Введение. Углекислый газ – продукт обмена веществ, образующийся при дыхании человека, животных, растений [1]. В причинах насильственной смерти отравление продуктами обмена углерода встречается в двух основных формах: отравление окисью углерода – СО (угарным газом) и двуокисью углерода – СО2 (углекислым газом). И, если признаки отравления угарным газом широко известны и подробно описаны в литературе [2], то признаки отравления углекислым газом встречаются значительно реже. Подобное обстоятельство можно объяснить более высокой частотой встречаемости и выявления случаев отравления и наступления смерти при отравлении монооксидом углерода, образующимся при горении, нежели случаев отравления диоксидом углерода (углекислым газом). Авторы рассматривали случаи наступления смерти в результате отравления продуктами горения и пришли к выводам, что «установление причины наступления смерти в очагах пожара должно проводиться с учетом определения в крови и тканях погибших химических веществ, образующихся в процессе сгорания предметов обстановки помещения» [3, с. 33]. Как считает В.Д. Гладких, «среди токсичных продуктов горения наибольшую опасность представляют монооксид углерода (СО) и цианиды (HCN), ингаляционное поражение которыми сопровождается быстрым развитием гипоксии» [4, с. 24].
В литературе описан случай использования углекислого газа как способ убийства и самоубийства, при котором не остается практически никаких следов. Так, посредством полиэтиленового пакета и баллончика с углекислым газом, предназначенным для удобрения растений, глава семьи совершил убийство жены и двух детей, находящихся во сне, с использованием углекислого газа [5].
Авторы встретили в литературе случай наступления смерти вследствие врачебной ошибки при сниженной подаче кислорода в условиях избытка углекислого газа и развития углекислого наркоза [6].
Случаи смерти в указанных обстоятельствах не единичны. Погибают люди, пытающиеся спасти пострадавших. Сходные случаи происходили и происходят ежегодно в разных уголках страны, унося жизни трудоспособного населения.
Под угрозой наступления смерти в результате отравления углекислым газом в бескислородном пространстве находятся диггеры, работники водоканалов, ассенизаторы. Кроме отравления углекислым газом, лица данного рода занятий получают смешанную форму отравления химическими веществами, образующимися при гниении органических веществ: метана, аммиака, сероводорода[C1].
В связи с тем, что признаки как прижизненного, так и посмертного отравления угарным газом достаточно наглядны и хорошо известны, не представляет сложности выявить их при наружном осмотре трупа: при отравлении монооксидом углерода на теле трупа обнаруживают ярко-розовые трупные пятна. При отравлении угарным газом у живого человека наблюдают тошноту, рвоту, головокружение, сонливость, угнетение сознания, судороги и т.п. [7]. Признаки отравления углекислым газом не столь очевидны. Автором проведен анализ литературных источников с целью определения изученности вопроса особенностей осмотра трупа и места происшествия при обнаружении трупа в случае возможного отравления углекислым газом.
Определяя причину и признаки наступления смерти в результате отравления СО2, необходимо проанализировать изменения, которые происходят в организме человека под влиянием нехватки кислорода и при избытке углекислого газа.
Цель исследования. Дать судебно-медицинскую, физиологическую характеристику признаков отравления и признаков наступления смерти в результате отравления углекислым газом. Установить основные признаки воздействия различных форм углекислого газа на тело пострадавшего. Выявить особенности осмотра тела пострадавшего с подозрением на отравление углекислым газом в случаях убийства, самоубийства, а также при несчастных случаях при подозрении на отравление углекислым газом. Проанализировать источники литературы с целью поиска примеров судебно-медицинского исследования тела с признаками воздействия углекислого газа на тело пострадавшего, а также [C2]в результате отравления углекислым газом.
Материалы и методы исследования. Литературный обзор проведен посредством изучения статей, монографий, иных источников через базы данных eLIBRARY, PubMed, путем поисковых запросов «отравление углекислым газом», «отравление СО2», «отравление двуокисью углерода», «признаки смерти при отравлении углекислым газом». Найденные ссылки проанализированы на предмет соответствия медицинским, судебно-медицинским и физиологическим аспектам воздействия углекислого газа на организм человека. В статью включены случаи описания признаков действия углекислого газа при внутреннем и наружном исследовании трупа в случаях, соответствующих условиям токсического воздействия СО2 на организм человека. Из подборки исключены случаи исследования трупа при наступлении смерти в условиях воздействия иных причин асфиктической смерти, смерти в результате отравления алкоголем. В завершение в обзор вошли 43 источника, охватывающих период с 1996 по 2024 годы, включенные в обзор литературы. Научно-литературный поиск выполнен путем применения способа систематического обзора. При подготовке обзора использованы современные принципы [8].
Результаты исследования и их обсуждение
Углекислый газ (СО2) – это газ без запаха и цвета. В атмосфере углекислый газ присутствует в газообразном виде. В промышленности углекислый газ транспортируют в виде сухого льда [9] или в виде сжиженного газа [10]. Сухой лед широко используется для создания эффекта тумана на мероприятиях развлекательного характера.
В естественных условиях в окружающей среде углекислый газ образуется в процессе дыхания, а также содержится в атмосферном воздухе. В связи с тем, что молекулярная масса углекислого газа больше молекулярной массы воздуха, в атмосфере СО2 скапливается в низинах, на дне замкнутых помещений, колодцев, вытесняя кислород из воздуха [11].
В повседневной жизни углекислый газ образуется в результате горения, брожения, при приготовлении алкогольных напитков, в результате выхлопов автомобиля [12]. Образование углекислого газа наблюдают при выбросах выхлопа гейзера, эксплуатации скафандров при глубоководных работах [13], аппаратов для подводного дыхания [14], использовании при плавании маски с очень длинной воздуховодной трубкой. Углекислый газ применяется в качестве средства для тушения огня благодаря своей способности вытеснять из воздуха кислород, также активно используется в пищевой промышленности для газирования напитков [15]. В медицине углекислый газ нагнетают в брюшную полость при лапароскопических операциях для визуализации внутренних органов [16].
Попадая в организм человека при дыхании, углекислый газ пассивно всасывается через поверхность легких. Также пассивное всасывание углекислого газа возможно в небольших количествах через кожу. Током крови в виде бикарбонатов и карбгемоглобина углекислый газ переносится по организму. Выведение углекислого газа происходит через легкие, почки. Бикарбонаты крови составляют одну из буферных систем крови, регулирующих кислотно-щелочное равновесие в организме [17]. Так как углекислый газ не имеет запаха, не вызывает раздражения слизистых оболочек, отравление СО2 проходит незаметно для пострадавшего, вызывая тихую асфиксию. В организме человека изменения концентрации углекислого газа в крови приводят к стимуляции хеморецепторов каротидного синуса, дуги аорты, а также рецепторов продолговатого мозга. Повышение содержания углекислого газа в крови вызывает метаболический ацидоз [18] и приспособительные реакции для поддержания гомеостаза: тахикардию, тахипноэ, вазодилятацию преимущественно сосудов лица. В условиях закисления внутренней среды организма углекислый газ оказывает прямое токсическое действие, вызывая в организме признаки удушья [19]. Дальнейшая гиперкапния приводит к гипоксии и одышке. Продолжающееся расширение сосудов головного мозга провоцирует развитие выраженной головной боли, аритмии. В условиях гиперкапнии при прижизненном воздействии углекислого газа на организм человека возрастают частота сердечных сокращений, величина сердечного выброса, среднее артериальное давление [20, 21]. В условиях концентрации СО2 во вдыхаемом воздухе свыше 10% у пострадавшего наблюдают судороги, глубокое угнетение сознания, что в дальнейшем заканчивается наступлением смерти [15]. Мгновенная смерть наступает от паралича дыхательного центра при концентрации углекислого газа во вдыхаемом воздухе в количестве, превышающем 10–30% [22].
В литературе описан случай утечки углекислого газа из баллонов грузового судна, в результате которой концентрация углекислого газа в воздухе повысилась за короткий период до 85%, что повлекло гибель 10 человек. У одного из погибших до момента наступления смерти спасатели наблюдали выраженный цианоз и остановку сердца [23].
Выявление случаев отравления углекислым газом у живого человека не представляет затруднения. Химико-токсикологическое исследование направлено на определение парциального напряжения кислорода и углекислого газа в артериальной крови, а также проведение капнографии [24]. Капнография позволяет зафиксировать уровень углекислого газа во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе, широко используется в анестезиологии и реаниматологии. В то же время результаты химико-токсикологических исследований последствий снижения содержания кислорода и повышения концентрации углекислого газа в организме неэффективны[C3].
Смерть в результате отравления углекислым газом можно отнести к смерти в результате аноксии – состояния, при котором нарушено поступление кислорода в организм, что приводит к повреждению головного мозга [25]. К числу таких причин можно отнести все те, которые приводят к гипоксии: низкое парциальное давление кислорода во вдыхаемом воздухе в условиях подъема в горы или при разгерметизации салона самолета, заболевания системы кровообращения, при которых наблюдается анемия – уменьшение способности крови к переносу кислорода вследствие уменьшения содержания гемоглобина, снижение количества эритроцитов вследствие кровопотери или распада эритроцитов, и иное, а также аноксия вследствие надевания пакета на голову.
При отравлении углекислым газом создаются условия, не связанные напрямую с нехваткой кислорода, а вызванные избытком углекислого газа во вдыхаемом воздухе [26]. В то же время углекислый газ можно отнести к асфиксантам – газам, которые вытесняют кислород из воздуха.
При диагностике смерти в результате отравления СО2 сначала необходимо определить, к какому виду насильственной смерти можно отнести отравление углекислым газом. Если отталкиваться от отравления продуктами гниения, то данную смерть следует рассматривать как смерть в результате отравления. Если предполагать в качестве причины смерти нехватку кислорода, то данная смерть должна быть отнесена к смерти в результате асфиксии.
Судебно-медицинское исследование трупов на месте обнаружения не дает каких-либо признаков, указывающих на отравление углекислым газом. Симптомы наступления смерти в результате отравления углекислым газом при наружном осмотре трупа проявляются неспецифическими признаками: «обильные темно-багровые трупные пятна сфиолетовым оттенком, резко выраженный цианоз лица ислизистой оболочки губ, иногда шеи и верхней частигрудной клетки, точечные кровоизлияния в соединительных оболочках век» [27, с. 141]. При внутреннем исследовании трупа судебные медики обнаруживают точечные кровоизлияния под наружную оболочку сердца, плевру, слизистую желудка, мягкие оболочки мозга, при этом в трупе наблюдается жидкая темная кровь, переполняющая преимущественно правые отделы сердца и внутренние органы, наблюдаются отек и полнокровие головного мозга, малокровие селезенки. Все из указанных изменений наблюдаются при асфиктической смерти и подробно описаны как признаки наступления смерти в результате асфиксии вследствие сдавления и асфиксии в результате закрытия дыхательных путей.
Вскрытие трупа человека, смерть которого наступила в результате нахождения в среде с повышенной концентрацией углекислого газа, показало, что в случае отравления углекислым газом при наружном осмотре трупа могут быть обнаружены цианоз лица, сливные обильные трупные пятна, при внутреннем исследовании – вздутые легкие, заполняющие собой всю грудную клетку, точечные кровоизлияния под плевру, полости сердца переполняются кровью, а также наблюдают полнокровие других органов: мозга, почек, печени, стенки желудка [28].
В литературе описан случай самоубийства мужчины 38 лет с применением сухого льда, помещенного в ванну с водой. При вскрытии тела судебные медики отметили легочную эмфизему при отсутствии заболеваний в анамнезе. Причиной смерти по результатам проведенного исследования назвали асфиксию в результате вытеснения кислорода углекислым газом [29]. При этом специфических признаков, характерных для асфиксии, вызванной избыточным количеством углекислого газа, выявлено не было.
В литературе описан несчастный случай – смерть мужчины 60 лет от отравления углекислым газом, произошедшим при контакте с сухим льдом, использовавшимся для охлаждения гроба. Смерть мужчины наступила при концентрации углекислого газа в воздухе в количестве 24%, подтвержденной экспериментально. Эксперимент доказал, что причиной смерти выступило отравление углекислым газом, а не асфиксия. При этом вскрытие и гистологические исследования трупа не выявили конкретной причины смерти мужчины [30].
Осмотр места происшествия при обнаружении трупа предполагает стандартный осмотр, включающий определение признаков биологической смерти, установление давности наступления смерти, поиск повреждений на теле [31, 32].
При обнаружении трупа с признаками наступления смерти в результате отравления углекислым газом следователи должны соблюдать меры безопасности, чтобы не стать вторичными жертвами. Такие же требования предъявляются к спасателям, очевидцам происшествия, так как риск поражения углекислым газом при благоприятных условиях сохраняется длительное время. Перед осмотром трупа помещение необходимо проветрить, открыв по возможности окна, двери, либо воспользоваться специальными противогазами.
Осмотр трупа на месте его обнаружения не дает лицам, участвующим в процедуре осмотра трупа, никаких специфических признаков, так как патогномоничных результатов наступления смерти в результате асфиксии от отравления углекислым газом не выявлено до сегодняшнего дня.
Однако при вскрытии тела в танатологическом отделении БСМЭ могут быть обнаружены неспецифические признаки, такие как гиперемия внутренних органов, точечные кровоизлияния под плевру петехиального характера, отек и полнокровие головного мозга, гиперемия и отек легких [33]. Сходные изменения наблюдают при исследовании трупа в случаях отравления наркотическими средствами и психотропными веществами [34].
Важную роль в определении причины наступления смерти при отравлении углекислым газом играет обнаружение признаков контакта пострадавшего с сухим льдом как источником углекислого газа – на коже в местах контакта с сухим льдом могут быть обнаружены пузыри со светлой прозрачной жидкостью, напоминающие таковые при отморожении [15].
Судебно-химическая экспертиза при подозрении на смерть в результате отравления углекислым газом предсказать точного уровня СО2 в биологических жидкостях не сможет, так как углекислый газ образуется и при гниении тела [35], что может дать существенную погрешность и в уровне углекислого газа, и в уровне этилового спирта. Данный факт подтверждает исследование, которое показало, что «процесс … новообразования этилового спирта в трупной крови при хранении ее при положительной температуре … продолжается, что необходимо учитывать при оценке данных судебно-химических исследований крови …» [36, с. 124]. Химико-токсикологическое исследование проводится как стандартное исследование, связанное с определением в теле признаков опьянения – наркотического, алкогольного, лекарственного [37], даже в условиях наступления смерти в результате техногенных катастроф [38]. При судебно-медицинской экспертизе трупа с подозрением на смерть в результате отравления углекислым газом целесообразно проводить расширенное судебно-химическое исследование [39].
На наш взгляд, при внутреннем исследовании трупа с признаками отравления углекислым газом стоит обратить внимание на гистоморфологические изменения внутренних органов, так как в литературе мы встретили исследования, согласно которым при гистоморфологическом исследовании внутренних органов можно отличить внезапную сердечную смерть от смерти в результате острого отравления наркотическими средствами [40]. Также обнаружены патоморфологические изменения внутренних органов при острых отравлениях оксибутановой кислотой [41].
Судебно-медицинские эксперты, как правило, не обращают внимания на отравление углекислым газом, если оно не вызывает подозрений, поскольку при вскрытии не обнаруживаются характерные признаки.
По классификации смерти смерть в результате отравления углекислым газом относится к насильственной, внезапной, возникающей как следствие несчастного случая, аварии на производстве, где используется углекислый газ на заводах, предприятиях. Следователю при расследовании преступлений, связанных с отравлением углекислым газом, необходимо тщательно осматривать место происшествия на наличие признаков нарушения техники безопасности: на присутствие маркировки на контейнерах с углекислым газом, на надлежащее обращение и постоянный контроль за объектами, содержащими углекислый газ. Ответственность должны нести как работодатели, так и работники указанных производств.
Выводы
1. Углекислый газ, хотя и является жизненно важным для любого живого организма, в высоких концентрациях представляет угрозу жизни человека вследствие своей токсичности. Достаточно часто страдают работники предприятий, занятые на производствах, использующих углекислый газ, в результате несчастного случая на производстве. В ряде случаев причина смерти в результате отравления углекислым газом связана с аномальным составом воздуха в результате пребывания в замкнутых помещениях, подвалах с хранящимися овощами, при нарушенной циркуляции воздуха. Смерть эта, как правило, внезапная.
2. Судебно-медицинский диагноз наступления смерти в результате отравления углекислым газом невозможно установить только по результатам осмотра места происшествия или исследования трупа на месте его обнаружения, так как специфических признаков отравления углекислым газом нет. Следователь может использовать как причину смерти диагноз, поставленный на исключении судебным медиком иных причин смерти, оценке сопутствующих наступлению смерти обстоятельств [42].
3. Осмотр места происшествия должен включать в себя действия по определению газового состава воздуха. Особое внимание к содержанию газов в воздухе на рабочих местах пострадавших следует уделить при расследовании аварий на производствах, использующих углекислый газ. Уголовное дело может быть возбуждено по статье 143 Уголовного кодекса Российской Федерации «Нарушение требований охраны труда» [43].
Заключение
Отравление углекислым газом как причина смерти встречается достаточно редко, но влечет за собой смерть трудоспособных граждан за короткий промежуток времени. В группе риска по наступлению смерти в результате отравления СО2 находятся работники предприятий, организаций, использующих СО2 в качестве сухого льда, поставляющих сухой лед, производящих водород, побочным эффектом чего становится избыточное выделение углекислого газа, а также граждане, имеющие погреба, выгребные ямы, в которых хранятся овощи, проходят процессы гниения органических остатков, веществ.
Осмотру места происшествия следует уделить внимание при подозрении на убийство или самоубийство, когда углекислый газ может быть использован как средство для совершения самоубийства или убийства при наличии в обстановке факторов, указывающих на использование углекислого газа, таких как: баллончики, содержащие сжиженный углекислый газ, емкости для сухого льда, пакеты, надетые на голову, закрытие щелей в дверных проемах одеялами, подушками, одеждой. Важную роль в установлении причины смерти в результате отравления углекислым газом играет наличие источника углекислого газа в помещении, где обнаружен труп.
Вскрытие трупа при подозрении на наступление смерти в результате отравления углекислым газом обычно не дает отклонений, как и результаты химико-токсикологического исследования, которое не демонстрирует последствий повышенного уровня углекислого газа и снижения кислорода в крови или тканях. Данные внутреннего исследования трупа при отравлении углекислым газом многообразны и неспецифичны, поэтому требуются дальнейшие исследования в указанном направлении.
Судебно-медицинское заключение о наступлении смерти в результате отравления углекислым газом возможно сформировать только на основании осмотра места происшествия при наличии обстоятельств, благоприятствующих наступлению смерти в результате отравления углекислым газом, при исключении иных причин наступления смерти.