Что происходит в организме: Что происходит в организме человека после заражения ВИЧ?

Что происходит в организме человека после заражения ВИЧ?

Что происходит в организме человека после заражения ВИЧ?

Иммунная система нашего организма представлена органами и клетками, расположенными по всему телу. Лимфоциты, являясь частью иммунной системы и обладая специфичностью, способны создавать и хранить иммунную память о возбудителе инфекционной болезни. Лимфоциты-Т4 (или CD4 Т-клетки) распознают чужеродные вещества или микроорганизмы, проникающие в наш организм, при этом запоминая их. При повторном попадании в наш организм этих чужеродных субстанций, белые клетки крови способны их распознавать, блокируя их разрушительное воздействие и уничтожать.

Поражение иммунной системы ВИЧ начинает именно с разрушения лимфоцитов-Т4. Также иммунная система содержит клетки, называемые Т8 (СВ8 Т-клетки). Эти лимфоциты «выключают» иммунную систему человека после того, как она завершила работу по борьбе с инфекцией. Обычно у здорового человека клеток СD4 в два раза больше, чем клеток CD8. И соотношение этих клеток (CD4/CD8) в норме превышает 1. У больного СПИДом часто соотношение этих клеток бывает противоположным. Это значит, что в организме содержится слишком мало клеток CD4 для того, чтобы победить инфекцию, и слишком много клеток, которые заставляют борющуюся с инфекцией иммунную систему прекратить свою работу (CD4/CD8 менее 1). Это одна из главных причин, почему у больных СПИДом развивается так много других инфекций и болезней.

В течение первых нескольких недель после проникновения в организм, ВИЧ стремительно размножается. В ответ на внедрение вируса в организм, у человека начинают вырабатываться антитела к ВИЧ. Ранние антитела появляются к концу первого месяца, поздние к концу 3-го, реже к 6-му месяцу. Этот период называется «периодом окна», а точнее «периодом серонегативного окна», потому что в этот период (в среднем до 3-х месяцев) тест на ВИЧ будет отрицательный. 

Тест на ВИЧ проводится методом ИФА и ориентирован на выявление антител и антигена.

Отрицательный или негативный результат говорит о том, что антител не обнаружено. При этом ВИЧ очень быстро размножается в организме человека. И риск передать ВИЧ при сексуальном контакте или через кровь очень высокий. 

У многих людей в первый год после заражения развивается острое заболевание с повышением температуры, увеличением лимфатических узлов. Иногда острая ВИЧ-инфекция может протекать как бронхит или пневмония, краснуха или в виде высыпаний на коже. Такое состояние у ВИЧ-инфицированного может продолжаться около двух недель, а затем состояние на фоне лечения основных симптомов нормализуется. Но на основании этих признаков нельзя сказать, что человек ВИЧ-инфицированный, т.к. перечисленные симптомы являются общими для многих заболеваний, например — обычной простуды.

В следующие месяцы или даже годы у большинства ВИЧ-инфицированных не проявляется никаких симптомов; этот «спокойный» период инфекции называется

латентным или бессимптомным. Позже число CD4-клеток уменьшается, и инфицированные люди становятся восприимчивыми к целому ряду различных инфекций из-за поражения их иммунной системы. Бессимптомный период продолжается достаточно долго и протекает по-разному, а длительность его у разных людей колеблется от 4 месяцев до 12 лет и более. Длительность его зависит от индивидуальных особенностей человека, от образа жизни, который он ведет и от многих других факторов. Обычно продолжительность бессимптомного периода составляет около 5-7 лет.

Если в этот период не было начато лечение ВИЧ-инфекции, то у человека с ВИЧ наступает период, когда подавленный вирусом иммунитет больше не может выполнять свою защитную функцию. Тогда у ВИЧ-позитивного человека могут развивать заболевания, которые называют вторичными (первичным является ВИЧ-инфекция). Эти заболевания протекают вначале как бактериальные, грибковые и вирусные поражения слизистых оболочек и кожных покровов, позже развивается поражение внутренних органов.

Одним из серьезных заболеваний для людей, живущих с ВИЧ является туберкулез. Если лечение так и не начинается, количество CD4 клеток становится менее 200, такое состояние угрожает жизни человека. Могут развиваться поражения нервной системы, онкологические заболевания, в т.ч. саркома Капоши — злокачественная опухоль кожи и сосудов.  

Заключительная стадия развития ВИЧ-инфекции — это СПИД или терминальная стадия. Эта стадия была введена в клиническую классификацию ВИЧ-инфекции в 1989г., когда высокоактивной АРТ ещё не существовало и, несмотря на адекватную (по тем временам) терапию, имеющиеся у болеющих вторичные заболевания приобретали необратимый характер, и пациент погибал в течение нескольких месяцев после их развития. В настоящее время даже у пациентов с уровнем CD4, близким к нулю, и тяжёлыми вторичными заболеваниями, лечение ВИЧ-инфекции не является бесперспективным. 

Российская клиническая классификация ВИЧ-инфекции

1. Стадия инкубации.

2. Стадия первичных проявлений.

Варианты течения:

А. Бессимптомное;

Б. Острая ВИЧ-инфекция без вторичных заболеваний;

В. Острая ВИЧ-инфекция с вторичными заболеваниями.

3. Субклиническая стадия.

4. Стадия вторичных заболеваний.

4А. Потеря массы тела менее 10%, грибковые, вирусные, бактериальные поражения кожи и слизистых, повторные фарингиты, синуситы, опоясывающий лишай.

Фазы:

— прогрессирование на фоне отсутствия АРТ, на фоне АРТ;

— ремиссия (спонтанная, после АРТ, на фоне АРТ).

4Б. Потеря массы тела более 10%, необъяснимая диарея или лихорадка более мес, повторные стойкие вирусные, бактериальные, грибковые, протозойные поражения внутренних

органов, локализованная саркома Капоши, повторный или диссеминированный опоясывающий лишай.

Фазы:

— прогрессирование на фоне отсутствия АРТ, на фоне АРТ;

— ремиссия (спонтанная, после АРТ, на фоне АРТ).

4В. Кахексия. Генерализованные вирусные, бактериальные, микобактериальные, грибковые, протозойные, паразитарные заболевания, в том числе: кандидоз пищевода, бронхов, трахеи, лёгких; пневмоцистная пневмония; злокачественные опухоли; поражения центральной нервной системы.

Фазы:

— прогрессирование на фоне отсутствия АРТ, на фоне АРТ;

— ремиссия (спонтанная, после АРТ, на фоне АРТ).

5. Терминальная стадия.

Что происходит в организме человека после заражения ВИЧ?

• Главная
• org/ListItem»> Профилактика ВИЧ
• О ВИЧ
• Общая информация о ВИЧ
• Что происходит в организме человека после заражения ВИЧ?

Иммунная система нашего организма представлена органами и клетками, расположенными по всему телу. Лимфоциты, являясь частью иммунной системы и обладая специфичностью, способны создавать и хранить иммунную память о возбудителе инфекционной болезни. Лимфоциты Т-4 распознают чужеродные вещества или микроорганизмы, проникающие в наш организм, запоминая их. При повторном проникновении этих чужеродных субстанций, белые клетки крови способны их распознавать, блокируя разрушительное воздействие, и уничтожать.

Поражение иммунной системы ВИЧ начинает именно с разрушения лимфоцитов Т-4. Также иммунная система содержит клетки, называемые Т-8. Эти лимфоциты «выключают» иммунную систему человека после того, как она завершила работу по борьбе с инфекцией. Обычно у здорового человека клеток Т-4 в два раза больше, чем клеток Т-8. У больного СПИДом часто соотношение этих клеток бывает противоположным. Это значит, что в организме содержится слишком мало клеток Т-4 для того, чтобы победить инфекцию, и слишком много клеток, которые заставляют борющуюся с инфекцией иммунную систему прекратить свою работу. Это одна из главных причин, почему у больных СПИДом развивается так много других инфекций и заболеваний.

В течение первых нескольких недель после проникновения в организм, ВИЧ стремительно размножается. Затем, обычно к концу третьего месяца, у человека начинают вырабатываться антитела к ВИЧ. Этот период называется «периодом окна».

У многих людей в этот период развивается острое заболевание с повышением температуры, увеличением лимфатических узлов и повышением потливости. Такое состояние у ВИЧ-инфицированного может продолжаться около двух недель, а затем само собой нормализуется.

Но на основании этих симптомов нельзя сказать, что человек ВИЧ-инфицированный, т.к. перечисленные симптомы являются общими для многих заболеваний, например – обычной простуды.

В следующие месяцы или даже годы у большинства ВИЧ-инфицированных не проявляется никаких симптомов; этот «спокойный» период инфекции называется латентным или бессимптомным. Позже число Т-4-клеток уменьшается, и инфицированные люди становятся восприимчивыми к целому ряду различных инфекций из-за поражения их иммунной системы. Бессимптомный период продолжается достаточно долго и протекает по-разному, а длительность его у разных людей колеблется от 4 месяцев до 12 лет и более. Продолжительность его зависит от индивидуальных особенностей человека, от его образа жизни и многих других факторов. Обычно бессимптомный период составляет около 5-7 лет

.

Заключительная стадия развития ВИЧ-инфекции – СПИД. Для СПИДа характерно наличие различных инфекций, заболеваний, злокачественных опухолей, которые могут возникать только у людей с ослабленной иммунной системой. Многие больные СПИДом страдают особой формой воспаления легких, называемой пневмоцистной пневмонией. У других часто наблюдается развитие туберкулеза. Одним из типичных проявлений СПИДа является саркома Капоши – злокачественная опухоль кожи и сосудов. ВИЧ также может поражать и нервную систему человека.

Что происходит, когда вы умираете

Что происходит с вашим физическим телом, когда вы умираете?

Смерть отмечает тот момент в жизни, когда ваше физическое тело перестает работать, чтобы выжить. Ты вдыхаешь свой последний вздох. Ваше сердце перестает биться. Ваш мозг останавливается. Другие жизненно важные органы, включая почки и печень, останавливаются. Все системы вашего тела, питаемые этими органами, также отключаются, так что они больше не способны поддерживать текущие процессы, которые понимаются просто как жизнь.

Сама смерть — это процесс. Думая о смерти таким образом — как о серии событий, умирании — легче понять изменения, через которые проходит ваше тело при переходе от жизни к смерти. От первого до последнего вздоха ваше существование зависит от процессов, запускаемых вашим телом. Умирание — это последний важный процесс, который ваше тело выполняет за вас.

Сколько времени нужно, чтобы умереть?

Хронология у всех разная. Сколько времени потребуется вашему телу, чтобы умереть, зависит от вашего здоровья, лечения, которое вы получаете, и причины смерти. Например, нелеченная внезапная остановка сердца может привести к смерти в течение нескольких минут. При хронических (длительных) состояниях вашему телу может потребоваться несколько недель или даже месяцев, чтобы умереть.

Распространенные причины смерти во всем мире, такие как болезни сердца, хронические заболевания легких и рак, часто поддаются лечению. Эти методы лечения не только отсрочивают смерть, но и продлевают процесс умирания. Это замедление облегчает распознавание общих признаков приближения смерти.

Что происходит с вашим телом перед смертью?

При хронических заболеваниях или смерти от естественных причин происходят множественные изменения, поскольку жизненно важные функции организма замедляются, прежде чем полностью остановиться.

Больше сна и меньше физической активности

Когда вы умираете, вы не спите, чтобы перезарядить разум и тело. Вместо этого вы спите, потому что у вашего тела нет энергии для активности. Ваше сердце становится менее способным перекачивать богатую кислородом кровь по всему телу. Без такого количества кислорода клетки вашего тела не имеют энергии, необходимой для поддержания бодрствования и активности в течение длительного времени. Отдых — важная часть умирания.

Снижение аппетита и жажды

Умирающее тело не нуждается в таком же количестве питания, как не умирающее тело. Ваш аппетит может резко снизиться за несколько дней, недель или месяцев до смерти. Вашей пищеварительной системе может быть труднее перерабатывать пищу, которую вы едите. В конце концов, вы можете полностью потерять аппетит.

С самого рождения мы учимся у наших опекунов, что уход или кормление — это акт любви, а также выживания. По этой причине ваши близкие могут настаивать на том, чтобы вы поели. Ваш лечащий врач может дать рекомендации о том, когда лучше всего использовать устройства для искусственного питания, такие как зонд для кормления, и когда пища может быть слишком большой для вашей пищеварительной системы.

Неспособность контролировать кишечник и мочевой пузырь

По мере замедления работы пищеварительной системы вам может быть трудно испражняться (какала). Запор является распространенным симптомом среди умирающих. Вы также можете иметь меньший контроль над мышцами тазового дна, которые позволяют вам контролировать, когда вы мочитесь (недержание мочи).

Смягчители стула могут облегчить запор. Медицинские устройства, которые помогают вам мочиться, такие как катетеры Фолея, и расходные материалы, такие как прокладки при недержании, могут содержать вашу постель в чистоте.

Разрушение мышц и кожи

Потеря веса и мышечной массы во время смерти — обычное дело. Положение себя в постели или даже разговор могут привести к истощению ваших мышц. Новые клетки кожи не так быстро заменяют умирающие, что приводит к истончению кожи. Тонкая кожа более подвержена синякам, порезам и пролежням.

Ваша команда по уходу и близкие могут контролировать вашу кожу на наличие инфекций и менять ваше положение, чтобы ваша кожа не соприкасалась с кроватью слишком долго. Они могут регулярно увлажнять кожу, чтобы предотвратить травмы.

Замкнутость и непривязанность

Это нормально, когда вы умираете от желания проявлять меньший интерес к занятиям, которые вам раньше нравились. Вы можете предпочесть одиночество посещениям других. Стремление к меньшему общению с другими не означает, что вы меньше любите друзей или членов семьи. Ваши потребности меняются вместе с изменением вашего тела.

Снижение или нерегулярность основных показателей жизнедеятельности

Ваши показатели жизнедеятельности включают температуру, пульс, частоту дыхания (дыхания) и артериальное давление. Эти цифры измеряют здоровье органов, необходимых для вашего выживания, таких как легкие, сердце и мозг. Когда вы умираете, температура вашего тела падает, и ваша кожа может казаться холодной или липкой на ощупь. Другие числа могут быть нерегулярными или непредсказуемыми, поскольку ваши жизненно важные органы работают, чтобы поддерживать вашу жизнь, даже когда вы приближаетесь к смерти. По мере того, как вы приближаетесь к своим последним часам, частота вашего дыхания будет неуклонно снижаться.

Возбуждение

Внезапные приливы энергии или чувство беспокойства после длительного сна могут сигнализировать о приближении смерти. Вы можете чувствовать себя способным делать то, на что в действительности не способны. Вы можете попытаться встать с кровати или снять необходимые медицинские устройства, например капельницу. Вы можете разочароваться в опекунах, которые пытаются вам помочь.

Изменения в вашем восприятии окружающего мира

Ваш мозг может обрабатывать сенсорную информацию (то, что вы видите, слышите, обоняете и т. д.) иначе, чем раньше. Например, звук, который когда-то казался нормальным, может показаться пугающим или угрожающим. Вы можете принять одного человека за другого. Вы можете воспринимать вещи, которые окружающие, кажется, не замечают. Эти различия в восприятии могут быть более заметны ночью, чем днем.

Некоторые исследования показали, что по мере приближения смерти ваш мозг выделяет выброс химических веществ, которые могут обострить ваши чувства до состояния осознания или даже гиперреальности. Например, умирающие люди часто говорят, что видели яркий свет. Они могут увидеть себя отправляющимися в путешествие, где они воссоединятся с умершим любимым человеком.

Периоды бессознательного состояния

По мере приближения смерти вы можете погрузиться в бессознательное состояние, подобно коме или состоянию сна. Вы можете проснуться позже, не осознавая, что были без сознания. Ближе к концу вы останетесь в этом бессознательном состоянии длительного отдыха.

Исследования показывают, что даже когда ваше тело переходит в бессознательное состояние, вы все еще можете ощущать утешительные прикосновения своих близких и слышать их разговор. Осязание и слух — это последние органы чувств, которые уходят после смерти.

Изменения в вашем дыхании

Характер вашего дыхания может сигнализировать о том, насколько вы близки к смерти. В то время как регулярное ровное дыхание является признаком жизни и хорошего здоровья, непредсказуемое дыхание часто является признаком ухудшения здоровья или смерти. По мере приближения смерти вы можете оставаться без дыхания в течение более длительного времени. Если в задней части горла скапливается слюна (потому что мышцы горла недостаточно сильны, чтобы глотать), вы можете издавать хрипящие звуки при дыхании. Этот звук часто называют «предсмертным хрипом».

В конце концов, вы сделаете последний вдох.

Что происходит с вашим телом во время смерти?

Во время смерти жизненно важные функции вашего тела полностью прекращаются. Ваше сердце больше не бьется, ваше дыхание останавливается, и ваш мозг перестает функционировать. Исследования показывают, что активность мозга может продолжаться через несколько минут после того, как человека объявили мертвым. Тем не менее, активность мозга — это не то же самое, что сознание или осознание. Это не значит, что человек осознает, что он умер.

Признаки смерти включают:

• Нет пульса.
• Нет дыхания.
• Рефлексы, которые не реагируют на тестирование.
• Зрачки, которые не расширяются (расширяются) в ответ на яркий свет.

Что происходит с вашим телом после смерти?

Ваше тело претерпевает ряд изменений после смерти, поскольку оно приспосабливается к своему новому состоянию. Эти изменения разворачиваются быстро, в течение нескольких дней.

• Ваши мышцы расслабляются. Ваши мышцы расслабляются сразу после смерти, освобождая кишечник и мочевой пузырь. В результате большинство людей какают и писают после смерти. Ваша кожа также может провисать, из-за чего под ней легче увидеть костную структуру.
• У вас падает температура. Температура вашего тела постепенно снижается примерно на 1,5 градуса по Фаренгейту (-16,9444 градуса по Цельсию) в час. В конце концов, температура вашего тела сравняется с окружающей средой.
• Ваша кровь тянется вниз. Гравитация тянет вашу кровь вниз, к Земле. Ваша кожа может выглядеть пурпурно-красной в местах скопления крови.
• Ваше тело напрягается. Ваше тело напрягается, в первую очередь, на лице и шее. Жесткость распространяется на туловище и постепенно распространяется на руки и ноги, а затем на пальцы рук и ног.
• Ваше тело снова расслабляется. Через несколько дней после смерти ткани вашего тела разрушаются, заставляя жесткие части тела снова расслабляться.

Умирать больно?

Это зависит. Боль является частью жизни, а может быть и частью смерти. Подобно тому, как вы испытываете различные типы болевых ощущений в жизни (от типа ощущения до его интенсивности), вы можете испытывать различные болевые ощущения после смерти. Многое зависит от причины смерти и от того, есть ли у вас доступ к обезболивающим. Например, вы можете внезапно умереть и вообще не испытывать боли.

Часто умирающие тела борются за выживание. Инстинкт выживания, запрограммированный в нашем теле, может причинять боль без лекарств. Например, тело, теряющее опасное для жизни количество крови, автоматически направит ограниченное кровоснабжение к жизненно важным органам. Эта реакция поддерживает жизнь этих органов, но те части тела, которые лишены крови (например, руки и ноги), могут болеть. В подобных чрезвычайных ситуациях медицинские работники обучены спасать вашу жизнь и уменьшать боль.

Медицинские работники хосписа являются экспертами в обеспечении вашего комфорта и заботы, когда вы умираете. Они распознают реакции вашего организма на выживание, которые могут вызвать боль, и предлагают успокаивающее лекарство, которое может помочь.

Записка из клиники Кливленда

Умирание — естественный процесс, объединяющий всех нас. Тем не менее, это нормально бояться смерти из-за неизвестности. Вы можете задаться вопросом, каково будет умирать для себя или любимого человека. Вы можете задаться вопросом, будет ли боль или сколько времени потребуется, чтобы перейти от первого тяжелого вдоха к последнему. Эти вопросы не имеют однозначных ответов. Но более четкое понимание того, как выглядит умирание, может помочь вам встретить собственную смерть или смерть близкого человека, когда придет время. И представление о том, что произойдет, может сделать вас более способным опекуном, когда вы утешаете близкого человека, который умирает.

Что происходит с нашим телом после смерти

Загрузка

Mosaic@Future | Бактерии

(Изображение предоставлено Getty Images)

Мохеб Костанди, 8 мая 2015 г.

Распад наших тел после смерти может быть захватывающим, если вы осмелитесь вникнуть в детали. Мо Костанди проводит расследование.

«Возможно, потребуется немного силы, чтобы сломать это», — говорит гробовщик Холли Уильямс, поднимая руку Джона и осторожно сгибая ее в пальцах, локте и запястье. «Обычно, чем свежее тело, тем легче мне с ним работать».

Уильямс говорит тихо и ведет себя беззаботно, что противоречит характеру ее работы. Выросшая и ныне работающая в семейном похоронном бюро на севере Техаса, она с детства почти ежедневно видела мертвые тела и прикасалась к ним. Сейчас ей 28 лет, и она оценивает, что работала примерно с 1000 тел.

Ее работа включает в себя сбор недавно умерших тел в районе Даллас-Форт-Уэрт и подготовку их к похоронам.

«Большинство людей, которых мы подбираем, умирают в домах престарелых, — говорит Уильямс, — но иногда к нам попадают люди, умершие от огнестрельных ранений или в автокатастрофе. Нам могут позвонить, чтобы забрать кого-то, кто умер в одиночестве, и его не могли найти в течение нескольких дней или недель, и он уже будет разлагаться, что значительно усложняет мою работу».

(Фото: Getty Images)

Джон был мертв примерно за четыре часа до того, как его тело доставили в похоронное бюро. Большую часть своей жизни он был относительно здоров. Всю свою жизнь он проработал на нефтяных месторождениях Техаса, работа, которая позволяла ему быть физически активным и в довольно хорошей форме. Он бросил курить несколько десятилетий назад и умеренно употреблял алкоголь. Затем одним холодным январским утром у него дома случился обширный сердечный приступ (видимо, спровоцированный другими, неизвестными осложнениями), он упал на пол и почти сразу умер. Ему было всего 57.

Итак, Джон лежал на металлическом столе Уильямса, его тело было завернуто в белую льняную простыню, холодное и жесткое на ощупь, его кожа была лилово-серой — явные признаки того, что ранние стадии разложения уже идут полным ходом.

Самопереваривание

Далеко не «мертвый», гниющий труп кишит жизнью. Все большее число ученых рассматривают гниющий труп как краеугольный камень обширной и сложной экосистемы, которая возникает вскоре после смерти, расцветает и развивается по мере разложения.

Разложение начинается через несколько минут после смерти с процесса, называемого аутолизом или самоперевариванием. Вскоре после остановки сердца клетки лишаются кислорода, а их кислотность повышается, так как внутри них начинают накапливаться токсичные побочные продукты химических реакций. Ферменты начинают переваривать клеточные мембраны, а затем просачиваются наружу по мере разрушения клеток. Обычно это начинается в печени, богатой ферментами, и в головном мозге с высоким содержанием воды. Однако со временем все другие ткани и органы начинают разрушаться таким же образом. Поврежденные клетки крови начинают вытекать из поврежденных сосудов и под действием силы тяжести оседают в капиллярах и мелких венах, обесцвечивая кожу.

Температура тела также начинает падать, пока он не акклиматизируется к окружающей среде. Затем наступает трупное окоченение — «окоченение смерти», которое начинается с век, мышц челюсти и шеи, а затем распространяется на туловище, а затем на конечности. В жизни мышечные клетки сокращаются и расслабляются за счет действия двух нитевидных белков (актина и миозина), которые скользят друг относительно друга. После смерти клетки истощают свой источник энергии, и белковые нити остаются на месте. Это заставляет мышцы становиться жесткими и блокирует суставы.

(Фото: Science Photo Library)

На этих ранних стадиях трупная экосистема состоит в основном из бактерий, которые живут внутри и на теле живого человека. В наших телах обитает огромное количество бактерий; каждая из поверхностей и углов тела обеспечивает среду обитания для специализированного микробного сообщества. Безусловно, самое большое из этих сообществ находится в кишечнике, где обитают триллионы бактерий сотен или, возможно, тысяч различных видов.

Микробиом кишечника — одна из самых горячих тем для исследований в биологии; это было связано с ролью в здоровье человека и множеством состояний и заболеваний, от аутизма и депрессии до синдрома раздраженного кишечника и ожирения. Но пока мы живы, мы еще мало знаем об этих микробных пассажирах. Еще меньше мы знаем о том, что происходит с ними, когда мы умираем.

Отключение иммунитета

В августе 2014 г. судебно-медицинский эксперт Гульназ Джаван из Университета штата Алабама в Монтгомери и ее коллеги опубликовали самое первое исследование того, что они назвали танатомробиомом (от танатос , греческое слово, означающее «смерть»). ).

«Многие из наших образцов взяты из уголовных дел, — говорит Джаван. «Кто-то умирает в результате самоубийства, убийства, передозировки наркотиков или дорожно-транспортного происшествия, и я собираю образцы тканей тела. Есть этические проблемы, [потому что] нам нужно согласие».

Большинство внутренних органов лишены микробов, когда мы живы. Однако вскоре после смерти иммунная система перестает работать, позволяя им свободно распространяться по всему телу. Обычно это начинается в кишечнике, на стыке тонкого и толстого кишечника. Оставленные без контроля, наши кишечные бактерии начинают переваривать кишечник, а затем и окружающие ткани изнутри, используя в качестве источника пищи химический коктейль, вытекающий из поврежденных клеток. Затем они проникают в капилляры пищеварительной системы и лимфатические узлы, распространяясь сначала в печень и селезенку, затем в сердце и головной мозг.

Бактерии превращают гемоглобин в крови в сульфгемоглобин (Фото: Science Photo Library)

Джаван и ее команда взяли образцы печени, селезенки, мозга, сердца и крови у 11 трупов в период от 20 до 240 часов после смерти. Они использовали две разные современные технологии секвенирования ДНК в сочетании с биоинформатикой для анализа и сравнения содержания бактерий в каждом образце.

Образцы, взятые из разных органов одного и того же трупа, были очень похожи друг на друга, но сильно отличались от образцов, взятых из тех же органов в других телах. Это может быть частично связано с различиями в составе микробиома каждого трупа или может быть вызвано различиями во времени, прошедшем с момента смерти. Более раннее исследование разлагающихся мышей показало, что, хотя микробиом резко меняется после смерти, он делает это последовательным и измеримым образом. Исследователи смогли оценить время смерти с точностью до трех дней из почти двухмесячного периода.

Контрольный список бактерий

Исследование Джавана предполагает, что эти «микробные часы» могут тикать и в разлагающемся человеческом теле. Это показало, что бактерии достигли печени примерно через 20 часов после смерти и что им потребовалось не менее 58 часов, чтобы распространиться по всем органам, из которых были взяты образцы. Таким образом, после нашей смерти наши бактерии могут систематически распространяться по телу, и время, когда они проникают сначала в один внутренний орган, а затем в другой, может дать новый способ оценки времени, прошедшего после смерти.

«После смерти состав бактерий меняется, — говорит Джаван. «Они перемещаются в сердце, мозг, а затем в репродуктивные органы». В 2014 году Джаван и ее коллеги получили грант в размере 200 000 долларов США (131 360 фунтов стерлингов) от Национального научного фонда для дальнейшего исследования. «Мы проведем секвенирование следующего поколения и биоинформатику, чтобы увидеть, какой орган лучше всего подходит для оценки [времени смерти] — это все еще неясно», — говорит она.

Одна вещь, которая кажется очевидной, состоит в том, что разный состав бактерий связан с разными стадиями разложения.

Микробиом бактерий меняется каждый час после смерти (Фото: Getty Images)

Но как на самом деле выглядит этот процесс?

Среди сосен в Хантсвилле, штат Техас, лежат полдюжины человеческих трупов на разных стадиях разложения. Два недавно помещенных тела распластаны в центре небольшого ограждения, большая часть их дряблой кожи с серо-голубыми пятнами все еще не повреждена, их грудные клетки и тазовые кости видны между медленно разлагающейся плотью. В нескольких метрах от него лежит еще один, полностью скелетонизированный, с черной затвердевшей кожей, прилипшей к костям, как будто на нем был блестящий латексный костюм и тюбетейка. Еще дальше, помимо других скелетных останков, разбросанных стервятниками, лежит третье тело в клетке из дерева и проволоки. Он приближается к концу цикла смерти, частично мумифицирован. Несколько больших коричневых грибов вырастают из того места, где когда-то было брюшко.

Естественный распад

Для большинства из нас вид гниющего трупа в лучшем случае тревожит, а в худшем отталкивает и пугает, словно кошмары. Но это каждый день для людей из Центра прикладной судебной экспертизы Юго-Восточного Техаса. Открытый в 2009 году, объект расположен на территории национального леса площадью 247 акров, принадлежащей Государственному университету Сэма Хьюстона (SHSU). Внутри него участок земли площадью девять акров с густым лесом был отделен от более широкой территории и дополнительно разделен 10-футовым забором из зеленой проволоки, увенчанным колючей проволокой.

В конце 2011 года исследователи SHSU Сибил Бучели и Аарон Линн и их коллеги поместили сюда два свежих трупа и оставили их разлагаться в естественных условиях.

Как только происходит самопереваривание и бактерии начинают выходить из желудочно-кишечного тракта, начинается гниение. Это молекулярная смерть – распад мягких тканей еще дальше, на газы, жидкости и соли. Он уже идет на ранних стадиях разложения, но по-настоящему начинает действовать, когда в дело вступают анаэробные бактерии.

Каждое мертвое тело, вероятно, имеет свою собственную уникальную микробную сигнатуру. Затем они питаются тканями тела, ферментируя содержащиеся в них сахара с образованием газообразных побочных продуктов, таких как метан, сероводород и аммиак, которые накапливаются в организме, раздувая (или «раздувая») живот, а иногда и другие части тела.

Вызывает дальнейшее обесцвечивание тела. Поскольку поврежденные клетки крови продолжают вытекать из распадающихся сосудов, анаэробные бактерии превращают молекулы гемоглобина, которые когда-то разносили кислород по телу, в сульфгемоглобин. Присутствие этой молекулы в осевшей крови придает коже мраморный, зеленовато-черный вид, характерный для тела, подвергающегося активному разложению.

Специализированная среда обитания

Поскольку внутри тела продолжает расти давление газа, по всей поверхности кожи появляются волдыри. За этим следует ослабление, а затем «соскальзывание» больших слоев кожи, которые остаются едва прикрепленными к изнашивающемуся каркасу под ними. В конце концов, газы и разжиженные ткани выходят из тела, обычно вытекая из заднего прохода и других отверстий, а также часто просачиваясь через разорванную кожу в других частях тела. Иногда давление настолько велико, что живот разрывается.

Вздутие живота часто используется в качестве маркера перехода между ранними и поздними стадиями разложения, и другое недавнее исследование показывает, что этот переход характеризуется отчетливым сдвигом в составе трупных бактерий.

Бучели и Линн взяли образцы бактерий из различных частей тела в начале и в конце стадии вздутия живота. Затем они извлекли бактериальную ДНК из образцов и секвенировали ее.

Мухи откладывают яйца на труп через несколько часов после смерти либо в отверстиях, либо в открытых ранах (Фото: Science Photo Library)

Как энтомолог Бучели в основном интересуется насекомыми, населяющими трупы. Она рассматривает труп как специализированную среду обитания для различных видов насекомых-некрофагов (или «поедающих мертвечину»), некоторые из которых проводят весь свой жизненный цикл в теле, на теле и вокруг него.

Когда разлагающееся тело начинает очищаться, оно становится полностью открытым для окружающей среды. На этом этапе трупная экосистема действительно вступает в свои права: «хаб» для микробов, насекомых и падальщиков.

Цикл личинок

Два вида, тесно связанные с разложением, — мясные мухи и мясные мухи (и их личинки). Трупы издают неприятный, приторно-сладкий запах, состоящий из сложного коктейля летучих соединений, который меняется по мере разложения. Мясные мухи улавливают запах с помощью специальных рецепторов на своих усиках, затем приземляются на труп и откладывают яйца в отверстия и открытые раны.

Каждая муха откладывает около 250 яиц, которые вылупляются в течение 24 часов, давая начало маленьким личинкам первой стадии развития. Они питаются гниющей плотью, а затем линяют в более крупных личинок, которые питаются в течение нескольких часов, прежде чем снова линяют. Покормив еще немного, эти еще более крупные и уже откормленные личинки отползают от тела. Затем они окукливаются и превращаются во взрослых мух, и цикл повторяется до тех пор, пока им не останется ничего, чем можно было бы питаться.

Извивающиеся личинки выделяют огромное количество тепла внутри тела (Фото: Science Photo Library)

При правильных условиях активно разлагающееся тело будет питаться большим количеством личинок третьей стадии. Эта «масса личинок» выделяет много тепла, повышая внутреннюю температуру более чем на 10°С (18°F). Подобно пингвинам, сбившимся в кучу на Южном полюсе, отдельные личинки в массе постоянно находятся в движении. Но в то время как пингвины сбиваются в кучу, чтобы согреться, личинки в массе перемещаются, чтобы сохранять прохладу.

«Это палка о двух концах», — объясняет Бучели, окруженная большими игрушечными насекомыми и коллекцией кукол Монстер Хай в своем кабинете ШГУ. «Если ты всегда на краю, тебя может сожрать птица, а если ты всегда в центре, тебя могут сожрать. Поэтому они постоянно перемещаются от центра к краям и обратно».

Присутствие мух привлекает хищников, таких как кожееды, клещи, муравьи, осы и пауки, которые затем питаются яйцами и личинками мух. Стервятники и другие падальщики, а также другие крупные плотоядные животные также могут напасть на тело.

Уникальный репертуар

В отсутствие падальщиков за удаление мягких тканей отвечают личинки. Как заметил в 1767 году Карл Линней (который разработал систему, по которой ученые называют виды), «три мухи могли съесть труп лошади так же быстро, как лев». Личинки третьей стадии в большом количестве удаляются от трупа, часто по одному и тому же маршруту. Их деятельность настолько активна, что пути их миграции можно увидеть после окончания разложения в виде глубоких борозд в почве, исходящих от трупа.

Каждый вид, который посещает труп, имеет уникальный репертуар кишечных микробов, и различные типы почвы, вероятно, содержат различные бактериальные сообщества, состав которых, вероятно, определяется такими факторами, как температура, влажность, а также тип и текстура почвы. .

(Фото: Science Photo Library)

Все эти микробы смешиваются и смешиваются в трупной экосистеме. Мухи, садящиеся на труп, не только откладывают на него свои яйца, но также поглощают часть бактерий, которые они там находят, и оставляют часть своих собственных. А разжиженные ткани, просачивающиеся из тела, обеспечивают обмен бактериями между трупом и почвой под ним.

Когда они берут образцы трупов, Бучели и Линн обнаруживают бактерии, происходящие из кожи на теле и от мух и падальщиков, которые его посещают, а также из почвы. «Когда тело очищается, начинают выходить кишечные бактерии, и мы видим, что большая их часть находится вне тела», — говорит Линн.

Таким образом, каждое мертвое тело, вероятно, имеет уникальный микробиологический признак, и этот признак может меняться со временем в зависимости от конкретных условий места смерти. Лучшее понимание состава этих бактериальных сообществ, взаимосвязей между ними и того, как они влияют друг на друга в процессе разложения, может однажды помочь группам судебно-медицинских экспертов узнать больше о том, где, когда и как умер человек.

Части головоломки

Например, обнаружение последовательностей ДНК, которые, как известно, являются уникальными для определенного организма или типа почвы в трупе, может помочь следователям на месте преступления связать тело жертвы убийства с определенным географическим местом или сузить круг поиска. их поиск ключей еще дальше, возможно, к определенному полю в данной области.

«Было несколько судебных дел, когда судебная энтомология действительно встала и предоставила важные части головоломки», — говорит Бучели, добавляя, что она надеется, что бактерии могут предоставить дополнительную информацию и могут стать еще одним инструментом для уточнения оценок времени смерти. . «Я надеюсь, что примерно через пять лет мы сможем начать использовать данные о бактериях в испытаниях», — говорит она.

С этой целью исследователи заняты каталогизацией видов бактерий в человеческом теле и на нем, а также изучением различий между бактериальными популяциями у разных людей. «Я хотел бы иметь набор данных от жизни до смерти», — говорит Бучели. «Я хотел бы встретить донора, который позволил бы мне брать образцы бактерий, пока они живы, в процессе их смерти и пока они разлагаются».

Дроны могут быть использованы для поиска захороненных тел путем анализа почвы. (Фото: Getty Images)

Техасский государственный университет в Сан-Маркосе.

Уэскотт, антрополог, специализирующийся на строении черепа, использует микро-КТ-сканер для анализа микроскопической структуры костей, привезенных с фермы. Он также сотрудничает с энтомологами и микробиологами, в том числе с Джаваном, который был занят анализом образцов почвы трупов, собранных на объекте в Сан-Маркосе, а также с инженерами-компьютерщиками и пилотом, который управляет дроном, который делает аэрофотоснимки объекта.

«Я читал статью о дронах, летающих над посевами, и смотрел, какие из них лучше всего посадить, — говорит он. «Они смотрели в ближнем инфракрасном диапазоне, и богатые органикой почвы были более темного цвета, чем другие. Я подумал, что если они смогут это сделать, то, может быть, мы сможем подобрать эти маленькие круги».

Богатая почва

Эти «маленькие круги» — островки разложения трупов. Разлагающееся тело значительно изменяет химический состав почвы под ним, вызывая изменения, которые могут сохраняться годами. Очищение — просачивание расщепленных материалов из того, что осталось от тела, — высвобождает питательные вещества в нижележащую почву, а миграция личинок передает большую часть энергии тела в более широкую окружающую среду.

В конце концов, весь процесс создает «остров разложения трупа», высококонцентрированную область богатой органикой почвы. Помимо высвобождения питательных веществ в более широкую экосистему, это привлекает другие органические материалы, такие как мертвые насекомые и фекалии крупных животных.

Согласно одной оценке, среднее человеческое тело состоит на 50–75% из воды, и каждый килограмм сухой массы тела выделяет в почву 32 г азота, 10 г фосфора, 4 г калия и 1 г магния. Первоначально он убивает часть нижележащей и окружающей растительности, возможно, из-за токсичности азота или из-за обнаруженных в организме антибиотиков, которые выделяются личинками насекомых, питающимися плотью. Однако в конечном счете разложение полезно для окружающей экосистемы. 9Фото: Getty Images Черви-нематоды, связанные с гниением и привлеченные просачивающимися питательными веществами, становятся более многочисленными, а жизнь растений становится более разнообразной. Дальнейшие исследования того, как разлагающиеся тела изменяют экологию своего окружения, могут предоставить новый способ поиска жертв убийств, чьи тела были захоронены в неглубоких могилах.

Анализ могильной почвы также может предоставить другой возможный способ оценки времени смерти. Исследование биохимических изменений, происходящих на острове разложения трупа в 2008 году, показало, что пик концентрации липидно-фосфорных соединений в почве, вытекающих из трупа, приходится примерно на 40 дней после смерти, тогда как концентрации азота и экстрагируемого фосфора достигают пика через 72 и 100 дней.