Cái chết có vẻ như xảy ra trong một khoảnh khắc: tim ngừng đập, hơi thở dừng lại và người đó được tuyên bố đã qua đời. Nhưng thực ra ở cấp độ vi mô - các cơ quan, mô và tế bào - mọi thứ lại diễn ra không đồng bộ chút nào luôn! Các bộ phận khác nhau trong cơ thể "tắt máy" với tốc độ khác nhau, và những thay đổi có thể đo được bắt đầu chỉ trong vài giây hoặc vài phút.
Trong khoảng một giờ đầu tiên, não vẫn có thể tạo ra hoạt động điện bất thường trong thời gian ngắn, máu bắt đầu dịch chuyển theo trọng lực, nhiệt độ cơ thể không còn được điều chỉnh nữa và một số cơ vẫn phản ứng được với kích thích đấy. Thậm chí bên trong tế bào, các quá trình phân tử vẫn tiếp tục thay đổi thay vì "tắt nguồn" ngay lập tức.
Nhưng nhớ nhé, không có công thức nào áp dụng y chang cho mọi người đâu. Nhiệt độ, môi trường, bệnh tật, kích thước cơ thể và hoàn cảnh tử vong đều ảnh hưởng đến những gì xảy ra và tốc độ diễn ra. Tuy nhiên, nghiên cứu pháp y và thần kinh học đã hé lộ nhiều điều về giai đoạn đầu này hơn chúng ta tưởng đấy!
1. Trong vài giây và vài phút đầu, não hoạt động theo cách cực kỳ bất ngờ
Khi tuần hoàn máu dừng lại, não nhanh chóng mất nguồn cung oxy và glucose. Bạn có thể nghĩ hoạt động điện não sẽ giảm dần đơn giản thôi, nhưng không! Các thí nghiệm và quan sát từ bệnh nhân sắp qua đời cho thấy quá trình chuyển đổi đôi khi bao gồm một khoảng thời gian ngắn có hoạt động có tổ chức cao đấy.
Trong nghiên cứu về não bộ người sắp qua đời, các nhà khoa học đã kiểm tra điện não đồ (EEG) từ 4 bệnh nhân hôn mê sau khi ngừng hỗ trợ hô hấp. Hai người trong số đó cho thấy sự gia tăng nhanh chóng hoạt động sóng gamma khi tình trạng xấu đi.
Những bệnh nhân này cũng cho thấy sự giao tiếp mạnh mẽ hơn giữa các vùng não khác nhau, bao gồm hoạt động liên quan đến vùng vỏ não phía sau mà các nhà nghiên cứu đã gắn với quá trình xử lý ý thức.
Thí nghiệm trên động vật trước đó cũng cho kết quả tương tự đáng chú ý. Sau khi ngừng tim, các nhà nghiên cứu quan sát thấy sự tăng đột biến ngắn của hoạt động gamma đồng bộ bắt đầu trong khoảng 30 giây.
Tất nhiên, điều này không chứng minh người sắp qua đời vẫn còn nhận thức được nhé. Sóng gamma liên quan đến các quá trình nhận thức và tri giác, nhưng chỉ riêng hoạt động điện não thì không thể tiết lộ người đó đang trải nghiệm gì.
Những phát hiện này thách thức quan niệm đơn giản rằng hoạt động não bộ luôn giảm dần trơn tru và đồng đều kể từ khi tuần hoàn máu ngừng hoạt động.
2. Máu bắt đầu lắng xuống theo trọng lực trong vòng một giờ đầu
Bình thường, tim giữ cho máu lưu thông liên tục qua các mạch máu khắp cơ thể. Khi quá trình bơm máu dừng, trọng lực bắt đầu kéo máu về những phần thấp nhất của cơ thể. Điều này tạo ra hiện tượng sớm sau khi chết gọi là livor mortis, hay tím tái sau khi chết.
Một nghiên cứu pháp y về livor mortis cho thấy những mảng tím tái đầu tiên có thể xuất hiện sớm nhất khoảng 20 phút sau khi chết, mặc dù tình trạng tím tái thường rõ ràng hơn trong vòng khoảng hai giờ.
Những vùng tím tái ban đầu này có thể xuất hiện màu đỏ tím và phát triển ở những phần thấp hơn của cơ thể. Ví dụ, nếu ai đó nằm ngửa, máu có xu hướng tập trung về phía lưng và các vùng thấp hơn khác không bị ép vào bề mặt.
Mô hình này trở nên rõ rệt hơn trong những giờ tiếp theo và cuối cùng trở nên tương đối cố định. Tuy nhiên, trong giai đoạn đầu, việc thay đổi tư thế cơ thể vẫn có thể ảnh hưởng đến nơi máu đọng lại.
Các nhà điều tra pháp y có thể sử dụng phân bố của tím tái cùng các bằng chứng khác để kiểm tra tư thế cơ thể và ước tính khoảng thời gian có thể xảy ra kể từ khi chết.
Tuy nhiên đây không phải con số chính xác nhé. Thời điểm bắt đầu hiện tượng tím tái khác nhau tùy người và hoàn cảnh, vì vậy các nhà điều tra không chỉ dựa vào hiện tượng tím tái để xác định chính xác thời gian tử vong.
3. Cơ thể bắt đầu nguội, nhưng không theo tốc độ cố định mỗi giờ
️
Việc kiểm soát nhiệt độ phụ thuộc vào quá trình trao đổi chất, tuần hoàn máu và khả năng sản sinh và giữ nhiệt của cơ thể. Sau khi chết, các hệ thống này ngừng điều chỉnh nhiệt độ, và cơ thể dần dần đạt đến nhiệt độ môi trường xung quanh.
Quá trình này được gọi là algor mortis.
Các mô tả cũ đôi khi đơn giản hóa quá trình nguội đi sau khi chết thành quy tắc đơn giản, chẳng hạn như cơ thể mất khoảng 1°C mỗi giờ. Nghiên cứu pháp y hiện đại coi đó là một sự đơn giản hóa không đáng tin cậy.
Một đánh giá có hệ thống về các phương pháp được sử dụng để ước tính thời gian kể từ khi chết giải thích rằng sự mất nhiệt độ thay đổi theo nhiệt độ môi trường, quần áo, khối lượng cơ thể, độ ẩm, luồng không khí và các điều kiện khác.
Một thi thể mặc ít quần áo trong môi trường lạnh sẽ nguội nhanh hơn một thi thể mặc nhiều quần áo trong phòng ấm. Ngay cả bề mặt mà thi thể nằm lên cũng có thể ảnh hưởng luôn!
Đây là lý do tại sao các nhà điều tra pháp y kết hợp nhiệt độ với hiện tượng tím tái, thay đổi cơ bắp và các quan sát khác thay vì chỉ nhìn vào nhiệt kế và làm việc ngược lại bằng công thức cố định.
Trong giờ đầu tiên, quá trình làm lạnh có thể đã bắt đầu, nhưng sự thay đổi nhiệt độ diễn ra rất khác nhau, do đó không thể đưa ra một mốc thời gian chung áp dụng cho mọi trường hợp.
4. Một số cơ vẫn có thể phản ứng sau khi người đó đã qua đời
Cái chết của một cá nhân không đồng nghĩa với việc mọi tế bào cơ đều lập tức mất khả năng phản ứng. Trong giai đoạn đầu sau khi chết, các cơ vân vẫn có thể duy trì khả năng bị kích thích bằng điện, ngay cả khi não không còn khả năng điều khiển chúng theo ý muốn nữa.
Trong các nghiên cứu về khả năng kích thích cơ vân sau khi chết, các nhà khoa học đã chứng minh rằng cơ có thể co lại khi bị kích thích bằng điện. Cường độ và phạm vi của phản ứng này sẽ thay đổi theo thời gian.
Các chuyên gia pháp y gọi những phản ứng này là "phản ứng siêu sống" (supravital reactions). Chúng xảy ra do các mô riêng lẻ vẫn duy trì được khả năng hoạt động sinh học trong khoảng thời gian ngắn sau khi hệ tuần hoàn và các chức năng toàn cơ thể đã ngừng hoạt động.
Điều này cũng giúp giải thích lý do tại sao hiện tượng cứng xác (rigor mortis) không xảy ra ngay lập tức.
Hiện tượng cứng xác xuất hiện khi các tế bào cơ cạn kiệt ATP, phân tử cần thiết để cơ giãn ra sau khi co lại. Quá trình này thường biểu hiện rõ rệt sau một khoảng thời gian, thường là từ một đến hai giờ sau khi chết, chứ không phải ngay khoảnh khắc tim ngừng đập.
Thời điểm xảy ra hiện tượng này có thể thay đổi đáng kể; đây cũng là lý do khiến những mô tả trên phim ảnh về việc thi thể cứng đờ ngay lập tức thường không chính xác chút nào.
Điểm chính: Cơ bắp có thể duy trì khả năng phản ứng tạm thời sau khi chết, trong khi hiện tượng cứng xác thường phát triển dần dần chứ không xảy ra tức thì.
5. Các tế bào có thể thay đổi hoạt động thay vì đơn thuần ngừng hoạt động
Có lẽ khía cạnh kỳ lạ nhất của giai đoạn ngay sau khi chết lại diễn ra ở quy mô quá nhỏ để quan sát bằng mắt thường. Cơ thể đã chết, nhưng các tế bào ở những mô khác nhau không cùng lúc ngừng hoạt động ở cấp độ phân tử. Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra những thay đổi có hệ thống trong hoạt động của gen sau khi chết.
Một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Communications đã so sánh các mô của con người và nhận thấy rằng cái chết kích hoạt một chuỗi các thay đổi trong quá trình phiên mã gen. Một số gen trở nên hoạt động mạnh hơn trong khi số khác lại giảm hoạt động, và mô hình thay đổi này khác biệt đáng kể tùy thuộc vào loại mô.
Các nhà nghiên cứu kết luận rằng những thay đổi này không thể chỉ được giải thích đơn giản là do sự phân hủy ngẫu nhiên của RNA sau khi chết. Thay vào đó, một số biểu hiện phản ánh các quá trình sinh học đang diễn ra khi mô cơ thể đối mặt với tình trạng thiếu oxy, căng thẳng tế bào và mất đi cơ chế điều hòa bình thường.
Các cơ quan khác nhau cũng có tốc độ biến đổi khác nhau. Máu, não, mô tiêu hóa và các cơ quan khác đều tuân theo những quy luật biến đổi phân tử riêng trong giai đoạn sau khi tử vong.
Nguồn: soha.vn
Trong khoảng một giờ đầu tiên, não vẫn có thể tạo ra hoạt động điện bất thường trong thời gian ngắn, máu bắt đầu dịch chuyển theo trọng lực, nhiệt độ cơ thể không còn được điều chỉnh nữa và một số cơ vẫn phản ứng được với kích thích đấy. Thậm chí bên trong tế bào, các quá trình phân tử vẫn tiếp tục thay đổi thay vì "tắt nguồn" ngay lập tức.
Nhưng nhớ nhé, không có công thức nào áp dụng y chang cho mọi người đâu. Nhiệt độ, môi trường, bệnh tật, kích thước cơ thể và hoàn cảnh tử vong đều ảnh hưởng đến những gì xảy ra và tốc độ diễn ra. Tuy nhiên, nghiên cứu pháp y và thần kinh học đã hé lộ nhiều điều về giai đoạn đầu này hơn chúng ta tưởng đấy!
1. Trong vài giây và vài phút đầu, não hoạt động theo cách cực kỳ bất ngờ
Khi tuần hoàn máu dừng lại, não nhanh chóng mất nguồn cung oxy và glucose. Bạn có thể nghĩ hoạt động điện não sẽ giảm dần đơn giản thôi, nhưng không! Các thí nghiệm và quan sát từ bệnh nhân sắp qua đời cho thấy quá trình chuyển đổi đôi khi bao gồm một khoảng thời gian ngắn có hoạt động có tổ chức cao đấy.
Trong nghiên cứu về não bộ người sắp qua đời, các nhà khoa học đã kiểm tra điện não đồ (EEG) từ 4 bệnh nhân hôn mê sau khi ngừng hỗ trợ hô hấp. Hai người trong số đó cho thấy sự gia tăng nhanh chóng hoạt động sóng gamma khi tình trạng xấu đi.
Những bệnh nhân này cũng cho thấy sự giao tiếp mạnh mẽ hơn giữa các vùng não khác nhau, bao gồm hoạt động liên quan đến vùng vỏ não phía sau mà các nhà nghiên cứu đã gắn với quá trình xử lý ý thức.
Thí nghiệm trên động vật trước đó cũng cho kết quả tương tự đáng chú ý. Sau khi ngừng tim, các nhà nghiên cứu quan sát thấy sự tăng đột biến ngắn của hoạt động gamma đồng bộ bắt đầu trong khoảng 30 giây.
Tất nhiên, điều này không chứng minh người sắp qua đời vẫn còn nhận thức được nhé. Sóng gamma liên quan đến các quá trình nhận thức và tri giác, nhưng chỉ riêng hoạt động điện não thì không thể tiết lộ người đó đang trải nghiệm gì.
Những phát hiện này thách thức quan niệm đơn giản rằng hoạt động não bộ luôn giảm dần trơn tru và đồng đều kể từ khi tuần hoàn máu ngừng hoạt động.
2. Máu bắt đầu lắng xuống theo trọng lực trong vòng một giờ đầu
Bình thường, tim giữ cho máu lưu thông liên tục qua các mạch máu khắp cơ thể. Khi quá trình bơm máu dừng, trọng lực bắt đầu kéo máu về những phần thấp nhất của cơ thể. Điều này tạo ra hiện tượng sớm sau khi chết gọi là livor mortis, hay tím tái sau khi chết.
Một nghiên cứu pháp y về livor mortis cho thấy những mảng tím tái đầu tiên có thể xuất hiện sớm nhất khoảng 20 phút sau khi chết, mặc dù tình trạng tím tái thường rõ ràng hơn trong vòng khoảng hai giờ.
Những vùng tím tái ban đầu này có thể xuất hiện màu đỏ tím và phát triển ở những phần thấp hơn của cơ thể. Ví dụ, nếu ai đó nằm ngửa, máu có xu hướng tập trung về phía lưng và các vùng thấp hơn khác không bị ép vào bề mặt.
Mô hình này trở nên rõ rệt hơn trong những giờ tiếp theo và cuối cùng trở nên tương đối cố định. Tuy nhiên, trong giai đoạn đầu, việc thay đổi tư thế cơ thể vẫn có thể ảnh hưởng đến nơi máu đọng lại.
Các nhà điều tra pháp y có thể sử dụng phân bố của tím tái cùng các bằng chứng khác để kiểm tra tư thế cơ thể và ước tính khoảng thời gian có thể xảy ra kể từ khi chết.
Tuy nhiên đây không phải con số chính xác nhé. Thời điểm bắt đầu hiện tượng tím tái khác nhau tùy người và hoàn cảnh, vì vậy các nhà điều tra không chỉ dựa vào hiện tượng tím tái để xác định chính xác thời gian tử vong.
3. Cơ thể bắt đầu nguội, nhưng không theo tốc độ cố định mỗi giờ
️Việc kiểm soát nhiệt độ phụ thuộc vào quá trình trao đổi chất, tuần hoàn máu và khả năng sản sinh và giữ nhiệt của cơ thể. Sau khi chết, các hệ thống này ngừng điều chỉnh nhiệt độ, và cơ thể dần dần đạt đến nhiệt độ môi trường xung quanh.
Quá trình này được gọi là algor mortis.
Các mô tả cũ đôi khi đơn giản hóa quá trình nguội đi sau khi chết thành quy tắc đơn giản, chẳng hạn như cơ thể mất khoảng 1°C mỗi giờ. Nghiên cứu pháp y hiện đại coi đó là một sự đơn giản hóa không đáng tin cậy.
Một đánh giá có hệ thống về các phương pháp được sử dụng để ước tính thời gian kể từ khi chết giải thích rằng sự mất nhiệt độ thay đổi theo nhiệt độ môi trường, quần áo, khối lượng cơ thể, độ ẩm, luồng không khí và các điều kiện khác.
Một thi thể mặc ít quần áo trong môi trường lạnh sẽ nguội nhanh hơn một thi thể mặc nhiều quần áo trong phòng ấm. Ngay cả bề mặt mà thi thể nằm lên cũng có thể ảnh hưởng luôn!
Đây là lý do tại sao các nhà điều tra pháp y kết hợp nhiệt độ với hiện tượng tím tái, thay đổi cơ bắp và các quan sát khác thay vì chỉ nhìn vào nhiệt kế và làm việc ngược lại bằng công thức cố định.
Trong giờ đầu tiên, quá trình làm lạnh có thể đã bắt đầu, nhưng sự thay đổi nhiệt độ diễn ra rất khác nhau, do đó không thể đưa ra một mốc thời gian chung áp dụng cho mọi trường hợp.
4. Một số cơ vẫn có thể phản ứng sau khi người đó đã qua đời
Cái chết của một cá nhân không đồng nghĩa với việc mọi tế bào cơ đều lập tức mất khả năng phản ứng. Trong giai đoạn đầu sau khi chết, các cơ vân vẫn có thể duy trì khả năng bị kích thích bằng điện, ngay cả khi não không còn khả năng điều khiển chúng theo ý muốn nữa.
Trong các nghiên cứu về khả năng kích thích cơ vân sau khi chết, các nhà khoa học đã chứng minh rằng cơ có thể co lại khi bị kích thích bằng điện. Cường độ và phạm vi của phản ứng này sẽ thay đổi theo thời gian.
Các chuyên gia pháp y gọi những phản ứng này là "phản ứng siêu sống" (supravital reactions). Chúng xảy ra do các mô riêng lẻ vẫn duy trì được khả năng hoạt động sinh học trong khoảng thời gian ngắn sau khi hệ tuần hoàn và các chức năng toàn cơ thể đã ngừng hoạt động.
Điều này cũng giúp giải thích lý do tại sao hiện tượng cứng xác (rigor mortis) không xảy ra ngay lập tức.
Hiện tượng cứng xác xuất hiện khi các tế bào cơ cạn kiệt ATP, phân tử cần thiết để cơ giãn ra sau khi co lại. Quá trình này thường biểu hiện rõ rệt sau một khoảng thời gian, thường là từ một đến hai giờ sau khi chết, chứ không phải ngay khoảnh khắc tim ngừng đập.
Thời điểm xảy ra hiện tượng này có thể thay đổi đáng kể; đây cũng là lý do khiến những mô tả trên phim ảnh về việc thi thể cứng đờ ngay lập tức thường không chính xác chút nào.
Điểm chính: Cơ bắp có thể duy trì khả năng phản ứng tạm thời sau khi chết, trong khi hiện tượng cứng xác thường phát triển dần dần chứ không xảy ra tức thì.
5. Các tế bào có thể thay đổi hoạt động thay vì đơn thuần ngừng hoạt động
Có lẽ khía cạnh kỳ lạ nhất của giai đoạn ngay sau khi chết lại diễn ra ở quy mô quá nhỏ để quan sát bằng mắt thường. Cơ thể đã chết, nhưng các tế bào ở những mô khác nhau không cùng lúc ngừng hoạt động ở cấp độ phân tử. Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra những thay đổi có hệ thống trong hoạt động của gen sau khi chết.
Một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Communications đã so sánh các mô của con người và nhận thấy rằng cái chết kích hoạt một chuỗi các thay đổi trong quá trình phiên mã gen. Một số gen trở nên hoạt động mạnh hơn trong khi số khác lại giảm hoạt động, và mô hình thay đổi này khác biệt đáng kể tùy thuộc vào loại mô.
Các nhà nghiên cứu kết luận rằng những thay đổi này không thể chỉ được giải thích đơn giản là do sự phân hủy ngẫu nhiên của RNA sau khi chết. Thay vào đó, một số biểu hiện phản ánh các quá trình sinh học đang diễn ra khi mô cơ thể đối mặt với tình trạng thiếu oxy, căng thẳng tế bào và mất đi cơ chế điều hòa bình thường.
Các cơ quan khác nhau cũng có tốc độ biến đổi khác nhau. Máu, não, mô tiêu hóa và các cơ quan khác đều tuân theo những quy luật biến đổi phân tử riêng trong giai đoạn sau khi tử vong.
Nguồn: soha.vn