2024 год № 4

Аннотация:

Ключевые слова:

Abstract:

Key words:

Введение

Попытки использовать волосы человека в трасологических исследованиях предпринимались судебно-медицинскими экспертами давно с конца 19 века [8]. Исследования Л.О. Барсегянц и других авторов показали возможность установить механические повреждения волос, возникающие при различных видах травмирующих воздействий [1, 4, 5, 9]. Посредством применения рутинной световой микроскопии установлена возможность диагностировать действие тупого твердого предмета, ножниц и т. д. [3]. Исследования А.Е. Мальцева показали возможность перемещения фрагментов волос в глубину перелома плоской кости при травме черепа, возникающей при действии тупого твердого предмета [7].

Продолжая исследования в этой области А.Е. Мальцев в соавторстве с Е.В. Абдуллиной установили специфическую морфологическую картину повреждений волос, позволяющую проводить дифференциальную диагностику между сферическим твердым тупым предметом и предметом с ребром [2].

Постоянное совершенствование методов исследование, поиск новых методов привели к тому, что электронные сканирующие микроскопы (далее SEM) становится все более доступными и простым методом исследования [6, 11, 12]. Современные сканирующие микроскопы не требуют сложной пробоподготовки, имеют приемлемые портативные размеры, при достаточно больших размерах камер (определяющих параметры обследуемого объекта). Кроме этого, камеры современных SEM оснащены большим количеством детекторов, позволяющих регистрировать отраженные и вторичные электроны, рентгеновское излучение, и т. д., которые возникают при бомбардировке объекта исследования потоком электронов. Полученная информация с различных детекторов позволяет регистрировать структуру исследуемого объекта, его поверхность (в том числе и создавать ее 3D-модель) элементный состав, топографию распределения химических элементов и т. д. Такие широкие возможности SEM, по нашей гипотезе, должны в значительной мере раскрыть особенности повреждения волос при травме тупыми твердыми предметами, что и обусловило цель нашего исследования.

Цель исследования: установить специфические морфологические признаки повреждений волос с головы человека, формирующиеся при действии тупых твердых предметов.

В соответствии с классификацией Н.С. Эделева [10], нами использованы тупые твердые предметы с радиусом контактной поверхности соударения 40-80 мкм. На основании того нами были поставлены две задачи исследования:

1. Изучить особенности деформации волос человека при действии предметов с радиусом кривизны контактной поверхности соударения 40-80 мкм.

2. Выявить дифференциально-диагностические критерии, позволяющие по повреждениям волос установить исследуемый вид травмы.

Материалы и методы

Для изучения морфологии повреждений волос применялся электронный микроскоп "Hitachi FlexSem1000 II". Объектами исследования были волосы с различных областей волосистой части головы волонтеров, которые отстригались пучками по 5-10 волос. Волосы в каждой серии наблюдений фиксировались на углеродном скотче и помещались на алюминиевый предметный столик микроскопа.

В эксперименте использовались затупленные лезвия с остротой 40-80 мкм. Радиус кривизны контактной поверхности соударения устанавливалась при непосредственной электронной микроскопии контактной поверхности. Волосы закреплялись на деревянной подложке. Удары наносились двумя способами: протяжкой предмета поперек пучка волос и поперечным ударом предметом по пучку волос.

Сканирование производилось в режиме низкого вакуума (VP-SEM 10-30 Pa), на увеличении от ×160 до ×600. Ускоряющее напряжение составило 15-20 кВ, величина силы поглощенного тока - 400-800 мА, рабочая дистанция - 4,9-11 мм.

При электронной микроскопии выявляли морфологические особенности характерные для тех или иных повреждений. Для каждого признака рассчитывалась вероятность, его бальная оценка по формуле Байеса и значимость (мера Кульбака).

Результаты и обсуждение

Зона разделения волоса была неровная (вер. 1,0). Плоскость разделения была неровная ступенеобразная или бугристая. Степень неровности поверхности отделения усиливали выкрашивания и отжатия кутикулярной и кортикальной части волоса, регистрируемые в зоне внедрения травмирующего предмета. Далее регистрировалась гребнеообразная поверхность отделения, характерная для разрушения под действием сдвиговых деформаций (вер. 1,0). В зависимости от вида воздействия поверхность отделения была косопоперечной (при ударе с протяжкой) или поперечной (при отвесном ударе). При исследовании прикраевой зоны разрушения установлено, что имеет место деформация волоса как в зоне разделения, так и на отдалении (вер. 1,0). Общая деформация стержня волоса в зоне разрушения визуализировалась в виде продольных трещин стержня волоса на протяжении 3-4 его диаметров (вер. 0,5) (рис. 1), так и виде деформации концевой части волоса в виде "метелки" (вер. 0,4) (рис. 2).

Фрактографическое исследование зоны разрушения волоса показало наличие следующих признаков:

• ровные поперечные линии смятия чешуек кутикулы, указывающие на первоначальный контакт лезвия с волосом (вер. 0,8);
• вспучивание чешуек кутикулы на расстоянии свыше нескольких диаметров волоса от плоскости отрыва (вер. 1,0);
• параболические линии отрыва в начальной части плоскости отрыва, указывающие на пластическую деформацию волоса в зоне разрушения (вер. 1,0);
• трещины сдвиговой природы в прикраевой зоне плоскости разрушения (вер. 1,0);

Рис. 1. Электронограмма волоса, пересеченного лезвием с остротой 60 мкм. Стрелками красного цвета отмечены продольные трещины стержня волоса

Рис. 2. Электронограмма волоса, пересеченного лезвием с остротой 45 мкм: деформация в виде "метелки"

Таким образом, проведенное исследование посредством электронной сканирующей микроскопии показало наличие специфических признаков повреждений волос, образующихся под воздействием тупых предметов (с радиусом кривизны контактной поверхности соударения (40-80 мкм): ровные поперечные линии смятия чешуек кутикулы, указывающие на первоначальный контакт лезвия с волосом (вер. 0,8); крупнобугристая зона разрыва (вер. 0,4), крупнозубчатая поверхность разделения (вер. 1,0); сдвиговый отрыв в зоне внедрения лезвия (вер. 0,4), деформация волоса в области реза по типу "метелки" (вер. 0,4), растрескивание стрежня волоса на протяжении 3-4 его диаметров (вер. 0,5).

Проведенное исследование показало, что разрушение волоса под действием затупленного или тупого лезвия происходит преимущественно по типу хрупкого разрушения.

Список источников

1. 1. Абдуллина Е.В. Судебно-медицинская экспертиза волос при ударах тупыми твердыми предметами: дис. … канд. мед. наук. - М., 2007. - 148 с.
2. 2. Абдуллина Е.В., Мальцев А.Е. Исследование повреждений волос в зависимости от свойств ударной поверхности тупого твердого предмета и условий удара // Судебно-медицинская экспертиза. - М., 1991, № 3. - С. 15-18.
3. 3. Акопов В.И. Непосредственная стереоскопическая микроскопия и крупномасштабная стереофотография при исследовании повреждений кожи // Сб. тр. науч. о-ва судебных медиков и криминалистов Казахской ССР. Алма-Ата 1961, Вып. 4. - С. 116-118.
4. 4. Барсегянц Л.O. Судебно-медицинское исследование вещественных доказательств (кровь, выделения, волосы): Руководство для судебных медиков. - М.: Медицина, 2005. - 430 с.
5. 5. Звягин В.Н., Акбергенова К.А. Механические повреждения волос при травме головы металлическими тупыми предметами // Судебно-медицинская экспертиза. - 1991. - № 3. - М. - С. 15-18.
6. 6. Кисин Н.В., Головин А.В. Новые возможности растровой электронной микроскопии при исследовании волос // Судебно-медицинская экспертиза. - 1993. - № 4. - М. - С. 19-23.
7. 7. Мальцев А.Е. Особенности разрушения волос и микроволокон при ударе тупым твердым предметом по голове // Матер IV Всеросс. Съезда судебных медиков: тезисы докладов. - 1996. - № 1. - Владимир. - С. 136-137.
8. 8. Минаков П.А. О волосах в судебно-медицинском отношении. - М., 1894.
9. 9. Павлова А.З. Судебно-медицинская экспертиза волос: учебное пособие / А.З. Павлова, Е.Х. Баринов, Д.В. Богомолов. - М.: ГЕОТАР-Медиа, 2022. - С. 128.
10. 10. Эделев Н.С. Определение степени остроты, шероховатости боковых поверхностей и величины рабочего угла лезвия клинка колюще-режущего и клинка рубящего орудия по повреждениям хрящевой и костной ткани тела человека: метод. рекомендации МЗ СССР / Н.С. Эделев, П.П. Комаров. - М., 1988.
11. 11. Clement J.L., Hagege R., Le Pareux A., Connet J., Gastaldi G. New Concepts about Hair Identification Revealed by Electron Microscope Studies // Forensic Sci.Int. - 1981. - Vol. 26, № 3. - P. 447-458.
12. 12. Kelley R. The forensic scanning electron microscope // Med. Leg. J. - 1984. - Vol. 52, № 4. - P. 211-226.