Капля среди других следов крови занимает особое место, так как практически всегда встречается на месте происшествия при повреждениях наружного покрова и органов человеческого организма, сопровождающихся наружным кровотечением. Она несет важную диагностическую информацию, потому что по следам капель судебные медики определяют высоту, направление падения их из источника кровотечения, угол наклона следовоспринимающей поверхности, возможные перемещения пострадавшего после начала кровотечения [1—8].

В технических дисциплинах под термином «капля» подразумевается строго определенное количество жидкости, которое, накапливаясь, вначале удерживается поверхностным натяжением, а затем падает на подложку, как только масса жидкости превысит силу поверхностного натяжения по периметру отрыва [9]. В судебно-медицинской практике под следом капли крови понимают круглое или овальное пятно с относительно ровными краями диаметром от 0,4 до 3 см [10].

Экспериментальным путем установлено, что диаметр следа капли крови зависит от ее объема, высоты падения и структуры поверхности, с которой контактирует капля крови [1—3, 7, 8, 10, 11].

Исследуя капли крови, падающие с кончика пальца, клинка ножа и других источников, T. Laber [10] утверждал, что объем капли крови находится в интервале от 0,013 до 0,16 мл. W. Eckert [11] на основании исследований показал, что объем капли крови находится в интервале от 0,01 до 0,16 мл и изменяется при падении капель из различных источников, имевших разные площадь и форму поверхности отрыва. Автор [11] указал, что увеличение высоты падения капель крови более 7 футов (≈213,36 см) не приводит к увеличению диаметра пятна. Л.В. Станиславский [1], Г.Н. Назаров и Г.А. Пашинян [2] получили наибольший диаметр следов (3 см) при стекании крови с ладонной поверхности кисти с высоты 300 см. В дальнейшем с ростом высоты падения увеличения диаметра следа не наблюдалось. Средний объем капли крови, как указывали H. McDonnel [12], Г.Н. Назаров и Г.А. Пашинян [2], составляет 0,05 мл.

Анализ данных литературы [2, 10, 12] показывает, что объем капли имеет широкий размах и может варьировать в десятки и даже более раз. В таком интервале вполне возможно выделять каплю крови малого, среднего и большого объема. Изучение каждого вида капли в зависимости от объема позволит более детально определить их морфогенез и установить диагностические признаки, необходимые для решения задач судебной медицины.

Цель исследования — изучение морфологии следов капель крови малого объема, величиной 20 мкл, при падении на сухую невпитывающую смачиваемую поверхность.

Для моделирования следов капель крови на чистую поверхность сухого обезжиренного стекла наносили капли трупной фибринолизированной крови (длительность постмортального периода до 12 ч). Капли дозировали с помощью цифровой одноканальной пипетки Ленпипет КОЛОР переменного объема (диапазон 20—200 мкл), предназначенной для забора и дозирования точных объемов жидкости, что позволяло получать капли крови известного объема.

Моделировали падение капель крови из источников кровотечения с высоты 5 см (1-я группа), 10 см (2-я группа), 20 см (3-я группа), 30 см (4-я группа), 40 см (5-я группа), 50 см (6-я группа), 60 см (7-я группа), 70 см (8-я группа), 80 см (9-я группа), 90 см (10-я группа), 100 см (11-я группа), 120 см (12-я группа), 140 см (13-я группа), 150 см (14-я группа) и 200 см (15-я группа) под углом 90° на сухую гладкую невпитывающую поверхность. В каждой группе провели по 5 экспериментов.

Результаты экспериментальных наблюдений фиксировали с помощью цифровой фотокамеры Nikon COOLPIX S6300, по правилам судебной фотографии (с использованием метрической линейки).

Полученные цифровые изображения на персональном компьютере увеличивали в 10 раз (с сохранением пропорций), следы крови анализировали по следующим показателям: форма, контур, диаметр следов, наличие и отсутствие зубцов и выступов по контуру, их количество и длина, наличие и отсутствие вторичного разбрызгивания.

Для определения диаметра каждого следа находили его максимальные вертикальный и горизонтальный размеры и вычисляли среднюю арифметическую величину. Измерения производили с помощью штангенциркуля ШЦ- I-150−0,1 Е05701 (1-й класс точности, погрешность измерений +0,1 мм) и соотносили с метрической линейкой на фотографиях.

Площадь материнского следа рассчитывали по формуле:

где S — площадь следа, d — диаметр следа. Энергию падающей капли вычисляли по формуле: Е=mgh, где Е — кинетическая энергия, m — масса капли, g — ускорение свободного падения, h — высота падения. Метрические характеристики следов капель крови и кинетической энергии приведены в таблице.

Статистический анализ результатов проводили с помощью программы Statistiсa для персонального компьютера.

В результате проведенных экспериментов получили данные о морфологии следов капель крови объемом 20 мкл при падении их с различной высоты.

Все полученные экспериментальные следы капель крови при падении с высоты от 5 до 200 см были круглые. По мере увеличения высоты падения капель увеличивались диаметр следов и их площадь. Край следа приобретал волнистый, затем зубчатый характер, регистрировались мелкие (вторичные) округлые и булавовидные брызги и единичные дополнительные капли крови (капли Плато). Капли Плато являются обязательным элементом любой капли жидкости. Они образуются из перемычки при отделении капли. Отсутствие данного элемента в ряде случаев связано с тем, что при малой высоте он часто попадает в основную каплю и сливается с ней. Большие капли Плато при контакте с влажной поверхностью основной капли формируют кольцевую гребень-волну с образованием «короны», от вершин которой отрываются частички крови с образованием на подложке вторичных элементов. В некоторых случаях капли Плато под действием воздушных масс могут изменять траекторию полета и формировать дополнительный след рядом с основным пятном.

Кроме общих морфологических признаков, характерных для всех следов капель крови, в зависимости от высоты падения были выявлены некоторые особенности.

При падении капель крови с высоты 5, 10 и 20 см следы округлые, имели ровный контур, зубцов (выступы) по краю не отмечалось; следы вторичного разбрызгивания отсутствовали.

При падении капель крови с высоты 30 см наблюдали округлые следы с двумя—тремя тупоконечными выступами в виде волн (под углом 150°) высотой до 0,05 см; следы вторичного разбрызгивания отсутствовали (рис. 1).

При падении капель крови с высоты 40 и 50 см следы округлые, имели волнистый край, от 5 до 10 тупоконечных выступов (близких к 145°) с закругленными вершинами, высотой до 0,05 см; на участке размером 2,0×2,0 см наблюдались единичные элементы вторичного разбрызгивания в виде округлых пятен диаметром от 0,025 до 0,05 см.

При падении капель крови с высоты 60, 70, 80 и 90 см следы округлые, имели выраженный зубчатый край. По контуру насчитывалось 15—19 тупоконечных выступов (близких к 115°) высотой до 0,05 см. На участке размером 10×10 см выявлялись от 1 до 5 элементов вторичного разбрызгивания в виде округлых пятен диаметром от 0,025 до 0,05 см и единичные дополнительные округлые капли Плато диаметром 0,05 см, которые располагались на расстоянии 1 см от основного следа (рис. 2).

При падении капель крови с высоты 100, 120, 130, 140 и 150 см следы округлые, имели выраженный зубчатый край, по их контуру наблюдались прямоугольные выступы (близкие к 90°) в количестве от 18 до 26 высотой до 0,1 см. На участке размером 20×20 см — от 2 до 8 округлых следов вторичного разбрызгивания до 0,05 см в диаметре. В некоторых наблюдениях при падении капель с высоты 100 см и 130 см от края основного следа отходили от 2 до 5 лучей с расширением на концах длиной 0,4—0,6 см и шириной от 0,05 до 0,1 см (рис. 3).

При падении капель крови с высоты 200 см следы округлые, имели выраженный зубчатый край с 25—27 прямоугольными выступами (под углом 90°), высотой до 0,1 см. На участке размером 20×20 см рядом со следом крови наблюдались два—три дополнительных пятна (капли Плато), округлые, до 0,05 см в диаметре.

Результаты проведенных экспериментов не противоречат данным, полученным ранее Х.М. Тахо-Годи (1956), Ю.П. Эделем [14], М.В. Кисиным и А.К. Тумановым [13], Л.В. Станиславским [1], В.А. Муратовым [8], В.Л. Поповым [6, 7] и другими исследователями.

Следы капель крови, полученные нами, как и следы капель крови, полученные более ранними исследователями, при падении под прямым углом на горизонтальную гладкую смачиваемую поверхность с высоты от 5 до 200 см были округлые. При увеличении высоты падения отмечалось увеличение кинетической энергии падающих капель и размеров их следов, изменялся характер их края.

В отличие от ранее проведенных научных исследований по данной проблеме полученные нами следы капель крови имели размеры в 1,5—1,8 раза меньшие, чем размеры следов, образовавшихся с тех же высотных точек. Это, на наш взгляд, связано с большим объемом капель, использованных для получения экспериментальных следов в более ранних исследованиях. Впервые нами определены кинетическая энергия падающих капель, площадь основных следов и измерена величина выступов и зубцов в градусах, что позволило более точно охарактеризовать морфологию изменения края следа с увеличением высоты падения капель (выделить тупоконечные и прямоугольные волны-зубцы).

При механической травме, сопровождающейся повреждением кожного покрова с развитием наружного кровотечения, капля крови под действием силы тяжести на связующей перемычке вытягивается вниз, отрывается и свободно падает. В полете капля минимизирует свою поверхность, принимая форму сферы, она «дышит», сжимаясь то по вертикали, то по горизонтали [9]. При контакте с сухой поверхностью подложки капля расплющивается и превращается в лепешку с резко очерченным контуром.

С увеличением высоты падения капли нарастает ее кинетическая энергия, которая реализуется в волновых колебательных движениях в момент полета. Большие энергии, обусловленные высотой падения, приводят к тому, что в момент контакта капли с подложкой наблюдаются большее растекание следа и образование выступов в виде волн и зубчиков по контуру. Если сила поверхностного натяжения не в состоянии сохранить целостность капли, формируются вторичные элементы.

Таким образом, при падении капель крови малого объема (20 мкл) с высоты от 5 до 200 см под углом 90° на гладкую невпитывающую смачиваемую поверхность (стекло) формируются округлые следы размером от 0,73 до 1,16 см. С увеличением высоты расположения моделируемого источника кровотечения наблюдается увеличение площади следов крови.

Выявленные морфологические особенности отражают механизм образования следов капель крови объемом 20 мкл на сухой гладкой невпитывающей поверхности (стекло).