Современные физические методы позволяют с высокой степенью точности определять изменения теплофизических свойств объектов. Эти методы исследования, как правило, основаны на тех изменениях в физических параметрах, которые сопровождают комплиментарный процесс или иммунологическую реакцию. Изменения касаются формы и размеров макромолекул, электрических свойств системы и других показателей молекулярно-дисперсной структуры. Указанные сдвиги меняют и ряд физических свойств, непосредственно связанных со строением макромолекул, и, следовательно, с характером их теплового движения. К этим физическим свойствам следует отнести диффузию, вязкость, теплопроводность и температуропроводность, которые принимают биополимеры в растворе (Френкель Я., 1938).
Физические методы позволяют исследовать процессы старения тканей, фиксируя незначительные изменения коэффициента температуропроводности.
Метод определения коэффициента температуропроводности жидкости требует для измерения около 30 секунд. Он позволяет следить за изменением этого коэффициента в сыворотке, в которой протекает биологическая реакция, и, сле-

довательно, следить за изменением с течением времени ряда параметров, т.е. изучать кинетику биологической реакции. Обоснование этого метода сводится к решению соответствующего уравнения теплопроводности применительно к задаче о распространении тепла от импульсного точечного источника тепла. Полученное решение позволяет связать коэффициент температуропроводности среды с с расстоянием г между источником тепла и детектором температуры, и временем tm наступления максимума температуры в районе детектора:

,2
Г
(21)
где г - длительность теплового импульса.
В качестве источника тепла и детектора температуры Г.Г. Колонда (1973) использовал микротерморезисторы типа МТ-54.
Методика исследования сводится к следующему. В фарфоровую (или из органического стекла) кювету наливают исследуемую жидкость объемом в 1 см3, кювету ставят в блок датчика. Затем с помощью регулировочного винта оба терморезистора опускают в исследуемую жидкость на глубину 1

1. мм от поверхности жидкости. Включают мост постоянного тока типа МО-62 и устанавливают баланс моста. Величина сопротивления R, соответствующая балансу моста, может быть использована для определения начальной температуры жидкости по градуировочной кривой для терморезистора, работающего в режиме электротермометра. Затем включают специально разработанный прибор, который автоматически через определенные равные промежутки времени подает тепловые импульсы длительностью 1-2 с и регистрирует величину tm, тем самым позволяет в соответствии с формулой (1) следить за изменением X в процессе реакции.

Приводим основные характеристики данного прибора. Его основным назначением является регистрация времени достижения максимального значения сигнала, измерение и индикация времени, в течение которого входное напряжение с датчика достигает своего максимального значения:

• измеряемое напряжение, подаваемое на вход прибора, от 0 до 3,5 В;
• входное сопротивление прибора - 150 кОм;
  
• точность фиксирования максимального значения 0,5 %;
• прибор обеспечивает формирование меток времени частотой 10 Гц (0,1 с); точность формирования меток времени - 10-5;
• прибор обеспечивает измерение времени достижения входным напряжением максимального значения и визуальную индикацию зафиксированного значения времени в десятичной системе исчисления;
• прибор обеспечивает выдачу сигнала управления в течение 1 с, 2 с или на время достижения входным напряжением максимального значения;
• максимальное время, измеряемое прибором, 49,9 с, что вполне достаточно для изучаемых процессов;
• прибор обеспечивает разовое проведение измерения или непрерывное автоматическое измерение через 90, 120 или 150 с. Точность выдержки времени 5%;
• прибор обеспечивает два режима работы: измерение и контроль; в режиме “контроль” обеспечивается проверка работоспособности устройств прибора (за исключением устройства выдачи сигнала “максимум”);
• прибор обеспечивает нормальную работы в интервале температур 5-50оС;
• питание прибора осуществляется от сети 220 В, 50 Гц; потребление прибора не более 20 Вт;
• габаритные размеры прибора 190х220х540 мм, масса - 4 кг.

По мнению автора, метод перспективен при решении вопроса о давности наступления смерти и при определении оптимальных сроков взятия трупного материала с целью трансплантации различных органов и тканей.
По мере увеличения длительности постмортального периода происходит ряд изменений физических свойств тканей (температуропроводности, вязкости, электропроводности и др.) и эти изменения возникают за счет нарушения и разукрупнения белковых молекул в процессе гниения, аутолиза и т.п., Г.Г. Колонда посчитал целесообразным изучить некоторые физические явления, которые могли быть использованы в практической судебной медицине.
Если с течением времени, прошедшего с момента наступления смерти, в объекте исследования происходят структурны перестройки субстрата, то при этом будет меняться коэффициент температуропроводности среды. Определяя его
в различные сроки после наступления смерти, можно выявить кинетику процесса старения. И, наоборот, зная значение коэффициента температуропроводности в различные сроки посмертного периода, можно решить вопрос о времени наступления смерти. Данный коэффициент определяется по скорости прохождения теплового импульса от источника тепла до микроэлектротермометра, расположенных в исследуемой жидкости объемом 1 см3 на расстоянии г = 4,5 мм друг от друга. Длительность теплового импульса t = 2 с.
Г.Г. Колонда исследовал жидкость стекловидного тела гла
за,              взятую от трупов лиц, погибших насильственной смертью или смертью, подозрительной на насильственную. Жидкость стекловидного тела глаза была избрана потому, что глаз окружен плотными оболочками, находится в глазной впадине и поэтому наименее подвержен различным влияниям внешней среды. Процессы гниения, высыхания, аутолиза и др. проявляются в нем значительно позднее, чем в других органах и тканях, что позволяет более объективно судить о теплофизических свойствах данной среды в зависимости от длительности постмортального периода.
Таблица 23
Средняя арифметическая взвешенная коэффициента температуропроводности в зависимости от давности наступления смерти

Время наступления смерти (сутки)	Расстояние между источником тепла и микроэлектротермометром. (М) гхЮ2	Длительность теплового импульса (сек).	Время наступления максимума температуры среды (сек.) tm	Коэффициент температуропроводности среды (М2/сек.) Хх107
1	0,45	2	23,8±0,9	1,48±0,06
2	0,45	2	25,7±0,6	1,36±0,04
3	0,45	2	21,6±0,5	1,63±0,04
4	0,45	2	20,0±0,7	1,77±0,06
5	0,45	2	19,1±0,5	1,86±0,05
6	0,45	2	17,3±0,8	2,07±0,09
7	0,45	2	16,4±0,6	2,19±0,08
8	0,45	2	15,2±0,6	2,37±0,09
9	0,45	2	14,4±0,6	2,51±0,10
10	0,45	2	13,6±0,5	2,67±0,10

Всего автор исследовал 100 трупов лиц разного возраста, обоего пола, без учета причины смерти. Измерения проводились каждые сутки в стандартных условиях внешней среды в течение 10 суток. В данной работе Г.Г. Колонда не учитывал
возраст, пол погибшего, место наступления смерти и ее причину. Полученные результаты были обработаны методами вариационной статистики.
Средняя арифметическая взвешенная коэффициента температуропроводности по суткам с момента наступления смерти приведена в таблице 23.
Из таблицы следует, что коэффициент температуропроводности жидкости стекловидного тела глаза человека в каждый отдельный момент посмертного периода является величиной постоянной и зависит от времени, прошедшего после наступления смерти. Это связано, по-видимому, с разукрупнением белковых молекул субстрата под влиянием посмертно протекающих биохимических процессов, влияющих на теплофизические свойства исследуемого объекта.
Таким образом, предложен объективный способ изучения биологических процессов по скорости прохождения теплового импульса в объекте. Разработанный Г.Г. Колондой прибор позволяет использовать его для регистрации медленных биологических процессов, время протекания которых составляет несколько десятков секунд или минут. Он может быть применен с любым датчиком там, где требуется измерение времени достижения входным напряжением максимального значения и его визуальная индикация. Установлено, что параллельное исследование динамики температуропроводности и концентрация водородных ионов в объекте дает возможность определять время наступления смерти с точностью до 24 часов на протяжении 10 суток.
В термодинамике и теплотехнике тепловые подходы не исчерпываются температурой, а включают в себя учет таких теплофизических параметров как теплоемкость и теплопроводность, неразрывно связанных с понятием температуры. По мнению А.Ю. Вавилова, В.И. Витера и В.Ю. Толстолуцкого (1996), учет этих значений позволит улучшить точность искомого результата и обосновывать их объективными данными. Повышение точности и эффективности математических методов определения давности наступления смерти, в рамках термометрического способа, без учета таких теплофизических параметров человеческого организма как теплопроводность и теплоемкость тканей представляется авторам затруднительным. С целью определения данных величин был ис
пользован метод определения коэффициента теплопроводности биологической ткани. В математической теории теплопроводности распространение тепла рассматривается подобно течению жидкости. Плотностью потока тепла называется вектор j, совпадающий по направлению с направлением распространения тепла и численно равный количеству тепла, проходящему в одну секунду через площадку в один квадратный сантиметр, перпендикулярную к направлению потока тепла.
На основании математического выражения данного процесса j=x(dT/L), где j - плотность потока тепла, dT - падение температуры на исследуемом материале, L - толщина исследуемого материала), x - положительная постоянная, зависящая только от материала пластинки и его физического состояния, В.А. Куликовым и В.Н. Сяктеревым (ТОО “Призма”) был создан оригинальный прибор для измерения теплопроводности биологических объектов. Схема прибора представлена на рисунке 24.

Рис. 24. (пояснение в тексте).
Температуры нагревателя, датчика и холодильника в опыте авторы измеряли электронным четырехканальным термометром “Темп-4”, работающем и разрешающей способностью до

0. 1оС. Для измерения температуры служили прецизионные устройства - датчики температуры, выполненные в виде игл.
   

Зная падение температуры на исследуемом объекте, коэффициент его теплопроводности (X) был рассчитан по формуле: X = k(T1-T2)/L.
В качестве исследуемого объекта использовано вещество головного мозга человека, взятого при аутопсии лиц с различными причинами смерти. При выборе объекта исследования авторы руководствовались тем, что ткань головного мозга, являясь сравнительно однородной, обладает высокой скоростью ауто- литических процессов, и вследствие этого изменения теплопроводности должны носить более выраженный и динамичный характер. Образец для исследования отсекали на уровне лобных долей головного мозга во фронтальной плоскости.
По результатам исследования была выделена группа лиц с ишемической болезнью сердца, в которой изменения коэффициента теплопроводности были наиболее выражены (табл. 24).
Таблица 24
Изменения коэффициента теплопроводности

ДНС		ИБС, ОКН		Прочие
	№ акта	Теплопроводность	№ акта	Т еплопроводность
до 14	269	0,373	241	0,341
часов	290	0,356	1176	0,334
	141	0,354	225	0,334
до 20 часов	316	0,364	-	0,315
	1170	0,358	388 403 1187	0,332 0,328 0,324
более	506	0,309	-	-
20	545	0,310	-	-
часов	1106	0,307	-	-

По данным авторов, средний показатель теплопроводности головного мозга, т.е. без учета причины и давности смерти, равен 0,335 Вт/м^К±0,36 Вт/м^К. В группе случаев с диагнозом: ишемическая болезнь сердца, острая коронарная недостаточность коэффициент теплопроводности был несколько выше и равнялся 0,341±0,034 Вт/м^К.
Отмечены общие для всех случаев особенности протекания процесса, наиболее отчетливо проявившиеся в проведенных ими опытах. В каждом опыте стационарный период различен, что, по мнению авторов, возможно, объясняется неодинаковым сроком от момента наступления смерти до начала
исследования. Если принять справедливым данное утверждение авторов, то не исключено, что именно длительность стационарного периода может ориентировать эксперта в определении давности наступления смерти. Однако, для подтверждения или исключения справедливости данного предположения они посчитали необходимым продолжить исследования в этом направлении.
Определенный практический интерес представляют данные одного из опытов, проведенного авторами (А.Ю. Вавилов,
В.А. Куликов, В.Н. Сяктерев, А.В. Благодатских, 1996) с образцом от трупа с давностью смерти около 3-х суток (рис. 25).

При этом отмечено, что коэффициент теплопроводности с течением времени изменялся, и концу эксперимента составлял около 1/3 исходного значения. Темп изменения теплопроводности к концу опыта снизился, продолжаясь вторым стационарным периодом, условно названным авторами периодом насыщения, характеризующим образец в тот момент, когда он достиг некоторого конечного значения теплопроводности, далее которого она уже не меняется.
Исходя из полученных данных, авторами делается предположение, что первоначальный стационарный период должен соответствовать 1 и 2-й стадиям аутолитического про
цесса по классификации Е.Ф. Лушникова и Н.А. Шапиро (1974), когда общее строение клетки еще не нарушено. Развивающийся в дальнейшем аутолиз (3 и 4-я стадии) приводит к нарушению клеточной стенки, что вызывает изменение коэффициента теплопроводности по экспоненциальному типу и переход в период насыщения, когда аутолитический процесс изменяет свою скорость.
Таким образом, по предварительным данным, полученным авторами (А.Ю. Вавилов, В.И. Витер, В.Ю. Толстолуцкий, 1996; А.Ю. Вавилов, В.А. Куликов, В.Н. Сяктерев, А.В. Благодатских, 1996), коэффициент теплопроводности головного мозга зависит от причины смерти, и с течением времени изменяется. Изменению теплопроводности предшествует стационарный период, длительность которого, возможно, зависит от давности наступления смерти. Изменение теплопроводности носит S-образный характер, вероятно отражающий изменения скорости аутолитического процесса.
В настоящее время исследования теплофизических параметров тканей человека продолжаются.