Điều gì xảy ra với cơ thể trong giờ đầu tiên sau khi chết? Khoa học hé lộ những thay đổi bất ngờ

Trong khoảng một giờ đầu tiên, não có thể xuất hiện những hoạt động điện bất thường trong thời gian ngắn; máu bắt đầu dịch chuyển dưới tác động của trọng lực; cơ thể mất khả năng tự điều chỉnh nhiệt độ và một số cơ vẫn có thể phản ứng với kích thích. Ở cấp độ tế bào, nhiều quá trình phân tử cũng tiếp tục diễn ra thay vì dừng lại ngay lập tức.

Không có một mốc thời gian cố định áp dụng cho mọi trường hợp. Nhiệt độ môi trường, tình trạng sức khỏe, kích thước cơ thể, điều kiện xung quanh và nguyên nhân tử vong đều có thể ảnh hưởng đến tốc độ diễn ra các thay đổi. Nghiên cứu trong lĩnh vực pháp y và thần kinh học đã cung cấp thêm nhiều thông tin về giai đoạn đầu sau khi một người qua đời.

Não có thể xuất hiện hoạt động điện bất thường trong những phút đầu

Khi tuần hoàn máu ngừng lại, não nhanh chóng mất nguồn cung cấp oxy và glucose. Tuy nhiên, hoạt động điện của não không nhất thiết giảm theo một đường thẳng và đồng đều.

Trong một nghiên cứu trên 4 bệnh nhân hôn mê đang trong quá trình qua đời sau khi ngừng hỗ trợ hô hấp, các nhà nghiên cứu phân tích dữ liệu điện não đồ (EEG) và ghi nhận ở 2 trường hợp sự gia tăng nhanh chóng của hoạt động sóng gamma khi tình trạng bệnh nhân xấu đi.

Những bệnh nhân này cũng xuất hiện sự kết nối mạnh hơn giữa một số vùng não, trong đó có hoạt động tại một khu vực vỏ não phía sau mà các nhà nghiên cứu liên hệ với quá trình xử lý ý thức.

Các thí nghiệm trước đó trên động vật cũng ghi nhận hiện tượng tương tự. Sau khi tim ngừng đập, hoạt động gamma đồng bộ tăng đột biến trong thời gian ngắn, bắt đầu khoảng 30 giây sau đó.

Tuy nhiên, những phát hiện này không chứng minh rằng người sắp qua đời vẫn duy trì nhận thức. Sóng gamma có liên quan đến các quá trình nhận thức và tri giác, nhưng hoạt động điện của não không thể tự nó cho biết một người đang trải nghiệm điều gì.

Những kết quả trên cho thấy hoạt động não trong giai đoạn cận tử phức tạp hơn quan niệm cho rằng mọi hoạt động sẽ giảm dần một cách đơn giản ngay sau khi tuần hoàn máu ngừng lại.

Máu bắt đầu lắng xuống do trọng lực

Khi tim ngừng bơm, máu không còn được lưu thông liên tục trong hệ mạch. Dưới tác động của trọng lực, máu bắt đầu tập trung tại những phần thấp hơn của cơ thể. Hiện tượng này được gọi là livor mortis, hay tím tái sau khi chết.

Một số nghiên cứu pháp y cho thấy các dấu hiệu ban đầu của hiện tượng này có thể xuất hiện khoảng 20 phút sau khi chết, dù thường trở nên rõ ràng hơn trong khoảng 2 giờ.

Các vùng tím tái thường có màu đỏ tím và xuất hiện ở phần thấp của cơ thể. Chẳng hạn, nếu thi thể nằm ngửa, máu có xu hướng tập trung ở vùng lưng và những khu vực thấp hơn không bị bề mặt bên dưới đè lên.

Trong những giờ tiếp theo, sự phân bố của máu trở nên rõ ràng hơn và dần ổn định. Ở giai đoạn đầu, việc thay đổi tư thế thi thể vẫn có thể ảnh hưởng đến vị trí máu tập trung.

Các chuyên gia pháp y có thể xem xét đặc điểm và sự phân bố của hiện tượng tím tái cùng với những dấu hiệu khác để đánh giá tư thế của thi thể và ước tính khoảng thời gian kể từ khi tử vong.

Tuy nhiên, đây không phải phép đo chính xác tuyệt đối. Thời điểm xuất hiện và diễn biến của livor mortis có thể khác nhau tùy từng người và hoàn cảnh.

Cơ thể bắt đầu nguội nhưng không theo một tốc độ cố định

Khi còn sống, cơ thể duy trì nhiệt độ nhờ quá trình trao đổi chất, tuần hoàn máu và các cơ chế điều hòa nhiệt. Sau khi chết, những cơ chế này ngừng hoạt động, khiến cơ thể dần tiến tới nhiệt độ của môi trường xung quanh. Quá trình này được gọi là algor mortis.

Một số tài liệu trước đây đơn giản hóa quá trình nguội đi bằng cách đưa ra quy tắc cơ thể mất khoảng 1°C mỗi giờ. Tuy nhiên, các nghiên cứu pháp y hiện đại cho thấy cách tính này không thể áp dụng cứng nhắc cho mọi trường hợp.

Tốc độ mất nhiệt phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nhiệt độ môi trường, quần áo, khối lượng cơ thể, độ ẩm, luồng không khí và bề mặt mà thi thể tiếp xúc.

Do đó, một thi thể mặc ít quần áo trong môi trường lạnh có thể nguội khác với thi thể mặc nhiều quần áo trong một căn phòng ấm. Ngay cả bề mặt nơi thi thể nằm cũng có thể ảnh hưởng đến quá trình này.

Vì vậy, các chuyên gia pháp y thường kết hợp nhiệt độ cơ thể với hiện tượng tím tái, thay đổi cơ bắp và nhiều dấu hiệu khác thay vì dựa vào một công thức cố định để xác định thời điểm tử vong.

 Một số cơ vẫn có thể phản ứng sau khi chết

Việc một người tử vong không đồng nghĩa với việc mọi tế bào cơ lập tức mất hoàn toàn khả năng phản ứng. Trong giai đoạn đầu sau khi chết, một số cơ vân vẫn có thể phản ứng với kích thích điện dù không còn chịu sự điều khiển của não.

Các nghiên cứu về khả năng kích thích cơ sau khi chết cho thấy những mô này có thể co lại khi được kích thích bằng điện. Mức độ và phạm vi phản ứng thay đổi theo thời gian.

Trong pháp y, những phản ứng như vậy được gọi là phản ứng siêu sống (supravital reactions). Đây là biểu hiện cho thấy một số mô vẫn duy trì hoạt động sinh học trong khoảng thời gian nhất định sau khi hệ tuần hoàn và các chức năng toàn thân đã ngừng hoạt động.

Hiện tượng này cũng giúp giải thích vì sao cứng xác (rigor mortis) không xuất hiện ngay sau khi chết.

Cứng xác hình thành khi tế bào cơ dần cạn kiệt ATP - phân tử cần thiết để cơ giãn ra sau khi co. Hiện tượng thường trở nên rõ rệt sau khoảng 1-2 giờ, thay vì xuất hiện ngay tại thời điểm tim ngừng đập.

Thời gian và mức độ cứng xác có thể thay đổi đáng kể tùy trường hợp. Vì vậy, hình ảnh thi thể cứng đờ ngay lập tức như thường thấy trong phim ảnh không phản ánh chính xác quá trình sinh học thực tế.

Hoạt động của tế bào vẫn có thể tiếp tục thay đổi

Những thay đổi đáng chú ý sau khi chết không chỉ diễn ra ở cấp độ cơ quan mà còn ở quy mô tế bào và phân tử.

Các tế bào thuộc những mô khác nhau không đồng thời ngừng mọi hoạt động. Nghiên cứu cho thấy sau khi chết có thể xảy ra những thay đổi có hệ thống trong hoạt động của gen.

Một nghiên cứu được công bố trên tạp chí *Nature Communications* khi phân tích các mô người cho thấy quá trình tử vong đi kèm với một chuỗi thay đổi trong hoạt động phiên mã gen. Một số gen tăng hoạt động, trong khi những gen khác giảm hoạt động. Mức độ thay đổi cũng khác nhau giữa các loại mô.

Theo các nhà nghiên cứu, những biến đổi này không đơn thuần là kết quả của quá trình RNA bị phân hủy ngẫu nhiên. Một phần phản ánh các quá trình sinh học diễn ra khi mô phải đối mặt với tình trạng thiếu oxy, stress tế bào và sự mất đi các cơ chế điều hòa bình thường.

Các cơ quan như máu, não, mô tiêu hóa và các mô khác cũng có thể trải qua những thay đổi phân tử với tốc độ khác nhau.

Điều này không có nghĩa người đã chết vẫn còn sống theo nghĩa sinh học thông thường. Nó cho thấy quá trình ngừng hoạt động của cơ thể không phải là một sự kiện đồng thời ở mọi cấp độ. Sau khi các chức năng sống toàn thân chấm dứt, một số mô và tế bào vẫn có thể duy trì hoặc thay đổi hoạt động trong một khoảng thời gian nhất định.

Nhìn tổng thể, giờ đầu tiên sau khi chết là giai đoạn cơ thể trải qua hàng loạt thay đổi nối tiếp nhau. Tim và hô hấp có thể ngừng trong một thời điểm xác định, nhưng hoạt động của não, sự lưu thông của máu, nhiệt độ cơ thể, cơ bắp và các quá trình ở cấp độ tế bào không biến mất đồng thời.