برخورد صاعقه آثار مرگباری در اعماق استخوان‌ها برجای می‌گذارد

تصور عموم بر این است که برخورد صاعقه به انسان پدیده‌ی بسیار نادری است. با‌این‌حال، برخورد مرگ‌بار صاعقه، هنوز هم منبع شایعی از بدبختی انسان در هر سال است. به گزارش ساینس الرت، هر سال حداقل ۴۵۰۰ نفر براثر برخورد صاعقه کشته می‌شوند، اگرچه برخی برآوردها این رقم را به ده‌ها هزار مورد می‌رساند. مسئله این است که ما واقعا اطلاعات خوبی درمورد مرگ ناشی از برق‌گرفتگی طبیعی نداریم. با توجه به اینکه صاعقه‌های فراوانی در مناطق دورافتاده اتفاق می‌افتد، جمع‌آوری شواهدی از چنین مرگی همیشه آسان نیست.

وقتی صاعقه به بدن برخورد می‌کند، اتفاقات مختلفی رخ می‌دهد. برای کسانی که از این مصیبت جان سالم به در نمی‌برند، شواهد فیزیکی گسترده‌ای روی بدن آن‌ها باقی می‌ماند که می‌تواند علت مرگ را مشخص کند: آسیب به پوست و گاهی‌اوقات علائم سوختگی و نیز وارد آمدن ضربه به اعضای مختلف بدن.

اما اگر تمام بافت‌ها متلاشی شوند، چه؟ از دیدگاه دانشمندان پزشکی قانونی که ممکن است فقط استخوان‌ها را برای بررسی داشته باشند، آیا صاعقه اثر قابل تشخیصی روی اسکلت باقی می‌گذارد؟ طبق مطالعه‌ی جدید، بله.

^{نمونه‌ای از استخوان قبل، حین و پس (چپ به راست) از اعمال جریان برق در شرایط آزمایش}

نیکلاس باچی، انسان‌شناس پزشکی قانونی از دانشگاه ویتس آفریقای جنوبی می‌گوید:

کار ما اولین پژوهشی است که نشانگرهای منحصربه‌فرد آسیب ناشی از برخورد صاعقه را در اعماق اسکلت انسان شناسایی می‌کند و به ما کمک می‌کند تا زمانی که فقط استخوان خشک باقی مانده است، برخورد صاعقه را تشخیص دهیم.

باچی و همکارانش در آزمایش‌های قبلی خود این نشانگرهای منحصربه‌فرد را در استخوان‌های حیوانی شناسایی کردند و به شکستگی‌های ریز گسترده و تکه‌تکه شدن ماتریکس استخوان در استخوان‌های خوک که درمعرض جریان ضربه‌ای بالا (شبیه‌ برخورد صاعقه) قرار گرفته بودند، اشاره کردند. در آن مطالعه، همان نوع شکستگی‌های ریز در استخوان‌های زرافه وحشی که براثر برخورد صاعقه کشته شده بود، مشاهده شد اما مشخص نبود که آیا اسکلت‌های انسانی که درمعرض جریانی مانند صاعقه قرار می‌گیرند همین آثار وحشتناک را نشان می‌دهند.

به کمک اجساد اهدایی به علم، اکنون پاسخ این سؤال را می‌دانیم. پژوهشگران الگوهای مشابهی از ریزشکستگی‌ها را در استخوان‌های انسان‌هایی که درمعرض جریان الکتریکی قرار گرفته بودند، مشاهده کردند. این الگوها از الگویی که صرفا ناشی از حرارت دیدن استخوان (مانند سوختن در آتش) است، متمایز بود. پاتریک راندولف-کوئینی، انسان‌شناس پزشکی قانونی از دانشگاه نورث‌آمبریا در بریتانیا می‌گوید:

آسیب ناشی از رعدوبرق به شکل ترک‌هایی ظاهر می‌شود که از مرکز سلول‌های استخوان به سمت بیرون منشعب می‌شوند یا ترک‌هایی که به‌طور نامنظم بین خوشه‌های سلولی نمایان می‌شوند. الگوی آسیب یکسان است (بین انسان و حیوان)، حتی اگر ریزساختار استخوان انسان با ریزساختار استخوان حیوان فرق داشته باشد.

^{الگوهای ریزشکستگی‌ها و ریزضربه‌ها در استخوان انسان و استخوان زرافه}

درحالی‌که الگوها یکسان هستند، شدت آن‌ها به منبع بستگی دارد و پژوهشگران در مقاله خود توضیح می‌دهند زرافه وحشی که به‌وسیله‌ی صاعقه واقعی کشته شده بود، ریزشکستگی‌های بیشتر و نامنظم‌تری نسبت‌به استخوان‌های انسان نشان می‌داد.

یکی دیگر از عوامل متمایزکننده که بر پراکندگی شکستی‌های ریز در اسکلت انسان اثر می‌گذارد، تراکم استخوان است. تراکم استخوان‌های انسان با عبور از سن ۴۰ سالگی کاهش پیدا می‌کند و استخوان‌ها ممکن است به‌دلیل شکننده‌تر شدن، براثر برخورد صاعقه دچار شکستگی‌های بیشتری شود.

به‌گفته‌ی پژوهشگران، مکانیسم دوگانه‌ای توضیح می‌دهد که چرا ریزشکستگی‌ها در استخوان به این شکل ایجاد می‌شوند. پژوهشگران در مقاله‌ای برای وب‌سایت The Conversation توضیح می‌دهند: اول، خود جریان زمانی که از استخوان عبور می‌کند، موج ضربه‌ای با فشار بالا ایجاد می‌کند. متخصصان صاعقه این پدیده را «باروتروما» می‌نامند: عبور جریان الکتریکی سلول‌های استخوانی را به معنای واقعی کلمه از هم جدا می‌کند.

مکانیسم دوم نمونه‌ای از «اثر پیزوالکتریک» است که بر نحوه رفتار استخوان هنگام قرار گرفتن در میدان الکتریکی اثر می‌گذارد. پژوهشگران توضیح می‌دهند: کلاژن، بخش ارگانیک استخوان، به شکل فیبرها یا فیبریل قرار گرفته است. نحوه‌ی سازماندهی این فیبریل‌ها هنگام اعمال جریان تغییر می‌کند و موجب تحت فشار قرار گرفتن جزء معدنی و متبلور استخوان می‌شود و این مسئله به‌نوبه‌ی‌خود به تغییرشکل و ترک‌خوردگی منجر می‌شود.

برای آسیب‌شناسان پزشکی قانونی، کشف الگوهای ریزشکستگی می‌تواند علامتی باشد که جایی که هیچ مدرک دیگری باقی نمانده است، علت احتمالی مرگ را در موارد مرموز مشخص کنند. برای بقیه‌ی ما، اگر می‌خواهیم دچار این شکستگی‌های میکروسکوپی ناشی‌از برخورد صاعقه نشویم، بهترین راه این است که هر زمان که به‌نظر می‌رسد هوا ممکن است مرگ‌بار شود، در فضای بسته بمانیم.

یافته‌های این پژوهش در مجله‌ی Forensic Science International: Synergy گزارش شده است.