تم فيها الحفاظ على الجثث لسبب غير مفهوم (بدون تدخل بشري) لعقود أو قرون وتبدو كما لو كانت ماتت. في بعض المجموعات الدينية ، يُعرف هذا باسم عدم الفساد. من غير المعروف ما إذا كان الجسم يمكن أن يظل خاليًا من التسوس بدون حفظ اصطناعي أو إلى متى يمكن ذلك.

أهمية علوم الطب الشرعي

مزيد من المعلومات: التحلل الشرعي للحشرات

تدرس العلوم المختلفة تحلل الجثث تحت العنوان العام لعلم الطب الشرعي لأن الدافع المعتاد لمثل هذه الدراسات هو تحديد وقت وسبب الوفاة لأغراض قانونية:

يدرس علم الطب الشرعي على وجه التحديد عمليات التحلل لتطبيق المبادئ البيولوجية والكيميائية على حالات الطب الشرعي لتحديد فترة ما بعد الوفاة (PMI) ، وفترة ما بعد الدفن وكذلك لتحديد موقع المقابر السرية.

يدرس علم الأمراض الشرعي أدلة سبب الوفاة الموجودة في الجثة كظاهرة طبية.

يدرس علم الحشرات الشرعي الحشرات والحشرات الأخرى الموجودة في الجثث ؛ التسلسل الذي تظهر فيه ، وأنواع الحشرات ، ومكان وجودها في دورة حياتها هي أدلة يمكن أن تلقي الضوء على وقت الوفاة ، وطول تعرض الجثة ، وما إذا كانت الجثة قد تم نقلها. [21] [22]

أنثروبولوجيا الطب الشرعي هي الفرع الطبي القانوني للأنثروبولوجيا الفيزيائية التي تدرس الهياكل العظمية والبقايا البشرية ، وعادة ما تبحث عن أدلة على هوية مالكها السابق وعمره وجنسه وطوله وعرقه. [23] [24]

يضم مرفق أبحاث الأنثروبولوجيا بجامعة تينيسي (المعروف باسم Body Farm) في نوكسفيل بولاية تينيسي عدة جثث تم وضعها في مواقف مختلفة في قطعة أرض مسيجة بالقرب من المركز الطبي. يدرس العلماء في Body Farm كيفية حدوث ذلك يتحلل جسم الإنسان في ظروف مختلفة لاكتساب فهم أفضل للتحلل.