Теория формирования валика посмертного мышечного сокращения при механическом раздражении скелетной мускулатуры

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.

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.

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.

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.