Characteristics and dynamics of autolytic microscopic changes in myocardial structures after hanging

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: Establishing the duration of death is a main challenge in forensic medical examinations of the corpses of persons who died from various external influences. This problem has recently attracted the attention of several researchers in the field of forensic medicine worldwide, whose efforts have been focused on finding new approaches to solving this complex problem. However, to date, methods that allow establishing duration of death more accurately remains to be developed.

AIM: To identify the dynamics of autolytic changes in myocardial structures at different times after death from hanging, making it possible to establish duration of death.

MATERIALS AND METHODS: The histological structure of the myocardium from 132 corpses of persons who died of mechanical asphyxia by hanging was studied. The corpses were of 112 men and 20 women aged 18–61 years. The postmortem period ranged from 6–14 to 72–76 hours, with most deaths occurring at 6–8 hours (9.8%), 9–10 hours (9.1%), 11–12 hours (8.3%), and 13–16 hours (7.6%). Cases with other postmortem periods ranged from 6.8% to 3.8%. In the Zeravshan Valley in Uzbekistan, which includes the main territory of the republic, the hot season usually lasts 3.6 months, from May 27 to September 14, with a maximum average daily temperature of 28°C–32°C. The hottest month of the year in the region is July, with an average temperature of 42°C–45°C. The cold season lasts 3.5 months on average, from November 25 to March 4, with a minimum average daily temperature of 8°C–11°C. Based on this, they were divided into the following subgroups: those who died in conditions of relatively low ambient temperatures (–7... + 14°C; n=63), those who died in conditions of average temperatures (7°С–20°С; n=46), and those who died in conditions of high temperatures (not lower than 25°С–30°С; n=23). In addition to the external temperature, other factors were considered, such as humidity, pressure, wind speed, etc., information on which was obtained through the official website of the Uzhydromet center (https://ru.weatherspark.com).

RESULTS: Under high air temperature conditions, autolytic changes in cardiomyocytes appeared 9–10 hours after death from hanging; by 25–28 hours, an increase in the area of cell cytolysis was observed. Under average ambient temperature conditions, similar changes in cardiomyocytes were noted after 11–12 hours, and by 25–28 hours, cardiomyocyte shrinkage was determined. Under low temperature conditions, similar conditions were found at 13–14 and 25–28 hours. Pronounced destructive changes in vascular structures in high temperature conditions occurred within 19–20 hours after death. The perivascular space greatly expands during the postmortem period, and in average temperature conditions, such states are observed by 21–22 hours and after 23–24 hours in low temperature conditions. In high temperature conditions, autolysis in the vessels developed 11–12 hours after death from hanging. Furthermore, in average temperature conditions, these changes were observed after 13–14 hours and after 15–16 hours in low temperature conditions. Consequently, autolytic changes in the structures of blood vessels and intravascular contents of the myocardium develop at different times in the postmortem period, depending on the temperature conditions of the external environment.

CONCLUSION: Considering the results of the assessment of the degree of development of cadaveric phenomena and those of supravital reactions, the data provided can be used in forensic practice in establishing the age of death after hanging, depending on the temperature conditions of the dry arid zone.

About the authors

Sayit I. Indiaminov

Republican Scientific and Practical Center for Forensic Medical Examination; Tashkent Pediatric Medical Institute

Author for correspondence.
Email: omadlikun@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9735-0338

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

Uzbekistan, Tashkent; Tashkent

Ziyadulla E. Zhumanov

Samarkand State Medical Institute

Email: omadlikun@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7777-4288

Dr. Sci. (Philosophy), Assistant Professor

Uzbekistan, Samarkand

Sofya A. Blinova

Samarkand State Medical Institute

Email: sofiya2709@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9096-1774

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

Uzbekistan, Samarkand

References

  1. Buromsky IV, Sidorenko ES, Ermakova YuV. The current state of the establishment of prescription of death coming and the ways to its further. Forensic Medical Expertise. 2018;61(4):59–62. EDN: XYHFPN doi: 10.17116/sudmed201861459
  2. Bleshnikov IL, Belykh AN, Boldarian AA, et al. Forensic medicine: National guide. Ed. by Y.I. Pigolkin. Moscow: GEOTAR-Media; 2018. P. 26. (In Russ). EDN: IAIOGC
  3. Blair JA, Wang Hernandez D, Siedlak SL, et al. Individual case analysis of postmortem interval time on brain tissue preservation. PLoS One. 2016;11(3):0151615. doi: 10.1371/journal.pone.0151615
  4. Siddamsetty AK, Verma SK, Kohli A, et al. Estimation of time since death from electrolyte, glucose and calcium analysis of postmortem vitreous humor in semi-arid climate. Med Sci Law. 2014;54(3):158–166. doi: 10.1177/0025802413506424
  5. Tao L, Ma JL, Chen L. [Research progress on estimation of early postmortem interval. (In Chinese)]. Fa Yi XueZa Zhi. 2016;32(6):444–447. doi: 10.3969/j.issn.1004-5619.2016.06.013
  6. Zhu Y, Wang L, Yin Y, Yang E. Systematic analysis of gene expression patterns associated with postmortem interval in human tissues. Sci Rep. 2017;7(1):5435. doi: 10.1038/s41598-017-05882-0
  7. Vavilov AY, Malkov AV. Accounting for the «temperature plateau» as a condition for improving the accuracy of diagnosing the age of death. Meditsinskaya ekspertiza i pravo. 2012;(1):14–16. (In Russ). EDN: OXWMAN
  8. Lavrukova OS, Popov VL, Lyabzina SN, et al. The changes in the temperature of a corpse in the course of its decomposition (an experimental study). Forensic Medical Expertise. 2017;60(3):19–22. EDN: WHRJKO doi: 10.17116/sudmed201760319-22
  9. Pigolkin YuI, Korovin AA, Bogomolov DV, Bogomolova IN. Morphometric approaches to diagnosing the duration of death. Forensic Medical Expertise. 2001;44(1):3–6. EDN: YFKUBT
  10. Putintsev VA, Bogomolov DV, Sundukov DV. Morphological characteristics of different rates of dying. General Reanimatology. 2018;14(4):35–43. EDN: YYFLED doi: 10.15360/1813-9779-2018-4-35-43
  11. Hostiuc S, Rusu MC, Mănoiu VS, et al. Usefulness of ultrastructure studies for the estimation of the postmortem interval. A systematic review. Rom J Morphol Embryol. 2017;58(2):377–384.
  12. Yang AS, Quan GL, Gao YG, et al. Rectal temperature of corpse and estimation of postmortem interval. Fa Yi Xue Za Zhi. 2019;35(6):726–732. doi: 10.12116/j.issn.1004-5619.2019.06.015
  13. Viter VI, Kungurova VV, Korotun VN. Forensic histology: A manual for doctors. 4th ed., revised and updated. Perm; Izhevsk: Expertiza; 2011. 259 р. (In Russ).
  14. Indiaminov SI, Zhumanov ZE, Blinova SA. Problems of establishing the limitation of death. Forensic Medical Expertise. 2020;63(6):45–50. EDN: FXLSCS doi: 10.17116/sudmed20206306145
  15. Osmikin VA, Osmikin YuV. Issues of entomology in forensic medicine. In: Modern issues of forensic medicine and expert practice: A collection of scientific articles. Ed. by V.I. Viter. Issue 9. Izhevsk: Expertise; 1997. Р. 138–143. (In Russ).
  16. Li C, Li Z, Tuo Y, et al. MALDI-TOF MS as a novel tool for the estimation of postmortem interval in live tissue samples. Sci Rep. 2017;7(1):4887. doi: 10.1038/s41598-017-05216-0
  17. Zissler A, Ehrenfellner B, Foditsch EE, et al. Does altered protein metabolism interfere with postmortem degradation analysis for PMI estimation? Int J Legal Med. 2018;132(5):1349–1356. doi: 10.1007/s00414-018-1814-8
  18. Babkina EP, Dolotin SA. The determination of depending on the duration of injury and time of death the dynamics of changes in the temperature characteristics of the liver. Russ J Forensic Medicine. 2017;3(4):8–11. EDN: ZXYEUX doi: 10.19048/2411-8729-2017-3-4-8-11
  19. Akopov VI. Forensic medicine: Textbook for bachelors. 3rd ed., revised and updated. Moscow: Yurait; 2016. 478 р. (In Russ).
  20. Kuzovkov AV. Determination of the age of human death by non-invasive thermometric method [dissertation abstract]: 14.03.05. Place of defence: Moscow State Medical and Dental University named after A.I. Evdokimov. Izhevsk; 2017. 23 р. (In Russ).
  21. Naumenko VG, Mityaeva NA. Histological and cytological methods of research in forensic medicine: Manual. Moscow: Medicine; 1980. 304 p. (In Russ).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Cytolysis of cardiomyocytes and marked vascular destruction. Hematoxylin-eosin staining. Ob. 40, ok. 10. Duration of death 24–26 hours.

Download (72KB)
3. Fig. 2. Shrinkage of cardiomyocytes. Hematoxylin-eosin staining. Ob. 40, ok. 10. Duration of death 13–14 hours.

Download (125KB)
4. Fig. 3. Pronounced destruction of blood vessels. Hematoxylin-eosin staining. Ob. 40, ok. 10. Duration of death 24–28 hours.

Download (91KB)

Copyright (c) 2024 Eco-Vector

License URL: https://eco-vector.com/for_authors.php#07

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».