В доступной судебно-медицинской литературе нам не удалось обнаружить подробного морфологического описания повреждений костной ткани от воздействия зубов животных.

При исследовании специальной криминалистической литературы по трасологии нами выявлено, что следы зубов делятся на статические и динамические, проявляются в виде откуса или надкуса [1, 2].

Надкусы — следы, оставленные на каком-либо следовоспринимающем объекте при внедрении зубов в его поверхность.

Откусы — следы, образовавшиеся от воздействия режущей или жевательной поверхности зубов при полном удалении ими части следовоспринимающего объекта.

В разные периоды предлагались различные классификации. Так, некоторые авторы называли следы надкуса «следами нажима», следы откуса — «следами скольжения».

Данное деление не отражает в полной мере повреждения большинства биологических тканей. Морфологическая картина разрушения тканей тела человека значительно отличается от отображения следов зубов на привычных для криминалистики объектах, обладающих выраженной остаточной деформацией (шоколад, мармелад, мыло, сливочное масло, сыр и т.д.). Тело человека не имеет в своем строении тканей, обладающих свойствами подобных следовоспринимающих объектов, лишь костная и хрящевая ткани обладают способностью сохранять следы воздействия зубов.

Цель настоящего исследования — описание морфологической картины повреждений костей от воздействия зубов таких хищных животных, как собаки, кошки, тигры, медведи.

Поставленными задачами явились изучение повреждений костей от воздействия зубов животных и создание по результатам исследования классификации этих повреждений в зависимости от механизма образования и вида костной ткани.

Объектами наблюдений послужили повреждения (1359) на костях скелета (269), подвергшихся воздействию зубов хищных животных. Повреждения исследовались с использованием визуального, метрического и стереоскопического (стереоочки, ув.10) методов. Отдельные повреждения изымали, очищали способом мацерации и обезжиривания и подвергали изучению по общепринятой методике трасологического исследования повреждений с использованием стереомикроскопа МБС-10 с суммарным увеличением в 10, 20, 40 раз.

Повреждения костной ткани от статического и динамического воздействия имеют различную морфологическую картину. Кроме того, морфологическая картина и глубина повреждений зависят от силы травматического воздействия и особенностей строения повреждаемой костной ткани.

Так, толщина компактной пластинки (КП) на губчатых и плоских костях неодинакова, а морфологическая картина повреждения КП зависит от ее толщины. В связи с этим нами выделены два принципиально различных типа КП, покрывающей губчатое вещество. I тип с толщиной КП, соответствующей толщине стенки ячейки, т.е. 0,025—0,07 мм, представлен преимущественно в области суставных поверхностей, покрыт хрящом или волокнистой тканью. II тип с толщиной КП более 0,7 мм (до 2,5—3,0 мм) характерен для плоских костей свода черепа, таза, метадиафиза длинной трубчатой кости, ребер.

Различия в морфологической картине повреждений позволили нам выделить следующие их виды для губчатой костной ткани, покрытой КП I типа, — вдавление КП, вкол и прокол.

1. Вдавление КП — минимальный след, образующийся от действия острия зуба. Характеризуется вдавлением компактного вещества в губчатое в виде углубления, наличием трещин и переломов на дне, стенках и по краям, с элементами расхождения их, но до собственно контакта зуба с губчатым веществом кости. Образуется за счет остаточной деформации компактного и губчатого вещества кости.

2. Вкол образуется при дальнейшем погружении зуба и характеризуется контактом его с губчатой костной тканью, проявляется раневым каналом конусовидной формы, образованным за счет остаточной деформации разрушенных ячеек кости. Деформация и перелом ячеек происходят за счет давления конуса зуба при его погружении.

Остаточная деформация костной ткани (при условии отсутствия отклонения от оси при погружении и вынимании зуба) соответствуют метрическим характеристикам погруженной части зуба, повторяя ее форму.

3. Прокол (перфорация, дефект) — сквозное повреждение губчатой кости, имеющей толщину меньше высоты коронки действовавшего зуба. Характеризуется наличием входного и выходного отверстий. Входное отверстие имеет морфологическую картину вкола. Собственно стенки канала состоят из смятых и отжатых трабекул. Выходное отверстие характеризуется вспучиванием костной ткани и последующей отслойкой губчатого и компактного вещества кости. Как следствие нарушения структуры губчатого вещества в месте воздействия, может незначительно уплощаться вся кость. Это является результатом общей деформации сжатия (за счет остаточной деформации менее прочной губчатой ткани кости), и эти изменения остаются после вынимания зуба.

Размеры входного повреждения, профиль канала соответствуют метрическим характеристикам погруженной части и повторяют форму коронки зуба. Выходное повреждение не соответствует размерам поперечного сечения действовавшей свободной части острия зуба (оно обычно меньших размеров).

Для губчатой костной ткани, покрытой КП II типа, выделили следующие виды повреждения: смятие КП, вдавление КП, вкол и прокол.

1. Смятие КП — статическое повреждение с остаточной деформацией, представляет собой концентрические трещины с незначительным погружением компактного вещества в центральной части повреждения по типу террасы. Здесь же могут выявляться радиальные трещины (трещины распора), не выходящие, как правило, за концентрические, что обусловлено демпфирующим свойством подлежащего губчатого вещества кости. В центре может наблюдаться дефект компактного вещества округлой или полигональной формы, образующийся вследствие смятия и скола пластин компакты.

2. Вдавление КП образуется при дальнейшем погружении зуба и характеризуется остаточной деформацией компактного и губчатого вещества пирамидальной (трапециевидной) формы, без контакта зуба с губчатым веществом кости. Разрушение имеет оскольчатый характер за счет радиальных и концентрических трещин. Размер вдавления незначительно больше размера действовавшего зуба.

3. Вкол образуется при дальнейшем погружении зуба и характеризуется контактом его с губчатой костной тканью, проявляется раневым каналом конусовидной формы, образованным также за счет остаточной деформации вещества кости. На стенках и дне его фрагменты компактной ткани, разделенной кольцевидными трещинами, располагающимися террасовидно. Остальное пространство заполнено смятыми костными ячейками. Деформация и перелом ячеек происходят за счет давления конуса зуба при его погружении.

Наружный размер конусовидного дефекта на компактном веществе кости несколько больше поперечных размеров действовавшего зуба. Метрические характеристики канала в губчатом веществе кости при отсутствии отклонения от оси при погружении и вынимании зуба соответствуют метрическим параметрам погруженной части зуба и повторяют его форму.

4. Прокол (перфорация, дефект) — сквозное повреждение, к вышеописанному комплексу вкола зуба добавляется выходное отверстие, представляющее собой обратную картину разрушения КП на входе. Выходное отверстие состоит из радиальных и концентрических трещин с формированием фрагментов костной ткани, отогнутых в направлении движения зуба. На радиальных трещинах поверхности кости хорошо заметны признаки разрыва, а на концентрических — сжатия.

Изолированные сквозные повреждения образуются от действия клыков и имеют важное значение, так как дают представление о метрических характеристиках зуба, а соответственно и о животном.

Отделение конечного элемента может формироваться принципиально разными способами — отколом, фрагментацией объекта и их комбинацией.

1. Откол — статическое воздействие зуба с отделением конечного элемента. В отделении конечного элемента губчатой ткани играют роль три составляющих: плотность ткани, радиус кривизны вершины и рабочий угол (величина клина) зуба. Механизм образования откола губчатой ткани как с КП I типа, так и с КП II типа принципиально не различается. Вкол зуба на достаточную глубину приводит к развитию системы трещин на поверхности КП и в толще кости. Образование трещины описывается с позиций классической теоретической механики: «внедрение тупого индентора в упругое полупространство» (модель Хилла—Джонсона). При исследовании поверхности костной ткани и плоскости излома обнаруживаются признаки статического воздействия зуба — вкол или прокол, от которого отходит плоскость отделения элемента кости. Перелом КП II типа имеет морфологические признаки деформации разрыва, а отделение губчатой кости на плоскости представляет собой процесс стружкообразования (отделение конечного элемента) по типу скола, ямочного вырыва. Глубина отделенных элементов, характер вновь образованной поверхности (после прохождения зуба) зависят от угла клина зуба, прочностных характеристик костной ткани.

2. Фрагментация объекта (грызение) — отделение конечного элемента губчатой костной ткани в результате неоднократных, накладывающихся друг на друга статических воздействий зубов.

При неоднократном воздействии зубов на КП I типа формируется дефект с неровными краями и выемками, продолжающимися в участки смятия губчатого вещества. Плоскость отделения фрагмента неровная, хаотично бугристая, с впадинами различной глубины. На поверхности определяются смятые ячейки губчатого вещества, обломки стенок, иногда даже группы отделенных ячеек.

Отделение конечного элемента губчатой костной ткани, покрытой КП II типа, представлено многочисленными сколами и вдавлениями КП преимущественно на краях сформированного участка отделения. Множественные повреждения, накладываясь и перекрывая друг друга, формируют относительно ровные или волнистые края кости в зоне внешнего травматического воздействия. Исследование повреждений при увеличении в 4 раза и более показывает, что края плоскости отделения имеют мелкозубчатый вид. Плоскость отделения губчатого вещества может быть ровной, а может кратерообразно углубляться в полость кости, образована смятыми и деформированными ячейками. В непосредственной близости к месту отделения конечного элемента обнаруживается множество участков изолированного смятия КП от воздействия зубов.

Повреждение КП ткани с остаточной деформацией представлено ее смятием, а отделение конечного элемента — выкрошиванием, оскольчатым и фрагментарным переломами.

1. Смятие компактной костной ткани представляет собой поверхностный дефект глубиной 0,3—0,5 мм, округлой или овальной формы в зависимости от формы поперечного сечения действовавшего острия зуба. Поверхностный дефект образуется за счет микротрещин в проекции точки контакта острия и костной ткани, идущих как параллельно поверхности кости (формируются за счет разрушения в направлении слоистости кости — линейная анизотропия материала), так и радиально от точки контакта (при слабовыраженной слоистости материала, т.е. при выраженных его изотропных свойствах). Так как ориентировка остеонов и гаверсовых каналов диафизарной части длинной трубчатой кости направлена вдоль оси кости, сколы имеют преимущественно пластинчатый характер, за счет чего стенки и дно дефекта имеют неровный «выщербленный», ступенчатый вид.

2. Выкрошивание, осколок и фрагмент — конечные элементы отделения при разрушении компактной костной ткани. Характеристика этих повреждений дана В.Н. Крюковым [4]:

Выкрошивание — хрупкое разрушение дроблением на мелкие частицы какой-либо доли (чаще края) излома.

Осколок — часть отделенного анатомического отдела кости с наибольшим размером, не превышающим диаметр трубчатой кости или толщину плоской кости.

Фрагмент — часть отделенного анатомического отдела кости размером, превышающим толщину (диаметр) кости [3].

Динамическое воздействие зуба на губчатую костную ткань проявляется образованием борозды при I типе КП и желобовидного дефекта и борозды при II типе КП.

1. Борозда образуется от динамического воздействия на губчатую костную ткань. При угле отклонения оси зуба от 75 до 30° к поверхности кости происходит несимметричное воздействие [4]. При воздействии зуба под углом к поверхности формируется несимметричное смятие КП и губчатого вещества кости (как в случаях с колюще-режущим орудием — давление на лезвие и давление на обух). При угле меньше 30° по отношению к поверхности погружения зуба не происходит, он скользит по поверхности кости. Однако, так как факт давления имеет место, то при воздействии на губчатую ткань с I типом КП происходит незначительное в сравнении с протяженностью борозды погружение зуба и смятие компактного и ячеек губчатого вещества. Часть обломков стенок ячеек, сдавленных между зубом и массивом кости, выпадает в просвет дефекта, а часть ячеек, лежащих между зубом и поверхностью, отделяется в виде хрупкой стружки. Это первый вариант образования борозды, он чаще встречается при отделении конечного элемента грызением.

Второй вариант встречается при рывковых движениях головы животного либо объекта в случае его фиксации в зубах, когда погружение зуба происходит наряду с движением объекта под углом, близким к 90° по отношению к направлению погружения зуба. В этом случае наблюдается постепенное погружение сначала острия, а затем и всего зуба либо его части, продвижение в объекте и выход из него. Морфологическая картина повреждения схожа с бороздами при первом варианте воздействия.

2. Желобовидный дефект и борозда образуются при динамическом воздействии зуба на губчатую кость, покрытую КП II типа. Даже при начальном давлении и скольжении при кажущейся сохраненной целостности костной ткани на нативной, гнилостно не измененной, кости повреждения имеют белесоватый цвет за счет нарушения связи кости и надкостницы, сдавливания сосудов кости. На очищенных костях и костях, подвергшихся гниению, жир через трещины пропитывает травмированные участки костной ткани, а через слои КП снаружи проникают продукты гниения. Все указанные выше факторы окрашивают поврежденный участок в более темный цвет, чем интактная кость. По мере увеличения давления острия зуба на кость происходит отслойка и отделение пластинок кости, часть из которых остается на дне борозды, а часть удаляется зубом.

При увеличении давления происходит перелом КП и формирование борозды, на дне которой располагаются фрагменты КП, а под ними — разрушенные ячейки губчатого вещества. Образование протяженной борозды на губчатой кости, покрытой КП II типа, редкость, так как с разрушением КП происходит скачкообразное снижение прочности кости и зуб легко проникает внутрь. Дальнейшее его продвижение по направлению вдоль плоскости кости либо прекращается, так как массив кости и контактная площадь давления многократно увеличиваются, либо формируется откол.

Динамическое воздействие зуба на компактную костную ткань представлено одним видом повреждений — желобовидным дефектом.

Желобовидный дефект компактной костной ткани, например на стенках длинных трубчатых костей, имеет преимущественно поперечное оси кости направление, в связи с чем протяженность его невелика. Дефект имеет преимущественно веретенообразную форму за счет максимального повреждения кости в средней части. Минимальные ширину и глубину в концах дефект приобретает вследствие изменения давления в контактной точке действия зуба, вначале — от минимального до максимального, в конце — от максимального до минимального.

По результатам исследования нами предложена классификация следов воздействия зубов на костной ткани, в которой учитываются принятые в криминалистике подходы к систематизации следов, механизм образования, сила травматического воздействия и морфологическая картина повреждений (см. схему).

1. В результате воздействия зубов хищника на костной ткани остаются разнообразные по морфологической картине повреждения, что зависит в том числе и от строения костной ткани.

2. Некоторые из повреждений, например фрагментация объекта грызением, следы динамического воздействия, сами по себе являются характерными для воздействия зубов животных, а в сочетании с другими повреждениями кости создают специфический комплекс повреждений.

3. Предложенная классификация в полной мере дает представление о взаимосвязи механизма травматического воздействия зубов и морфологической картины образующихся повреждений костной ткани.