Горят кости изнутри: Остеоартроз | Вольтарен

Содержание

Берегите свои руки. Кистевой туннельный синдром — ГАУЗ ГКБ 2

Онемение шеи, боль в плечах, покалывание в ногах и боль в пояснице отмечают люди, которые большую часть рабочего и свободного времени проводят за компьютером. Они же могут встретиться с еще одной серьезной проблемой – кистевым туннельным синдромом, который развивается из-за пережатия, отека или ущемления в запястном канале срединного нерва, контролирующего чувствительность ладони, большого, указательного и среднего пальцев руки.

Кистевой туннельный синдром — профессиональное заболевание людей, работа которых происходит, в основном, за клавиатурой компьютера. В результате большого числа однообразных движений или неудобного положении рук во время работы за клавиатурой и мышью запястье пребывает в постоянном напряжении из-за постоянной статической нагрузки на одни и те же мышцы. Это приводит к распуханию сухожилий, проходящих около срединного нерва, или распуханию самого нерва.

Это весьма распространенное заболевание, особенно среди женщин: в течение жизни с ним сталкивается около 10% от числа всех живущих на нашей планете представительниц слабого пола. Мужчины болеют этой болезнью реже. Синдром запястного канала может возникнуть в любом возрасте, но чаще всего в период гормональной перестройки организма, после 40—45 лет.

В самом начале болезни большинство заболевших жалуется на онемение в пальцах руки по утрам, проходящее к полудню. Чуть позднее добавляются ночное онемение во всех пальцах руки кроме мизинца, а также боли, покалывание или жжение в этих пальцах. Со временем к ночным и утренним симптомам добавляются «дневные жалобы»:

  • сильное онемение и боли в пальцах, если долго держать руки на весу.
  • «обессиленность» и «неуклюжесть» руки: болеющему человеку становится труднее удержать в пальцах мелкие предметы, например, иголку, булавку, шариковую ручку и т. д.
  • Предметы часто выпадают из рук.
  • В дальнейшем, при сильном повреждении срединного нерва, к онемению, покалыванию, жжению и болевым ощущениям добавляется заметное снижение чувствительности пальцев, вплоть до полной потери ощущений от легкого прикосновения, булавочного укола и т. д.

При отсутствии адекватного лечения синдром запястного канала может приводить к полному необратимому повреждению срединного нерва и тяжелому нарушению функции кисти. Иногда боли настолько интенсивны, что лишают человека возможности работать. При наличии выше перечисленных проявлений советуем Вам обратиться к врачу-неврологу.

Для предупреждения развития кистевого туннельного синдрома необходимо привести свое рабочее место в соответствие с правилами эргономики и чаще прерывать работу для выполнения простых упражнений для рук.

Основные правила работы за компьютером

  • Стул или кресло должно быть с подлокотниками.
  • При работе с клавиатурой, угол сгиба руки в локте должен быть прямым.
  • При работе с мышкой кисть должна быть прямой, и лежать на столе как можно дальше от края.

Упражнения для рук при работе за компьютером

  1. Поднимите вверх руки, с усилием сожмите пальцы в кулак, после чего разожмите.
  2. Расслабьте кисти рук и потрясите ими в воздухе, постепенно поднимая их в стороны и вверх.
  3. Сложите ладони вместе перед грудью и нажимайте на концы пальцев, наклоняйте кисти рук влево и право.
  4. Соедините вместе ладони, и затем попеременно отводите пальцы рук назад до отказа на счет 1—4.
  5. Теперь соедините кисти рук и, опираясь на концы пальцев отводите основания кистей в стороны, не смещая при этом концов пальцев.
  6. Вытяните руки вперед и вращайте кистями в стороны и внутрь.
  7. Сделайте руки полусогнутыми, затем с силой сожмите и разожмите пальцы рук.
  8. Прижмите локти к бокам, направьте ладони вперед, и затем постепенно сжимайте и разжимайте фаланги пальцев.
  9. Теперь переплетите пальцы и сделайте несколько сжимающих движений.
  10. Поочередно разминайте расслабленные пальцы от кончиков до основания: сначала на правой, затем на левой руках и наоборот, заканчивая круговыми вращательными движениями.
  11. Теперь снова прижмите локти к бокам, сожмите пальцы в кулак и делайте вращательные движения кистями рук поочередно в разные стороны.
  12. Расслабьте кисти и потрясите ими в воздухе, поднимая вверх и вниз.

Все упражнения следует повторить несколько раз.

Туннельный сидром может существенно осложнить Вам жизнь, ухудшить самочувствие, снизить работоспособность, вынудит затрачивать время и немалые финансовые средства на лечение. Его легче предупредить, чем лечить.  Выполняйте предложенные рекомендации и будьте здоровы!

Что вызывает кокцидиоз и как от него избавиться?

Кокцидиния-это боль, ощущаемая в копчике позвоночника. Копчик — это последняя кость в позвоночнике, и боль в этой области может быть вызвана падением, родами, слишком долгим сидением или, в редких случаях, опухолью.

В большинстве случаев боль проходит через несколько недель или месяцев, но иногда она может быть гораздо дольше и серьезно влиять на способность пациента выполнять повседневную деятельность.

В чем причина этой боли? Как это диагностируется? Как это лечится? И каковы способы предотвратить это? Ответы на все эти вопросы вы найдете в этой статье.

Какова роль копчика в организме?

Копчик расположен внизу и у основания позвоночника. Эта кость треугольной формы образует нижнюю часть позвоночника ниже крестца.

В зависимости от индивидуального роста копчик может состоять из трех-пяти костей. Этот кусок кости не фиксирован, и его костные части имеют ограниченные движения, которые выполняются связками и суставами, прикрепленными к ним. Как насчёт

Копчик прикрепляется к крестцу через крестцово-копчиковый сустав. При этом таз и ноги слегка двигаются вперед-назад. Когда вы сидите и стоите, все тазовые кости, частью которых является хвост, двигаются вперед и назад для равновесия.

Копчик — это соединение многих мышц тазового дна. Эти мышцы поддерживают анус и помогают при дефекации, поддерживают влагалище у женщин и помогают ходить, бегать и двигать ногами.

Также прочтите этот пост: Побочный Эффект спинномозговой инъекции

 

Что такое кокцидиния?

Боль в хвостовой кости бывает легкой или сильной в зависимости от степени травмы. Острая боль обычно возникает внезапно и проходит в течение нескольких дней или недель, но хроническая боль, вызванная воспалением, может длиться более трех месяцев.

Симптомы кокцидинии

Симптомы кокцидиоза могут варьировать от человека к человеку, иногда даже проявляясь другими симптомами. Но в целом его общими симптомами являются:

Локализованная боль

В этом состоянии боль ощущается только в области копчика, а не в области таза и других костей. Эта боль иногда слабая, а иногда сильная. Иногда он сохраняется непрерывно, а иногда это ощущается по давлению и движению хвоста хвостового побега.

Боль при сидении

В этом случае человек чувствует боль, когда сидит или откидывается назад. Или когда сидишь на твердой поверхности без подушки. Или, например, он чувствует боль во время езды на велосипеде.

Боль при переходе из положения сидя в положение стоя

В этом случае вращение тазовых костей и движения мышц могут вызвать боль в хвосте. Эта боль может быть настолько сильной, что человеку трудно стоять и сидеть, и ему нужно опереться на что-то, чтобы легче изменить положение.

Боль во время секса и дефекации

Из-за близости хвоста к анусу и гениталиям, в этих случаях пациент может чувствовать легкую или сильную боль.

Наиболее распространенные причины боли в хвосте

Причины кокцидинии различны. Но наиболее распространенными из них являются:

Удар по ягодицам

Прямая травма копчика является наиболее распространенной причиной кокцидинии и обычно приводит к воспалению и боли вокруг копчика. Связки воспаляются, и иногда передняя или задняя часть копчика ломается и вывихивается.

Непрерывное давление на копчик

Некоторые виды деятельности, такие как верховая езда и езда на велосипеде, будут вызывать давление и боль в области хвоста в течение длительного времени. Конечно, эта боль не является постоянной, но если ее не контролировать, она может превратиться в хроническую боль и вызвать длительное раздражение крестцово-крестцового сустава.

Естественные роды

Во время родов голова ребенка проходит над копчиком, и давление на копчик может повредить структуры копчика (диски, связки и кости). Хотя это очень необычно, иногда такое давление вызывает повреждение и перелом хвоста.

Опухоли и инфекции

В очень редких случаях наличие опухоли рядом с копчиком или инфекция в боковых отделах этой кости может распространиться на нее и вызвать боль и воспаление копчика.

Рак

Одной из редких причин кокцидиоза является рак. Этот рак может быть раком костей или раком в других областях, которые распространились на эту область. (Метастатический рак)

Боль передается от других частей к хвосту

Это не редкость, но боль может распространиться на другие части позвоночника или таза и даже на мочевой пузырь.

Факторы, оказывающие большее влияние на кокцидиоз

Боль в костях, как правило, чаще встречается у женщин, чем у мужчин, но в целом некоторые факторы увеличивают риск ее развития.

избыточный вес

Ожирение мешает движению тазовых костей. Иногда это постоянное давление вызывает боль в хвосте. Исследования показали, что если индекс массы тела (ИМТ) у женщин выше 27,4, а у мужчин больше 29,4, то риск кокцидинии выше.

Очень низкий вес

Чрезмерная потеря веса также является одной из причин кокцидиоза. В этом случае копчик будет более подвержен травмам из-за недостаточного жира в ягодицах.

Пол

Из-за большего угла таза, а также травмы хвоста во время родов женщины более склонны к кокцидиозу.

Возраст

В пожилом возрасте маленькие хрящевые диски (упругая, гибкая ткань), которые помогают удерживать копчик на месте, изнашиваются, и кости, которые составляют копчик, становятся более прочными. Это может усилить нагрузку на копчик и привести к боли.

Как диагностируется кокцидиния?

Обычно в тех случаях, когда боль не является легкой и раздражающей, пациент не будет стремиться найти точную причину. Но сильная боль указывает на серьезную проблему. Вот почему так важен правильный диагноз.

На начальном этапе проводится клиническое обследование и обзор истории болезни пациента. При необходимости для точной диагностики заболевания используются такие диагностические методы, как тестирование; визуализация, рентген, компьютерная томография и МРТ. Некоторые заболевания, такие как ишиас, опоясывающий лишай в ягодицах, сакроилиит или переломы, имеют сходные симптомы с кокцидинией.

Каково лечение боли в костном мозге?

Нехирургическое лечение успешно лечит кокцидинию примерно в 90% случаев.

  • Применение противовоспалительных препаратов, таких как нестероидные противовоспалительные препараты (ибупрофен, напроксен) или ингибиторы ЦОГ-2, уменьшит воспаление копчика.
  • Применение холодного компресса и пакета со льдом несколько раз в день в течение первых нескольких дней от начала боли уменьшает воспаление и боль.
  • Использование мешка с горячей водой в течение первых нескольких дней боли может уменьшить мышечное напряжение, которое вызывает боль в копчике.
  • Изменения в том, как вы выполняете повседневные действия, которые вызывают большее давление и стимуляцию копчика. Например, стоять перед столом вместо того, чтобы долго сидеть или использовать медицинские подушки, чтобы сидеть.
  • Измените свой рацион и ешьте продукты с высоким содержанием клетчатки, если у вас запор и вам нужно долго сидеть на унитазе; Это облегчает дефекацию и уменьшает давление на хвост.
  • Физиотерапия и специальные спортивные упражнения, снижающие давление на копчик.
  • Инъекции анестетиков (лидокаина) и стероидов (для уменьшения воспаления) вокруг копчика могут облегчить боль. Конечно, эту инъекцию делают до трех раз в год.
  • Массаж напряженных мышц тазового дна, которые движутся к копчику, может уменьшить кокцидинию.
  • А в редких случаях нехирургические методы лечения не работают, и ваш врач может порекомендовать хирургическое вмешательство для решения проблемы.

Профилактика кокцидинии

Профилактика Главным ключом является предотвращение рецидивов и рецидивов боли в хвосте. Методы профилактики, такие как следующие, предотвратят развитие кокцидиоза.

1.Хорошо сидите, избегайте длительного сидения, хорошо стойте и хорошо двигайтесь

2.Регулярные упражнения с растяжкой и укреплением

3.Упражнение с соответствующим оборудованием и методами

4.Используйте ремень безопасности во время путешествия

5.Создание эргономичной рабочей среды

6.Хорошее питание, хороший вес

7.Уменьшите стресс и не курите

Также читайте этот пост: Упражнения После операции на спине

Следуя этим советам, вы можете предотвратить боль в хвосте.

Почему горят колени? Жжение в колене

Жжение в коленях: в чем причина?

Колени горят и болят не сами по себе, всегда есть причина, из-за которой возникают неприятные ощущения. Но проявляются они не сразу: после ушиба, к примеру, может пройти несколько ней, а то и недель, пока появится жар в коленях, и вы не поймете, что это следствие травмы. Причин, по которым горят колени, помимо травм, может быть несколько:

  • инфекционные заболевания;
  • воспалительные процессы;
  • повышенные физические нагрузки;
  • заболевания суставов либо позвоночника;
  • кожные заболевания;
  • обморожения;
  • онкология.

Важно с самого начала определить, что является причиной неприятных ощущений. Если это внешние факторы вроде ушиба, обморожения, проблем с эпидермисом, лечение будет непродолжительным. Гораздо хуже, когда колено горит внутри, потому что это может указывать на серьезные проблемы с опорно-двигательным аппаратом. В таких случаях лечение может быть длительным, а методы — не самыми щадящими, вплоть до хирургического вмешательства.

Причины, по которым колени становятся горячими, не стоит искать самостоятельно. Оптимальный вариант — как можно скорее обратиться за помощью к профильному специалисту. Чем быстрее будет определен тип патологии, тем легче и эффективнее будет лечение. И тем больше шансов на полное восстановление подвижности сустава.

Первичная диагностика и помощь до обращения к врачу

Травмы, кожные заболевания, воспалительные процессы, обморожения довольно просто диагностировать самостоятельно, так как признаки патологии будут очевидны. В каждом конкретном случае первая медицинская помощь будет различной. При ушибах необходимо обеспечить неподвижность сустава за счет тугой повязки и приложить лед, чтобы избежать отека. Если причины жжения и локального повышения температуры связаны с легким обморожением, необходимо как можно скорее попасть в теплое помещение, а затем наложить термоизоляционную повязку на проблемную зону.

Если неизвестно, почему пекут колени, но при этом больной страдает любыми дерматологическими заболеваниями либо аллергией, первая помощь будет заключаться в принятии антигистаминных препаратов либо обработке кожи в области суставов кремами против псориаза, дерматита. При воспалительных процессах, когда горят колени, и точно известно, что это следствие инфекционного заболевания, необходимо срочно принять антибиотики.

Что делать, если колено болит и горит из-за повышенных физических нагрузок? Прежде всего, зафиксировать сустав и минимизировать активность. Однако неподвижность — лишь временная мера, а не панацея. Более того, полное отсутствие физической нагрузки в течение длительного периода может усугубить ситуацию.

Если непонятно, почему краснеют колени, но есть боль и дискомфорт в коленных суставах, можно прибегнуть к универсальным средствам — мазям и таблетками, которые помогут купировать неприятные ощущения. Но нужно помнить, что это — не лечение, а лишь вспомогательная мера. Определить, от чего горят колени, и назначить курс лечения может лишь профильный специалист.

Что нужно знать о диагностике

Визит к врачу — наиболее разумное решение, когда горят колени, и непонятно, что делать. Характерная симптоматика и визуальное обследование нередко позволяют поставить предварительный диагноз и принять необходимые меры по облегчению ситуации пациента. Но в большинстве случаев врач назначает комплексное обследование, чтобы определить, почему появились неприятные ощущения. Помимо анализов, могут быть назначены дополнительные виды диагностики — рентген, УЗИ, компьютерная томография. В некоторых случаях для обследования привлекаются специалисты смежных областей — онколог, дерматолог, хирург.

Важно помнить, что за обычным жжением в колене может скрываться серьезное заболевание. Если упустить время и не обратиться к медикам за помощью при появлении первых неприятных симптомов, последствия могут быть необратимыми. Если трудно определить, что это значит, когда щиплет колено, нельзя рисковать своим здоровьем, нужно как можно скорее пройти полное медицинское обследование. Ведь проблемы с коленями — обычно всего лишь один из симптомов различных заболеваний. Чем раньше они будут диагностированы, тем выше вероятность полностью избавиться от недуга.

Чем и как лечат колени

Купирование жжения и боли — лишь первый шаг на пути к восстановлению здоровья. Точнее, помощь организму в избавлении от неприятных ощущений. Однако часто к лечению самого заболевания это не имеет никакого отношения. Когда врач знает, что жар в коленях — это следствие той или иной патологии, назначается полноценный курс лечения, который может включать:

  • массаж;
  • физиотерапевтические процедуры;
  • лечебную гимнастику;
  • использование медикаментозных препаратов.

Если речь идет о серьезных повреждениях коленного сустава, вызванных травмами либо заболеваниями опорно-двигательного аппарата, показано хирургическое вмешательство. Чаще всего это эндопротезирование — операция, при которой сустав частично либо полностью заменяется протезом. Современные технологии позволяют при помощи такой операции полностью восстанавливать подвижность нижних конечностей и возвращать пациентов к полноценной жизни.

Хирургическое вмешательство с протезированием показано и в случае онкологических заболеваний, когда в результате метастазов повреждаются кости и суставы. Еще несколько десятков лет назад при таком диагнозе единственным выходом из ситуации была ампутация конечностей.

Сегодня замена суставов — простой, эффективный и малоинвазивный способ решения проблем для людей, которые столкнулись с онкологией.

Как уберечь колени от проблем

От болей в коленных суставах никто не застрахован, но всегда можно позаботиться о том, чтобы минимизировать неприятные ощущения и не допустить развития серьезных ортопедических заболеваний. Медицинская практика показывает, что неприятности с коленями чаще всего возникают у людей, которые много времени проводят на ногах либо постоянно подвергают ноги повышенным физическим нагрузкам. Если исключить эти факторы, то риск разрушения коленных суставов из-за постоянного механического воздействия будет минимальным.

Травмы — еще один источник проблем с коленями. Поэтому во время занятий спортом нужно постараться максимально обезопасить суставы, используя современные средства защиты. Например, наколенники, которые минимизируют последствия от ушибов. Однако риск травм — не повод отказываться от езды на велосипеде либо игры в хоккей. Нужно помнить, что отсутствие физических нагрузок для коленных суставов является не менее вредным, чем перенапряжение. Все должно быть в меру.

Нередко у людей, которые ведут активный образ жизни и тщательно следят за собственным здоровьем, все равно возникают проблемы с коленями. Тщательное медицинское обследование обычно показывает, что причина — в несбалансированном питании. Модные диеты, отказ от продуктов животного происхождения, в которых содержатся так необходимые для суставов макро- и микроэлементы, могут стать причиной жжения в области коленей. Исправить ситуацию помогут комплексные препараты для укрепления суставов, однако после курса лечения стоит полностью пересмотреть свой рацион. Чтобы поддерживать опорно-двигательный аппарат в хорошем состоянии, в пищу ежедневно следует включать свежие фрукты и овощи, мясо и рыбу. Меню подбирается таким образом, чтобы в пище присутствовали витамины, аминокислоты, протеины — «строительный материал» для костей и суставов. Не менее важен кальций, который с возрастом вымывается из организма, что приводит к серьезным проблемам с опорно-двигательным аппаратом и может стать причиной неизлечимых заболеваний.

6 верных показателей эффективной тренировки

Часто нам сложно объективно оценить эффективность тренировок — вы регулярно появляетесь в зале, прилагаете волевые усилия, осваиваете новые тренажёры, даже потеете, а рельефные мышцы не спешат проявляться. В этой статье мы собрали 6 достоверных примет, которые помогут убедиться, что тренировка прошла не зря.

Привычные проявления физического утомления вроде майки, которую можно выжимать, приятной боли в мышцах или же зверского голода после тренировки весьма субъективны. К примеру, по данным исследований ученых из университета Fairmont State University, в среднем за час тренировки человек может терять от 800 миллилитров до 1.5 литров жидкости — разброс довольно велик и зависит от индивидуальных показателей. Боль в мышцах тоже не поможет измерить эффективность тренировки, так как тело быстро приспосабливается к новым нагрузкам. Ощущение голода, появляющееся по окончании хорошей тренировки — и вовсе миф. Мы предлагаем 6 научно обоснованных примет, что вы трудились не впустую. В следующий раз, покидая тренажерный зал, пройдитесь по следующим пунктам:

1. ВЫ НЕ ОТВЛЕКАЛИСЬ НА РАЗГОВОРЫ

В следующий раз, дабы проверить, насколько эффективно вы работаете, попробуйте перекинуться парой фраз с одним из приятелей по тренажёрному залу во время выполнения очередного подхода. Если вам с легкостью удается поддерживать оживленную беседу — вы что-то делаете не так.

Для скептиков — более научный подход: создайте свою шкалу нагрузки от 0 до 10, где 10 — ваш максимум, а 0 — состояние покоя. Так, во время выполнения упражнений уровень нагрузки должен держаться на 6-7 — это значит, что вы работаете довольно интенсивно, и едва ли сможете непринужденно болтать с соседом.

2. ВЫ ЕДВА СМОГЛИ ЗАКОНЧИТЬ ПОСЛЕДНИЙ ПОДХОД

По мере приближения последнего сета повторений вы замедляете темп, прикладываете больше усилий, буквально из последних сил завершаете финальный подход? Отлично! Это верный знак того, что мышцы здорово нагрузились, а значит тренировка прошла эффективно.

3. ВЫ ЗНАЕТЕ СВОЙ МАКСИМУМ

Самый точный способ оценить интенсивность тренировки — понять, на сколько процентов от своего максимума вы работаете. К примеру, определить свой максимальный пульс можно используя следующее уравнение, предложенное учеными The American College of Sports Medicine: 206.9 — (0.67 x age). «Чтобы тренировку можно было назвать эффективной, необходимо работать на 80-90% из 100% максимально возможных» — советуют ученые вышеупомянутого университета.

4. ВЫ УХОДИТЕ ИЗ ЗАЛА В ПРИПОДНЯТОМ НАСТРОЕНИИ

Действительно, каждый раз, покидая зал, вы должны чувствовать, что преодолеваете себя и становитесь ближе к поставленной цели, однако апатия и слабость —это совсем не те ощущения, которые оставляет правильная тренировка. Если, несмотря на физическую усталость, у вас остаётся достаточно сил и энергии, чтобы активно провести остаток дня, — вы на верном пути.

5. МЫШЦЫ УВЕЛИЧИВАЮТСЯ В ОБЪЕМЕ

Да, это правда! После интенсивной тренировки с весами к мышцам приливает кровь, унося с собой токсины и обогащая мышечную ткань кислородом и питательными веществами, за счет этим процессов на пару часов мышцы набухают, визуально увеличиваясь в объемах.

6. СОН СТАНОВИТСЯ КРЕПКИМ

После тяжелого тренировочного дня вам обеспечен качественный беспробудный сон. Всё это благодаря гормонам и цитокинам, которые высвобождаются во время занятий спортом и помогают мозгу моделировать наш сон.

plus que les os — Traduction en russe — exemples français

Suggestions: plus que les pays plus que les mots

Ces exemples peuvent contenir des mots vulgaires liés à votre recherche

Ces exemples peuvent contenir des mots familiers liés à votre recherche

Dans quelques semaines, il ne restera plus que les os.

Il restait plus que les os.

Остались рожки да ножки, чтоб было понятней.

Il restait plus que les os.

Y’a plus que les os dans trois minutes.

Suggérer un exemple

Plus vite que les os de n’importe qui au monde ?

En plus, il semble que les os étaient disposés ailleurs.

Elle te briserait les os en mille morceaux.

Бъет в тебя, словно тонна кирпичей. Ломает каждую гребанную кость в твоем теле.

Les os encore présents pourraient se décomposer aussi.

И те кости, которые все еще там, могут быть также повреждены.

Dites-moi quand les os seront propres.

Il apparaîtrait aussi dans les os.

Les os craquent quand la chair brûle, Ryan, mais les os d’un squelette restent lisses dans un feu.

Кости раскалываются, когда они горят вместе с плотью, Райан, а кости скелета в огне остаются гладкими.

Il faut couper les os, mettre des appareils orthopédiques, visser pour séparer les os.

Надо разрезать кости, ставить скобы, поворачивать винты, чтобы ускорить рост…

Car les os guérissent comme les os guérissent.

Les os d’Hillary étaient encore faibles mais ses ostéoblastes montrent une récente augmentation de ses os, qui indique qu’elle a arrêté de boire depuis 2 ans.

Итак, хотя кости Хилари Фуллер были все еще слабыми, уровень ее костных клеток показывал резкое увеличение роста костной массы, достаточное, чтобы определить, что она не пила по менейшей мере уже два года.

Mais couper dans les os d’un dinosaure est difficile à faire, comme vous pouvez l’imaginer, parce que dans les musées les os sont précieux.

Но разрезать кости динозавров — достаточно сложно, как вы можете себе представить, потому для музеев кости — настоящие драгоценности.

Un crâne et les os de quelques individus ont été retrouvés.

Был обнаружен один череп и кости нескольких особей.

Les Tyrannosauridae marchaient exclusivement sur leurs membres postérieurs, de sorte que les os de leurs pattes arrière étaient massifs.

Передвигались тираннозавриды исключительно на задних конечностях, поэтому их ноги были очень массивными.

Sinon de cette hauteur, vous aurez juste les os brisés.

При прыжке с такой высоты ты лишь сломаешь несколько костей и получишь массивные внутренние повреждения.

Ils dévorent les os comme du beurre.

Je me suis brisée tous les os de mon corps.

Я сломала почти все кости в своем теле но на мне нет ни царапины.

доктор медицинских наук, профессор Мальцева Лариса Ивановна.

Климакс — это возрастная перестройка в организме женщины, связанная с угасанием репродуктивной функции. В определенном возрасте (примерно 50 лет) в организме женщины происходит множество изменений, которые могут мешать ее физическому, психическому и социальному благополучию. Первостепенную роль играют эндокринные изменения, главным образом, сниженная продукция гормона яичника – эстрогена. Какие признаки говорят о приближении климакса? Как климакс влияет на самочувствие женщины? Является ли климакс болезнью?

Симптомы:

  • Горячие приливы (“приливы жара”) — самый первый признак климакса. Причина – снижение функции яичников.
  • Головные боли. Голова болит, как будто тугой обруч давит на макушку или напряженная головная боль начинается в затылке и верхней части шеи. Причина – снижение функции яичников.
  • Бессонница. Это очень характерный синдром при климаксе. Потеря сна вызывает нервозность, истощает умственно и физически.
  • Нервозность. Женщина постоянно чувствует себя взвинченной. Ей никак не удается расслабиться. Она чувствует себя больной, несчастной, усталой. Нет силы выполнять даже домашнюю работу.
  • Депрессивное состояние. Причина — снижение функции яичников. Оно переносится хуже всего. Плохое настроение, ощущение беды, слезы без причины. Ощущение безнадежности, потерянности, жизнь, словно в тумане, нет желаний и нет надежд.
  • Нарушение кровообращения. Это горячие приливы, сильное сердцебиение, сдавливающее ощущение в груди. В конечностях возникает онемение и пощипывание. Эти нарушения функциональные. Они исчезнут, как только кончится климактерический период.
  • Изменения обмена веществ. Происходят из-за недостаточности и чрезмерной активности одной или нескольких желез внутренней секреции, которые могут проявиться во время климакса. Некоторые женщины страдают нарушениями обмена углеводов, что ведет к нарушению содержания сахара в крови и появлению его в моче. 8. Боль в суставах и полнота, сухость во влагалище и снижение сексуального влечения, потеря эластичности кожи, быстрое появление морщин, ухудшение состояния волос. В молочных железах железистая ткань заменяется жировой и соединительной. Грудь теряет упругость и форму. Вес тела увеличивается, так как ослабевает воздействие щитовидной железы на обмен веществ. Жир незаметно скапливается на животе, ягодицах, бедрах и подбородке. Причина – снижение функции яичников и, как следствие, недостаток эстрогенов. К каким осложнениям приводит климакс?
  • К сердечно-сосудистым заболеваниям, остеопорозу и заболеваниям нервной системы. От 3 до 55 % современных женщин в возрасте 45-50 лет страдают климактерическим синдромом, который при отсутствии лечения дает начало ишемической болезни сердца, гипертонической болезни в 52,3% случаев. В более позднем возрасте (55-70 лет) возникает нарушение функции мочевыводящих путей: от “недержания мочи при напряжении” до полного недержания мочи, и наклонности к хроническому течению мочеполовых инфекций. У многих женщин так же возникает остеопороз (снижение плотности костей и вымывание из них кальция), что может привести к переломам крупных костей (позвоночник, бедро). К 70-летнему возрасту 40% женщин перенесли такие тяжелые переломы. Основная проблема состоит в том, что всевозможные нарушения, сопровождающие климакс, заставляют женщину обращаться за лечением к специалистам разного профиля: терапевтам, невропатологам, гинекологам, хирургам и пр. Представьте, что от каждого из этих врачей она получает по 2-3, а то и больше, различных лекарств. К сожалению, некоторые врачи, не учитывая, что все эти симптомы являются проявлениями климактерического синдрома, действуют по принципу “синдром – таблетка”. К тому же эти лекарства лечат только отдельные симптомы, а не истинную причину недомоганий. Таким образом, женщина с климактерическими расстройствами может принимать одновременно кардиологические, гипотен зивные, спазмолитики, снотворные, сосудистые, уроантисептические и прочие препараты, кроме того, физиотерапевтические, массажные и электропроцедуры. Можно ли смягчить эти неприятные ощущения? Можно!!! Лечение климакса. Рекомендуется: прекратить курение или уменьшить его интенсивность, увеличить физическую активность, больше отдыхать и т. д. Эти советы верны для любого возраста, но в особенности в период климакса. Особенно рекомендуются занятия спортом. Они полезны для сосудов и костей. Следует отказаться от навязчивой идеи похудения. Подкожный жир играет важную роль в гормональном обмене и после климакса частично регулирует снабжение эстрогенами. Существуют также не медикаментозные методы облегчения боли и стресса, такие как массаж, сауна, йога и медитативные упражнения. Хорошо, если женщине поможет ее спутник жизни, например, овладев простыми приемами массажа.
  • Медикаментозное лечение: Гормональные лекарственные препараты, но их должен подобрать врач. С осторожностью следует принимать седативные, антигипертензивные препараты, так как в период климакса часто возникает преходящая гипертензия, обычно хорошо поддающаяся лечению женскими половыми гормонами. Хороший эффект дают фитосборы.

При расстройствах менструации – циклический прием гестагенов (например, в течение 10 дней во второй половине каждогоцикла). Низко дозированные контрацептивные таблетки (при отсутствии факторов риска в отношении болезней сердца и сосудов). После окончательного прекращения менструаций эстрогены следует назначать в сочетании с гестагенами. Местное (влагалищное) применение эстрогенов для предотвращения или лечения атрофических проявлений приобретает популярность, поскольку выяснилось, что это позволяет предотвратить рецидивирующие инфекции мочевых путей.

Период менопаузы можно пройти, оставаясь энергичной, сексуальной и привлекательной. В этом Вам помогут специалисты медицинского центра «Здоровье семьи».

Фильм Тело (2017) описание, содержание, трейлеры и многое другое о фильме

Привлекательная молодая девушка Кира Мабон говорит своему приятелю Джонасу, что предпочитает мужчин в возрасте, они более опытные партнеры. А стареющие женщины никому не нужны. Хотя Джонас тоже молод, Кира проявляет инициативу и предлагает отправиться к нему, сама оплачивает такси. Они проводят вместе ночь, в качестве прелюдии Кира исполняет для партнера стриптиз.

Кира просыпается утром. Она в квартире одна. Девушка выходит на улицу, звонит своей подруге Марте, делится впечатлениями о своем романтическом приключении. Потом она обнаруживает, что каким-то образом снова оказалась возле дома, где живет Джонас. Ее ключ подходит к дверям его квартиры. Киру это пугает. Она пытается дозвониться до Джонаса. Номер больше не используется. Она звонит на свой домашний телефон. Автоответчик в квартире отвечает голосом взрослой дамы, которая называется ее именем. Мама? Кира ничего не понимает. Она садится за фортепиано и начинает играть. В нотах Кира обнаруживает свою фотографию в компании с Джонасом. У Киры болит рука, кожа на ней высохла и отслаивается струпьями. Девушке становится дурно. Звонок в дверь. К Кире пришли две незнакомые пожилые дамы. Девушка выходит на площадку, но посетительницы уже ушли. Кира падает в обморок. Ее подхватывает соседка.

Кира приходит в себя. Они знакомятся с соседкой, ее зовут София. Кира спрашивает, не знает ли та Джонаса. София утверждает, что в этой квартире живет только Кира. Соседка замечает, что у Киры на руке какое-то кожное заболевание. Та плачет. София советует ей успокоиться, принять ванну, она зайдет к ней вечером. После ухода соседки у Киры снова начинается головокружения и слуховые галлюцинации. Она слышит детский смех. Вечером Кира и София пьют вино. София говорит, что, возможно, у Киры аллергическая реакция, ей нужно позвонить доктору Рафаэле Кробер, она специалист по этим вопросам. Кира просит Софию остаться с ней на ночь, она не хочет оставаться одна. Соседка соглашается.

На следующий день Кира отправляется в клинику. Лицо доктора Кробер кажется ей смутно знакомым. Доктор ставит предположительный диагноз: атипичная деградация клеток кожи. Когда тело стареет, структура клеток разрушается. Но Кира еще слишком молода. Внутренний слой тканей ее тела абсолютно здоров и находится в идеальном состоянии. Доктор Кробер говорит, что необходимо сделать тест, его результаты будут готовы через пару дней. А пока она выпишет пациентке обезболивающие препараты.

К вечеру Кире становится хуже, кожная болезнь распространяется на плечо. Она приходит в клинику. Ее осматривает дежурный врач. Кира спрашивает о возможности пересадки кожи. Врач советует ей подождать результатов анализов, после чего доктор Кробер сможет назначить лечение. Кира проникает в морг, куда только что привезли тело молодой женщины. Кира срезает с трупа лоскут кожи и прикладывает к своим ранам. Ее тело отторгает чужие ткани. Незаконное проникновение в морг обнаруживает охранник, он гонится за Кирой, та спасается бегством. Кира отправляется в бар, звонит доктору Кробер, жалуется на сильные боли. Та успокаивает пациентку: лекарство подействует не сразу, нужно потерпеть. Кира спускается в подвал, подкарауливает там стриптизершу, нападает на нее. Она срезает кожу с ее тела, прикладывает к своим ранам. Ткани мгновенно приживаются. После этого Кира убивает свою жертву.

Утром Кира выглядит абсолютно здоровой. София удивляется: доктор была колдуньей-вуду? В клинике Кире рекомендуют регулярно приходить на осмотры. Вечером Кира и София устраивают романтический ужин. София расспрашивает Киру о состоянии ее здоровья. Они из-за этого ссорятся.

Симптомы таинственной болезни появляются снова. Кира опять идет в бар и нападает на очередную стриптизершу. Киру мучат галлюцинации: мать рассказывает, что отец ушел из семьи к молодой любовнице. Кира смотрит в зеркало, там отражается пожилая женщина. Кира впадает в истерику.

Кира боится, что ее арестуют за убийства. К ней приходит мириться София. Любовницы целуются. София замечает сухие пятна на спине Киры. После ухода соседки Кира расправляется еще с одной девушкой, которая заперта в ее ванной. Она меняет себе кожу. Когда она собирается избавиться от трупа, в дверь звонит София. Кира разбивает бутылку вина, чтобы замаскировать пятна крови на полу. Она предлагает Софии пойти к ней. Кира выкрала их кабинета доктора Кробер свою медицинскую карту и электронные файлы, просит Софию их открыть. Любовницы делают шокирующее открытие. Кире 64 года. Она добровольно стала участницей эксперимента по омоложению. Амнезия – побочный эффект разработанной доктором Кробер методики. Оказывается, с Джонасом Кира развелась 20 лет назад, у нее есть дочь. Ничего этого Кира не помнит. София утверждает, что любит Киру, они справятся со всем этим вместе. Им нужно немедленно уехать. Галлюцинации – это остаточные воспоминания из прошлой жизни. Кира возвращается в свою квартиру. Она разговаривает с призраком своей дочери: ты стала взрослой, у тебя теперь собственная жизнь, позволь мне пожить для себя. Она обливает квартиру бензином и поджигает ее. Призраку Джоноса Кира говорит: прости, пришло время двигаться дальше.

Кира и София разъезжают на мотоцикле в поисках других участниц эксперимента. Без результата. Кира наведывается к своей взрослой дочери. Дверь дома открывает ее внучка, ей сегодня исполняется шесть лет. Девочка замечает у незнакомой посетительницы пятна на коже, выходит дочь Киры, та убегает прочь.

Когда проблемы с кожей становятся слишком серьезными, София уговаривает Киру снова отправиться в клинику доктора Кробер. Та отказывается. Тогда София признается, что является ассистенткой Кробер, та попросила ее присматривать за своей лучшей пациенткой. Кира никогда не возвращалась в клинику добровольно, поэтому София подмешала ей в воду какой-то препарат. Кира теряет сознание.

Кира приходит в себя в клинике, она прикована к операционному столу. Кробер готовится провести над ней опасные для жизни эксперименты. Увидев это, София приходит в ужас. Она освобождает подругу, но подкравшаяся Кробер вкалывает ей в шею наркотик. Кира освобождается от оков, сбивает Кробер с ног, наступает ей на горло ногой и убивает. Она забирает у Кробер пистолет, находит медицинский персонал больницы и, угрожая пистолетом, требует у них антидот для Софии. Ей говорят, что противоядия не существует. Кира возвращается к Софии, обнимает подругу и кончает жизнь самоубийством, выстрелив в себя из пистолета.

Горят ли кости? » Научная азбука

Кости являются одними из самых устойчивых частей тела и сгорают при значительно более высоких температурах, чем остальная часть тела. Обычные пожары не достигают температуры, достаточно высокой, чтобы сжечь кости.

Сериалы, такие как C.S.I., Dexter, Partners for Justice и Detective Conan , являются классикой для любого заядлого любителя детективных и криминальных жанров. Распутывание дела вместе с детективами — вот что делает просмотр этих шоу таким захватывающим.

Однако в раскрытии многих из этих высокоэффективных и кажущихся невозможными преступлений лежит криминалистика. Будь то автомобильная авария, горящая квартира или обнаруженное тело, эксперты-криминалисты дадут все необходимые улики, чтобы поймать убийцу.

Напрашивается закономерный вопрос, как так получается, что даже в автокатастрофе или сгоревшей квартире они могут доставать кости для следствия? Почему кости так долго разлагаются? Что делает их устойчивыми к возгоранию?

Реальность каждого любителя детективных сериалов.


Рекомендуемое видео для вас:


Биология костей

Всего в организме взрослого человека 206 костей. Внутри нас есть длинные кости, короткие кости, плоские кости и кости неправильной формы. Они сливаются и со временем изменяются, образуя скелет, который мы видим и на который полагаемся каждый день.

Структура кости. (Фото: Designua/Shutterstock)

Состав этих костей сложный. Кость в основном состоит из минералов, в первую очередь из кальция, который встречается в виде химического гидроксиапатита.С минералами связаны органические компоненты: коллаген, неколлагеновые белки, липиды (жиры) и вода.

Количество каждого вещества в организме зависит от различных факторов, таких как возраст, расположение кости, этническая принадлежность, физическое здоровье человека и пол.

Что происходит, когда тело вступает в контакт с теплом?

Скелет покрыт кожей и тканью, пересеченной нервами и кровеносными сосудами. Используя руководство по ожогам, предоставленное Национальным институтом здравоохранения, мы можем классифицировать тепловые повреждения по 6 степеням.Ожоги первой и второй степени повреждают верхние слои кожи — «эпидермис». Что-то вроде солнечного ожога, который легко заживает, может быть включено в эту категорию.

Визуализация степени ожога кожи (Фото предоставлено Wikimedia Commons)

Ожоги третьей степени повреждают более глубокие слои, разрушая потовые железы и волосяные фолликулы. Обычно это вызвано обжиганием горячей водой или маслом. Воздействие температур от 48°C до 200°C в течение всего лишь 5 минут даст такой результат.

Ожоги четвертой и пятой степени повреждают оставшийся жир и мышцы соответственно, подвергая кости повреждениям.

Наконец, ожог шестой степени может повредить кость. Кость состоит из двух типов коллагена — некальцинированного и кальцифицированного. Проще говоря, это относится к тому, содержит ли кость кальций как часть своей структуры или нет.

Исследования показали, что при более низких температурах 43°C некальцинированный коллаген начинает разрушаться. Однако для необратимой денатурации кальцинированного коллагена требуется около 1 часа нагревания при 150°C.

После сжигания органического вещества остается только минеральная часть: гидроксиапатит.

Что такое гидроксиапатит?

Гидроксиапатит или ГК представляет собой природную форму кальция. Кости и зубы состоят из этого материала. Он используется в качестве замены Plaster of Paris, также известного как POP, как более безопасный тип биокерамики.

Гидроксиапатит имеет химическую формулу (Ca10(PO4)6(OH)2). Его можно разбить на три компонента: вода, фосфорная кислота и кальций.

Что происходит, когда кости поджигают?

К чему может привести нагревание минеральной кости?

Гидроксиапатит является эластичным соединением и начинает разрушаться при температуре выше 800°C.

В 1998 году было проведено исследование нагревания гидроксиапатита (промышленного производства), чтобы увидеть, как его химический состав изменяется при нагревании. Они начали видеть изменения в его химическом составе, начиная с 1000°C. Это примерно та же температура, что и в лаве Килауэа, зарегистрированная в 2016 году.

При температуре 1000°C химическое вещество теряет влагу и распадается на фосфаты кальция. Приблизительно при 1500°C кость распадается на различные компоненты: воду, оксид кальция и соединение, называемое альфа-трикальцийфосфатом (α-TCP) (согласно исследованию, опубликованному в 1999 году).

Исследование, опубликованное в 2013 году, показало, что гидроксиапатит может разрушаться при нагревании двумя способами. Первый путь включает образование химического TTCP (тетракальцийфосфата), а затем β-TCP (бета-трикальцийфосфата).В конечном итоге он превращается в α-TCP при температуре около 1100 ° C. На втором пути гидроксиапатит напрямую превращается в оксид кальция и α-TCP.

Многие из этих исследований проводились с использованием синтетического гидроксиапатита. Однако внутри тела кости взаимодействуют со многими другими соединениями, что может означать, что температура, при которой кости разрушаются, может отличаться.

В крематориях используются печи для сжигания, температура которых достигает 760-982°C. Как упоминалось в предыдущих текстах, для полного разрушения костей необходимы температуры 1100°C и выше.Таким образом, мусоросжигательные заводы уничтожают только органические вещества и оставляют после себя куски кальцифицированной кости; при этом разрушается некальцинированная кость.

Вопреки широко распространенному мнению, после этого процесса пепел не образуется. После сжигания оставленные предметы могут включать металлические винты, зубные имплантаты, зубное золото, детали протезов, хирургические винты и другие неиспользованные металлические предметы. Эти предметы отделяются от кальцинированной кости с помощью сильных магнитов. Окончательные высушенные куски кости затем измельчают в более мелкий порошок.

Заключительное слово

Что касается вопроса о том, можно ли на самом деле сломать кости… ответ вроде как. Органические материалы сгорают при более низких температурах, но для разрушения основного минерала требуются чрезвычайно высокие температуры и продолжительное время. Требуемое количество времени и точная температура будут варьироваться в зависимости от факторов, влияющих на пористость и прочность гидроксиапатита.

Трудно достигать таких высоких температур в течение длительного периода времени, что предотвращает разрушение костей в большинстве автомобильных аварий и других несчастных случаев, связанных с пожаром.Это сохраняет их для судебно-медицинских экспертов, чтобы раскрыть правду, которую теперь может сказать только гидроксиапатит.

Профилирование обожженных костей человека: окислительные и восстановительные условия

  • Томпсон, Т. Дж. У. Последние достижения в изучении обожженных костей и их значение для судебной антропологии. Судебно-медицинская экспертиза. Междунар. 146 , S203–S205 (2004 г.).

    ПабМед Статья ПабМед Центральный Google ученый

  • Томпсон Т.JU. Вызванные теплом изменения размеров костей и их последствия для судебной антропологии. J. Криминалистика. 50 , 1008–1015 (2005).

    КАС пабмед Статья ПабМед Центральный Google ученый

  • Гонсалвес, Д., Томпсон, Т. Дж. У. и Кунья, Э. Влияние тепловых изменений в костях на интерпретацию погребального поведения и практики. Дж. Археол. науч. 38 , 1308–1313 (2011).

    Артикул Google ученый

  • Уокер П.Л., Миллер К.В.П. и Ричман Р. Время, температура и доступность кислорода: экспериментальное исследование влияния условий окружающей среды на цвет и содержание органических веществ в кремированной кости. Анализ обгоревших человеческих останков (ред. Шмидт, К.В. и Саймс, С.А.) (Elsevier Ltd.), Глава 7, 129–137 (2008).

  • Убелакер, Д. Х. Судебно-медицинская оценка сожженных скелетных останков: обобщение. Судебно-медицинская экспертиза. Междунар. 183 (1–3), 1–5 (2009).

    ПабМед Статья ПабМед Центральный Google ученый

  • Томпсон, Т.Дж.У., Ислам, М., Пидуру, К. и Марсель, А. Исследование внутренних и внешних переменных, влияющих на индекс кристалличности, с использованием инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье на неизмененной и обожженной кости. Палеогеогр. Палеоклимат. Палеоэколь. 299 (1–2), 168–174 (2011).

    Артикул Google ученый

  • Томпсон, Т.Дж.У., Ислам, М. и Боньер, М. Новый статистический подход к определению кристалличности костного минерала, измененного нагреванием, по спектрам FTIR. Дж. Археол. науч. 40 , 416–422 (2013).

    КАС Статья Google ученый

  • Холлунд Х.И., Ариес Ф., Фернандес Р., Янс М.М.Э. и Карс, Х. Тестирование альтернативного высокопроизводительного инструмента для исследования диагенеза кости: FTIR в режиме ослабленного полного отражения (ATR). Археометрия 55 (3), 507–532 (2013).

    КАС Статья Google ученый

  • Бизли, М. М., Бартелинк, Э. Дж., Тейлор, Л. и Миллер, Р. М. Сравнение спектров пропускания FTIR, ATR и DRIFT: значение для оценки диагенеза костного биоапатита. Дж. Археол. науч. 46 , 16–22 (2014).

    Артикул КАС Google ученый

  • Эллингем, С. Т. Д., Томпсон, Т. Дж. У., Ислам, М. и Тейлор, Г. Оценка температурного воздействия обожженной кости — методологический обзор. наук. Правосудие 55 (3), 181–188 (2015).

    ПабМед Статья ПабМед Центральный Google ученый

  • Вассало, А.R., Cunha, E., Batista de Carvalho, L.A.E. и Goncalves, D. Скорее уступают, чем ломаются: оценка влияния содержания коллагена в костях человека на деформацию, вызванную нагреванием, с помощью вибрационной спектроскопии. Междунар. J. Legal Med. 130 (6), 1647–1656 (2016).

    ПабМед Статья ПабМед Центральный Google ученый

  • Cascant, M.M. и др. Судебно-медицинские исследования обожженных костей с применением спектроскопии в ближней инфракрасной области спектра. Виб. Спектроск. 90 , 21–30 (2017).

    КАС Статья Google ученый

  • Marques, M.P.M. и др. Диагенез костей, индуцированный нагреванием, исследуется с помощью колебательной спектроскопии. наук. Респ. 8 , 15935 (2018).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Ламбрехт, Г.& Mallol, C. Автофлуоресценция экспериментально нагретой кости: потенциальное археологическое применение и актуальность для оценки степени обгорания. Дж. Археол. науч. Респ. 31 , 102333 (2020).

    Google ученый

  • Уильямс, Д. и др. Определение пола с помощью ПЦР-анализа ДНК, извлеченной из сожженных молочных зубов. наук. Правосудие 44 , 89–94 (2004).

    КАС пабмед Статья ПабМед Центральный Google ученый

  • Имаизуми, К., Танигучи, К. и Огава, Ю. Выживаемость ДНК и физические и гистологические свойства тепловых изменений в обожженных костях. Междунар. J. Legal Med. 128 , 439–446 (2014).

    КАС пабмед Статья ПабМед Центральный Google ученый

  • Вельзен, И. В., Шоу, М., Равиндран, М. и Гонсалес-Родригес, Дж. Модели прогнозирования как инструменты скрининга для восстановления ДНК из запеченных и обожженных свиных костей. Остин Дж. Судебно-медицинская экспертиза. Криминол. 2 (3), 1029–1037 (2015).

    Google ученый

  • Вурмб-Шварк, Н., Симеони, Э., Ринглеб, А. и Охмихен, М. Генетическое исследование современных сожженных трупов. Междунар. конгр. сер. 1261 , 50–52 (2004).

    Артикул КАС Google ученый

  • Harbeck, M. et al. Исследовательский потенциал и ограничения анализа следов кремированных останков. Судебно-медицинская экспертиза. Междунар. 204 , 191–200 (2011).

    КАС пабмед Статья ПабМед Центральный Google ученый

  • Сквайрс, К. Э., Томпсон, Т. Дж. У., Ислам, М. и Чемберлен, А. Применение гистоморфометрии и инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье к анализу обожженной кости ранних англо-саксов. Дж. Археол. науч. 38 , 2399–2409 (2011).

    Артикул Google ученый

  • Рейдсма Ф.Х., ван Хозель, А., ван Ос, Б.Дж.Х., Мегенс, Л. и Браадбаарт, Ф. Обугленная кость: физические и химические изменения во время лабораторного моделирования нагрева в восстановительных условиях и их актуальность для изучения использования огня в археологии. Дж. Археол. науч. 10 , 282–292 (2016).

    Google ученый

  • Мамеде А. П., Гонсалвес Д., Маркес М. П. М. и Батиста де Карвальо Л. А. Э. Обожженные кости рассказывают свои собственные истории: обзор методологических подходов к оценке диагенеза, вызванного теплом. Заяв. Спектроск. 53 (8), 603–635 (2018).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Festa, G. и др. Старые обожженные кости рассказывают нам о прошлых культурах. Спектроск. Евро. 31 , 18–21 (2019).

    КАС Google ученый

  • Festa, G. и др. Нейтроны для культурного наследия — методы, датчики и обнаружение. Датчики 20 , 502 (2020).

    Артикул Google ученый

  • Buckley, K., Matousek, P., Parker, A.W. & Goodship, A.E. Рамановская спектроскопия выявляет различия во вторичной структуре коллагена, которые связаны с уровнями минерализации в костях, которые эволюционировали для выполнения различных функций. J. Raman Spectrosc. 43 , 1237–1243 (2012).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

  • Пига, Г. и др. Понимание поведения индексов кристалличности обожженных костей и зубов с помощью НПВО-ИК и РФА в присутствии биоапатита, смешанного с другими фосфатными и карбонатными фазами. Междунар. Дж. Спектроск. , 2016 , 4810149 (2016).

  • Снук, К., Ли-Торп, Дж. А. и Шультинг, Р. Дж. От кости к пеплу: композиционные и структурные изменения в обожженной современной и археологической кости. Палеогеогр. Палеоклимат. Палеоэколь. 416 , 55–68 (2014).

    Артикул Google ученый

  • Абдель-Максуд, Г. и Эль-Сайед, А. Анализ археологических костей из разных мест в Египте с помощью нескольких методов (XRD, EDX, FTIR). Медитерр. Археол. Археом. 16 (2), 149–158 (2016).

    Google ученый

  • Lachowicz, J. I. et al. Мультианалитический метод изучения человеческих костей из археологической находки. Дж. Трейс Элем. Мед. биол. 40 , 54–60 (2017).

    КАС пабмед Статья ПабМед Центральный Google ученый

  • Festa, G. и др. Первый анализ древних сожженных человеческих скелетных останков с помощью нейтронной и оптической колебательной спектроскопии. наук. Доп. 5 , eaaw1292 (2019).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Мамеде А.стр. и др. Человеческая кость исследована нейтронографией: процесс горения. RSC Adv. 9 , 36640–36648 (2019).

    КАС Статья Google ученый

  • Marques, M.P.M. и др. Остеометрия в сгоревших скелетных останках человека с помощью нейтронной и оптической колебательной спектроскопии. RSC Adv. 6 (73), 68638–68641 (2016).

    КАС Статья Google ученый

  • Мамеде А.стр. и др. Потенциал гидроксилов биоапатита для исследования археологических обожженных костей. Анал. хим. 90 (19), 11556–11563 (2018).

    КАС пабмед Статья ПабМед Центральный Google ученый

  • Мамеде, А. П. и др. Биоматериалы из костей человека — зондирование удаления органических фракций химическими и ферментативными методами. RSC Adv. 8 , 27260–27267 (2018).

    КАС Статья Google ученый

  • Лунг, К.-К. и др. Доказательства дефицита гидроксильных ионов в костных апатитах: исследование неупругого рассеяния нейтронов. Кость 26 (6), 599–602 (2000).

    КАС пабмед Статья ПабМед Центральный Google ученый

  • Тейлор М. Г., Паркер С. Ф., Симкисс К. и Митчелл П.CH Костяной минерал: свидетельство наличия гидроксильных групп методом неупругого рассеяния нейтронов. Физ. хим. хим. физ. 3 (8), 1514–1517 (2001).

    КАС Статья Google ученый

  • Тейлор, М. Г., Паркер, С. Ф. и Митчелл, П. С. Х. Исследование минеральной фракции бедренной кости быка с помощью спектроскопии неупругого рассеяния нейтронов с переносом высокой энергии. Дж. Мол. Структура 651–653 , 123–126 (2003).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья КАС Google ученый

  • Гонсалвес, Д. и др. Кристально чистая: вибрационная спектроскопия выявляет внутрикостные, внутрискелетные и межскелетные изменения в костях человека. утра. Дж. Физ. Антропол. 166 (2), 296–312 (2018).

    ПабМед Статья ПабМед Центральный Google ученый

  • Гонсалвес, Д. и др. Хемостеометрические регрессионные модели человеческих костей, подвергшихся воздействию тепла, для определения их метрических размеров до обжига. утра. Дж. Физ. Антропол. 173 , 734–747. https://doi.org/10.1002/ajpa.24104 (2020 г.).

    Артикул пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Феррейра, М. Т. и др. Новые данные о найденной коллекции скелетов 21 века (Университет Коимбры, Португалия). Междунар. J. Legal Med. (2020). https://doi.org/10.1007/s00414-020-02399-6

  • Национальный институт стандартов и технологий (NIST). http://1.usa.gov/1WcMIO2. По состоянию на октябрь 2020 г.

  • Bruker OPUS — Программное обеспечение для спектроскопии (2019 г.). https://www.bruker.com/products/infrared-near-infrared-and-raman-spectroscopy/opus-spectroscopy-software.html

  • Бахман, С. Х. и Эллис, Э. Х. Флуоресценция кости. Природа 206 , 1328–1331 (1965).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС пабмед Статья ПабМед Центральный Google ученый

  • Паркер С.Ф., Леннон Д. и Альберс П.В. Колебательная спектроскопия с нейтронами: обзор новых направлений. Заяв. Спектроск. 65 (12), 1325–1341 (2011).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

  • ISIS Facility INS/MAPS. https://www.isis.stfc.ac.uk/Pages/maps.aspx. По состоянию на октябрь 2020 г.

  • Parker, S. F. et al. Недавние и будущие разработки по TOSCA в ISIS. J Phys.: Conf. сер. 554 , 012003 (2014).

  • Объект ISIS INS/TOSCA. https://www.isis.stfc.ac.uk/Pages/tosca.aspx. По состоянию на октябрь 2020 г.

  • Арнольд, О. и др. Mantid — пакет анализа и визуализации данных для экспериментов по рассеянию нейтронов и μ SR. Нукл. Инструм. Методы физ. Рез. А 764 , 156–166 (2014).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

  • Quatrehomme, G. и др. Экспериментальное однократное контролируемое исследование обожженных костей: вклад сканирующей электронной микроскопии. J. Криминалистика. 43 , 417–422 (1998).

    КАС пабмед Статья ПабМед Центральный Google ученый

  • Снок, К., Шультинг Р.Дж., Ли-Торп Дж.А., Лебон М. и Заццо А. Влияние условий нагрева на изотопный состав углерода и кислорода кальцинированной кости. Дж. Археол. науч. 65 , 32–43 (2016).

    КАС Статья Google ученый

  • Тейлор М. Г., Симкисс К., Паркер С. Ф. и Митчелл П. С. Х. Исследования неупругого рассеяния нейтронов синтетических фосфатов кальция. Физ. хим. хим. физ. 1 , 3141–3144 (1999).

    КАС Статья Google ученый

  • Эллиотт, Дж. К., Маки, П. Е. и Янг, Р. А. Моноклинный гидроксиапатит. Наука 180 , 1055–1057 (1973).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС пабмед Статья ПабМед Центральный Google ученый

  • Хачани М., Эль Хамиди А., Халим М. и Арсалан С.Неизотермические кинетические и термодинамические исследования процесса дегидроксилирования синтетического гидроксида кальция Ca(OH) 2 . Дж. Матер. Окружающая среда. науч. 5 (2), 615–624 (2014).

    КАС Google ученый

  • Пига, Г. и др. β-трикальцийфосфат мешает оценке кристалличности сгоревших скелетных останков. Дж. Спектроск. , 2018 , 5954146 (2018).

  • Археологи нашли новый способ раскрыть тайну древних сожженных костей

    Древние кости, сожженные без возможности восстановления, получили новую жизнь, чтобы рассказать свою историю, благодаря лучам нейтронов.

    Используя новые методы анализа молекул в костях, ученые сузили диапазон температур, используемых для сжигания скелетных останков, возраст которых достигает 8000 лет, проливая свет на давние методы похорон и приготовления пищи, а также продвигая современную криминалистику.

    Когда кости сжигаются, они полностью меняют свой размер и форму. Структурные особенности, «которые помогают археологам узнать историю останков, утеряны», — сказала Джулия Феста, физик из Исторического музея физики и Исследовательского центра Энрико Ферми в Риме.

    Но даже когда огонь изменяет кости до неузнаваемости, их молекулы все еще могут дать ключ к разгадке их истории, согласно исследованию под руководством Festa, которое было опубликовано в пятницу в журнале Science Advances.

    «Каждая молекула постоянно вибрирует, хотя, конечно, мы этого не видим», — сказала Мария Паула Маркес, химик из Университета Коимбры в Португалии и старший автор исследования. «Если мы применим соответствующий прибор, который в данном случае называется вибрационным спектрометром, мы сможем построить график этих вибраций».

    Вибрации каждой молекулы уникальны, как отпечатки пальцев.

    При повышении температуры кости изменяется состав и расположение ее молекул.По мере того как структура кости деформируется, молекулы толкаются и тянутся по-новому. И поскольку тепло вызывает испарение воды и выделение углекислого газа, химический состав костей также меняется.

    Когда меняются молекулы, меняются и их вибрации. Измерение этих вибраций позволяет ученым понять, как меняются кости при воздействии очень высоких температур.

    Войдите в спектроскопию, способ исследования материи, наблюдая, как она взаимодействует с лучом света.

    В рамановской спектроскопии частота света изменяется характерным образом для определенных типов молекул.А с помощью инфракрасной спектроскопии молекулы поглощают определенные частоты света, выдавая свою идентичность.

    Древняя кость показана инфракрасным спектрометром.

    (Giulia Festa)

    Оба метода предоставляют дополнительную информацию, но иногда один из них дает более четкие результаты, чем другой. Например, колебания, которые могут казаться слабыми на основе спектроскопии комбинационного рассеяния, могут выглядеть сильнее при измерении с помощью инфракрасной спектроскопии, сказал Маркес, и комбинация — это еще один способ определить идентичность конкретной молекулы.

    Третий метод, использованный исследователями, названный спектроскопией неупругого рассеяния нейтронов, встречается гораздо реже. Вместо света он использует пучок нейтронов для идентификации вибраций.

    Создать пучок нейтронов — непростая задача.

    «Вокруг много нейтронов», — сказал Стюарт Паркер, ученый-приборщик из Лаборатории Резерфорда Эпплтона в Англии, который работал над исследованием. К сожалению, сказал он, «на самом деле они очень прочно удерживаются внутри атома».

    Чтобы высвободить нейтроны, ученые используют процесс, называемый расщеплением.

    «Если вы возьмете молоток и ударите им по камню, вокруг будут летать маленькие кусочки. Это фрагменты расщепления», — сказал Паркер. «Здесь мы делаем то же самое, за исключением того, что в данном случае наш молот — это высокоэнергетический пучок протонов. Протон сталкивается с атомом вольфрама, и в результате мы генерируем нейтроны».

    Мария Паула Маркес, старший автор исследования костей, работает химиком в Университете Коимбры в Португалии.

    (Giulia Festa)

    Затем эти нейтроны бомбардируют молекулы в костях, обнаруживая вибрации, которые невозможно обнаружить с помощью рамановской или инфракрасной спектроскопии.

    «Есть вибрации, связанные с водородом [атомами], которые нельзя было бы увидеть, если бы мы не могли использовать нейтронную спектроскопию», — сказал Маркес. «Таким образом, использование этих трех методов для одного и того же образца дает нам полный набор вибраций и гораздо больше информации».

    В более ранней работе Маркес, Паркер и группа ученых взяли кости современного человека и сожгли их при температуре от 400°C до 1000°C. Попутно они использовали три метода спектроскопии, чтобы увидеть, как колебания молекул меняются в ответ на разные уровни тепла.

    Затем они были готовы проверить свою систему на древних костях, используя современные кости в качестве эталона.

    «Мы хотели посмотреть, сможем ли мы получить достоверную информацию для разных исторических периодов», — сказал Маркес. «Из тех разных исторических периодов цивилизации по-разному справлялись со своей смертью».

    Исследователи проанализировали кости из четырех археологических памятников в Италии, которые представляют четыре исторические эпохи: неолит, медный век, Римскую империю и средние века.

    Молекулы в большеберцовой кости человека из средневекового городища (который был заселен между 500 и 1400 годами н.э.) показали, что кость, вероятно, была обожжена при температуре, близкой к 400°C, а череп, вероятно, обожжен при 600°C. C, говорят исследователи.

    Кости рук человека из места медного века (использовавшиеся между 3360 и 2910 годами до н.э.) были обожжены при температуре 500°C, температуре обычного домашнего огня. По словам исследователей, в то время было известно, что кремация была обычной практикой захоронения, и это открытие предполагает, что люди могли проводить ее в своих домах.

    Исследователи были удивлены, обнаружив, что четыре кости одного и того же скелета в римской гробнице были сожжены при совершенно разных температурах — некоторые из них были ниже 400°C, а некоторые достигали 900°C. Скелет (датируемый между 100 и 200 г. н.э.) был найден захороненным с лампой.

    «В те времена люди много раз вставляли лампы в могилы со своими умершими», — сказал Маркес. По ее словам, поскольку лампа была ближе к одному типу костей, чем к другому, «мы поняли, что скелет находится в позе эмбриона.

    Исследователи также проверили обожженную челюстную кость неолитической овцы или козы, которая попала в пещеру в центральной Италии между 6000 и 5000 годами до нашей эры. Используя человеческие кости в качестве сравнения, исследователи обнаружили, что кость была обожжена при температуре ниже 500°C, что соответствует температуре приготовления пищи в неолитических печах.

    Авторы исследования Джулия Феста и Луис А.Э. Батиста де Карвалью готовят кости для анализа.

    (Мария Паула Маркес)

    Эти методы не только раскрывают секреты того, как люди жили в прошлом, но и могут иметь важное применение в современных судебных расследованиях.

    «Когда вы смотрите на нормальные кости, вы видите довольно хорошую корреляцию между размером кости и размером человека», — сказал Паркер. Но «когда вы его сжигаете, кость сжимается, поэтому корреляция не работает».

    Тим Томпсон, судебный антрополог из английского университета Тиссайд, не участвовавший в исследовании, согласился с тем, что новый метод исследования костей будет полезен для изучения образцов на протяжении всей истории.

    «Кость есть кость, и на самом деле не имеет значения, идет ли речь о современном криминалистическом контексте или об историческом контексте», — сказал он.«Вы по-прежнему смотрите на тот же материал, который претерпевает те же изменения».

    Последствия дифференциальной погрешности сохранения

    Образец цитирования: Gallo G, Fyhrie M, Paine C, Ushakov SV, Izuho M, Gunchinsuren B, et al. (2021) Характеристика структурных изменений в современных и археологических обожженных костях: последствия для дифференциальной погрешности сохранения. ПЛОС ОДИН 16(7): е0254529. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0254529

    Редактор: Джастин В.Адамс, Университет Монаша, АВСТРАЛИЯ

    Получено: 1 июля 2020 г .; Принято: 27 июня 2021 г .; Опубликовано: 28 июля 2021 г.

    Copyright: © 2021 Gallo et al. Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

    Доступность данных: Все соответствующие данные содержатся в рукописи и файлах вспомогательной информации.

    Финансирование: NZ, Грант № 156074, Национальный научный фонд (https://www.nsf.gov/awardsearch/showAward?AWD_ID=1560784). Грант проекта MI PaleoAsia № 1802, 2016–2020 финансовые годы) от Министерства образования, культуры, спорта, науки и технологий Японии («Культурная история ПалеоАзии: интегративное исследование процессов формирования современных человеческих культур в Азии», под руководством Ёсихиро Нишиаки) (http://paleoasia.jp/en/). Кластерный грант Калифорнийского университета в Дэвисе GG «Синергия археологии и почвоведения» (https://dhi.ucdavis.edu/events/2019-2020-dhi-transcollege-research-clusters-call-proposals). Спонсоры не участвовали в разработке исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

    Конкурирующие интересы: Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов.

    Введение

    Антропогенно сожженные кости могут свидетельствовать о многих формах социального и экономического поведения и могут способствовать исследованиям по выявлению доказательств ритуальной деятельности [1], кремаций [2–4], костного топлива [5–9], гигиенических практик [5 , 9], приготовление пищи и прогревание кабачков [10], особенности мест горения [11].Однако обожженные кости претерпевают существенные структурные и композиционные изменения при различной интенсивности горения, и последствия этих изменений для дифференцированной выживаемости костей в комплексе археологической фауны имеют решающее значение для исследований с использованием обожженного материала.

    Диагенез кости может привести к дезинтеграции или растворению костных минералов [12]. Скорость, последовательность и степень диагенетических процессов определяются многими факторами, в том числе характером условий осадконакопления, возрастом, элементом и видом костной ткани.Посмертная сохранность кости хорошо описана в отношении различий между компактной и губчатой ​​костью [13–16], ювенильной и взрослой костью [17, 18], внутривидовой и межвидовой вариации размера и плотности кости [19–21] и различных условия окружающей среды [12, 22–26]. Однако зооархеологические оценки сохранности обожженных костей привели к различным интерпретациям и не учитывали различные структурные свойства костей, обожженных при разных температурах [5, 27].

    Целью данного исследования является описание ряда структурных модификаций костного минерала, возникающих при обжиге при различной интенсивности температуры, и сопоставление таких изменений со стандартными шкалами, используемыми в зооархеологических методах, в частности, в данном случае Stiner et al.[27] шкала интенсивности горения. Это сделано с целью описания различий между категориями обожженных костей, включая любую уязвимость к процессам диагенеза, которые могут привести к смещению сборки внутри обожженных костей в археологическом контексте. Здесь мы представляем результаты контролируемой экспериментальной эталонной библиотеки свежих, современных костей, обожженных с шагом 100–1200°C и проанализированных с помощью инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (FTIR) с приставкой с нарушенным полным отражением (ATR) и рентгеновской дифракции (XRD). ).Мы дополнительно сравниваем спектроскопические измерения с образцом сгоревшей фауны, датируемым ок. 30 тыс. лет назад для проверки видимости изменений в археологическом комплексе.

    Кость

    Кость состоит из органических белков, в основном из коллагена, неорганических минералов и воды, создавая композиционный материал, организованный в компактной кости в виде цилиндрических структур концентрических ламелей, окружающих внутренний канал для центрального кровеносного канала [28, 29]. Эта иерархическая структура обеспечивает и поддерживает биологические функции скелетной ткани: механическую прочность для передачи силы и защиты органов, а также регуляцию гомеостаза посредством ионной регуляции [28–31].

    Живая кость очень пористая, около 12% объема кости составляют открытые пространства [2]. Концентрические системы, известные как гаверсовы системы, составляют большой процент пористости костного матрикса, а остальная часть состоит из резорбционных заливов и пустот, созданных между органическими и неорганическими компонентами [29-32]. Количество, размер и плотность пор в кости варьируют в зависимости от элемента, вида и возраста, хотя трабекулярная кость действительно обладает более высокой пористостью, чем компактная кость из-за ее более открытой структуры [21, 29, 32].

    Неорганический компонент кости, биоапатит, изоструктурен минеральному гидроксиапатиту Ca 5 (PO 4 ) 3 OH. Конкретный химический состав биоапатита отражает диету, биологический возраст в результате истории ремоделирования кости, а вариации могут существовать как внутри вида, так и внутри самих элементов скелета [29]. Биоапатит содержит 5–8 мас. % карбоната, который может замещать либо фосфатную, либо гидроксильную группу в структуре гидроксиапатита [33]. Биоапатит имеет высокую степень нестехиометрии, и его состав можно описать как Ca 10-x (PO 4 ) 6-x (HPO 4 , CO 3 )x(OH,1/2CO 3 ) 2-x с 0

    Биоапатит in vivo имеет очень маленькие, тонкие пластинчатые образования (толщиной 1–7 нм, длиной 15–200 нм и шириной 10–80 нм), которые перекрестно связаны с фибриллами органического коллагена [34–34]. 36]. Вода находится в костях в виде рыхлой подвижной воды во внеклеточном матриксе, в пустотах для облегчения движения и интегрирована внутри и вокруг органических и минеральных компонентов [31, 37]. Кристаллиты биоапатита имеют типичную площадь поверхности более 200 м 2 г и сильно гидратированы [30, 31, 35–38].Эти поверхностные слои ионов играют ключевую роль в регуляции гомеостаза, поскольку они легко обмениваются и обеспечивают необходимую способность регулировать концентрацию ионов в живой ткани [3, 28, 38–41].

    Диагенез костей

    Диагенез, посмертные изменения костной ткани в условиях захоронения, включает комплексные процессы микробной атаки, активности воды и перекристаллизации минералов и может привести к полной дезинтеграции костного материала [12].Расположение и распределение пор по размерам во время захоронения являются важными предикторами распада кости или выживания кости, поскольку поры опосредуют доступ и степень проникновения деструктивных агентов, таких как бактерии и вода [18, 22–24, 42–44]. Микробная атака сама по себе является активным и немедленным процессом, вызывающим большое количество первоначальных органических разрушений, особенно в более теплых условиях [42]. Микробный доступ к коллагену разрушает белковые цепи, эффективно удаляя органический компонент кости [19, 24, 32, 42, 44, 45].Удаление коллагенового компонента приводит к более хрупкому биоматериалу на макроуровне и оставляет кристаллы биоапатита незащищенными на микро- и наноуровне [46].

    Обнаженный биоапатит подвержен включению примесей и разрушению, поскольку посмертные кристаллы изначально сохраняют специфическую морфологию, реакционную способность и термодинамическую нестабильность живого биоапатита [47, 48]. Реакция между костным минералом и водой является наиболее важным предикатом распада биоапатита на этой стадии диагенеза, а кости, захороненные в средах с активным движением воды, очень уязвимы для выщелачивания и растворения, что, как известно, усиливается, когда биоапатит подвергается воздействию, и легкодоступен после него. органическое удаление [24, 48].Не существует универсальной термодинамической модели растворимости биоапатита из-за сложности кости как биоматериала, и скорее каждому домену кристалла назначается своя собственная метастабильная равновесная растворимость (MES): явление распределения, зависящее от аспектов качества кости, таких как карбонатные замещения, ионные вакансий, низкой кристалличности и малых размеров кристаллов [48, 49]. Было отмечено, что поглощение загрязнений из среды захоронения, таких как редкоземельные элементы и вторичный кальцит, снижается, поскольку костный минерал спонтанно рекристаллизуется без регулирования in vivo, а более крупные кристаллы растут за счет более мелких [18, 50, 51].Этот процесс приводит к костному минералу с несколько более высокой кристалличностью, эффективно уменьшая доступную реактивную площадь поверхности биоапатита и, следовательно, общую растворимость по сравнению со свежей костью [18, 36, 50, 51].

    Обожженная кость

    Сжигание костей приводит к разложению органики и потере воды, а также к массовым изменениям размеров и структуры кристаллов биоапатита. Степень и степень этих изменений коррелируют с температурой и горящей атмосферой, в результате чего образуются кости с различными механическими и термодинамическими свойствами в зависимости от степени горения.Эти микро- и наномасштабные преобразования оказывают заметное влияние на видимые макроскопические изменения в термически измененной кости, включая изменение цвета, растрескивание, усадку, потерю веса и фрагментацию [27, 41, 52–55]. Окраска обожженных костей обычно коррелирует с интенсивностью горения, а простота идентификации цвета способствовала распространению и использованию зооархеологических шкал кодирования тепловых изменений, таких как Stiner et al. [27] классификация интенсивности горения (табл. 1).

    Шкалы горения, основанные на макроскопических визуальных признаках, чрезвычайно полезны для обработки археологических комплексов сгоревшей фауны, но не отражают последовательность изменений в составе и структурных свойствах сгоревшей кости.Таким образом, наблюдения на нано- и микроуровне привели к определению четырех стадий горения, которые коррелируют с трансформацией костного минерала и удалением органики на нано- и микроуровне: обезвоживание, разложение, инверсия и сплавление [2]. , 54–57]. Эти стадии осуществляются при различных температурных порогах и определены в условиях окислительного горения [2, 54–57]. Скорость и степень изменений, вызванных температурой, зависят от таких переменных, как степень покрытия кожи, скорость нагрева и охлаждения и доступность кислорода [54, 55].Дегидратация, или потеря воды, происходит при температуре от 100 до 600°С [2, 54, 56–58]. Этот широкий диапазон температур, вероятно, объясняет более быструю потерю слабосвязанной воды между 25 и 250°C и возможную потерю дополнительной воды, более структурно связанной с минералом при температурах выше 100°C [2, 31, 56, 57]. .

    После первоначального обезвоживания второй стадией горения костей является органическое разложение, от 300 до 800°С [2, 56, 57]. При деградации коллагена, начинающейся при 112–260°С, выше 300°С большая часть органических веществ восстанавливается до полукокса [58].Между 300 и 500°С большая часть массы, 50-55%, теряется, а выше 500°С любой оставшийся уголь удаляется при 700°С [58]. Макроскопическая трансформация, наиболее заметная на стадии разложения, — это поразительные изменения в окраске, при этом кость становится заметно почерневшей из-за обугливания органических веществ (300 ° C), что соответствует стадиям 1–3 исследования Stiner et al. [27] накипь, а после полного удаления органики (700°С) переход к серому и меловидно-белому оттенку для Stiner et al. [27] Стадии 4–6 [2, 27, 54, 56, 57].Кость, которая почернела, называется сожженной или обугленной в зависимости от горящей атмосферы, в то время как серая и белая кость, в которой удалены все органические вещества, может называться кальцинированной [27, 54–56].

    Одновременно с потерей органики происходит изменение минерала биоапатита, или стадия инверсии, между 500 и 1100°С [2, 57, 58]. При удалении органической составляющей при 300°С более крупные пластинчатые кристаллы могут самопроизвольно расти за счет более мелких [2, 57–59].В экспериментах с костной тканью, сжигаемой в порошкообразном состоянии с последующей очисткой ацетоном, средний размер кристаллитов увеличивается до 10–30 нм, а толщина кристаллитов изменяется от 2 до 9 нм [59, 60]. При температуре выше 500°C наблюдался дополнительный рост, при этом размер кристаллитов достигал плато при 110 нм, а толщина кристаллов достигала 10 нм [59]. Кристаллы, превращаясь из пластинчатых в гексагональные, позже становятся равноосными при 900°С, приобретая более сфероидальную форму с габаритными размерами, достигающими 300–550 нм [60].

    Последняя стадия теплового превращения в биоапатит, плавление, объясняет микроструктурные изменения, отмеченные в фазе инверсии выше 700°С [2, 57, 58]. Пористость кости первоначально увеличивается от исходного состояния in vivo с потерей и обугливанием органических веществ (~300°C), что также соответствует потере плотности кости [32, 60]. Сообщается, что обугленная и обугленная кость является наиболее пористой непосредственно перед температурой кальцинирования (600°C) [32]. Начиная с 700°С происходит уплотнение по мере роста кристаллических зерен биоапатита, а к 900°С происходит полная структурная коалесценция за счет дополнительного роста кристаллов, что приводит к блокировке структуры и заметному снижению пористости [2, 59, 60]. ].

    Все эти изменения являются продуктами горения в окислительных условиях [55, 56]. Если кость нагревается до температуры выше 300°C без доступа кислорода, в контролируемых экспериментах была продемонстрирована другая картина термических изменений [55]. Когда нагрев происходит в восстановительной атмосфере, органический уголь не удаляется, а вместо этого становится более упорядоченным [55]. Однако кристалличность биоапатита увеличивается, хотя и медленнее, чем указано в окислительных условиях [55].Новые соединения, такие как цианамид, также, вероятно, образуются при температуре около 600–700 °C [55]. Кости, обожженные в восстановительной атмосфере при температуре выше 600°С, не теряют органического угольного компонента и поэтому остаются черными в окраске [55].

    Диагенез обожженной кости

    Быстрые морфологические и композиционные изменения в обожженной костной ткани аналогичны изменениям, наблюдаемым в течение длительных периодов времени при диагенезе необожженной кости. Это включает удаление органических компонентов и включенной воды, а также перекристаллизацию кристаллов биоапатита.Однако немедленная и большая степень этих изменений в кости, обожженной как при низких, так и при высоких температурах, приводит к заметному изменению биоматериала во время захоронения по сравнению с необожженной костью.

    Обожженная кость более хрупкая, чем необожженная, а фрагментация зависит от интенсивности горения [27]. Дегидратация и, в конечном итоге, полное удаление коллагена из костной ткани значительно изменяет ударную вязкость и прочностные свойства кости, изменяя плотность, структурную целостность и соотношение напряжения и деформации [27, 61–63].В конечном итоге это приводит к большей вероятности механического перелома, коррелирующей с количеством потерянного коллагена, в результате чего кальцинированная кость становится наиболее механически уязвимой [27, 61]. Из-за этой чрезвычайной хрупкости восстановленные фрагменты обожженной кости не отражают первоначальный размер при отложении, и такие процессы, как захоронение и вытаптывание, могут сильно и легко фрагментировать обожженную кость [27, 64].

    Хрупкость, вероятное наличие фрагментов небольшого размера и устранение органических компонентов кости, обожженной при более низких температурах, обеспечивают большую площадь поверхности и легкий доступ для диагенетических агентов в условиях захоронения.Однако костный минерал подвергается значительному росту кристаллитов и реорганизации при обжиге при более высоких температурах, что позволяет защитить кальцинированную кость от загрязнения [54, 59, 65, 66]. Из-за этого кальцинированная кость признана наиболее надежным источником неорганического C14 для радиоуглеродного датирования, поскольку повышенная кристалличность, сопровождающая термическое изменение при высоких температурах, защищает карбонатные замещения типа A и B и вторичный карбонат, включенный из атмосферы горения, от дальнейшего разрушения. изменение, которое впоследствии может быть использовано для датирования горения [65, 67].

    Вопросы об изменяющейся уязвимости дифференцированно обожженной кости побудили нас исследовать характеристику структурных изменений современной и археологической кости, обожженной при различных температурах. Особый интерес для этого исследования представляет время потери органических веществ и, следовательно, потери биоапатитной защиты в связи с увеличением кристалличности и размеров кристаллов костного минерала. Археологическая кость, как несгоревшая, так и сгоревшая, рассматривается в этом исследовании как актуалистический ориентир, позволяющий связать значения с обычно используемыми зооархеологическими шкалами интенсивности горения и отслеживать степень изменений, связанных со спонтанной посмертной рекристаллизацией костного минерала, которая происходит с течением времени в среды захоронения.

    Материалы и методы

    Современный сбор и подготовка образцов костей

    Контролируемая экспериментальная эталонная коллекция была создана с современной костью для изучения времени и влияния термических изменений на органическую потерю кости, индексы рекристаллизации и рост размера кристаллитов. Две пястные кости лошади от разных людей были получены от лошадей, пожертвованных для научных исследований в Школе ветеринарной медицины Калифорнийского университета в Дэвисе. Лошади не подвергались эвтаназии в связи с этим или любым другим исследованием, но были гуманно подвергнуты эвтаназии после плохого прогноза здоровья из-за сильного шейного остеоартрита или перелома бедренной кости.Протокол этой процедуры был одобрен Американской ветеринарной медицинской ассоциацией в Центре здоровья лошадей Калифорнийского университета в Дэвисе и был выполнен обученным ветеринарным персоналом с большой осторожностью, чтобы уменьшить боль, беспокойство и страдания животных. Пястные кости, используемые для этого исследования, очищали кипящей водой с добавлением буры. В этом исследовании использовались бедренные кости трех коров от разных особей, которые были приобретены у местного мясника Adam’s Meat Shop (Фолсом, Калифорния). Эти бедренные кости никогда не замораживали, а плоть соскабливали вручную, чтобы подготовить к сверлению.Алмазное буровое долото использовалось для изготовления твердых пробок из кортикальной кости размером 3 мм х 3 мм и весом от 53,2 до 58,1 мг. Бурение было ограничено кортикальной костной тканью из среднего диафиза костей коровы и лошади. Твердые костные пробки специально использовались вместо костного порошка, чтобы избежать эффектов нагревания порошка, поскольку порошок имеет увеличенную площадь поверхности и будет более восприимчив к тепловым изменениям. Чтобы соответствовать размерам тиглей, используемых для термических анализов, заглушки были обработаны алмазными надфилями.После экспериментального нагрева три образца были отобраны для визуализации с помощью сканирующей электронной (SE) микроскопии в целях визуализации. Затем все образцы костей измельчали ​​в порошок с помощью агатовой ступки и пестика и просеивали через сито 234 мкм.

    Современный термический анализ кости

    Контролируемый отжиг образцов современной кости был выполнен на термоанализаторе Setaram Labsys Evo. Образцы костного керна помещали в тигель Al 2 O 3 на 100 мкл и устанавливали поток воздуха 40 мл/мин.Образцы доводили до заданных температур от 100 до 1200°С с шагом 100°С при скорости нагрева 20°С/мин и выдерживали изотермически в течение 30 минут. Кривые изменения веса и теплового потока регистрировались непрерывно и корректировались по базовой линии. Для сравнения были изготовлены дополнительные образцы при 300 и 700°C со скоростью изменения температуры 50°C/мин и временем выдержки один час.

    Сбор и подготовка образцов для археологических исследований

    Археологические образцы несожженных и обожженных костей были собраны на стоянке Толбор-17 (Т-17), открытой местности на низком перевале на западном склоне Хангайских гор Северной Монголии.Их-Толборин-Гол является частью водосборной системы Селенги, главной реки, питающей Байкал (рис. 1) [68]. В этой речной долине сохранилось множество местонахождений верхнего палеолита (УП), включая Толбор-4, Толбор-15, Толбор-16 и Толбор-21 [68–71]. Большинство памятников документируют периодическую деятельность человека, начиная с начального верхнего палеолита, ок. 45 тыс. лет до голоцена. Последний недавно был датирован полиминеральным пост-ИК IRSL, Quartz OSL и радиоуглеродом 42,5–45,6 тыс. Лет назад, что устанавливает время перемещения населения между Сибирским Алтаем и Северо-Западным Китаем, одновременное с самыми ранними окаменелостями Homo sapiens в области [68].Следующие занятия в долине, скорее всего, связаны с Homo sapiens и характеризуются как верхнепалеолитические (УП) в широком смысле. Хотя часто предполагается, что огонь является частью поведенческого репертуара современного человека, позволяющего проникать в холодный климат, свидетельства использования огня в регионах UP Tolbor редки и описаны лишь вкратце [72, 73].

    Толбор-17 дает редкую возможность исследовать остатки фауны, так как органический материал в этом районе, как правило, имеет плохую сохранность, а сгоревшая фауна до сих пор подробно не описана.Как и большинство других локаций, Т-17 представляет собой среду под открытым небом с флуктуирующим низкоэнергетическим стоком, представляющим собой флуктуирующий режим подпитки вод [24, 44]. Первоначально раскопанный в виде серии из двух шурфов размерами 2 м х 1 м, экскаваторы на участке Т-17 закладывали все находки > 2 см, а оставшийся осадок из каждого ковша объема выкопанного материала просеивался насухо с помощью сита 4 мм и 2 мм. сетчатые экраны с последующей сортировкой всего материала. Литологическая пачка Т-17 3 характеризуется наличием каменных артефактов UP и сохранением органической фауны, несмотря на осадочные свидетельства эпизодической эрозии пласта, длительного взаимодействия с грунтовыми водами, химического выветривания и длительного воздействия на поверхность.По своему геологическому положению изучаемый здесь материал относится ко второй половине морского изотопного этапа (МИС) 3, ок. 40–30 тыс. кал. BP и описывается как UP. Несгоревшая и сгоревшая фауна была успешно извлечена из блока 3; однако этот комплекс крайне фрагментарен, и традиционные зооархеологические анализы, основанные на таксономической идентификации, выборе и обработке добычи, все еще находятся на предварительных стадиях.

    Картированные (> 2 см) и просеянные (< 2 см-2 мм) остатки фауны из комплекса Т-17 энергоблока 3 UP были очищены, отсортированы в соответствии с Stiner et al.[27] семиступенчатая визуальная шкала интенсивности горения и взвешивание (табл. 2). Жжения в кости > 2 см не отмечалось, за исключением одного фрагмента Stiner et al. [27] стадия 2, но обнаружено, что фауна < 2 см-2 мм охватывает все стадии интенсивности горения в пределах пачки 3 открытой поверхности выемки (табл. 2). За исключением относительно большого фрагмента стадии 2, все другие признаки термического изменения фаунистического сообщества были обнаружены в отобранных материалах размером <2 см, что подчеркивает методологическую важность скрининга для восстановления и распознавания горения, наблюдения, отмеченные в предыдущих исследованиях [27, 74]. ].

    Большая часть сгоревшей фауны почти или полностью кальцинирована, что является примечательным наблюдением из-за признанной механической хрупкости кальцинированной кости и незащищенной окружающей среды Т-17 под открытым небом. Вся раскопанная фауна была отнесена к стадиям горения в соответствии со Stiner et al. [27] и 20 костей из той же шурфы комплекса 3. Как минимум одна категория, представляющая кости из этого образца, была выбрана для последующего спектроскопического анализа, чтобы подтвердить изменение температуры и исследовать органический состав, кристалличность и размер кристаллитов.Кости очищали ультразвуком с помощью ионной воды, и два образца, представляющих до и после кальцинирования, были отобраны для визуализации с помощью SE-микроскопии до того, как все образцы были измельчены алмазным напильником и агатовой ступкой и пестиком. Затем все археологические образцы костного порошка просеивали через сито с размером ячеек 234 мкм. Для описываемого исследования не требовалось никаких разрешений, и оно соответствовало всем применимым нормам.

    Сбор и анализ данных инфракрасной спектроскопии

    FTIR-спектроскопия представляет собой полуколичественный метод, который характеризует колебания связи, поглощаемые на определенных длинах волн проходящего падающего света из инфракрасного излучения, для определения композиционных и структурных свойств материалов [54, 75].Применительно к кости ИК-Фурье-спектроскопия может дать ценную информацию о наличии и качестве сохранившихся органических компонентов, а также об относительной степени структурного порядка, размера и деформации кристаллов биоапатита [76–80]. Это особенно полезно для обнаружения органической консервации в образцах, отобранных перед исследованием радиоуглерода и стабильных изотопов, а также для диагенетических исследований, оценивающих целостность костного минерала [79, 80].

    ИК-Фурье-спектроскопия также успешно идентифицирует термически измененную кость, поскольку изменения в составе кости и кристалличности биоапатита можно отслеживать с помощью нескольких пиковых преобразований, вызванных нагреванием, которые нельзя ошибочно принять за макроскопическое окрашивание или обесцвечивание [4, 33, 53–55, 81, 82]. ].Идентификация спектральных пиков FTIR, связанных с термическим изменением кости, широко задокументирована, при этом основные изменения отслеживаются по: (1) соотношению карбонатов и фосфатов, присутствующих в образце, соотношению C/P, (2) истощению наличие функциональных групп амида I и II, представляющих органические компоненты кости, и (3) наличие теплоспецифического расщепления пика, такого как потеря пика при 874 см -1 , коррелирующая с CO 3 2- v2 при температурах выше 1000°C, а пик плеча PHT при температурах выше 700°C [54, 55, 58, 83–85].Критерии кристалличности образца можно определить по коэффициенту инфракрасного расщепления (IRSF), который экстраполирует изменение размера и порядка кристаллов биоапатита за счет увеличения расщепления, наблюдаемого в пиках PO 4 3- v4 [54, 58]. , 83].

    Конкретные пики, относящиеся к данному исследованию, и их предполагаемые функциональные группы включают пики 1650 см -1 и 1550 см -1 для измерения амида I и II, 874 см -1 и 1415 см -1 пиков, указывающих на присутствие v2 и v3 карбоната, и области спектра 900–1200 см -1 и 50–600 см -1 , относящиеся к фосфатным компонентам v3 и v4 (табл. 3).Кроме того, появление плечевого пика 625 см -1 приписывается здесь изгибу PO 4 3- v4, известному как высокотемпературный фосфат (PHT) [58].

    Использовался инфракрасный спектрометр с преобразованием Фурье Nicolet 6700 с приставкой НПВО, детектором дейтерированного триглицинсульфата (ДТГС) и алмазным кристаллом с одинарным отражением. В методе НПВО используется насадка с кристаллом алмаза или цинка для получения спектров за счет явления внутреннего отражения [86–88].Применение НПВО сводит к минимуму подготовку проб, что, в свою очередь, сводит к минимуму загрязнение [75, 84, 86]. Спектры собирали с помощью 256 сканирований в диапазоне частот 4000–400 см -1 и в спектральном диапазоне 8 мм. Каждый образец археологического и современного костного порошка подвергался повторному тестированию для контроля качества.

    Было отслежено восемь измерений пиков для 168 сканирований, представляющих 84 отдельных образца для этого исследования, 62 современных и 22 археологических. Каждый образец тестировался дважды, и представленные здесь измерения представляют собой средние значения обоих сканирований.Спектры FTIR-ATR обрабатывали с помощью программного обеспечения OMNIC.

    Измерения IRSF были получены для всех образцов в соответствии с Weiner и Bar-Yosef [83].

    Дополнительный показатель содержания карбонатов и фосфатов, отношение C/P, также был определен для всех образцов. Отношение C/P уменьшается при сжигании и использует 1035 см -1 фосфатного пика, на который не влияют изменения IRSF [75, 84].

    Другие пики, наблюдаемые для этого анализа, были отмечены, поскольку они связаны с потерей органических веществ и специфическими изменениями, вызванными нагреванием [54, 55, 58] (таблица 3).

    Рентгеновская дифракция

    Рентгеновская дифракция (XRD) может быть использована для измерения относительных размеров кристаллов биоапатита [32, 54, 59, 60]. Порошковые дифрактограммы здесь были получены с использованием дифрактометров Bruker D2 Phaser и Bruker D8 advanced с использованием CuKα-излучения. Образцы костного порошка, взятые из твердых костных пробок и археологической фауны, намазывали этанолом на силиконовом держателе образцов с нулевым фоном и анализировали от 10 до 90°2θ с шагом 0,02°. Время выдержки было выбрано таким образом, чтобы получить не менее тысячи отсчетов на наиболее интенсивных пиках.Средний размер кристаллитов анализируемых образцов был получен из уширения дифракционных пиков с использованием процедуры подгонки всего образца (уточнение Ритвельда), реализованной в программном обеспечении Jade MDI [89]. Профиль дифракции был смоделирован с использованием структуры гидроксиапатита Ca 5 (PO 4 ) 3 OH (пространственная группа P63/m) и функции формы профиля псевдо-Фойгта. Инструментальное уширение учитывалось калибровкой по стандарту формы профиля NIST LaB 6 . Неопределенности в размерах кристаллитов представлены как полученные методом наименьших квадратов.

    Обсуждение

    Представленные здесь измерения потери органических веществ, степени кристалличности и размеров кристаллитов согласуются с тенденциями, о которых сообщалось в предыдущих исследованиях, с небольшими отклонениями, вероятно, вызванными обжигом твердой кости по сравнению с порошкообразными образцами и различными экспериментальными данными. подготовка образцов и режимы обжига. Наши результаты показывают, что для костей, обожженных при более низких температурах перед кальцинированием, Stiner et al. [27] Стадии 1-3, биоапатит сохраняет небольшие размеры реактивных кристаллов необожженной кости, но сталкивается с быстрой органической потерей.Истощение органической составляющей наиболее полно происходит непосредственно перед температурами прокаливания (~700°С). Известно, что этот распад коллагена в обугленной или обугленной кости приводит к очень открытой пористости, в результате чего обожженные костные минералы остаются сильно обнаженными [59].

    Увеличение кристалличности и рост размера кристаллов, наблюдаемые при 700°C, что соответствует кальцинированию и Stiner et al., [27]. Стадии 4–6 немедленно снижают отношение поверхности к массе и площадь активной поверхности костного минерала.Эта меньшая площадь поверхности приводит к продукту с более низким потенциалом растворимости, чем у необожженной, обугленной или обугленной кости. Для полностью кальцинированных костей Стадии 6, которые также подвергались воздействию температур выше 900°C в атмосфере кислорода, имеется дополнительное преимущество в виде уплотнения и закрытия пор, что еще больше ограничивает доступ любых разрушающих агентов к открытым кристаллитам [59]. . Изменения размеров, вызванные нагреванием, также значительно больше, чем небольшое количество диагенетической рекристаллизации, которая помогает предотвратить загрязнение свежей кости, о чем свидетельствует включение несгоревших археологических образцов.

    Таким образом, предполагается, что диагенетические агенты, такие как растворение в воде, представляют серьезную угрозу для костей, обожженных до температуры ниже 700 °C, поскольку частично или полностью обугленная и обугленная обожженная кость имеет низкий уровень кристалличности и мелкие кристаллы, которые сохраняют реакционную площадь поверхности, аналогичную на несгоревшую свежую кость во время отложения. Дополнительное отсутствие органической защиты, открытая пористость и, вероятно, небольшие размеры фрагментов из-за признанной хрупкости обожженных костей привлекают внимание к дальнейшей уязвимости обугленной и обугленной фауны в Stiner et al.[27] Стадии 1–3 за счет растворения и дезинтеграции биоапатита. Соответственно отсутствие органического присутствия в обожженных костях, особенно в костях, соответствующих Stiner et al. [27] Стадии 3–6 интерпретируются здесь как менее привлекательная мишень для диагенетического агента микробного действия, чем свежая необожженная кость с мякотью.

    Результаты исследования выдвигают гипотезу о дифференциальной выживаемости костей, обожженных до разных температурных порогов, в комплексах археологической фауны с изменчивым движением воды.Это исследование также предполагает, что кости с низкой плотностью и высокой пористостью, такие как трабекулярная и ювенильная кость, в дальнейшем подвержены растворению в случае обугливания или карбонизации. Это связано с предположением, что открытая пористость, вероятные небольшие размеры фрагментов и отсутствие органической защиты усугубляют доступ агентов диагенеза, таких как колеблющаяся вода, к их маленьким и реакционноспособным кристаллам.

    Прокаленная кость, включая трабекулярную и ювенильную кость, потенциально имеет большую вероятность сопротивляться растворению из-за больших размеров кристаллов и большей термодинамической стабильности.Было также признано, что эти свойства способствуют пригодности кальцинированной кости для анализа неорганического датирования C14 [65]. Было показано, что кальцинированная кость более механически хрупкая, чем необожженная, обугленная или обугленная кость, однако травматическое воздействие, включая движение после отложения и вытаптывание, может быть очень разрушительным. Таким образом, можно ожидать, что кальцинированная кость будет хорошо сохраняться в различных средах отложения, хотя фрагменты небольшого размера могут быть извлечены только путем скрининга [27].

    Распознавание древнего огня в археологических записях остается серьезной проблемой, включая выявление присутствия огня антропогенного происхождения и использование свойств сгоревших материалов для получения информации о конкретном поведении человека, представляющем интерес. Текущие стандарты для выявления антропогенных пожаров учитывают множество методов и линий доказательств, включая изучение мелкой, фрагментированной фауны и исследования в микроскопическом масштабе [90]. Этот микроконтекстный подход особенно необходим в контексте, когда связь огня с поведением гоминина неизвестна или неясна [90].Гипотезы о повсеместном использовании огня гомининами в настоящее время исследуются, при этом обычное использование огня неандертальцами во время холодных и засушливых климатических периодов ставится под сомнение некоторыми [91], а другие отмечают, что энергетические затраты на производство и поддержание огня могут быть высокими. существенно в условиях отсутствия топлива [92, 93]. Несмотря на то, что в значительной степени ожидается, что огонь станет неотъемлемым компонентом технологии Homo sapiens , мы отмечаем, что плейстоценовые группы охотников-собирателей в Их-Толборин-Голе, вероятно, столкнулись с сопоставимыми экономическими трудностями в континентальном климате.

    В Их-Толборин-Голе множество верхнепалеолитических стоянок документируют эпизодические занятия человека от самых ранних перемещений Homo sapiens по евразийской степи до голоцена [68, 73]. Тем не менее, прямые свидетельства использования огня редки и плохо сохранились. На Толборе-15 красновато-коричневый осадок и видимое скопление пепла были описаны как «очаги». Археологические горизонты (AH) 6 и 7 датируются ок. 40,5–37,4 тыс. кал. л.н. использование огня было представлено как адаптивное поведение к холодному и засушливому климату [94, 95].На Толборе-21 сообщалось о скоплениях обесцвеченных отложений и горных пород в пределах Ah5, датированных ок. 42,5–41,5 тыс. кал. л.н., но формальную идентификацию признаков горения подтвердить не удалось [96]. На соседнем участке Толбор-16 в карьере 1 в пределах AH5 и AH6 были выявлены два очага потенциального возгорания, датированные ок. 38,5–37,2 тыс. Лет назад и ок. 45,5–44,5 тыс. кал. л.н. соответственно [69]. С единственной обожженной костью, обнаруженной в обесцвеченном участке, и несколькими отдельными угольками, обнаруженными за пределами этого периметра на Толборе-16, идентификация антропогенного пожара еще не подтверждена [68, 69].

    Описанные выше признаки потенциального возгорания обычно напрямую связаны с археологическим материалом в условиях плохой сохранности костей. Они также разделяют отсутствие древесного угля, связанное с обесцвеченным осадком. В целом, свидетельств антропогенного пожара в долине в плейстоцене мало. Следует уточнить, отражает ли эта закономерность человеческое поведение, сохранение или предвзятость видимости, чтобы учесть эволюционное значение этой технологии в долине.Например, спектроскопический анализ, представленный здесь, включает температуры ~700–900°C, которые согласуются с пожаром высокой интенсивности, потенциально антропогенным. Учитывая небольшое количество таких костей, дополнительные выборочные микроморфологические исследования и пространственный анализ должны подтвердить такую ​​интерпретацию. Кроме того, наши результаты также показывают, что в Т-17 было очень мало костей, нагретых до более низких температур, все в диапазоне, который мог бы повлиять на их сохранность при контакте с водой.Учитывая, что на большинстве раскопок в Их-Толборин-Голе наблюдаются свидетельства активного и изменчивого движения воды, мы считаем, что гипотезу дифференциальной выживаемости стоит проверить с помощью полного зооархеологического профиля Т-17, пачки 3.

    Подводя итог, можно сказать, что в Т-17 сохранились небольшие фрагменты как обожженной, так и необожженной кости, что является исключительным явлением для региона. Таким образом, это ключевой объект для решения вопросов наличия и сохранения огня. Образцы из Т-17, включенные в это исследование, демонстрируют применимость наблюдаемых структурных изменений в археологическом комплексе обожженных костей, а также представляют собой первый шаг к изучению пожарной техники в микроскопическом масштабе в Их-Толборин-Голе. .Археологические выводы заключаются в том, что в Их-Толборин-Голе отсутствие свидетельств использования огня в плейстоцене может не только отражать поведение человека. Вместо этого это также могло быть результатом предвзятого отношения к сохранению из-за сложной комбинации факторов, таких как температура, до которой нагревались кости, и контакт с циркулирующей водой. Проверка этой гипотезы должна привести к всестороннему и контекстуальному изучению природы и свойств пожара на Т-17 и его связи с технологическими адаптациями верхнего палеолита в долине Толбор.

    Заключение

    Приведенные здесь спектроскопические измерения охватывают большую справочную коллекцию сжигания в строго контролируемых условиях при температуре 100–1200°C в свежих твердых нуклеусах кости, расширяя предыдущие современные и археологические наборы данных, которые учитывают структурные и композиционные изменения обожженной кости. Особенно следует отметить разницу в среднем размере кристаллитов между костями, обожженными при температуре выше 700°C, показатель, который можно использовать для определения более высоких температур обжига полностью обожженной археологической кости, которые все рассматриваются как Stiner et al.[27] Этап 6 основан на визуальной окраске.

    Наши результаты подчеркивают уязвимость обугленной и обугленной кости к факторам диагенеза и выдвигают гипотезы о различной выживаемости костей, обожженных при различных температурах. Здесь предполагается, что характер гидрологической среды представляет собой значительную угрозу для кости, обожженной при низких температурах, поскольку колебания воды являются важным фактором растворения биоапатита свежей кости, а обугленная и обугленная кость имеет аналогичные минеральные свойства кости, но органическая защита уже устранена. до захоронения.

    Это исследование подтверждает важность мелких фрагментов костей, так как исключение фаунистического материала Т-17, прошедшего скрининг, почти полностью скрыло бы наличие огня. Здесь подчеркивается идентификация и распознавание дополнительных предубеждений в дополнение к механической хрупкости обожженной кости и вариации внутри костей, обожженных при разных температурах, поскольку обожженная кость демонстрирует ряд структурных и термодинамических свойств по зооархеологическим шкалам видимой интенсивности горения.

    Хотя обожженная кость может предоставить ценную и подробную информацию о древних пожарах, имеющих отношение к поведению человека, это исследование демонстрирует, что структурные свойства и уязвимость обожженной кости сильно различаются в зависимости от пороговых температур горения, что может привести к необъективной дифференциальной выживаемости. Это имеет большое значение для исследований, использующих свойства, наличие и распределение температур обожженной кости для реконструкции видимости и интенсивности древнего пожара, особенно низкотемпературных пожаров.

    Судебно-медицинская экспертиза обгоревших человеческих останков

    Реферат: В судебно-медицинской экспертизе очень важно иметь возможность получить ценную информацию из обгоревших костных фрагментов для установления личности потерпевшего. Обожженные кости демонстрируют значительные изменения как физических, так и химических свойств, и это может быть препятствием для антропологических тестов и анализа ДНК. Тепло увеличивает трудности идентификации костей в зависимости от температуры воздействия. Поэтому нам необходимо собрать подробную информацию об изменениях костей во время сжигания и их влиянии на правильную интерпретацию наблюдений и результатов испытаний.В этом обзоре обобщены изменения, происходящие в костях в процессе обжига, с особым акцентом на окраску, снижение веса, усадку, деформацию, фрагментацию и выживание ДНК. Кроме того, применение микрокомпьютерной томографии для идентификации обожженных костей представлено как одна из самых передовых технологий антропологического анализа.

    Введение

    В судебно-медицинской экспертизе мы часто сталкиваемся со случаями, когда на опознание предъявляют обгоревшие кости.Свойства кости, как физические, так и химические, резко изменяются при обжиге, и эти изменения вызывают трудности при судебно-идентификационных исследованиях. Физические изменения, происходящие в обожженной кости, такие как деформация и фрагментация из-за термоиндуцированной усадки, изменяют морфологические показатели, которые имеют решающее значение для антропометрического анализа вида, пола, возраста и оценки телосложения. В дополнение к физическим изменениям тепло в процессе горения также вызывает химическую модификацию костей за счет сжигания и пиролиза химических веществ.Степень модификации увеличивается с повышением температуры и включает деградацию ДНК, что ставит под угрозу методы судебной идентификации. Поэтому нам необходимо знать подробности этих проблематичных влияний, а также учитывать степень нагрева, которому подвергался образец. Такая информация поможет судебно-медицинским экспертам более точно интерпретировать результаты анализов, полученных с обожженных костей.

    Было опубликовано много исследований по идентификации обожженных костей, и их результаты обобщены в главах книг и обзорах. 1–12 Помимо вопросов, связанных с лабораторным анализом обгоревших костей, затронуты темы, связанные с предлабораторными операциями, такими как сбор улик с места происшествия, 13–16 важность искусственных материалов, связанных с обгоревшими костями, 17, 18 стратегия сбора сожженных костей в смешанных условиях, 16,17 а также основы сжигания и кремации. 1,4,5,18

    В этом обзоре основное внимание уделяется сложным изменениям обожженных костей, которые затрудняют лабораторные исследования, особенно при обычном антропологическом анализе и анализе ДНК.Эти изменения будут обобщены, а также будет представлен новый метод идентификации обожженных костей — микрокомпьютерная томография (микро-КТ).

    Обожженные кости в судебных делах

    Существует широкий спектр дел, по которым обгоревшие кости передаются в судебно-медицинскую лабораторию, 14–16,19–25 в том числе погорельцы в автомобильных авариях, 14,15 от массовые бедствия, 14 и пожары в домах. 16,22 Помимо случайных случаев, мы сталкиваемся с убийствами, когда тело жертвы преднамеренно кремируется и уничтожается преступником, чтобы воспрепятствовать расследованию. 15,16,20–24,26 Тепловая фрагментация обожженных костей с последующим искусственным дроблением затрудняет полноценное антропологическое наблюдение. Кроме того, анализ ДНК сильно обожженных костей может быть чрезвычайно сложным.

    Окраска сожженных костей

    Кость резко меняет цвет при сгорании. Поскольку цвет поверхности кости меняется в зависимости от температуры воздействия, многие исследователи пытались найти корреляцию между цветом кости и температурой обжига, чтобы установить индекс для оценки температуры воздействия исследуемых образцов костей. 1–3,5,6,9,11,12,27–32 Степень окраски костей также зависит от времени горения, а длительное горение приводит к более сильному изменению цвета. 3,28 Анаэробные условия горения задерживают процесс окрашивания. 3 Мягкие ткани трупа действуют как физический барьер против пламени в начале горения и удерживают кости в анаэробных условиях. Неравномерность толщины мягких тканей тела и неравномерное распределение тепла при самом ожоге часто приводят к разной степени обожженности костей даже у одного и того же человека. 4,20,23,33–35 Все результаты экспериментальных исследований окраски костей с использованием обнаженных (обескровленных) образцов компактной кости дают немного разные результаты, 1–3,5,6,28,30,32 возможно, потому что различия в размере образца, типе печи, подаче кислорода, времени горения, а также названиях цветов, используемых в каждом исследовании. 10 Хотя эти различия не следует упускать из виду, корреляцию между цветом кости и температурой мы можем рассматривать следующим образом: желто-коричневый при 200°С, темно-коричнево-черный при 300°С–400°С, пепельно- как серый при 500°C-600°C, и мелоподобный белый при температуре выше 700°C.Эти изменения были показаны на фотографиях и цветных диаграммах в предыдущих отчетах. 3,28 Предпринимаются попытки измерить цвет обожженных костей в цифровом виде с использованием метода колориметрии, основанного на цветовом пространстве CIELAB (цветовая модель на основе LAB, принятая Международной комиссией по освещению, CIE). 2,36 Fredericks et al. изучали взаимосвязь между окраской обожженных костей и успешностью типирования ДНК. 36 Они применили колориметрию CIELAB и традиционный метод цветовой оценки Манселла для описания цвета костей и пришли к выводу, что цвет может быть диагностическим инструментом для жизнеспособности тестирования ДНК. 37 Метод колориметрии обеспечивает высокую объективность и воспроизводимость анализа, поэтому ожидается, что он будет применяться в будущем для идентификации обожженных костей.

    Уменьшение веса обожженных костей

    Во время сжигания масса костей уменьшается за счет испарения воды и сжигания органических материалов, при котором углерод выделяется в основном в виде двуокиси углерода. 1,6,9,38 При полной кремации человеческого тела остается примерно 2000 и 3000 г кремированных женских и мужских костей соответственно. 39,40 Несколько исследований наблюдали за снижением веса экспериментально обожженных костей и показали немедленное снижение веса после нагревания. 28,36,38,41–43 Хотя это снижение является резким до 400°C, оно выходит на плато примерно при 700°C, стабилизируясь примерно на уровне 60% исходного веса. Согласно Ортнеру и Тернеру-Уокеру, компактная кость 44 состоит из 14% воды и 24% органического матрикса (по весу), а остальные 62% классифицируются как костный минерал, который не выделяется при сжигании.Следовательно, можно сказать, что обожженная кость теряет воду и значительное количество органического матрикса к 400°С и полностью теряет органический матрикс примерно при 700°С. Fredericks et al. выполнили инфракрасную спектроскопию с преобразованием Фурье (FTIR) на порошке обожженной кости, чтобы контролировать уменьшение коллагена путем измерения соотношения амидов и фосфатов. 45 Они показали резкое снижение содержания коллагена при температуре от 200°C до 400°C, становясь более мягким при температуре 700°C, при которой коллаген больше не обнаруживался.Это подтверждает приведенное выше описание уменьшения органического матрикса в обожженных костях. Мы должны учитывать это раннее уменьшение органического матрикса при применении тестов ДНК к обожженным костям, поскольку ДНК является органическим компонентом кости.

    Усыхание и деформация обожженных костей

    Кость также уменьшается в объеме в процессе обжига. Хотя это одно из основных изменений, происходящих в обожженных костях, количественный анализ уменьшения объема не проводился из-за сложности точного измерения объема в его треснутой и фрагментированной форме.Недавняя технология рентгеновской компьютерной томографии (КТ) позволила проводить цифровое измерение объема сложных форм и применялась для анализа объема обожженных костей. 28,46 Анализ с помощью микро-КТ дал точные измерения уменьшения объема обожженной компактной кости кубического сечения. 28 В отличие от изменений веса, описанных ранее, объем не меняется до 600°C, но затем значительно уменьшается выше этой температуры, по крайней мере, до 1100°C, при которой объем кости уменьшается почти вдвое.Эта усадка происходит за счет потери коллагена, 36,45 перекристаллизации гидроксиапатита (таким образом повышается кристалличность), 6,45 химического превращения гидроксиапатита в бета-трикальцийфосфат, 6,9,38,42 и слияние этих кристаллов. 6,9

    Эта усадка и последующая значительная деформация создают проблемы для антропометрических испытаний. Влияние, которое он оказывает на морфологию, колеблется от грубого до микроскопического уровня.Гонсалвеш провел антропометрический анализ кремированных бедренной кости (только проксимальной конечности), таранной кости и пяточной кости, полученных из 84 останков взрослых, кремированных в современном крематории. 47 Статистически значимые результаты показали, что половой диморфизм сохраняется даже у уменьшенных особей. Однако эти антропометрические стандарты, установленные для определения пола необожженных (нормальных) костей, не дали эффективной оценки для образцов мужского пола, поскольку усадка вызвала уменьшение измерений.Антропометрическое исследование экспериментально обожженных костей овец выявило значительные изменения размеров не только в сторону уменьшения, но и в сторону расширения, возникающие в результате сложного изменения формы в процессе усадки. 27 Даже в сморщенных костях все еще возможна идентификация на основе морфологических признаков. Некоторые исследователи использовали морфологию лобной пазухи и зубной ряд для идентификации обожженных костей и успешно установили личности жертв. 25,26,48,49 Сообщалось также о гистоморфологических исследованиях экспериментально обожженных костей. 50–52 И Nelson, и Bradtmiller, и Buikstra оценили применение метода гистоморфологической оценки возраста к образцам обожженной компактной кости. 50,51,53–59 В этих исследованиях под микроскопом изучались остеоны и гаверсовы каналы. Было обнаружено, что гистологические структуры, необходимые для оценки возраста, можно было идентифицировать в костях, обожженных при температуре от 1000°F (538°C) до 1500°F (816°C) и при 600°C.Первое исследование Нельсона выявило значительную усадку элементов микроструктуры после обжига, в то время как второе сделало предварительный вывод о том, что усадка, по-видимому, не оказывает существенного влияния на оценку возраста. Другое использование для гистологического исследования обожженных фрагментированных костей — идентификация видов. Средние размеры остеона и гаверсова канала значительно различаются у разных видов, 52,60–63 , а кости животных, как правило, имеют ламеллярный рисунок, образованный первичными остеонами, который отсутствует в костях взрослого человека. 53,64,65 Cattaneo et al. экспериментально сожгли компактные кости человека и нескольких животных (коровы, лошади, свиньи и овцы) и успешно определили человеческое или нечеловеческое происхождение при микроскопическом наблюдении. 52

    Поскольку усадка продолжается даже после прекращения снижения веса, плотность компактной кости увеличивается при более высокой температуре (> 500°C), что приводит к затвердеванию кости. Твердость обожженной кости была измерена Фредериксом и др. с использованием метода твердости по Виккерсу. 10,36 Их результаты показали, что после первоначального небольшого затвердевания при температуре ниже 150°C компактная кость становилась хрупкой, когда сжигание ослабляло коллагеновые структуры, а затем затвердевание начиналось при 400°C. Затвердевание ускорялось при температуре выше 700°C, что совпадало с повышением степени кристалличности, измеренной как коэффициент расщепления с помощью FTIR. 31,45,66 В процессе перекристаллизации различные размеры и формы кристаллов можно наблюдать с помощью сканирующего электронного микроскопа при большом увеличении. 30,34 При росте кристаллов при температуре выше 600°C наблюдаются резкие изменения формы в виде сфер, шестиугольников, пластинок и розеток. Формирование этих уникальных форм зависит не только от температурного воздействия, но и от возраста человека. 45 Несколько исследований изучали эту перекристаллизацию с точки зрения химии кристаллов. 31,32,38,42,43 С помощью рентгеновской дифракции, малоуглового рассеяния рентгеновских лучей и ИК-Фурье-спектра они четко выявили температурно-зависимое структурное изменение кристалла.Эти протоколы можно применять для оценки температуры воздействия образцов кости.

    Механизм усадки дает трещины в обожженной кости. Под оптическим микроскопом мельчайшие трещины, которые имеют тенденцию возникать из гаверсова канала, можно увидеть при температуре выше 500°C, а количество и размер трещин увеличиваются при более высоких температурах. 28 Другие исследования также обнаружили такие начальные трещины при более низкой температуре (100°C–300°C) и при более высокой температуре (выше 1000°C). 30,67 После выдержки при температуре 1150°C это растрескивание также наблюдалось с помощью сканирующего электронного микроскопа в виде множественных трещин. 29

    Фрагментация обожженных костей и выживание после травм, полученных на костях

    Образование трещин в затвердевшем материале вызывает фрагментацию. Обгоревшие кости имеют фрагментированную форму в разной степени, что создает трудности при идентификации. Одним из методов, часто применяемых к костным фрагментам в процессе идентификации, является реконструкция.Grèvin et al. сообщили о случае, когда человеческая нижняя челюсть была успешно реконструирована из фрагментов обожженной кости. 48 Они подчеркнули необходимость проведения экспертизы высокого уровня для идентификации обожженных костей из-за серьезности фрагментации. Уотерхауз исследовал течение фрагментации после сжигания с использованием свиных конечностей и обнаружил, что кратковременная задержка восстановления на 24 часа увеличивает степень фрагментации. 68 Другое исследование того же автора показало, что некоторые погодные условия, такие как мороз или колебания температуры, или влажные условия, также усиливают фрагментацию костей. 69 Результаты этих двух исследований подчеркивают важность оперативного сбора обгоревших костей с места происшествия.

    В делах об убийствах важно выявить признаки травмы на обожженной кости и попытаться описать использованное оружие. 19,22 Поуп и Смит экспериментально кремировали поврежденные головы трупов и подтвердили сохранение признаков огнестрельных, тупых и острых травм даже после сжигания. 70 Они также изучили связанные с жарой переломы, образовавшиеся при ожогах, и указали на различия в ранее существовавших травматических переломах с точки зрения остроты краев.Poppa et al. исследовали выживаемость после имитации травмы свиных голов после сжигания. 71 Острая травма (с использованием пилы, топора и отвертки), тупая травма с помощью молотка и баллистическая травма были идентифицированы даже в полностью кремированных черепах. Подробное исследование следов пилы было завершено Robbins et al. 72 Они изготовили 12 видов пил и сделали разрезы разной глубины на свиных длинных костях. Эти следы от пил хорошо сохранились даже в кальцинированных костях.В отношении огнестрельной травмы также изучалось окрашивание сажей, которое появляется вокруг огнестрельного ранения. Амадаси и др. экспериментально сжигали бычьи ребра после того, как в них стреляли из огнестрельного оружия, и обнаружили, что пятна сажи можно было идентифицировать даже после обжига при температуре 800°C, несмотря на то, что их цвет изменился на более желтоватый. 73

    Выживаемость ДНК в обгоревших костях

    Недавний прогресс в методах анализа ДНК постоянно улучшает его дискриминационную способность и чувствительность, и теперь этот метод регулярно применяется для идентификации скелетных останков. 74–76 Предполагалось, что профилирование ДНК станет полезным инструментом для выявления сильно обожженных костей, когда морфологические тесты не дали результатов из-за деформации и фрагментации. Тем не менее, судебные дела, с которыми мы столкнулись, и опубликованные исследования по типированию ДНК обожженных костей показывают суровую реальность этого приложения. Как упоминалось ранее, органическая матрица исчезает на сравнительно ранней стадии процесса горения, и ДНК не является исключением.

    В нескольких исследованиях сообщается о применимости ДНК-типирования к исследованию обожженных костей. 28,33,36,45,52 Являясь пионером экспериментальных исследований в этой области, Cattaneo et al оценили амплификацию 120 п.н. продуктов V области митохондриальной ДНК человека в экспериментально обожженных компактных костях человека (800°C–1200°C). °С, в течение 20 минут), а также в обугленных костях, полученных из реальных судебных дел. 52 Они обнаружили, что ни в одном из этих сожженных образцов не сохранилась ДНК, поддающаяся амплификации, и пришли к выводу, что типирование ДНК не может быть успешно использовано с обугленными костями. Они выбрали температуру от 800°C до 1200°C для экспериментального протокола, потому что этот температурный диапазон был подобен реальному пожару.Из знаний о свойствах обожженных костей, которые уже обсуждались в этом обзоре, считается, что кости, которые они сжигали, были несколько сморщены и окрашены в белый цвет. В последующих исследованиях были проведены более подробные эксперименты по температуре и времени горения, а также по оценке размера продукта амплификации. 28,36,45 В ходе этих исследований компактные бычьи кости подвергались экспериментальному обжигу при максимальной температуре 250°C с различными приращениями от 10°C до 50°C в каждом исследовании. Затем ДНК экстрагировали, и последующая полимеразная цепная реакция (ПЦР) обрабатывала ядерную ДНК и митохондриальную ДНК с различной длиной мишени.Их результаты показали, что ДНК последовательно не амплифицируется даже при 210°C в течение 2 часов 36,45 и при 200°C в течение 45 минут. 28 Корреляция между длиной мишени и успехом ПЦР также была показана в этих трех исследованиях. Более короткая целевая область ПЦР, как правило, более устойчива к высоким температурам от сжигания. Tsuchimochi и др. провели аналогичный эксперимент с зубами. 77 Они попытались амплифицировать Y-хромосомную ДНК, выделенную из пульпы нагретых зубов, но не смогли амплифицировать ее даже в зубах, прогретых при 400°C в течение 2 минут.В этом исследовании пороговая температура для успешной амплификации была выше, чем в трех ранее упомянутых исследованиях. Однако, учитывая, что пульпа зуба в некоторой степени защищена от нагрева окружающей эмалью и дентином, такая сильная деградация ДНК после такого короткого периода нагревания также свидетельствует о плохой термостойкости ДНК.

    В отличие от этих исследований, Schwark et al. добились лучших результатов при амплификации ДНК обожженных костей, полученных в реальных случаях. 33 Они классифицировали степень жжения по цвету костей и успешно добились усиления от образцов с наивысшей степенью горения, окрашенных в «сине-серо-белый». Эта окраска предполагает, что температуры горения превышали 500°C, поэтому успех амплификации, по-видимому, противоречит результатам, полученным в других исследованиях. Однако этому противоречию есть правдоподобное объяснение. Schwark et al. использовали самодельную систему мультиплексной ПЦР, оптимизированную для амплификации сильно деградировавшей ДНК за счет сокращения длины мишени для ПЦР, а также использовали коммерчески доступный набор для типирования ядерной ДНК с большим количеством циклов ПЦР для повышения чувствительности. 33,78 Возможно, их высокочувствительная система типирования могла бы хорошо работать на сильно деградировавшей ДНК, но нельзя игнорировать неравномерность прожига в корпусах даже в пределах одной кости. Часть, выбранная для выделения ДНК, могла подвергаться воздействию в меньшей степени, чем доминирующая область, используемая для классификации ожоговой окраски. Для прояснения этого вопроса потребуются дальнейшие экспериментальные исследования сжигания костей при строгом контроле температуры.

    Усовершенствованная технология для наблюдения за обгоревшими костями

    Как уже объяснялось в этом обзоре, обгоревшие кости создают много проблем для судебно-медицинской идентификации.Они распространяются как на антропологический анализ, так и на анализ ДНК, и мы не должны ожидать последовательного получения достаточных профилей ДНК из сильно обожженных костей. В таких ситуациях антропологические результаты становятся более важными как средства судебно-медицинской идентификации. Поэтому нам необходимо получить как можно больше морфологической информации из фрагментированных и хрупких обожженных костей.

    Метод визуализации микро-КТ является одной из самых передовых технологий, доступных для наблюдения за детальной морфологией небольших материалов. 79–85 Он позволяет получить не только трехмерные (3D) формы поверхностного слоя фрагментированной кости, но и соответствующее гистологическое изображение среза без какого-либо деструктивного препарирования хрупкой, сильно обожженной кости. В системе сканирования микро-КТ используются два основных блока: источник микрофокусного рентгеновского излучения и детектор рентгеновского излучения высокого разрешения. Существует два варианта геометрии этих двух устройств для сбора 360-градусных проекций объекта: 79 1) поворотный гентри состоит из диагонально расположенных рентгеновской трубки и детектора, т. е. представляет собой уменьшенный в масштабе обычный медицинский компьютерный томограф и 2) вращение объекта, размещенного на точном манипуляторе. 80 Пример последнего типа системы микро-КТ показан на рисунках 1 и 2. Микрофокусное рентгеновское излучение от источника проецирует увеличенное изображение объекта на детектор, а манипулятор точно поворачивает объекта во время сканирования (рис. 2). Доступный для сканирования размер объекта зависит от типа сканера. Наша система, показанная на рис. 1, сканирует объекты размером примерно от 2 до 150 мм в диаметре. Сообщалось о многих применениях системы микро-КТ в исследовательских целях в самых разных областях, не только в анатомии костей и зубов 81–83 , но также в археологии для наблюдения за телами членистоногих в ископаемых останках, 80 в нейроанатомии для наблюдения за нервной системой членистоногих, 84 в кардиологии для получения сердечно-сосудистых изображений мышей, 79,85 и так далее.Передовая технология микро-КТ с синхротронным излучением также применялась для детального изучения гистологических структур компактной кости. 86

    Рис. 1 Система микро-КТ, внешний вид.
    Аббревиатура: микро-КТ, микрокомпьютерная томография.

    точный манипулятор.
    Аббревиатура: микро-КТ, микрокомпьютерная томография.

    На рисунках 3 и 4 показаны два примера, в которых изображение микро-КТ применялось к костям. На рисунке 3 показано реконструированное трехмерное изображение проксимального конца плечевой кости, которая была полностью кремирована. Трехмерная форма была виртуально разрезана в продольном направлении, и была выявлена ​​детальная структура губчатой ​​кости. Оценка возраста может быть сделана по этому изображению на основе метаморфоза губчатых и трабекулярных структур губчатой ​​кости, сравнивая изменения общей морфологии на разных этапах жизни. 87,88 Обожженная кость слишком хрупкая, чтобы ее можно было разрезать механически, поэтому эта компьютерная томография необходима для наблюдения за внутренней структурой кости. На рис. 4 показаны увеличенные изображения компактных костей человека и крупного рогатого скота, полученные с помощью интенсивно сфокусированных срезов КТ. Гистологические структуры, такие как остеоны и гаверсовы каналы, могут быть четко видны, а ламеллярный рисунок четко виден в образце крупного рогатого скота. Хотя эти изображения относятся к несгоревшим образцам, считается, что эквивалентное гистологическое наблюдение будет возможно с обожженными образцами.Как было показано, микро-КТ обладает огромным потенциалом для судебно-медицинской идентификации обожженных костей благодаря высокому разрешению как в реконструированных трехмерных формах, так и в отдельных КТ-срезах.

    Рис. 3 Трехмерные (3D) изображения кремированного проксимального конца плечевой кости, полученные с помощью микро-КТ.
    Примечания: Подробную структуру губчатой ​​кости можно наблюдать, разрезая 3D-изображение виртуально. (A) 3D-изображение до виртуального среза и (B) внутренний вид плечевой кости после виртуального среза.
    Аббревиатура: микро-КТ, микрокомпьютерная томография.

    Рис. 4. Увеличенные изображения компактных костей, полученные с помощью интенсивно сфокусированных КТ-срезов.
    Примечания: Гистологические структуры хорошо видны, а ламеллярный рисунок обнаружен в образце крупного рогатого скота. (A) Большеберцовая кость человека и (B) бычья пястная кость.
    Сокращение: КТ, компьютерная томография.

    Заключение

    В этом обзоре обсуждался ряд исследований по идентификации обожженных костей.Этот исследовательский вопрос изучался в течение длительного периода времени с самых разных точек зрения в различных областях знаний. Хотя важные данные продолжают накапливаться, методы идентификации обожженной кости все еще находятся на ранней стадии разработки. Хотя обожженная кость создает много трудностей для судебно-медицинской идентификации, современные достижения в области химического и физического анализа, рентгеновской визуализации и анализа ДНК могут обеспечить более высокую научную достоверность результатов попыток идентификации.Ожидается, что дальнейшее применение более передовых технологий предоставит больше возможностей для расширения наших знаний в этой области.

    Благодарность

    Автор выражает благодарность анонимным рецензентам за их полезные комментарии.

    Раскрытие информации

    Автор сообщает об отсутствии конфликта интересов в этой работе.


    Каталожные номера

    1.

    Хольк П. Кремированные кости. Медико-антропологическое изучение археологического материала кремационных погребений .2-е изд. Антропологический справочник №. 1б. Осло: Анатомический институт Университета Осло; 1996.

    2.

    Девлин Дж.Б., Херрманн Н.П. Цвет кости как инструмент интерпретации истории осадконакопления археологических останков. В: Schmidt CW, Symes SA, редакторы. Анализ сгоревших человеческих останков . Лондон: Академическая пресса; 2008: 109–128.

    3.

    Walker PL, Miller KWP, Richman R.Температура времени и доступность кислорода: экспериментальное исследование влияния условий окружающей среды на цвет и органическое содержание кремированных костей. В: Schmidt CW, Symes SA, редакторы. Анализ сгоревших человеческих останков . Лондон: Академическая пресса; 2008: 129–135.

    4.

    Дехаан Д.Д. Огонь и тела. В: Schmidt CW, Symes SA, редакторы. Анализ сгоревших человеческих останков . Лондон: Академическая пресса; 2008: 1–13.

    5.

    Фэргрив С.И. Процесс кремации. В: Fairgrieve SI, изд. Судебно-медицинская кремация – восстановление и анализ . Бока-Ратон: CRC Press; 2008: 37–60.

    6.

    Фэргрив С.И. Тепловые изменения микроструктуры костей. В: Fairgrieve SI, изд. Судебно-медицинская кремация – восстановление и анализ . Бока-Ратон: CRC Press; 2008: 131–140.

    7.

    Байерс С.Н. Посмертные изменения кости. В: Байерс С.Н., изд. Введение в судебную антропологию . 2-е изд. Бостон: Пирсон; 2004: 383–405.

    8.

    Томпсон Т. Сожженные человеческие останки. В: Блау С., Убелакер Д.Х., редакторы. Справочник по судебной антропологии и археологии . Уолнат-Крик (Калифорния): Left Coast Press; 2009: 295–303.

    9.

    Мейн Коррейя PM.Огневая модификация кости: обзор литературы. В: Hagland WD, Sorg MH, редакторы. Судебно-медицинская тафономия – Посмертная судьба человеческих останков . Бока-Ратон: CRC Press; 1997: 275–293.

    10.

    Ellingham STD, Thompson RJU, Islam M, Taylor G. Оценка воздействия температуры на обожженную кость – методологический обзор. Научное правосудие . 2015;55:181–188.

    11.

    Убелакер ДХ.Судебно-медицинская оценка сгоревших скелетных останков: обобщение. Судебно-медицинская экспертиза, международный . 2009; 183:1–5.

    12.

    Томпсон ТЮ. Последние достижения в изучении обожженных костей и их значение для судебной антропологии. Судебно-медицинская экспертиза, международный . 2004; 146 (Приложение): S203–S205.

    13.

    Фэргрив С.И. Восстановление сцены. В: Fairgrieve SI, редактор. Судебно-медицинская кремация – восстановление и анализ .Бока-Ратон (Флорида): CRC Press; 2008: 61–90.

    14.

    Мундорф AZ. Сортировка под руководством антрополога: три различных события с массовым смертельным исходом, связанные с фрагментацией человеческих останков. В: Адамс Б.Дж., Берд Дж.Э., редакторы. Извлечение, анализ и идентификация смешанных человеческих останков . Тотова (Нью-Джерси): Humana Press; 2008: 123–144.

    15.

    Mayne Correia PM, Beattie O. Критический взгляд на методы извлечения, оценки и интерпретации кремированных человеческих останков.В: Hagland WD, Sorg MH, редакторы. Успехи судебной тафономии – метод , теория , и археологические перспективы . Бока-Ратон: CRC Press; 2002: 435–450.

    16.

    Диркмаат, округ Колумбия. Восстановление и интерпретация смертельного погорельца: роль судебной антропологии. В: Hagland WD, Sorg MH, редакторы. Успехи судебной тафономии – метод , теория , и археологические перспективы .Бока-Ратон: CRC Press; 2002: 451–472.

    17.

    Уоррен М. Обнаружение смешения кремированных человеческих останков. В: Адамс Б.Дж., Берд Дж.Э., редакторы. Обнаружение , Анализ , и Идентификация смешанных человеческих останков . Тотова (Нью-Джерси): Humana Press; 2008: 185–197.

    18.

    Шульц Дж.Дж., Уоррен М.В., Кригбаум Дж.С. Анализ человеческих останков: макроскопический и химический методы.В: Schmidt CW, Symes SA, редакторы. Анализ сгоревших человеческих останков . Лондон: Академическая пресса; 2008: 75–94.

    19.

    Bennett JL, Benedix DC. Положительная идентификация останков, извлеченных из автомобиля, на основании наличия устройства внутренней фиксации. Судебная экспертиза . 1999;44(6):1296–1298.

    20.

    Эккерт В.Г., Джеймс С., Катчис С. Исследование кремации и сильно обгоревших тел. Am J Судебно-медицинская экспертиза Патол . 1998;9(3):188–200.

    21.

    Мюррей К.А., Роуз Дж.С. Анализ останков: тематическое исследование, связанное с ненадлежащей утилизацией останков в морге. Судебная экспертиза . 1993;38(1):98–103.

    22.

    Fanton L, Jdeed K, Tilhet-Coartet S, Malicier D. Преступное сожжение. Судебно-медицинская экспертиза, международный . 2006; 158:87–93.

    23.

    Porta D, Poppa P, Regazzola V и др. Значение антропологического исследования места преступления при обнаружении сгоревших останков в транспортных средствах – 3 тематических исследования. Am J Судебно-медицинская экспертиза Патол . 2013;34(3):195–200.

    24.

    Bontrager AB, Nawrocki SP. Тафономический анализ человеческих останков с места серийных убийств на ферме Фокс Холлоу. В: Schmidt CW, Symes SA, редакторы. Анализ сгоревших человеческих останков .Лондон: Академическая пресса; 2008: 211–226.

    25.

    Фэргрив С.И. Положительная идентификация останков. В: Fairgrieve SI, изд. Судебно-медицинская кремация – восстановление и анализ . Бока-Ратон: CRC Press; 2008: 161–182.

    26.

    Оусли Д.В. Опознание фрагментарных сожженных останков двух американских журналистов через семь лет после их исчезновения в Гватемале. Судебная экспертиза .1993;38(6):1372–1382.

    27.

    Томпсон ТЮ. Вызванные теплом размерные изменения костей и их последствия для судебной антропологии. Судебная экспертиза . 2005;50(5):1008–1015.

    28.

    Имаидзуми К., Танигути К., Огава Ю. Выживаемость ДНК и физические и гистологические свойства тепловых изменений в обожженных костях. Int J Legal Med . 2014; 128:439–446.

    29.

    Quatrehomme G, Bolla M, Muller M, et al. Экспериментальное однократное контролируемое исследование обожженных костей: вклад сканирующей электронной микроскопии. Судебная экспертиза . 1998;43(2):417–422.

    30.

    Холден Дж.Л., Факи П.П., Клемент Дж.Г. Наблюдения с помощью сканирующего электронного микроскопа за термообработанными человеческими костями. Судебно-медицинская экспертиза, международный . 1995; 74: 29–45.

    31.

    Stiner MC, Kuhn SL. Дифференциальное сжигание, перекристаллизация и фрагментация археологической кости. J Археол Наука . 1995; 22: 223–237.

    32.

    Стридонк М.В., Будин М., Де Малдер Г. Углеродное происхождение структурного карбоната в костном апатите кремированных костей. Радиоуглерод . 2010; 52: 578–586.

    33.

    Шварк Т., Генрих А., Преусе-Прандж А., Вурмб-Шварк Н.В.Надежная генетическая идентификация сгоревших человеческих останков. Судебно-медицинская экспертиза Int Genet . 2011;5:393–399.

    34.

    Холден Дж.Л., Факи П.П., Клемент Дж.Г. Наблюдения с помощью сканирующего электронного микроскопа за сожженной бедренной костью человека: тематическое исследование. Судебно-медицинская экспертиза, международный . 1995; 74: 17–28.

    35.

    Глассман Д.М., Кроу Р.М. Модель стандартизации для описания степени ожогов человеческих останков. Судебная экспертиза . 1996 год; 41(1):152–154.

    36.

    Фредерикс Дж. Д., Рингроуз Т. Дж., Диккен А., Уильямс А., Беннетт П. Потенциальный новый диагностический инструмент для помощи в анализе ДНК из поврежденной теплом кости с использованием колориметрии: предварительное исследование. Научное правосудие . 2015;55:124–130.

    37.

    Munsell Color [домашняя страница в Интернете]. Гранд-Рапидс (Мичиган): Цвет Манселла. Доступно по адресу: http://munsell.ком/. По состоянию на 25 августа 2015 г.

    38.

    Калсбек Н., Рихтер Дж. Сохранение обожженных костей: исследование влияния температуры и рН на твердость. Консервант для шипов . 2005; 51: 123–138.

    39.

    Warren MW, Maples WR. Антропометрия современной коммерческой кремации. Судебная экспертиза . 1997;42(3):417–423.

    40.

    Бас ВМ, Янц РЛ. Масса кремации в восточном Теннесси. Судебная экспертиза . 2004;49(5):901–904.

    41.

    Троттер М., Петерсон Б.Р. Масса золы человеческих скелетов в процентах от их сухой обезжиренной массы. Анат Рек . 1995;123(3):341–358.

    42.

    Grupe G, Hummel S. Исследование микроэлементов на экспериментально кремированной кости. I. Изменение химического состава при высоких температурах. J Археол Наука . 1991; 18: 177–186.

    43.

    Hiller JC, Thompson TJU, Evison MP, Chamberlain AT, Wess TJ. Изменение минералов костей во время экспериментального нагревания: исследование рассеяния рентгеновских лучей. Биоматериалы . 2003; 24: 5091–5097.

    44.

    Ортнер Д.Дж., Тернер-Уокер Г. Биология скелетных тканей. В: Ортнер DJ, изд. Идентификация патологических состояний в останках человеческого скелета .2-е изд. Лондон: Академическая пресса; 2003: 11–35.

    45.

    Фредерикс Д.Д., Беннетт П., Уильямс А., Роджерс К.Д. ИК-Фурье-спектроскопия: новый диагностический инструмент для помощи в анализе ДНК из нагретой кости. Судебно-медицинская экспертиза Int Genet . 2012;6:375–380.

    46.

    Харвиг Л., Линнеруп Н. Об объеме кремированных останков – сравнительное исследование археологически извлеченного объема кремированных костей, измеренного вручную и оцененного с помощью компьютерной томографии и стереологии. J Археол Наука . 2013;40:2713–2722.

    47.

    Гонсалвеш Д. Надежность остеометрических методов определения пола обожженных скелетных останков человека. Человек . 2011;62:351–358.

    48.

    Grévin G, Bailet P, Quatrehomme G, Ollier A. Анатомическая реконструкция фрагментов сожженных костей человека: необходимое средство для судебно-медицинской идентификации. Судебно-медицинская экспертиза, международный .1998; 96: 129–134.

    49.

    Делаттре В.Ф. Обгоревшие до неузнаваемости: системный подход к стоматологической идентификации обгоревших человеческих останков. Судебная экспертиза . 2000;45(3):589–596.

    50.

    Bradtmiller B, Buikstra JE. Влияние ожогов на микроструктуру костей человека: предварительное исследование. Судебная экспертиза . 1984;29(2):535–540.

    51.

    Нельсон Р. Сравнение свежей и обожженной кости под микроскопом. Судебная экспертиза . 1992;37(4):1055–1060.

    52.

    Cattaneo C, DiMartino S, Scali S, Craig OE, Grandi M, Sokol RJ. Определение человеческого происхождения фрагментов обожженной кости: сравнительное исследование гистологических, иммунологических и ДНК-методов. Судебно-медицинская экспертиза, международный . 1999; 102: 181–191.

    53.

    Керли ER.Микроскопическое определение возраста костей человека. Am J Phys Anthropol . 1965; 23(2):149–163.

    54.

    Алквист Дж., Дамстен О. Модификация метода Керли для микроскопического определения возраста костей человека. Судебная экспертиза . 1969 год; 14(2):204–221.

    55.

    Керли ER. Определение возраста костных отломков. Судебная экспертиза . 1969 год; 14(1):59–67.

    56.

    Сингх И.Дж., Гунберг Д.Л. Оценка возраста смерти у мужчин по количественному гистологическому анализу костных фрагментов. Am J Phys Anthropol . 1970;33(3):373–382.

    57.

    Kerley ER, Uberaker DH. Изменения в микроскопическом методе определения возраста смерти в кортикальной кости человека. Am J Phys Anthropol . 1978; 49: 545–546.

    58.

    Томпсон ДД. Основной метод определения возраста смерти по скелетам. Судебная экспертиза . 1979; 24(4):902–915.

    59.

    Йошино М., Имаидзуми К., Миясака С., Сета С. Гистологическая оценка возраста на момент смерти с использованием микрорентгенограмм компактной кости плечевой кости. Судебно-медицинская экспертиза, международный . 1994; 64: 191–198.

    60.

    Hillier ML, Bell LS.Отличие костей человека от костей животных: обзор гистологических методов. Судебная экспертиза . 2007;52(2):249–263.

    61.

    Мартинякова М., Гросскопф Б., Омелка Р., Вондракова М., Бауэрова М. Различия между видами в микроструктуре компактной костной ткани скелета млекопитающих: использование дискриминантного функционального анализа для идентификации видов. Судебная экспертиза . 2006;51(6):1235–1239.

    62.

    Инои Т., Йошино М., Сета С. Гистологическое исследование фрагментов костей человека и животных с помощью микрорентгенографии и его применение в судебно-медицинской экспертизе (на японском языке). Отчет Национального научно-исследовательского института полиции . 1994;47(3):28–37.

    63.

    Савада Дж., Нара Т., Накадзима Т., Сайто Й., Додо Й., Хирата К. Гистоморфологическое различие между человеческими и нечеловеческими костями фрагментарных костных останков: анализ сожженных костей древнего Хэйан участок в северном районе Тохоку, Япония (на японском языке). Антропополь Наука . 2010;118(1):23–36.

    64.

    Мори Р., Кодака Т., Соета С. и др. Предварительное исследование гистологического сравнения моделей роста коры длинных костей у молодых телят, свиней и овец. J Vet Med Sci . 2005;67(12):1223–1229.

    65.

    Малхерн Д.М. Дифференциация человеческих и нечеловеческих скелетных останков. В: Блау С., Убелакер Д.Х., редакторы. Справочник по судебной антропологии и археологии .Уолнат-Крик (Калифорния): Left Coast Press; 2009: 153–163.

    66.

    Вайнер С., Байосеф О. Состояние сохранности костей из доисторических местонахождений на Ближнем Востоке – обзор. J Arch Sci . 1990; 17: 187–196.

    67.

    Castillo RF, Ubelaker DH, Acosta JAL, de la Rosa RJE, Garcia IG. Влияние температуры на костную ткань: гистологические изменения. Судебная экспертиза . 2013;58(3):578–582.

    68.

    Уотерхаус К. Фрагментация кальцинированной кости после сжигания: последствия для извлечения останков с места пожара плода. J Судебно-медицинская экспертиза ног . 2013;20:1112–1117.

    69.

    Уотерхауз К. Влияние погодных условий на фрагментацию обожженной кости. J Судебно-медицинская экспертиза ног . 2013;20:489–495.

    70.

    Поуп Э.Дж., Смит О.К.Выявление травматического повреждения обожженной кости черепа: экспериментальный подход. Судебная экспертиза . 2004;49(3):431–440.

    71.

    Поппа П., Порта Д., Гибелли Д. и др. Обнаружение тупых, острых и огнестрельных повреждений на обгоревших останках – предостережение. Am J Судебно-медицинская экспертиза Патол . 2011;32(3):275–279.

    72.

    Robbins SC, Fairgrieve SI, Oost TS.Интерпретация влияния горения на следы пилы перед сжиганием в костях. Судебная экспертиза . 2015; 60 (Приложение 1): S182–S187.

    73.

    Амадаси А., Мерли Д., Брэндоне А., Каттанео К. Хроматическая вариация загрязнения сажей: возможный маркер огнестрельных ранений в обожженной кости. Судебная экспертиза . 2014;59(1):195–198.

    74.

    Hochmeister MN, Budowle B, Borer UV, Eggmann U.Comey CT, Drinhofer R. Типирование дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), извлеченной из компактной кости человеческих останков. Судебная экспертиза . 1991; 36: 1649–1661.

    75.

    Имаидзуми К., Ногучи К., Шираиси Т. и др. ДНК-типирование образцов костей – потенциальное использование теста профилирования в качестве инструмента для идентификации кости. Юридическая медицина . 2005; 7:31–41.

    76.

    Имаизуми К., Сайто К., Секигучи К., Ёшино М.Идентификация фрагментированных костей на основе антропологического анализа и анализа ДНК: клинический случай. Юридическая медицина . 2002; 4: 251–256.

    77.

    Tsuchimochi T, Iwasa M, Maeno Y, et al. Экстракция ДНК из пульпы зуба на основе хелатирующей смолы и определение пола из сожженных зубов с Y-хромосомным альфоидным повтором и короткими тандемными повторами. Am J Судебно-медицинская экспертиза Патол . 2002;23(3):268–271.

    78.

    von Wurmb-Schwark N, Preusse-Prange A, Heinrich A, Simeoni E, Bosch T, Schwark T. Новая мультиплексная ПЦР, включающая аутосомные и y-специфические STR и митохондриальную ДНК для анализа сильно деградированного материала. Судебно-медицинская экспертиза Int Genet . 2009; 3:96–103.

    79.

    Badea CT, Drangova M, Holdsworth DW, Johnson GA. Визуализация мелких животных in vivo с использованием микро-КТ и цифровой субтракционной ангиографии. Физико-Мед Биол .2008; 53 (19): R319–R350.

    80.

    Liu Y, Scholtz G, Hou X. Когда окаменелость Chemgjiang возрастом 520 миллионов лет встречается с современной микро-КТ – тематическое исследование. Научный представитель . 2015;5:12802.

    81.

    Dessel JV, Huang Y, Depypere M, Rubira-Bullen I, Maes F, Jacobs R. Сравнительная оценка конусно-лучевой КТ и микро-КТ трабекулярных структур кости у человека нижняя челюсть. Dentmaxillofac Radiol .2013;42(8):20130145.

    82.

    Хсу Дж.-Т., Хо Й.-Дж., Хуан Х.-Л. и др. Сравнение микро-КТ и дентальной КТ в оценке морфологии кортикальной кости и микроархитектуры трабекулярной кости. PLoS Один . 2014;9(9):e107545.

    83.

    Суэйн М.В., Сюэ Дж. Современные применения микро-КТ в стоматологических исследованиях. Int J Oral Sci . 2009;1(4):177–188.

    84.

    Sombke A, Lipke E, Michalik P, Uhl G, Harzsch S. Возможности и ограничения рентгеновской микрокомпьютерной томографии в нейроанатомии членистоногих: методологический и сравнительный обзор. J Комп Нейрол . 2015; 523:1281–1295.

    85.

    Kim AJ, Francis R, Liu X, et al. Микрокомпьютерная томография обеспечивает высокую точность диагностики врожденных пороков сердца у новорожденных и плодовых мышей. Circ Cardiovasc Imaging .2013;6(4):551–559.

    86.

    Купер Д.М.Л., Эриксон Б., Пил А.Г., Ханна К., Томас КДЛ, Клемент Дж.Г. Визуализация трехмерной морфологии остеонов с помощью микро-КТ с синхротронным излучением. Дж Анат . 2011; 219:481–489.

    87.

    Walker RA, Lovejoy CO. Рентгенологические изменения ключицы и проксимального отдела бедренной кости и их использование для определения скелетного возраста на момент смерти. Am J Phys Anthropol .1985; 68: 67–78.

    88.

    Krogman WM, Iscan MY. Глава 5 Скелетный возраст: посткраниальный – 8. Рентгенологический метод. В: Крогман В.М., Искан М.Ю., редакторы. Скелет человека в судебной медицине . 2-е изд. Спрингфилд (Иллинойс): издательство Charles C Thomas Publisher; 1986: 169–188.

    Исследование влияния температуры и pH на жесткость по JSTOR

    Абстрактный

    С обожженным или кремированным субфоссильным костным материалом обычно обращаются и обращаются с ним так же, как с несожженными костями, хотя сведения о физических и химических свойствах костей, нагретых до различных температурных уровней, ограничены.Поэтому кости современной косули (Capreolus capreolus) нагревали при температуре от 100 до 1000°C, а затем подвергали воздействию pH 3, 5 и 10. Образцы костей из каждого температурного уровня изучали, а разрушение оценивали по весу и твердости. измерения. Применен новый метод определения твердости неоднородных материалов. Для образцов костей, нагретых до 200°С, при всех трех исследованных значениях рН наблюдались значительные значительные потери веса. Это связано с температурой денатурации костного коллагена 155°C.Независимо от кислотной обработки очень низкие значения твердости (намного ниже, чем у ненагретой кости) наблюдались для образцов костей, прогретых до 400-900°С. При 1000°С наблюдается повышенная твердость. Это имеет значение для обращения с обожженными костями. Наконец, предполагается, что зарегистрированные расхождения в составе кальцинированной кости при различных температурах обжига могут быть связаны с соотношением Ca:P исходного гидроксиапатита кости перед обжигом. /// Les matériaux sub-fossiles à base d’os brûlés sont normalement рассматривает и характеризует comme des os non brûlés, bien que les propriétés физико-химические де os chauffés à différentes températures soient peu connues.Des os modernes de chevreuils (Capreolus capreolus) в температурном диапазоне от 100 до 1000 °C в среде с pH 3, pH 5 и pH 10. et leur détérioration a été évaluée par des mesures de poids et de dureté; une nouvelle méthode de test de dureté des materiaux hetérogènes a été utilisée. Des pertes de poids significatives ont été observées pour des échantillons d’os chauffés à 200 °C, pour les trois valeurs de pH.Ces pertes de poids sont reliées à la denaturation du Collagène qui se produit à 155 °C. Независимая характеристика кислоты ниже, на pu constater des duretés très faibles (beaucoup plus faibles que pour des os non chauffés) dans le cas d’échantillons d’os chauffés à 400-900 °C. À 1000 °C при наблюдении за нарастанием. Ces наблюдения за инцидентами на манипуляции с брюлами. Заключительный этап, по оценке различий в составе, наблюдаемых для прокалки, при различных температурах, определяемых взаимосвязью Ca/P с начальным содержанием гидроксиапатита до прокаливания./// Verbranntes oder eingeäschertes Knochenmaterial wird normalerweise genauso behandelt wie ungebrannte Knochen, obwohl das Wissen um chemische und physikalische Eigenschaften von bei verschiedenen Temperaturen erhitzten Knochen sehr begrenzt ist. Daher wurden Knochen von heutigem Rehwild (Capreolus capreolus) auf Temperaturen zwischen 100°C bis 1000°C erhitzt und dann Lösungen mit pH 3, pH 5 и pH 10 ausgesetzt. Die Knochenproben wurden untersucht und der Abbau anhand des Gewichtes und der Härte Evaluiert.Dabei wurde eine neue Methode zur Bestimmung der Härte inhomogener Proben angewendet. Значимое высокое Gewichtsverluste wurden bei auf 200°C erhitzten Knochenproben bei allen drei pH-Werten beobachtet. Diese können mit der Denaturierungstemperatur von Kollagen bei 155°C korreliert werden. Unabhängig von der Säurebehandlung konnten sehr geringe Härtegrade (wesentlich geringe als bei unbehandelten Knochen) bei auf 400-900°C erhitzten Proben beobachtet werden. Bei 1000°C steigt die Härte wieder an.Умирает шляпу Auswirkung auf den Umgang mit gebrannten Knochen. Abschließend wird vorgeschlagen, die beobachteten Unterschiede in der chemischen Zusammensetzung der bei verschiedenen Temperaturen gebrannten Knochen in Bezug zum Ca: P — Verhältnis des Hydroxyapatits im Ausgangsmaterials zu setzen. /// Los materiales óseos sub-fósiles procedentes de incineración son manipulados y tratados normalmente como los no sometidos a incineración, sin embargo el conocimiento de las propiedades físicas y quimicas de los huesos sometidos a diferentes Temperaturees es muy limitado.Por lo tanto, determinados huesos de corzo (Capreolus capreolus) fueron calentados a temperature que variaban Entre los 100°C y los 1000°C, y después expuestos an niveles de acidez de pH 3, pH 5 y pH 10. См. оценку muestras de hueso de cada nivel de Temperature y el deterioro fue observado utilizando mediciones de dureza y peso. Se empleó un nuevo método de estimación de dureza en materiales no-homogeneos. Se observaron perdidas de peso significativas en muestras de hueso sometidas a 200°C y a los tres niveles de pH empleados.Las perdidas de estaban relacionadas песо ла desnaturalización пор температуры дель colágeno де hueso a 155°C. Independiente del tratamiento con acidez, se observaron niveles muy bajos de dureza (большое количество bajos que los de huesos sin calentar) en huesos calentados a 400-900°C. A 1000°C se observó un aumento en la dureza; Este hecho tiene Importantes Implicaciones en la manipulación de huesos quemados. Finalmente, en Esta Investigación se sugiere que las disrepancias reportadas sobre la composición de los huesos calcinados a diferentes Temperaturas pueden Estar relacionadas con la proporción, antes de la cremación, de Ca:P del contenido en hidroxiapatito.

    Информация о журнале

    Studies in Conservation стремится стать ведущим международным рецензируемым журналом по сохранению исторических и художественных произведений. Предполагаемая читательская аудитория включает практикующих реставраторов всех типов объектов, учителей консервации, руководителей коллекций или консервации, а также ученых-реставраторов или музейных ученых. «Исследования в области консервации» публикует оригинальные работы по целому ряду тем, включая достижения в области консервации, новые методы лечения, превентивную консервацию, вопросы ухода за коллекциями, историю и этику консервации, методы экспертизы произведений искусства, новые исследования в области анализа художественных материалов. или механизмы порчи, а также проблемы консервации при демонстрации и хранении.Научное содержание не обязательно, и редакция поощряет представление практических статей, чтобы помочь сохранить традиционный баланс журнала. Каким бы ни был предмет исследования, отчеты о рутинных процедурах не принимаются, за исключением тех случаев, когда они приводят к результатам, которые достаточно новы и/или значимы, чтобы представлять общий интерес.

    Информация об издателе

    Основываясь на двухсотлетнем опыте, Taylor & Francis за последние два десятилетия быстро выросла и стала ведущим международным научным издательством.Группа издает более 800 журналов и более 1800 новых книг каждый год, охватывающих широкий спектр предметных областей и включающих оттиски журналов Routledge, Carfax, Spon Press, Psychology Press, Martin Dunitz и Taylor & Francis. Taylor & Francis полностью предана своему делу. публикации и распространению научной информации самого высокого качества, и сегодня это остается первоочередной задачей.

    Тяжелые ожоги могут изменить метаболизм костей

    Согласно исследованию, недавно опубликованному в Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism, у людей, перенесших тяжелые ожоги, также могут наблюдаться неблагоприятные последствия для здоровья костей.

    Уже известно, что ожоговые травмы вызывают массивную реакцию на стресс, отмечают исследователи во главе с доктором медицины Кристианом Мушицем из Венского медицинского университета в Австрии, «с повышенным уровнем белков острой фазы в сыворотке, уровнем кортизола, катехоламинов и резистентность к инсулину.» Они также отмечают, что жертвы ожогов, как правило, испытывают дефицит витамина D, а у детей, перенесших тяжелые ожоги, наблюдается задержка роста и повышенная частота переломов. Тем не менее, пишут авторы, конкретных исследований того, как тяжелые ожоги влияют на здоровье костей, немного.

    Итак, команда исследователей решила изучить краткосрочные и долгосрочные последствия тяжелых ожогов на сывороточные маркеры обмена костной ткани (BTM) и регуляторы костного метаболизма. Они оценили 32 пациента мужского пола со средним возрастом 40,5 лет и средней площадью обожженной общей поверхности тела (TBSA) 40% (83% пациентов с ожогом полной толщины) и сравнили ранние эффекты (2-7 дней) с пролонгированные последствия (7-56 дней) ожоговой травмы с изменением БТМ и костного метаболизма.

    Исследователи обнаружили, что все BTM и регуляторы костного метаболизма, которые они исследовали, значительно изменились.Уровни CTX, P1NP, склеростина, DKK-1, BALP, FGF23 и iPTH увеличивались на ранней стадии, в то время как уровни 25-OH витамина D, альбумина, сыворотки и ионизированного кальция снижались. «Изменения OPG, OCN и фосфата были менее выражены, но оставались значительными», — пишут авторы.

    В пролонгированной фазе, — продолжают они, — наиболее выраженными были изменения P1NP, за которыми следовали повышенные уровни склеростина, OCN, BALP и меньшие изменения уровней альбумина. Уровни кальция и ионизированного кальция увеличивались с запозданием и оставались в пределах нормы.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.