Καίγονται τα οστά;

Τα οστά είναι μερικά από τα πιο ανθεκτικά μέρη του σώματος και καίγονται σε σημαντικά υψηλότερες θερμοκρασίες από το υπόλοιπο σώμα. Οι κανονικές πυρκαγιές δεν φτάνουν σε αρκετά υψηλές θερμοκρασίες για να κάψουν τα οστά.

Εκπομπές όπως CSI, Dexter, Partners for Justice , και τον ντετέκτιβ Κόναν είναι κλασικά για κάθε μανιώδη λάτρη του μυστηρίου και του εγκλήματος. Η αποκάλυψη της υπόθεσης μαζί με τους ντετέκτιβ είναι αυτό που κάνει την εμπειρία παρακολούθησης αυτών των εκπομπών τόσο συναρπαστική.

Ωστόσο, αυτό που βρίσκεται στο επίκεντρο της επίλυσης πολλών από αυτά τα εξαιρετικά αποτελεσματικά και φαινομενικά ακατόρθωτα εγκλήματα είναι η εγκληματολογία. Είτε πρόκειται για τροχαίο ατύχημα, είτε για ένα διαμέρισμα που καίγεται ή για ένα πτώμα που ανακαλύφθηκε, οι ιατροδικαστές θα δώσουν σε κάποιον όλες τις απαραίτητες ενδείξεις για να συλλάβει τον δολοφόνο.

Αυτό οδηγεί στο φυσικό ερώτημα, πώς γίνεται ακόμη και σε ένα τροχαίο ατύχημα ή ένα καμένο διαμέρισμα, να είναι σε θέση να ανακτήσουν οστά για την έρευνα; Γιατί τα οστά αργούν να αποσυντεθούν; Τι τα κάνει ανθεκτικά στα εγκαύματα;

Πραγματικότητα κάθε φαν του ντετέκτιβ.

Βιολογία των οστών

Υπάρχουν συνολικά 206 οστά στο ενήλικο ανθρώπινο σώμα. Υπάρχουν μακριά οστά, κοντά οστά, επίπεδα οστά και ακανόνιστα οστά μέσα μας. Συντήκονται και αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου για να δημιουργήσουν τον σκελετό που βλέπουμε και στον οποίο βασιζόμαστε καθημερινά.

Δομή των οστών. (Φωτογραφία :Designua/Shutterstock)

Η σύνθεση αυτών των οστών είναι πολύπλοκη. Τα οστά σχηματίζονται σε μεγάλο βαθμό από μέταλλα, κυρίως ασβέστιο, που βρίσκονται ως χημική ουσία υδροξυαπατίτης. Συνδέονται με τα μέταλλα τα οργανικά συστατικά:κολλαγόνο, μη κολλαγονώδεις πρωτεΐνες, λιπίδια (λίπη) και νερό.

Το πόσο από κάθε ουσία υπάρχει στο σώμα εξαρτάται από διάφορους παράγοντες, όπως η ηλικία, η θέση του οστού, η εθνικότητα, η σωματική υγεία του ατόμου και το φύλο.

Τι συμβαίνει όταν το σώμα έρχεται σε επαφή με τη θερμότητα;

Ο σκελετός καλύπτεται από δέρμα και ιστό που τέμνονται από νεύρα και αιμοφόρα αγγεία. Χρησιμοποιώντας τον οδηγό εγκαυμάτων που παρέχεται από το Εθνικό Ινστιτούτο Υγείας, μπορούμε να ταξινομήσουμε τις ζημιές από τη θερμότητα σε 6 βαθμούς. Τα εγκαύματα πρώτου και δεύτερου βαθμού βλάπτουν τα ανώτερα στρώματα του δέρματος - «την επιδερμίδα». Κάτι σαν το ηλιακό έγκαυμα, το οποίο επουλώνεται εύκολα, μπορεί να συμπεριληφθεί σε αυτή την κατηγορία.

Οπτικοποίηση βαθμού εγκαύματος δέρματος (Πιστωτική φωτογραφία :Wikimedia Commons)

Τα εγκαύματα τρίτου βαθμού βλάπτουν τα βαθύτερα στρώματα, καταστρέφοντας τους ιδρωτοποιούς αδένες και τους θύλακες των τριχών. Συνήθως, αυτά προκαλούνται από ζεμάτισμα ζεστού νερού ή λαδιού. Η έκθεση σε θερμοκρασίες που κυμαίνονται από 48°C έως 200°C για μόλις 5 λεπτά θα δώσει αυτό το αποτέλεσμα.

Τα εγκαύματα τέταρτου και πέμπτου βαθμού θα βλάψουν το υπόλοιπο λίπος και τους μυς, αντίστοιχα, εκθέτοντας το οστό σε βλάβη.

Τέλος, ένα έγκαυμα έκτου βαθμού θα καταστρέψει το οστό. Το οστό αποτελείται από δύο τύπους κολλαγόνου - μη ασβεστοποιημένο και ασβεστοποιημένο. Με απλά λόγια, αναφέρεται στο αν το οστό έχει ασβέστιο ως μέρος της δομής του ή όχι.

Μελέτες έχουν σημειώσει ότι σε χαμηλότερες θερμοκρασίες των 43°C, το μη ασβεστοποιημένο κολλαγόνο αρχίζει να διασπάται. Ωστόσο, το ασβεστοποιημένο κολλαγόνο χρειάζεται περίπου 1 ώρα θέρμανσης στους 150°C για να μετουσιωθεί μη αναστρέψιμα.

Μόλις καεί η οργανική ύλη, το μόνο συστατικό που απομένει είναι το ορυκτό:υδροξυαπατίτης.

Τι είναι ο υδροξυαπατίτης;

Ο υδροξυαπατίτης ή HA είναι μια φυσική μορφή ασβεστίου. Τα οστά και τα δόντια αποτελούνται από αυτό το υλικό. Χρησιμοποιείται ως αντικατάσταση του Plaster of Paris, γνωστό και ως POP, ως ασφαλέστερος τύπος βιοκεραμικού.

Ο υδροξυαπατίτης έχει τον χημικό τύπο (Ca10(PO4)6(OH)2). Μπορεί να χωριστεί σε τρεις ενώσεις συστατικών—Νερό, Φωσφορικό οξύ και Ασβέστιο.

Τι συμβαίνει όταν τα οστά πυρπολούνται;

Ποιο θα μπορούσε να είναι το πιθανό αποτέλεσμα της θέρμανσης των ορυκτών των οστών σας;

Ο υδροξυαπατίτης είναι μια ανθεκτική ένωση και αρχίζει να διασπάται σε θερμοκρασίες πάνω από 800°C.

Το 1998, μια μελέτη θέρμανε τον υδροξυαπατίτη (που παράγεται στο εμπόριο) για να δει πώς άλλαξε η χημική του σύνθεση υπό τη θερμότητα. Άρχισαν να βλέπουν αλλαγές στη χημική του σύνθεση ξεκινώντας από τους 1000°C. Αυτή είναι περίπου η ίδια θερμοκρασία με τη λάβα Kīlauea που καταγράφηκε το 2016.

Στους 1000°C, η χημική ουσία χάνει την υγρασία της και διασπάται σε φωσφορικό ασβέστιο. Στους 1500°C περίπου, το οστό έχει διασπαστεί σε διαφορετικά συστατικά:νερό, οξείδιο του ασβεστίου και μια ένωση που ονομάζεται φωσφορικό άλφα-τριασβέστιο (α-TCP) (όπως βρέθηκε από μια μελέτη που δημοσιεύθηκε το 1999).

Μια μελέτη που δημοσιεύθηκε το 2013 σημείωσε ότι ο υδροξυαπατίτης θα μπορούσε να διασπαστεί όταν θερμανθεί με δύο τρόπους. Η πρώτη οδός περιλαμβάνει τον σχηματισμό μιας χημικής ουσίας TTCP (φωσφορικό τετραασβέστιο) και στη συνέχεια β-TCP (φωσφορικό βήτα-τριασβέστιο). Αυτό τελικά μετατρέπεται σε α-TCP γύρω στους 1100°C. Στη δεύτερη οδό, ο υδροξυαπατίτης μετατρέπεται απευθείας σε οξείδιο του ασβεστίου και α-TCP.

Πολλές από αυτές τις μελέτες πραγματοποιήθηκαν με χρήση συνθετικού υδροξυαπατίτη. Ωστόσο, μέσα σε ένα σώμα, τα οστά αλληλεπιδρούν με πολλές άλλες ενώσεις, πράγμα που θα μπορούσε να σημαίνει ότι η θερμοκρασία στην οποία διασπώνται τα οστά μπορεί να διαφέρει.

Τα κρεματόρια χρησιμοποιούν αποτεφρωτήρες που φτάνουν σε θερμοκρασίες που κυμαίνονται από 760-982°C. Όπως αναφέρθηκε σε προηγούμενα κείμενα, απαιτούνται θερμοκρασίες 1100°C και άνω για την πλήρη διάσπαση των οστών. Έτσι, οι αποτεφρωτήρες καταστρέφουν μόνο την οργανική ύλη και αφήνουν πίσω τους κομμάτια ασβεστοποιημένου οστού. Το μη ασβεστοποιημένο οστό καταστρέφεται σε αυτή τη διαδικασία.

Σε αντίθεση με μια ευρέως διαδεδομένη πεποίθηση, η στάχτη δεν σχηματίζεται μετά από αυτή τη διαδικασία. Μετά την αποτέφρωση, τα αντικείμενα που μένουν πίσω μπορεί να περιλαμβάνουν μεταλλικές βίδες, οδοντικά εμφυτεύματα, οδοντικό χρυσό, προσθετικά μέρη, χειρουργικές βίδες και άλλα μεταλλικά αντικείμενα που δεν καταναλώνονται. Αυτά τα στοιχεία διαχωρίζονται από το ασβεστοποιημένο οστό χρησιμοποιώντας ισχυρούς μαγνήτες. Τα τελικά αποξηραμένα κομμάτια οστού στη συνέχεια κονιοποιούνται σε λεπτότερη σκόνη.

Μια τελευταία λέξη

Όσον αφορά το ερώτημα εάν τα οστά μπορούν πραγματικά να διασπαστούν… η απάντηση είναι κάπως. Τα οργανικά υλικά καίγονται σε χαμηλότερες θερμοκρασίες, αλλά για να διασπαστεί το ορυκτό πυρήνα απαιτούνται εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες και για παρατεταμένες περιόδους. Ο απαιτούμενος χρόνος και η ακριβής θερμοκρασία θα ποικίλλουν ανάλογα με τους παράγοντες που επηρεάζουν το πορώδες και την αντοχή του υδροξυαπατίτη.

Η επίτευξη τόσο υψηλών θερμοκρασιών για παρατεταμένες χρονικές περιόδους είναι δύσκολη, γεγονός που εμποδίζει την αποσύνθεση των οστών στα περισσότερα τροχαία ατυχήματα και άλλα ατυχήματα που σχετίζονται με πυρκαγιά. Αυτό τα διατηρεί για τους ιατροδικαστές να αποκαλύψουν την αλήθεια που μόνο ο υδροξυαπατίτης μπορεί πλέον να πει.