Das mechanische Verhalten menschlicher Skeletmuskulatur während des Verlaufs der Totenstarre

Summary

Mechanical properties of human sceleton muscle and the change of these properties during the phases of rigor mortis have been examinated. The course of rigor mortis was determined by automatisized stressing the vertical hanging m.sartorius with periodical stresses of maximum 20 pond. The results of the experiments are:

• 1. Human sceleton muscle has no ideal elasticity. During a constant stress there is found a decrease of the strain of fresh and rigid muscle according to the logarithmus of the time of stressing.

• 2. In case of isolated muscle it takes about 2–3 hrs for development of rigor. During this time stiffness increases, plasticity diminishes and a shortening of muscle can be observed.

• 3. In about 3 to 5 days post mortem the isolated muscle becomes longer spontaneously. At the same time plasticity is relatively high, while stiffness does not diminish.

• 4. Violent removing (breaking) of rigor mortis of an isolated muscle is always combined with an elongation of muscle, a decrease of stiffness is not an obligatory effect. If a muscle was not completly rigid, a shortening and stiffening of muscle returns after breaking. This is due to a shortening and stiffening of muscle fibres, which had not been rigid in the moment of breaking. The elongation after breaking the full rigor irreversible. Histological investigations confirm a morphological change of musclefibres by breaking.

• 5. The results of the trials in isolated human muscle can be transfered to the rigor mortis of the dead human body:

• a) Rigor is not only a stiffening of muscle. There also exists an isometric contraction of the muscle in situ, which shifts the operating point of the rigid muscle in the steep part of the stress-strain-curvature. These two facts are the reason why the limbs of a dead and rigid human body oppose great forces when they are tried to be moved.

• b) Spontaneous relaxing of rigor mortis of a dead human body is caused by an irreversible elongation of the muscle, which can appear a few days after death by small forces, e.g. the weight of extremities. A diminishing of stiffness of musculature is not connected with relaxing of rigor.

• c) The breaking of rigor mortis of a dead body is a violent elongation of the rigid muscles. If all muscles have been totally rigid, elongation is irreversible. If rigor mortis is broken in the phase of increase of rigor, rigor returns in a smaller extend. This can be explained by a shortening and stiffening of those parts of musculature which have not been rigid before.

Zusammenfassung

Zur Untersuchung der mechanischen Eigenschaften des Muskels und der Veränderung dieser Eigenschaften im Verlauf der Totenstarre wurden Serienversuche anmenschlichen Skeletmuskeln durchgeführt und der Verlauf der Totenstarre durch vollautomatisierte periodische Dehnungen kontinuierlich verfolgt. Im einzelnen hat sich folgendes ergeben:

• 1. Die Muskulatur ist elastisch unvollkommen. Bei konstanter Dehnung nimmt bei lebensfrischen und totenstarren Muskeln die gegen die Dehnung entwickelte Kraft gesetzmäßig ab.

• 2. Die Erstarrungsphase des isolierten Muskels dauert etwa 2–3 Std. Während der „Erstarrung” nimmt kontinuierlich die Steifheit des Muskels zu, die Plastizität ab, au\erdem verkürzt sich der Muskel.

• 3. Etwa am 5.–7. Tag post mortem verlängert sich der isolierte Muskel spontan, gleichzeitig ist die Plastizität erhöht; eine Abnahme der Versteifung tritt nicht ein.

• 4. Gewaltsames Lösen (Brechen) der Starre am isolierten Muskel führt regelmäßig zu einer Verlängerung des Muskels, eine Abnahme der Versteifung kann auftreten. Ist die Erstarrung noch nicht vollständig abgeschlossen, so kommt es nach dem Brechen wieder zur Verkürzung und Versteifung des Muskels. Dies ist auf eine Verkürzung und Versteifung solcher Muskel-fasern zurückzuführen, die zum Zeitpunkt des gewaltsamen Lösens noch nicht erstarrt gewesen waren. Die Verlängerung nach Brechen der voll ausgebildeten Starre ist irreversibel. Histologische Untersuchungen bestätigen den Befund einer morphologischen Veränderung der Muskelfasern beim gewaltsamen Lösen.

• 5. Die Ergebnisse lassen sich auf die Totenstarre an der Leiche übertragen:

• a) Das Eintreten der Starre an der Leiche läßt sich nicht allein mit der Zunahme der Steifheit der Muskeln erklären. Zusätzlich wird auch durch eine isometrische Kontraktion der Arbeitspunkt der totenstarren Muskulatur auf den steilen Teil der Spannungs-Dehnungs-Kurve verschoben. Dadurch wird auch kleinen Bewegungen etwa der Gliedmaßen in jeder Richtung erheblicher Widerstand entgegengesetzt.

• b) Bei dem spontanen Lösen der Starre an der Leiche handelt es sich um eine irreversible Verlängerung der Muskulatur, die nach Ablauf von einigen Tagen durch geringe Kräfte, z. B. das Eigengewicht der Gliedmaßen, zustande kommen kann. Eine Abnahme der Größe der Steifheit der Muskeln ist damit nicht verbunden.

• c) Das Brechen der Starre an der Leiche stellt eine Verlängerung der Muskulatur dar. Erfolgt sie bei voll ausgebildeter Starre, so ist die Verlängerung irreversibel. Wird die Starre in der Erstarrungsphase gebrochen, so führt eine Verkürzung und Versteifung vorher noch nicht erstarrter Muskelanteile zum Wiedereintritt der Starre.