Categorii
Seo

Ce se intampla cu corpurile noastre dupa ce murim

Ce se intampla cu corpurile noastre dupa ce murim

(Credit de imagine:

Getty Images

)

Defalcarea corpurilor noastre dupa moarte poate fi fascinanta – daca indraznesti sa aprofundezi detaliile. Mo Costandi investigheaza.

„S-ar putea sa fie nevoie de putina forta pentru a rupe acest lucru”, spune medicul mortist Holly Williams, ridicand bratul lui John si aplecandu-l usor la degete, cot si incheietura mainii. „De obicei, cu cat un corp este mai proaspat, cu atat imi este mai usor sa lucrez la mine.”

Williams vorbeste incet si are un comportament fericit, care contrazice natura muncii sale. Crescuta si angajata acum la o funerara administrata de o familie din nordul Texasului, a vazut si s-a ocupat de cadavre aproape zilnic inca din copilarie. Acum, in varsta de 28 de ani, estimeaza ca a lucrat la ceva de genul a 1.000 de trupuri.

Munca ei presupune colectarea cadavrelor recent decedate din zona Dallas – Fort Worth si pregatirea lor pentru inmormantarea lor.

„Majoritatea oamenilor pe care ii ridicam mor in case de batrani”, spune Williams, „dar uneori avem oameni care au murit din cauza ranilor prin impuscare sau intr-o epava a masinii. S-ar putea sa primim un telefon pentru a ridica pe cineva care a murit singur si care nu a fost gasit de zile sau saptamani, iar acestia se vor descompune deja, ceea ce imi ingreuneaza munca ”.

John murise cu aproximativ patru ore inainte ca trupul sau sa fie adus in camera funerara. Fusese relativ sanatos aproape toata viata. El isi lucrase toata viata pe campurile petroliere din Texas, o slujba care il mentinea activ fizic si in stare destul de buna. Incetase de fumat cu zeci de ani mai devreme si bause alcool moderat. Apoi, intr-o dimineata rece de ianuarie, a suferit un atac de cord masiv acasa (aparent declansat de alte complicatii necunoscute), a cazut pe podea si a murit aproape imediat. Avea doar 57 de ani.

Acum, John se intindea pe masa de metal a lui Williams, cu corpul infasurat intr-o foaie alba de in, rece si rigid la atingere, cu pielea cenusie-violet – semne povestitoare ca primele etape ale descompunerii erau pe cale de a incepe.

Auto-digestie

Departe de a fi „mort”, un cadavru putrezit este plin de viata. Un numar tot mai mare de oameni de stiinta considera un cadavru putrezit ca piatra de temelie a unui ecosistem vast si complex, care apare la scurt timp dupa moarte si infloreste si evolueaza pe masura ce descompunerea are loc.

Descompunerea incepe la cateva minute dupa moarte cu un proces numit autoliza sau auto-digestie. La scurt timp dupa ce inima inceteaza sa mai bata, celulele devin private de oxigen, iar aciditatea lor creste pe masura ce subprodusele toxice ale reactiilor chimice incep sa se acumuleze in interiorul lor. Enzimele incep sa digere membranele celulare si apoi se scurg pe masura ce celulele se descompun.

Array

Acest lucru incepe de obicei in ficat, care este bogat in enzime, si in creier, care are un continut ridicat de apa. In cele din urma, insa, toate celelalte tesuturi si organe incep sa se descompuna in acest fel. Celulele sanguine deteriorate incep sa se scurga din vasele sparte si, ajutate de gravitatie, se instaleaza in capilare si vene mici, decolorand pielea.

De asemenea, temperatura corpului incepe sa scada, pana cand se acomodeaza cu mediul inconjurator. Apoi, rigor mortis – „rigiditatea mortii” – se instaleaza, incepand cu pleoapele, muschii maxilarului si gatului, inainte de a-si intra in trunchi si apoi in membre. In viata, celulele musculare se contracta si se relaxeaza datorita actiunilor a doua proteine ​​filamentoase (actina si miozina), care aluneca una de alta. Dupa moarte, celulele se epuizeaza din sursa lor de energie si filamentele de proteine ​​se blocheaza la locul lor. Acest lucru face ca muschii sa devina rigizi si sa blocheze articulatiile.

(Credit: Science Photo Library)

In timpul acestor stadii incipiente, ecosistemul cadavric consta in cea mai mare parte din bacteriile care traiesc in si pe corpul uman viu. Corpurile noastre gazduiesc un numar imens de bacterii; fiecare dintre suprafetele si colturile corpului ofera un habitat pentru o comunitate microbiana specializata. De departe, cea mai mare dintre aceste comunitati se afla in intestin, care gazduieste miliarde de bacterii de sute sau poate mii de specii diferite.

Microbiomul intestinal este unul dintre cele mai fierbinti subiecte de cercetare din biologie; a fost legata de roluri in sanatatea umana si de o multitudine de afectiuni si boli, de la autism si depresie la sindromul intestinului iritabil si obezitate. Dar stim inca putin despre acesti pasageri microbieni cat suntem in viata. Stim si mai putin despre ce li se intampla atunci cand murim.

Oprire imuna

In august 2014, criminalistul Gulnaz Javan de la Universitatea de Stat Alabama din Montgomery si colegii sai au publicat primul studiu despre ceea ce au numit thanatomicrobiomul (din thanatos , cuvantul grecesc pentru „moarte”).

„Multe dintre esantioanele noastre provin din dosare penale”, spune Javan. „Cineva moare prin sinucidere, omucidere, supradozaj de droguri sau accident de trafic, iar eu colectez mostre de tesut din corp. Exista probleme etice [pentru ca] avem nevoie de consimtamant ”.

Majoritatea organelor interne sunt lipsite de microbi atunci cand suntem in viata. La scurt timp dupa moarte, insa, sistemul imunitar inceteaza sa mai functioneze, lasandu-i sa se raspandeasca liber in tot corpul. Acest lucru incepe de obicei in intestin, la jonctiunea dintre intestinul subtire si gros. Lasate necontrolate, bacteriile noastre intestinale incep sa digere intestinele – si apoi tesuturile din jur – din interior spre exterior, folosind cocktailul chimic care se scurge din celulele deteriorate ca sursa de hrana.

Apoi invadeaza capilarele sistemului digestiv si ganglionii limfatici, raspandindu-se mai intai in ficat si splina, apoi in inima si creier.

Bacteriile transforma hemoglobina din sange in sulfhemoglobina (credit: Science Photo Library)

Javan si echipa ei au prelevat mostre de ficat, splina, creier, inima si sange de la 11 cadavre, intre 20 si 240 de ore dupa moarte. Au folosit doua tehnologii diferite de secventare ADN de ultima generatie, combinate cu bioinformatica, pentru a analiza si compara continutul bacterian al fiecarei probe.

Probele prelevate din diferite organe din acelasi cadavru erau foarte asemanatoare, dar foarte diferite de cele prelevate din aceleasi organe din celelalte corpuri. Acest lucru se poate datora partial diferentelor in compozitia microbiomului fiecarui cadavru sau poate fi cauzat de diferente in timpul scurs de la moarte. Un studiu anterior al soarecilor in descompunere a dezvaluit ca, desi microbiomul se schimba dramatic dupa moarte, o face intr-un mod consecvent si masurabil. Cercetatorii au reusit sa estimeze timpul mortii pana la trei zile de la o perioada de aproape doua luni.

Lista de verificare a bacteriilor

Studiul lui Javan sugereaza ca acest „ceas microbian” poate sa bifeze si in corpul uman in descompunere. A aratat ca bacteriile au ajuns la ficat la aproximativ 20 de ore dupa moarte si ca le-a luat cel putin 58 de ore sa se raspandeasca in toate organele din care au fost prelevate probe. Astfel, dupa ce murim, bacteriile noastre se pot raspandi prin corp intr-un mod sistematic, iar momentul cu care se infiltreaza mai intai intr-un organ intern si apoi altul poate oferi un nou mod de estimare a timpului care a trecut de la moarte.

„Dupa moarte, compozitia bacteriilor se schimba”, spune Javan. „Se muta in inima, creier si apoi organele de reproducere dureaza.” In 2014, Javan si colegii ei au obtinut o subventie de 200.000 de dolari (131.360 GBP) de la National Science Foundation pentru a investiga in continuare. „Vom face secventierea urmatoarei generatii si bioinformatica pentru a vedea care organ este cel mai potrivit pentru estimarea [timpului mortii] – asta este inca neclar”, spune ea.

Un lucru care pare clar, totusi, este ca o compozitie diferita de bacterii este asociata cu diferite etape de descompunere.

Microbiomul bacteriilor se schimba cu fiecare ora dupa moarte (Credit: Getty Images)

Dar cum arata acest proces?

Imprastiate printre pinii din Huntsville, Texas, se afla in jur de o jumatate de duzina de cadavre umane in diferite etape ale decaderii. Cele doua corpuri cele mai recent plasate sunt imprastiate aproape de centrul incintei mici, cu o mare parte din pielea lor moale, gri-albastra, pastrata inca intacta, custile si oasele pelvine vizibile intre carnea putrefianta lent. La cativa metri distanta se afla un altul, complet scheletonizat, cu pielea sa neagra, intarita, agatata de oase, de parca ar purta un costum de latex stralucitor si o casca. Mai departe, dincolo de alte ramasite scheletice imprastiate de vulturi, se afla un al treilea corp intr-o cusca de lemn si sarma. Se apropie de sfarsitul ciclului mortii, partial mumificat. Cateva ciuperci mari si maronii cresc de unde a fost odata un abdomen. 

Cariere naturala

Pentru majoritatea dintre noi vederea unui cadavru putrezit este in cel mai bun caz nelinistitoare si, in cel mai rau caz, respingatoare si inspaimantatoare, chestia cosmarurilor. Dar acest lucru este de zi cu zi pentru oamenii de la Centrul de Stiinte Medicale Aplicate din sud-estul Texasului. Deschisa in 2009, instalatia este situata intr-o zona de 247 acri de padure nationala detinuta de Sam Houston State University (SHSU). In cadrul sau, un teren de noua acri de teren impadurit dens a fost izolat din zona mai larga si subdivizat in continuare, prin garduri de sarma verde de 10 metri inaltime, acoperite cu sarma ghimpata. 

La sfarsitul anului 2011, cercetatorii SHSU Sibyl Bucheli si Aaron Lynne si colegii lor au plasat aici doi cadavri proaspeti si i-au lasat sa se descompuna in conditii naturale.

Odata ce auto-digestia este in curs si bacteriile au inceput sa scape din tractul gastro-intestinal, incepe putrefactia. Aceasta este moartea moleculara – descompunerea tesuturilor moi chiar mai departe, in gaze, lichide si saruri. Este deja in curs de desfasurare in etapele anterioare ale descompunerii, dar intr-adevar incepe cand bacteriile anaerobe intra in actiune.

Este probabil ca fiecare cadavru sa aiba propria sa semnatura microbiana unica (Credit: Science Photo Library)

Putrefactia este asociata cu o schimbare marcata de la speciile bacteriene aerobe, care necesita oxigen pentru a creste, la cele anaerobe, care nu. Acestea se hranesc apoi cu tesuturile corpului, fermentand zaharurile din ele pentru a produce subproduse gazoase precum metan, hidrogen sulfurat si amoniac, care se acumuleaza in corp, umfland (sau „balonand”) abdomenul si uneori alte parti ale corpului.

Acest lucru determina decolorarea in continuare a corpului. Deoarece celulele sanguine deteriorate continua sa scurga din vasele care se dezintegreaza, bacteriile anaerobe transforma moleculele de hemoglobina, care odinioara transportau oxigen in jurul corpului, in sulfhemoglobina. Prezenta acestei molecule in sangele asezat confera pielii aspectul marmorat, negru-verzui caracteristic unui corp supus descompunerii active.

Habitat specializat

Deoarece presiunea gazului continua sa se acumuleze in interiorul corpului, aceasta determina aparitia de vezicule pe toata suprafata pielii. Aceasta este urmata de slabirea si apoi „alunecarea” foilor mari de piele, care raman abia atasate de cadrul deteriorat de dedesubt. In cele din urma, gazele si tesuturile lichefiate se purjeaza din corp, scurgeri de obicei din anus si alte orificii si frecvent, de asemenea, din scurgerea pielii rupte in alte parti ale corpului. Uneori, presiunea este atat de mare incat abdomenul se deschide.

Balonarea este adesea utilizata ca marker pentru tranzitia intre etapele timpurii si cele ulterioare ale descompunerii, iar un alt studiu recent arata ca aceasta tranzitie se caracterizeaza printr-o schimbare distincta a compozitiei bacteriilor cadaverice.

Bucheli si Lynne au prelevat probe de bacterii din diferite parti ale corpului la inceputul si la sfarsitul stadiului de balonare. Apoi au extras ADN-ul bacterian din probe si l-au secventiat.

Mustele depun oua pe un cadavru in orele de dupa moarte, fie in orificii, fie in rani deschise (Credit: Science Photo Library)

Ca entomolog, Bucheli este interesat in principal de insectele care colonizeaza cadavrele. Ea considera un cadavru ca un habitat specializat pentru diferite specii de insecte necrofage (sau „mancatoare de moarte”), dintre care unele isi vad intregul ciclu de viata in, pe si in jurul corpului.

Cand un corp in descompunere incepe sa se purge, el devine complet expus mediului inconjurator. In acest stadiu, ecosistemul cadavric isi intra cu adevarat in propriul sau: un „hub” pentru microbi, insecte si eliminatori.

Ciclul viermei

Doua specii strans legate de descompunere sunt mufele si mustele carnii (si larvele lor). Cadavrele degaja un miros neplacut, bolnav, compus dintr-un cocktail complex de compusi volatili care se schimba pe masura ce descompunerea progreseaza. Mustele detecteaza mirosul folosind receptori specializati pe antene, apoi aterizeaza pe cadavru si isi depun ouale in orificii si rani deschise.

Fiecare musca depune in jur de 250 de oua care eclozeaza in decurs de 24 de ore, dand nastere la viermi mici din prima etapa. Acestea se hranesc cu carnea putrezita si apoi muta in viermi mai mari, care se hranesc cateva ore inainte de a muta din nou. Dupa ce au hranit inca ceva, acesti viermi mai mari si acum ingrasati se indeparteaza de corp. Apoi, pupeaza si se transforma in muste adulte, iar ciclul se repeta pana cand nu mai ramane nimic din care sa se hraneasca.

Viermii care se rasucesc genereaza o cantitate enorma de caldura in corp (Credit: Science Photo Library)

In conditiile potrivite, un corp in descompunere activa va avea un numar mare de viermi din stadiul trei care se hranesc cu el. Aceasta „masa de viermi” genereaza multa caldura, crescand temperatura interioara cu peste 10C (18F). La fel ca pinguinii care se inghesuie in Polul Sud, viermii individuali din masa sunt in permanenta in miscare. Dar, in timp ce pinguinii se strang pentru a se incalzi, viermii din masa se misca pentru a ramane raciti.

„Este o sabie cu doua taisuri”, explica Bucheli, inconjurat de insecte mari de jucarie si de o colectie de papusi Monster High in biroul ei SHSU. „Daca esti mereu la margine, s-ar putea sa fii mancat de o pasare si daca esti mereu in centru, s-ar putea sa fii gatit. Asa ca se misca constant de la centru la margini si inapoi. ”

Prezenta mustelor atrage pradatori precum gandacii, acarienii, furnicile, viespile si paianjenii, care se hranesc apoi cu oua si larve ale mustelor. Vulturii si alti gunoieri, precum si alte animale mari care mananca carne, pot cobori, de asemenea, asupra corpului.

Repertoriu unic

Cu toate acestea, in absenta scuturilor, viermii sunt responsabili de indepartarea tesuturilor moi. Asa cum a remarcat Carl Linnaeus (care a conceput sistemul prin care oamenii de stiinta numesc speciile) in 1767, „trei muste ar putea consuma un cadavru de cal la fel de repede ca un leu”. Viteii din etapa a treia se vor indeparta de un cadavru in numar mare, urmand adesea acelasi traseu. Activitatea lor este atat de riguroasa incat caile lor de migratie pot fi vazute dupa terminarea descompunerii, ca brazde adanci in sol care emana din cadavru.

Fiecare specie care viziteaza un cadavru are un repertoriu unic de microbi intestinali, iar diferite tipuri de sol sunt susceptibile de a adaposti comunitati bacteriene distincte – a caror compozitie este probabil determinata de factori precum temperatura, umiditatea si tipul si textura solului.

(Credit: Science Photo Library)

Toti acesti microbi se amesteca si se amesteca in ecosistemul cadavric. Mustele care aterizeaza pe cadavru nu numai ca isi vor depune ouale pe el, ci vor prelua si unele bacterii pe care le gasesc acolo si le vor lasa pe ale lor. Si tesuturile lichefiate care se scurg din corp permit schimbul de bacterii intre cadavru si solul de dedesubt.

Cand preleveaza probe de la cadavre, Bucheli si Lynne detecteaza bacteriile care provin de la pielea corpului si de la mustele si gunoaiele care il viziteaza, precum si din sol. „Cand un corp se purjeaza, bacteriile intestinale incep sa iasa si vedem o proportie mai mare dintre ele in afara corpului”, spune Lynne.

Astfel, este posibil ca fiecare cadavru sa aiba o semnatura microbiologica unica, iar aceasta semnatura se poate schimba in timp, in functie de conditiile exacte ale scenei mortii. O mai buna intelegere a compozitiei acestor comunitati bacteriene, a relatiilor dintre ele si a modului in care acestea se influenteaza reciproc pe masura ce se descompune ar putea ajuta intr-o zi echipele de criminalistica sa afle mai multe despre unde, cand si cum a murit o persoana.

Piese ale puzzle-ului

De exemplu, detectarea secventelor de ADN cunoscute ca fiind unice pentru un anumit organism sau tip de sol intr-un cadavru ar putea ajuta anchetatorii de la locul crimei sa lege corpul unei victime ale crimei cu o anumita locatie geografica sau sa restranga cautarea lor de indicii chiar mai departe, poate la un camp specific intr-o anumita zona.

„Au existat mai multe dosare in instanta in care entomologia criminalistica s-a ridicat intr-adevar si a oferit piese importante ale puzzle-ului”, spune Bucheli, adaugand ca spera ca bacteriile ar putea oferi informatii suplimentare si ar putea deveni un alt instrument de rafinare a estimarilor timpului de deces. „Sper ca in aproximativ cinci ani putem incepe sa folosim date bacteriene in studii”, spune ea.

In acest scop, cercetatorii sunt ocupati sa catalogheze speciile bacteriene din corpul uman si pe acesta si studiaza modul in care populatiile bacteriene difera intre indivizi. „Mi-ar placea sa am un set de date de la viata la moarte”, spune Bucheli. „Mi-ar placea sa intalnesc un donator care sa ma lase sa iau probe bacteriene cat sunt in viata, prin procesul lor de moarte si in timp ce se descompun”.

Dronele ar putea fi folosite pentru a gasi corpuri ingropate analizand solul (Credit: Getty Images)

„Ne uitam la fluidul de purjare care iese din corpurile in descompunere”, spune Daniel Wescott, directorul Centrului de Antropologie Legala de la Universitatea de Stat din Texas din San Marcos.

Wescott, un antropolog specializat in structura craniului, foloseste un scaner micro-CT pentru a analiza structura microscopica a oaselor aduse inapoi de la ferma corpului. De asemenea, el colaboreaza cu entomologi si microbiologi – inclusiv Javan, care a fost ocupat cu analiza esantioanelor de sol de cadavre colectate de la instalatia din San Marcos – precum si cu ingineri de computer si un pilot, care opereaza o drona care face fotografii aeriene ale instalatiei.

„Citeam un articol despre dronele care zboara peste campurile de cultura, uitandu-ma la care dintre ele ar fi cel mai bine sa plantam”, spune el. „Se uitau la infrarosu apropiat, iar solurile bogate in organici aveau o culoare mai inchisa decat celelalte. M-am gandit ca daca pot face asta, atunci poate ca vom putea ridica aceste mici cercuri. ”

Sol bogat

Aceste „cercuri mici” sunt insule de descompunere a cadavrelor. Un corp in descompunere modifica semnificativ chimia solului sub el, provocand modificari care pot persista ani de zile. Purjarea – scurgerea materialelor defalcate din ceea ce a mai ramas din corp – elibereaza substante nutritive in solul subiacent, iar migratia larvei transfera o mare parte din energia dintr-un corp in mediul mai larg.

In cele din urma, intregul proces creeaza o „insula de descompunere a cadavrelor”, o zona foarte concentrata a solului bogat organic. Pe langa eliberarea substantelor nutritive in ecosistemul mai larg, acesta atrage si alte materiale organice, precum insectele moarte si materiile fecale de la animale mai mari.

Conform unei estimari, un corp mediu uman este format din 50-75% apa si fiecare kilogram de masa corporala uscata elibereaza in cele din urma 32g de azot, 10g de fosfor, 4g de potasiu si 1g de magneziu in sol. Initial, ucide o parte din vegetatia subiacenta si inconjuratoare, posibil din cauza toxicitatii azotului sau din cauza antibioticelor gasite in organism, care sunt secretate de larvele de insecte pe masura ce se hranesc cu carnea. In cele din urma, insa, descompunerea este benefica pentru ecosistemul inconjurator.

Mineralele unui cadavru continua sa se strecoare in sol la cateva luni dupa moarte (Credit: Getty Images)

Biomasa microbiana din insula de descompunere a cadavrelor este mai mare decat in ​​alte zone din apropiere. Viermii nematode, asociati cu descompunerea si atrasi de nutrientii care se scurg, devin mai abundenti, iar viata plantelor devine mai diversa. Cercetarile ulterioare asupra modului in care corpurile in descompunere modifica ecologia mediului inconjurator pot oferi o noua modalitate de a gasi victime ale crimelor ale caror corpuri au fost ingropate in morminte putin adanci.

Analiza solului in morminte poate oferi, de asemenea, un alt mod posibil de estimare a timpului decesului. Un studiu din 2008 al modificarilor biochimice care au loc intr-o insula de descompunere a cadavrelor a aratat ca concentratia solului de lipid-fosfor care se scurge dintr-un cadavru atinge varfurile la aproximativ 40 de zile dupa moarte, in timp ce cele ale azotului si ale fosforului extractibil au varf la 72 si 100 de zile, respectiv. Cu o intelegere mai detaliata a acestor procese, analizele biochimiei solului grav ar putea ajuta intr-o zi cercetatorii criminalistici sa estimeze cu cat timp in urma un corp a fost plasat intr-un mormant ascuns.

Aceasta este o versiune editata a unui articol publicat initial de Mosaic si este reprodusa sub o licenta Creative Commons. Pentru mai multe despre problemele din jurul acestei povesti, vizitati site-ul web al mozaicului aici.

Distribuiti aceasta poveste pe Facebook , Google+ sau Twitter .