Идентификация личности — одна из наиболее актуальных проблем судебной медицины. В последние годы в связи с участившимися случаями локальных вооруженных конфликтов, массовых катастроф и ростом неорганизованной миграции населения эта проблема становится особенно острой. При чрезвычайных происшествиях с массовыми человеческими жертвами обнаруживаются погибшие со значительными повреждениями тканей и органов, что затрудняет идентификацию личности. Поэтому при проведении экспертизы увеличивается диагностическое значение общих признаков (возраст, пол, рост, телосложение и др.). Например, определение возраста позволяет исключить тождество и решить вопрос о принадлежности останков одному или нескольким людям, а также ограничивает круг объектов, подлежащих дальнейшему сравнительному исследованию.

Основой для судебно-медицинского установления возраста является возрастная морфология — раздел антропологии, изучающий общие закономерности морфологических изменений тканей и органов в процессе онтогенеза. Для установления биологического возраста человека нами совместно с Ю.И. Пиголкиным [1—3] изучен нервный аппарат сосудов головного и спинного мозга. Данные фундаментальных исследований по выявлению закономерностей возрастных изменений иннервации сосудов мозга явились основанием для разработки объективных критериев судебно-медицинской диагностики возраста.

Пиальные и внутримозговые сосудистые системы головного и спинного мозга человека изучали в разные периоды постнатального онтогенеза (от 1 года до 90 лет). Гистологические исследования проводили методами Кампоса, Вейгерта—Паля, препараты окрашивали гематоксилином и эозином, по Ван-Гизону, Массону, 0,5% спиртовым раствором метиленового синего, а также с помощью инъекции сосудов раствором туши. Флюоресцентно-гистохимический метод с глиоксиловой кислотой использовали для идентификации адренергической иннервации, гистохимические методы Берта на холинацетилтрансферазу и Келле на ацетилхолинэстеразу — для выявления холинергической иннервации, на аспартатаминотранферазу — чувствительной иннервации. Методом Хоупа и Винсента в нервных сетях сосудов выявляли NADPH-диафоразу — элективный маркер NO-синтазы. Наличие вазопрессина в клетках и волокнах исследовали иммуногистохимическим методом. Для изучения сосудисто-нервного аппарата использовали просвечивающую и сканирующую электронную микроскопию. Для определения концентрации моноаминов в клетках и волокнах применяли флюоресцентную спектрофотометрию. Полученные результаты обрабатывали современными методами автоматизированной обработки материала.

Артерии спинного мозга человека и животных сопровождаются чувствительными и двигательными волокнами, центры которых находятся в разных отделах нервной системы [1, 4—6]. Нервный аппарат кровеносных сосудов головного и спинного мозга представлен разнокалиберными нервными проводниками и полиморфными нервными окончаниями. Чувствительные нервные приборы имеют единый принцип организации и состоят из отводящего миелинового волокна, безмиелиновых арборизаций и полиморфных терминалей. Нервные сплетения представлены гетерогенными нервными волокнами трех размерных категорий: тонкими (до 3,9 мкм), средними (4,0—6,9 мкм) и толстыми (более 7 мкм).

Результаты наших исследований подтверждают существующее представление о нейрохимической гетерогенности сосудистых нервных проводников. Значение холинергической иннервации оценивается в настоящее время однозначно: аксоны являются источниками ацетилхолина, который вызывает релаксацию артерий и вен. При большой плотности адренергических нервов роль их в регуляции мозговой гемодинамики все еще гипотетична. Предполагается, что обилие адренергических нервов поддерживает в стенках мозговых сосудов высокий тонус миоцитов, необходимый для защиты мозга от резких повышений системного кровяного давления.

В чувствительных волокнах кровеносных сосудов спинного мозга с большим постоянством гистохимическими методами выявляется аспартатаминотрансфераза, присутствие которой впервые обнаружено [1, 7] в сосудах головного мозга. Полученные данные не только представляют фактический материал для физиологических обобщений, но и открывают новые возможности идентификации чувствительных нервных элементов.

Концевые отделы чувствительных проводников, теряя миелиновую оболочку, образуют разные по форме и концентрации рецепторные разветвления. При характеристике чувствительных окончаний мы учитывали преимущественно структурные признаки терминальных разветвлений, их пространственную ориентацию и концентрацию [8—10].

Спинномозговые артерии, как и артерии мягкой оболочки мозга, сопровождаются эффекторными нервными волокнами, включающими холин- и адренергические аксоны. Долгое время считалось, что увеличение диаметра мозговых артерий осуществляется холинергическими нервами, влияние которых опосредуется ацетилхолином через мускариновые рецепторы мышечных клеток сосудов. Однако в последние годы дилататорную функцию холинергических нервов все чаще связывают с оксидом азота, который входит в состав недавно идентифицированной группы нейротрансмиттеров и дает выраженный сосудорасширяющий эффект [8, 11, 12]. Секреция оксида азота происходит при непременном участии ацетилхолина, который в кровеносных сосудах запускает всю нитроксидергическую систему. Оксид азота в процессе регуляции тонуса миоцитов сосудистой стенки взаимодействует и с другими биологически активными веществами (VIP, серотонином, простагландинами), уравновешивая в конечном счете вазоконстрикторные эффекты симпатической иннервации [8]. Как показали наши наблюдения, аксоны нитроксидергических нервов постоянно присутствуют в артериях мягкой оболочки мозга различного калибра.

В сосудах спинного мозга, как и головного, уровень иннервированности существенно зависит от функциональной активности нейронов кровоснабжаемой области [3—5, 8, 12, 13]. Наиболее густые нервные сплетения свойственны артериям, расположенным в области утолщений спинного мозга.

Проведенные нами исследования показывают, что число варикозностей с уменьшением калибра артерий возрастает и имеет наиболее высокие значения на мелких пиальных и центральных артериях. Эти данные свидетельствуют о возрастании нервного контроля при уменьшении калибра артерий и объясняют высокую чувствительность мелких пиальных артерий к нервным стимулам. Установлено, что мелкие пиальные артерии имеют преимущественно холинергическую иннервацию, а внутримозговые сосуды — адренергическую [1, 3, 6, 14].

Ультраструктурная характеристика эфферентных нервных терминалей спинномозговых сосудов существенно не отличается от аналогичных структур мозговых артерий. В профилях аксонов соответственно местам локализации варикозных утолщений выявляются мелкие электронно-плотные, катехоламиносодержащие везикулы, мелкие агранулярные пузырьки, заполненные ацетилхолином, крупные гранулярные везикулы, содержащие, вероятно, нейропептиды. Нервные окончания располагаются от гладкомышечных клеток артерий на расстоянии не менее 60 нм, что свидетельствует о бессинаптическом характере нейромышечных соединений [5, 6, 11, 12, 15].

К клеткам, структурно и функционально связанным с кровеносными сосудами головного и спинного мозга, относят хромаффиноциты, меланоциты и мастоциты. В связи с наличием в цитоплазме материала, оформленного в виде гранул, их называют гранулоцитами, а за участие в обмене биогенных моноаминов — моноаминоцитами. Все они выделяют вазоактивные вещества и могут рассматриваться как сосудистые эндокриноциты с паракриновым механизмом действия [1, 4, 16]. Общим для всех перечисленных клеток является способность к синтезу, захвату, депонированию, выделению и инактивированию биогенных аминов, что дает основание рассматривать их в качестве регуляторов местной гемоциркуляции [4, 12, 17, 18]. Как показали проведенные нами иммуногистологические исследования, гранулосодержащие клетки помимо биогенных моноаминов могут содержать вазоактивные вещества пептидергической природы, например вазопрессин [16, 17]. Было установлено, что некоторые гранулосодержащие клетки спинномозговых артерий контактируют с миелиновыми и безмиелиновыми нервными волокнами, образуя местный нейроэндокринный аппарат.

Изучение нервного аппарата артерий спинного мозга человека позволило установить, что афферентная и эфферентная иннервация существенно меняется в процессе онтогенеза [1, 4, 12, 13]. Морфологический субстрат иннервационных связей дифференцируется в значительной степени после рождения. В течение 1-го года жизни ребенка происходят значительные количественные и качественные преобразования афферентной иннервации кровеносных сосудов спинного мозга. И.А. Аршавский (1962) придает этому возрасту особое значение как периоду, в течение которого основной обмен и кровоснабжение организма достигают максимума. Уже в первые дни после рождения в нервных сплетениях, наряду с тонкими и средними проводниками, появляются и толстые волокна диаметром более 7 мкм. Количество толстых волокон последовательно увеличивается с возрастом, причем интенсивность их прироста выше таковой тонких проводников, однако их доля в общем количестве миелиновых нервов невелика. С 13 до 44 лет качественные и количественные показатели афферентной иннервации артерий спинного мозга стабилизируются, но их значения выше, чем в предыдущих возрастных группах. В 45—54 года впервые определяются инволютивные изменения афферентного нервного аппарата артерий, которые представляют собой частное проявление «деафферентационного феномена» [1, 2, 4, 13]. Снижение плотности сплетений происходит за счет редукции числа толстых и средних проводников. У людей пожилого и старческого возраста отмечается ослабление чувствительности сердечно-сосудистой системы к нервным влияниям, что сопровождается прогрессированием инволютивных изменений после 65 лет. Мякотные волокна сосудов местами выглядят резко утолщенными, извитыми, гиперхромными. Увеличение диаметра нервов, вероятно, объясняется нарастанием массы соединительнотканной стромы. Сопутствующие сосудистые заболевания, в первую очередь атеросклероз и гипертоническая болезнь, оказывают существенное влияние на возрастные изменения нервных сплетений, выраженность которых зависит от тяжести и особенно продолжительности болезни [8, 9, 14, 15, 19].

Период становления чувствительной иннервации как в пре-, так и в постнатальном онтогенезе сопровождается повышением доли компактных рецепторных форм, что является общей закономерностью развития афферентной иннервации сосудов ЦНС. Общими чертами, характерными для процесса старения, следует считать гетерогенность и гетерохронность. Инволютивные процессы больше касаются компактных разновидностей рецепторов, чем диффузных. Причиной тому служит возрастная инволюция преимущественно толстых миелиновых проводников, которые образуют эти чувствительные окончания. Таким образом, сосудистая рецепция в старости имеет преимущественно спинальную природу, о чем свидетельствует относительная интактность диффузных чувствительных форм [1, 4].

Развитие нервного аппарата артерий спинного мозга отражает процесс непрерывной дифференцировки симпатического ствола, становление которого сопровождается увеличением количества дефинитивных узлов. Становление нервных сплетений происходит благодаря формирующему действию двух механизмов: концентрации и дисперсии. Первый проявляется возрастанием толщины поверхностных нервных пучков, второй — многократным делением интраадвентициальных стволиков.

В первые дни после рождения увеличение плотности холинергических терминалей несколько снижается, что сопряжено, по-видимому, с усиленным ростом тел нервных клеток и дифференцировкой всей ткани нервных узлов. Снижение активности холинэстеразы в период постнатального развития свойственно всем нервным структурам. В дальнейшем увеличение объема холинергических нейронов, возрастание их способности синтезировать и накапливать ацетилхолин ведет к повышению уровня иннервированности спинномозговых сосудов в первые годы жизни. В период полового созревания (13—18 лет) концентрация адрен- и холинергических нервных волокон, активность медиаторов и ферментов достигают дефинитивного состояния и практически не меняются до 45 лет.

С возрастом отмечается ослабление нервных влияний на ткань, происходит редукция нервно-волокнистых структур, которой предшествует постепенное уменьшение в них запасов трансмиттеров и ферментов. Первые инволютивные изменения в нервных сплетениях артерий отмечаются в возрасте 45—54 лет, причиной чего могут служить дистрофические изменения в клетках симпатического ствола и в ганглиях блуждающего нерва. В процессе старения последовательно снижается интенсивность люминесценции нервных проводников, активность ферментов, концентрация варикозностей, что характерно для начала постмедиаторного периода онтогенеза вегетативной нервной системы [20, 21]. Изменения ярче выражены в адренергических сплетениях, чем в холинергических. Процесс денервации протекает интенсивнее в сосудах задней поверхности спинного мозга, чем в передних соименных артериях. Однако изменения в нервной системе при старении нельзя сводить только к инволютивным процессам, поскольку часть нервных волокон сохраняет типичную для зрелого возраста структуру. Число нервных волокон снижается параллельно содержанию катехоламинов и ферментов в нервных структурах сосудов [2, 17, 18].

Гранулосодержащие клетки появляются в первые 2 мес эмбриогенеза, опережая в своем развитии адренергический нервный аппарат. На этом основании П.А. Мотавкин и соавт. [2, 6] приходят к выводу, что в раннем онтогенезе симпатический контроль мозгового кровообращения осуществляется эндокринными клетками адвентициальной оболочки, а в более позднем периоде эту роль принимает на себя адренергическая иннервация сосудов.

В первые дни после рождения ребенка хромаффиноциты в спинномозговых сосудах встречаются довольно редко и их содержание практически не меняется до старческого возраста. Концентрация тканевых базофилов прогрессивно возрастает от 8-й недели пренатального онтогенеза до 2—3 лет жизни. После некоторого спада следующий пик роста приходится на 13—17 лет, что можно объяснить адаптивными процессами, обусловленными половым созреванием. С 17-летнего возраста до старости концентрация тканевых базофилов практически не меняется. Концентрация меланоцитов после рождения несколько снижается и стабилизируется в период с 8 до 55 лет.

Инволютивные процессы в гранулосодержащих клетках начинаются значительно позже, чем в нервном аппарате кровеносных сосудов, что имеет свой биологический смысл. Функция сосудов, постепенно теряющих к старости свои прямые нервные связи, начинает регулироваться биологически активными веществами гранулосодержащих клеток. Так, тканевые базофилы могут играть роль элементов гуморальной системы, а гистамин может выступать в роли медиатора. В этой связи обращает на себя внимание увеличение числа тканевых базофилов в тканях некоторых органов у лиц пожилого возраста.

Флюорометрические исследования мягкой оболочки и артерий спинного мозга человека показывают, что на протяжении жизни у человека общее содержание биогенных моноаминов, соотношение различных типов и их качественные характеристики варьируют [1, 17]. Во 2-й половине пренатального онтогенеза в исследуемых образцах определяются адреналин, норадреналин, дофамин, серотонин и триптамин — все амины, свойственные зрелому человеку. Среди катехоламинов особенно велика доля дофамина. У детей качественные и количественные параметры биогенных моноаминов, установленные флюориметрически, не отличаются от аналогичных значений у взрослого человека. На протяжении длительного периода жизни (до 45 лет) содержание биогенных моноаминов в сосудах мягкой мозговой оболочки спинного мозга остается практически неизменным. Выборочные исследования, проведенные в старческом возрасте, позволили установить, что после 75 лет происходит снижение общего содержания аминов, среди которых обращает на себя внимание троекратное сокращение уровня норадреналина. Регрессивные изменения содержания норадреналина можно объяснить выраженной деструкцией адренергического нервного аппарата кровеносных сосудов в старости. Уровень других катехоламинов снижается более плавно из-за продолжающейся деятельности гранулосодержащих клеток.

Как показали наши исследования, в процессе онтогенеза различные механизмы регуляции дополняют и заменяют друг друга, обеспечивая адекватный кровоток, соответствующий метаболическим запросам вещества спинного мозга [1, 4, 6]. Период становления системы управления сопровождается сокращением популяции гранулосодержащих клеток и повышением значения вегетативной нервной системы. Неодновременное рекапитулятивное подключение разнородных подсистем в онтогенезе определяет гетерогенность и гетерохромность развития механизмов управления спинальной гемодинамикой, зависит от функциональной зрелости иннервируемого субстрата и способствует адаптивным перестройкам кровообращения, поддерживающим адекватный энергический баланс развивающихся тканей. Благодаря сдвигам, происходящим в процессе регулирования функций организма при старении, не только развиваются признаки угасания, но и появляются новые приспособительные механизмы, поддерживающие определенный гомеостатический уровень. В старости, когда происходит деструкция адренергического нервного аппарата сосудов, его функцию, точно так же, как и в раннем эмбриогенезе, принимают на себя хромаффиноциты, тканевые базофилы и меланоциты, которые, как уже отмечалось, обладают способностью накапливать и выделять биогенные моноамины. Если у взрослого человека они дополняют и пролонгируют эффект нервного импульса, то в эмбриональном периоде и в старости являются главным источником биогенных моноаминов. Анализ полученных результатов позволяет заключить, что возрастная перестройка нервного и местного нейроэндокринного аппарата артерий осуществляется на основе принципа кооперирования.

Полученные данные о возрастных перестройках нервного аппарата спинномозговых артерий имеют не только теоретическое значение, но и могут быть использованы для решения вопросов судебно-медицинской практики. Как мы уже отмечали, прогрессивное повышение концентрации холинергических нервных волокон на спинномозговых артериях в период дифференцировки нервных сплетений дает основание использовать их морфометрические параметры для установления возраста ребенка. Был составлен эмпирический ряд зависимости между возрастом ребенка и количеством холинергических нервных волокон на передней спинальной артерии в верхнем бассейне спинного мозга. Математическая обработка полученных данных позволила вывести следующую формулу: у = 0,41х — 12,04, где у — возраст ребенка, х — концентрация холинергических нервных волокон на передней спинальной артерии. Этот способ позволяет определить возраст до 16 лет. Ошибка при определении возраста составляет ± 1 год при уровне надежности 95%.

Таким образом, внедрение в экспертную практику современных достижений фундаментальных исследований способствует объективизации судебно-медицинских критериев определения возраста человека.