Туманов Э.В.

ФГАОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Минздрава России (Пироговский Университет)

Кильдюшов Е.М.

ФГАОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Минздрава России (Пироговский Университет)

Услонцев Д.Н.

ГБУ РО «Бюро судебно-медицинской экспертизы им. А.И. Мастбаума»

Теория формирования валика посмертного мышечного сокращения при механическом раздражении скелетной мускулатуры

Авторы:

Туманов Э.В., Кильдюшов Е.М., Услонцев Д.Н.

Подробнее об авторах

Прочитано: 653 раза


Как цитировать:

Туманов Э.В., Кильдюшов Е.М., Услонцев Д.Н. Теория формирования валика посмертного мышечного сокращения при механическом раздражении скелетной мускулатуры. Судебно-медицинская экспертиза. 2024;67(6):17‑20.
Tumanov EV, Kildyushov EM, Uslontsev DN. Theory of formation of the postmortem muscle contraction ridge during mechanical stimulation of skeletal muscles. Forensic Medical Expertise. 2024;67(6):17‑20. (In Russ.)
https://doi.org/10.17116/sudmed20246706117

Введение

Началом научного изучения закономерностей формирования посмертного мышечного сокращения (идиомускулярной контрактуры —ИК) в ответ на механическую стимуляцию можно считать опубликованную в 1846 г. работу B. Dowler «Экспериментальные исследования посмертной сократимости мышц с наблюдениями по рефлекторной теории». Приводя в своей в работе многочисленные экспериментальные наблюдения о закономерностях развития ИК в ответ на локальное механическое раздражение в посмертном периоде, B. Dowler использовал этот факт как контраргумент в споре со сторонниками нейрогенной теории регуляции мышечного сокращения [1].

В отличие от оппонентов, B. Dowler и его единомышленники рассматривали посмертную ИК как некую остаточную, независимую от нервной системы мышечную раздражительность [2].

Преодолев на рубеже XX века подобные возражения, нейрогенная теория регуляции мышечного сокращения исторически устояла, однако так и оставив без ответа вопросы механизма формирования посмертной ИК.

Несмотря на это обстоятельство, факт локального посмертного механоиндуцированного мышечного сокращения был доказан, и его определение как один из диагностических методов определения давности наступления смерти (ДНС) несколько позже вошло в судебно-медицинскую практику.

Так, уже в 1916 г S. Zsako, предложив в качестве инструмента неврологический молоток, определил на теле трупа разные мышечные группы, поколачивание по которым приводило к сгибанию и разгибанию кисти, стопы, смещению лопатки [3].

Несмотря на простоту исполнения, перкуссионная методика S. Zsako получила незначительное распространение в судебно-медицинской практике. Во многом это обусловлено тем обстоятельством, что сколь-либо значимые экспертные результаты наблюдаются при ее применении только в достаточно узком временном диапазоне, составляющем от 2 до 3 ч посмертного периода.

Новый толчок судебно-медицинскому изучению посмертного механоиндуцированного мышечного сокращения дали проведенные во второй половине XX века работы немецких судебных медиков [4—6].

Выявленные ими временны́е закономерности развития ИК показали применимость данного метода для диагностики ДНС до 11 ч посмертного периода.

Закономерности формирования ИК также были рассмотрены в работах C. Henssge (2004), S.Warther (2012), B. Madea (2016), H. Stigte (2024) [7—10].

Простота методики, дающая возможность ее использования практически в любых условиях, способствовала ее широкому распространению и среди российских судебно-медицинских экспертов. Началом ее официального применения в России можно считать 1986 г., когда в Письме главного судмедэксперта Минздрава России при определении ДНС смерти рекомендовалось проводить исследование реакции двуглавой мышцы плеча на механическое раздражение [11].

В дальнейшем при проведении ряда исследований, знания по уточнению закономерностей развития ИК в различных возрастных периодах были расширены [12, 13].

Однако можно констатировать, что на настоящее время все выполненные работы как зарубежные, так и отечественные, посвященные изучению различных судебно-медицинских аспектов формирования ИК, являются, по своей сути, фенологическими, описывающими исключительно внешние аспекты формирования ИК.

Достоинством фенологического метода исследования является то, что он соответствует отдельным наблюдаемым фактам и дает возможность выполнить некоторые выводы на основании полученных данных.

Однако указанный метод имеет и свои существенные недостатки, посольку не позволяет совершить никаких обобщений свыше проведенных наблюдений, и не только не дает возможности предсказывать какие-то существенно новые факты формирования ИК, но и объяснить суть уже выявленных закономерностей.

Недостаточность знаний о механизме формирования валика локального посмертного мышечного сокращения отражена даже в наиболее часто употребляемых названиях изучаемого феномена. Так, например, наиболее широко используемый термин «идиомускулярная контрактура» буквально означает отдельное, своеобразное, необычное мышечное сокращение. Не раскрывает сущность рассматриваемого явления и такой употребляемый в качестве синонима термин, как «идиомускулярная опухоль».

Очевидно, что отмеченная терминология скорее указывает на отсутствие понимания фундаментальных механизмов формирования ИК, чем на суть рассматриваемого явления.

Цель исследования — разработать теоретические основы формирования идиомускулярной контрактуры и провести их экспериментальную проверку.

Материал и методы

Практический материал был набран при непосредственном исследовании тел умерших в условиях танатологического отделения на базе Бюро судебно-медицинской экспертизы им. Д.И. Мастбаума г. Рязани в 2023—2024 гг.

Объектами исследования были 5 трупов лиц мужского пола в возрасте от 43 до 50 лет, на которых с соблюдением всех этических норм и достойного отношения к телу умершего исследовали ответную реакцию скелетных мышц на механическое раздражение. Время наступления смерти всех умерших было достоверно известно и составляло от 4 до 8 ч.

Принципиально в настоящем исследовании было добиться блокады механосенситивных (МС) каналов. Для этой цели использовали метод внутритканевого электрофореза ионов гадолиния (Gd3+), которые широко используются в разных электрофизиологических экспериментах для селективной блокады МС-каналов.

С этой целью на передней поверхности плеча, в средней трети, на участке размером 50×50 мм предварительно вводили подкожно 1% водный раствор хлорида гадолиния (GdCl3). Электрофорез проводили с использованием аппарата «Элфор-Проф» с системой стабилизации силы тока, который подается на рабочие электроды. При проведении процедуры применяли электроды из специальной резины, в состав которой входит токопроводящий компонент. Электроды размером 50×50 мм с прокладками располагали: катод — на переднюю поверхность средней трети плеча, а анод — на заднюю поверхность. Параметры электрического тока регулировали в пределах 50 мА/см2. Продолжительность электрофореза составляла 15 мин. Процедуру проводили однократно.

Результаты

Установлено, что при проведении пробы на ИК давление, создаваемое от удара, непосредственно влияет на давление на фронте волны сжатия в исследуемой мышце. Увеличение силы удара приводит к увеличению сил растяжения и изгиба мышцы в целом и, как следствие, — к растяжению сарколеммы тех участков мышечных волокон, которые находятся в зонах напряженно деформированного состояния.

Известно, что деформация (растяжение) клеточной мембраны приводит к активации расположенных в сарколемме механоиндуцируемых (МС) каналов, являющихся ключевыми участниками процессов передачи механических сигналов от клеточной поверхности к цитоплазматическим структурам [14].

Соответственно, в мышечных волокнах активация МС-каналов приводит к поступлению в цитозоль миоцитов ионов Ca2+ и, как следствие, к сокращению мышечного волокна [15].

Вышеизложенное дает основание для разработки предположения, что происходящее при проведении пробы на ИК локальное растяжение мембраны мышечных волокон приводит к активации МС-каналов и трансмембранному входу в цитозоль Ca2+ и, как следствие, к формированию местного, нераспространяющегося мышечного сокращения.

Для экспериментальной проверки вышеуказанного предположения была проведена серия из 10 экспериментальных исследований, в ходе которых в 5 случаях перед проведением пробы на ИК в исследуемый участок двуглавой мышцы плеча методом электрофореза вводили ионы гадолиния (Gd3+), который обратимо блокирует работу МС-каналов, действуя с наружной стороны мембраны [16].

Установлено, что после предварительной импрегнации мышечной ткани ионами Gd3+ ИК не формировалась ни в одном случае, а на месте локального ударного воздействия образовывалась отчетливо пальпируемая вмятина мягких тканей.

В качестве контроля эксперимента на другом плече (5 наблюдений) подкожно вводили 0,9% раствор хлорида натрия (NaCl) с последующим проведением электрофореза. В этих случаях на месте всех локальных ударных воздействий происходило образование ИК разной степени выраженности — от отчетливо видимой до определяемой пальпаторно.

Заключение

В основе формирования ИК лежит вызванная локальным растяжением сарколеммы мышечного волокна активация механосенсетивных кальциевых каналов, приводящая к входу в цитозоль Ca2+ и, как следствие, к локальному мышечному сокращению.

Идиомускулярная контрактура является местным, нераспространяющимся процессом сокращения, локализованным в том участке мышечного волокна, который является непосредственным объектом механического воздействия, приложенного непосредственно к мышце.

В связи с тем, что термины «идиомускулярная опухоль» и «идиомускулярная контрактура» не раскрывают сущность рассматриваемого явления, вместо них более уместно употреблять понятие «механоиндуцированная контрактура» или в качестве синонима «механосенситивная контрактура» как более точно раскрывающие механизм, приводящий к формированию исследуемого феномена.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Литература / References:

  1. Dowler B. Experimental researches on the post-mortem contractility of the muscles, with observations on the reflex theory. New York: Craighead, printer, 112 Fulton Street; 1846.
  2. The idiomuscular contraction is the subject of a posthumous paper by Lautenbach in the Philadelphia medical times. The Journal of Nervous and Mental Disease. 1881;8(1):161. 
  3. Zsako S. Die Bestimmung der Todeszeit durch die muskelmechanischen Erscheinungen. Münch med Wochenschr. 1916;3:82. 
  4. Dotzauer G. Idiomuskulärer Wulst und postmortale Blutung bei plötzlichen Todesfällen. Deutsche Zeitschrift für die gesamte gerichtliche Medizin. 1958;46:761-771. 
  5. Popwassilew J, Palrn W. Ober die Todeszeilbestimmung in den ersten 10 Stunden. Z Arztl Fortbildung. 1960;54:734-737. 
  6. Semmler J. Einfluss der Umgebungslemperalur auf die Todeszeitbeslimmung durch eleklrische Reizung der Oberlidmuskulalur menschlicher. Leichen: Med Diss Magdeburg; 1979.
  7. Henssge C, Madea B. Estimation of the time since death in the early post-mortem period. Forensic Sci Int. 2004;144(2-3):167-175.  https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2004.04.051
  8. Warther S, Sehner S, Raupach T, et al. Estimation of the time since death: Post-mortem contractions of human skeletal muscles following mechanical stimulation (idiomuscular contraction). Int J Legal Med. 2012;126(3):399-405.  https://doi.org/10.1007/s00414-011-0665-3
  9. Burkhard M. Estimation of the Time Since Death. Boca Raton: CRC Press; 2023.
  10. Stigte H, Krap T, Gelderman T, et al. Technical note: Practical application of post-mortem mechanical stimulation of skeletal muscle, a field study. Int J Legal Med. 2024;138(1):55-60.  https://doi.org/10.1007/s00414-022-02873-3
  11. Письмо Бюро главной судебно-медицинской экспертизы (БГСМЭ) МЗ РСФСР № 684 от 08.04.1986. по определению давности смерти.
  12. Кильдюшов Е.М., Услонцев Д.Н., Туманов Э.В., Соколова З.Ю., Крупнов Н.М., Черданцева Т.М. Определение времени наступления смерти у детей (1-3 года) по валику мышечного сокращения (идиомускулярная опухоль). Судебно-медицинская экспертиза. 2021;64(2):28-31.  https://doi.org/10.17116/sudmed20216402128
  13. Услонцев Д.Н., Кильдюшов Е.М., Туманов Э.В. О необходимости унифицированного подхода к оценке валика мышечного сокращения (идиомускулярная опухоль) при определении времени наступления смерти. Судебно-медицинская экспертиза. 2021;64(4):37-41.  https://doi.org/10.17116/sudmed20216404137
  14. Arnadóttir J, Chalfie M. Eukaryotic Mechanosensitive Channels. Annu Rev Biophys. 2010;39:111-137.  https://doi.org/10.1146/annurev.biophys.37.032807.125836
  15. Gash MC, Kandle PF; Murray IV, Varacallo M. Physiology, Muscle Contraction In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2024.
  16. Ermakov YA, Kamaraju K, Sengupta K, Sukharev S. Gadolinium Ions Block Mechanosensitive Channels by Altering the Packing and Lateral Pressure of Anionic Lipids. Biophys J. 2010;98(6):1018-1027. https://doi.org/10.1016/j.bpj.2009.11.044

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо со ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail

Мы используем файлы cооkies для улучшения работы сайта. Оставаясь на нашем сайте, вы соглашаетесь с условиями использования файлов cооkies. Чтобы ознакомиться с нашими Положениями о конфиденциальности и об использовании файлов cookie, нажмите здесь.