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Le fratture ossee derivanti dai diversi tipi di caduta fatale

Punto d'impatto di una caduta da altezza che ha causato la morte di un
lavavetri a Tacoma (WA), negli Stati Uniti. Source: thenewstribune,com

Le cadute sono tra le principali cause di morte o di lesioni fisiche non intenzionali. Vi sono moltissimi tipi di caduta, ed ognuno di essi costituisce un evento complesso e unico che produce forme uniche di trauma osseo. L'unicità e la complessità di ogni singola caduta sono da attribuire alla molteplicità di eventi che possono intrecciarsi tra loro; le forze generate durante la caduta sono diverse, così come le conseguenze che queste hanno sulle differenti aree dello scheletro. Per un antropologo forense sarebbe di particolare interesse riconoscere le morfologie dei vari traumi ossei e la loro distribuzione per ogni tipo di caduta, per poter ricostruire le circostanze dell'evento traumatico.
Studi clinici e forensi incentrati sui trami ossei risultanti dalle cadute vengono condotti sin dagli inizi del 1900. Uno dei primi casi studiati fu quello di un uomo che sopravvisse ad una caduta di quasi 100 metri riportando traumi minimi (Turner, 1919); questo evento portò ad una serie di studi sulle forze fisiche che un corpo umano può tollerare durante una decelerazione verticale. Nonostante questo però il numero di studi di questo tipo condotti fino a tempi recenti è piuttosto limitato, almeno in campo forense. Infatti, in antropologia forense la comprensione delle fratture ossee risultanti dai vari tipi di caduta, sia in termini di distribuzione delle fratture che di morfologia delle stesse, deriva dalla ricerca in patologia forense e medicina clinica.
Tuttavia, nelle suddette discipline i traumi ossei vengono spesso documentati in maniera generica, perché non si necessita del livello di dettaglio di cui invece un antropologo avrebbe bisogno, e soprattutto perché i traumi dei tessuti molli vengono messi in primo piano, essendo corpi non ancora in fase avanzata di decomposizione (o comunque di soggetti ancora in vita) l'oggetto di studio di patologia forense e medicina. Il livello di dettaglio che esse provvedono quindi per un'analisi antropologica approfondita è spesso insufficiente; quando le circostanze della morte vanno stabilite solo ed esclusivamente sulla base del materiale scheletrico, il dettaglio nell'analisi ossea è d'obbligo.

I meccanismi che portano ai traumi ossei nelle cadute vengono interpretati attraverso la comprensione della biologia ossea e della biomeccanica dei traumi (impatto, direzione, trasmissione) coinvolte nella produzione delle fratture. La distribuzione e la morfologia delle fratture sono influenzate sia da fattori interni, come la struttura dei tessuti, che da fattori esterni, come la posizione di caduta o la superficie dove avviene l'impatto.
Alcuni degli scenari che portano a fratturazione ossea, come gli incidenti stradali e le aggressioni, spesso mostrano una distribuzione e morfologia delle fratture simili a quelle delle cadute; questo può rendere difficile la differenziazione tra i meccanismi e quindi l'interpretazione delle circostanze di lesione o morte. La difficoltà nel risalire al meccanismo iniziale è probabilmente il motivo per cui i traumi da corpo contundente sono considerati la forma di trauma più difficile da interpretare esclusivamente a partire dal materiale scheletrico.

Una caduta può derivare dalle situazioni più varie ed essere a sua volta di una tipologia specifica. Tra le tante, vi sono cadute libere, fatali o non fatali, alte o basse, dalle scale, con impalamento, da bicicletta, o derivanti da patologie.

Cadute libere fatali

Una caduta libera è una caduta libera da ostruzioni di ogni tipo, fino all'impatto finale. Le cadute libere che risultano essere fatali avvengono solitamente da un'altezza maggiore di 3 metri, anche se occasionalmente anche le cadute basse, ovvero quelle da un'altezza inferiore ai 3 metri, si sono rivelate ugualmente fatali.
I traumi scheletrici vengono comunemente prodotti da una caduta libera alta, e il grado di severità di questi traumi è spesso correlato all'altezza da cui avviene la caduta. Lo scheletro assiale è più comunemente associato alle cadute fatali, perché le ossa che ne fanno parte (cranio, sterno, costole, vertebre) contengono organi vitali, mentre lesioni nelle regioni appendicolari seppur invalidanti solitamente non portano al decesso, proprio perché non vi sono organi vitali. Quindi generalmente le cadute libere fatali risultano in traumi a cranio, gabbia toracica e vertebre, seguite dagli arti. Vi sono anche casi di individui che non muoiono a causa dei traumi agli organi vitali o alle ossa della regione assiale, ma per via di complicazioni di altri traumi meno severi, che possono includere traumi allo scheletro appendicolare.
I fattori coinvolti in una caduta fatale influenzano lo schema delle fratture ossee. I fattori chiave sono: il grado di durezza della superficie su cui si atterra, la distanza ricoperta e la posizione in cui si tocca la superficie finale. Se si pensa alle situazioni più comuni di caduta da altezza, come i suicidi o le cadute da cantiere, in cui la superficie di atterraggio è l'asfalto, si capisce come le superfici dure siano quelle più comunemente esaminate nella ricerca; inoltre, questo genere di superficie è quello che causa le fratture più gravi. Le cadute libere che vedono un impatto su superfici soffici o deformabili causano traumi ossei meno severi e schemi marcatamente differenti da quelli visibili nelle cadute su superfici dure. La superficie non dura più comunemente documentata nella letteratura e l'unica ad essere associata alle cadute libere fatali è l'acqua. Le cadute in acqua sembrano coinvolgere equamente tutte le aree dello scheletro, anche se è stata registrata in un numero maggiore di casi la fratturazione alle vertebre, soprattutto in caso di impatto orizzontale o laterale. Il grado di fatalità delle cadute in acqua, se associato alle fratture, rimane piuttosto basso; tuttavia, le cadute di questo genere risultano spesso essere fatali, non per via delle lesioni ossee, ma per affogamento.
Nonostante il gran numero di studi, nessuno degli schemi di frattura rimane unicamente associato alle cadute libere fatali, alte o basse che siano, o a specifiche tipologie di morte, come incidente, suicidio o omicidio.

Le cadute fatali nei bambini

La differente anatomia scheletrica degli individui di un età tra gli 0 e i 18/20 anni rispetto a quella degli adulti fa si che nei casi con soggetti giovani le cadute fatali producono schemi di fratturazione differenti. Queste differenze biologiche allo stesso tempo proteggono e rendono più esposti alla fratturazione gli individui più giovani. La maggiore elasticità ossea e la quantità maggiore di cartilagine presente negli scheletri giovani portano ad una minore suscettibilità alla fratturazione, in quanto le ossa assorbono meglio e distribuiscono l'energia prodotta dalla caduta. Questa potrebbe essere la ragione per cui generalmente le probabilità di morire o rimanere gravemente feriti dei giovani in seguito ad una caduta sono minori rispetto agli adulti. Tuttavia, le ossa craniali di uno scheletro giovane sono molto più suscettibili alla fratturazione per via della loro relativa morbidezza e minore spessore, oltre al fatto che il cranio di un bambino è in proporzione più grande rispetto al resto dello scheletro. Per questo le ossa craniali di un soggetto giovane provvedono meno protezione cerebrale, e la grandezza del cranio rispetto al corpo fa si che il centro di gravità sia spostato più verso la testa, che quindi è la prima parte del corpo interessata nell'impatto conseguente alla caduta. I decessi dei minori legati ad una caduta sono dunque comunemente attribuiti a traumi cranici.
La fratturazione cranica è stata più volte documentata anche nelle cadute da basse altezze. Può essere tuttavia difficile attribuirle con certezza ad una caduta, in quanto le stesse lesioni potrebbero essere potenziali NAI, ovvero Non-Accidental Injuries, lesioni non accidentali legate a maltrattamenti fisici sul minore. In teoria, la differenza sta nel fatto che nelle cadute basse il risultato è una fratturazione unilaterale per l'impatto localizzato su un unico punto, mentre le NAI portano a fratturazione bilaterale.
Le fratture post-craniali sono più rare, risultano solo da cadute alte, e sono più comuni nei giovani non più bambini, i cui scheletri iniziano a non avere più quell'elevata plasticità e quantità di cartilagine che nei bambini aiutano a prevenire la fratturazione. Solo le fratture alle vertebre sono leggermente più comuni, e sono spesso da associare ai traumi cranici.

Cadute fatali dalle scale

Una caduta dalle scale comporta una serie di cadute sequenziali. Solitamente questo tipo di caduta è associato al decesso nei casi che coinvolgono soggetti di oltre 65 anni, e solo eccezionalmente soggetti più giovani.
Lo schema di fratturazione prodotto da una caduta dalle scale dipende da alcune variabili, quali il numero di gradini, la loro altezza, le azioni dell'individuo prima della caduta iniziale e la natura e il numero dei giri ripetuti. Il numero di fattori coinvolti rende complesso e difficilmente interpretabile questo genere di caduta. Inoltre, il numero di decessi legati alla caduta da scale è basso. Si sa ancora poco riguardo alla distribuzione delle fratture e alla loro morfologia in caso di caduta da scale, quindi è difficile attribuire uno specifica lesione come risultante da una caduta di questo genere.
Certamente i traumi ossei sono di grado minore rispetto a quelli che si possono riscontrare in una caduta da altezza, per via della bassa velocità. Anche in questo caso però sembra che sia il cranio la parte più suscettibile alla fratturazione.

Cadute fatali con impalamento

La fratturazione ossea associata alle cadute con impalamenti è di difficile comprensione, per la scarsa documentazione, ma soprattutto perché questo tipo di caduta comporta sia traumi da corpo contundente che da taglio. I traumi ossei risultano simili a quelli causati da incidenti automobilistici e da aggressione sessuale. Le cadute associate ad impalamento che si rivelano fatali anche a velocità ridotte sono generalmente quelle in cui è coinvolto il cranio. I casi più emblematici documentati nella letteratura scientifica di cadute con impalamento sono quello documentato da Huo et al. (2013), a proposito di una caduta lungo una collina finita con l'impalamento dell'orbitale inferiore sinistro con un bamboo, quello di una caduta di 2 metri e mezzo da una scala con impalamento dello zigomatico e dello sfenoide per via di una sedia rotta (Wang et al., 2010), o quello di una caduta di 2 metri risultante in un impalamento facciale da parte di un cacciavite (Evans & Richmond, 1996). In questi casi la caduta è stata relativamente bassa, quindi non si sono presentate lesioni da corpo contundente, ma solo da taglio. Ferite significative da impalamento che non siano da taglio vengono prodotte a velocità e altezze maggiori. I casi più comuni in questo senso sono quelli che vedono operai in cantiere che cadono da altezze considerevoli su tondini di acciaio; questo genere di impalamento, associato con le altezze considerevoli a cui solitamente quest incidenti avvengono, produce traumi da corpo contundente sullo scheletro assiale.

Vi sono altre tipologie di caduta fatale che possono causare lesioni da corpo contundente sullo scheletro. Ne sono un esempio le cadute in piedi, da bicicletta, dovute a condizioni patologiche o a complicazioni secondarie di fratture, o ancora ad una combinazione di diversi tipi di caduta.
Le cadute in piedi da altezza che si rivelano fatali sono raramente documentate nella letteratura forense. Infatti, questo genere di caduta non è quasi mai fatale, e non è spesso neanche causa di traumi da corpo contundente, a meno che a cadere non sia un soggetto anziano. Nei rari casi in cui questo tipo di caduta si è rivelato fatale (in soggetti non anziani), le lesioni si sono concentrate sulla base del cranio, sulla calotta cranica e sulla cosiddetta "hat brim line" (vedi figura sotto). Queste lesioni sono il risultato di una caduta all'indietro e di sbattimento della testa, e solitamente risultano essere fatali.

La "hat brim line" è la fascia del cranio evidenziata in blu. Source: Kranioti, 2015

Anche le cadute da bicicletta sono raramente fatali, a meno che non vi sia un impatto con un veicolo o con altri ciclisti; in questi ultimi casi, però, la morte è dovuta a traumi secondari e non alla caduta in sé. Tra i  rari casi di caduta mortale da bicicletta dove la fatalità è risultata unicamente dalla caduta vi sono quello di un decesso causato da estesa fratturazione craniale dovuta ad un elmetto rotto e quello di un'estesa fratturazione facciale dovuta ad una caduta di faccia (Venara et al., 2013; Schweitzer & Thali, 2014). Nonostante una caduta da bici che va ad una velocità media di 30 km orari venga considerata equivalente ad una da 3.6 metri di altezza, i casi di morte rimangono comunque pochi, perché i ciclisti solitamente indossano degli elmetti per proteggersi proprio dai traumi cranici.
Un esempio di caduta fatale dovuta ad una preesistente condizione patologica è quello di un individuo con spondilite anchilosante (infiammazione delle articolazioni con conseguente ossificazione delle stesse, che colpisce solitamente la colonna vertebrale), deceduto in seguito a caduta da bici a causa di un'estesa fratturazione di vertebre (già irrigidite per via della spondilite) e costole. Oppure, vi sono casi in cui piccole fratture che solitamente non causerebbero decesso portano allo sviluppo di condizioni secondarie fatali. Due esempi sono quelli di una frattura lombare da una caduta in bici che ha portato ad un'embolia lipidica fatale e quello di una scivolata all'indietro che ha causato la rottura dell'undicesima vertebra toracica che a sua volta ha portato alla compressione fatale dell'aorta addominale (Yamauchi et al., 2013; Herskovitz et al., 2003).

Nella gran parte dei casi è difficile attribuire una determinata lesione scheletrica ad uno specifico tipo di caduta, perché molte delle lesioni possono essere prodotte anche in altri contesti, fatali e non.
Ad esempio, i traumi cranici e dell'area cervicale sono una frequente conseguenza sia delle cadute che degli incidenti automobilistici. Il cranio tende comunemente alla fratturazione per via della sua suscettibilità agli impatti primari e secondari risultanti dalla caduta. Come già detto, le aree più colpite sono la calotta e la base, soprattutto nelle cadute da altezza e in quelle in piedi. Una forza di impatto maggiore porta solitamente ad una frattura ad anello attorno al forame occipitale, mentre una minore causa una frattura trasversa nella stessa area. La fratturazione cervicale è presente nei casi di caduta in cui il collo è iperesteso all'impatto.
La fratturazione dello ioide è relativamente rara nelle cadute. Questo tipo di frattura è generalmente associato ad impiccagione, strangolamento, aggressione, colpi da arma da fuoco ed esplosioni. In una caduta, la frattura dello ioide può avere luogo se nell'impatto è la testa a toccare terra per prima, con conseguente iperestensione del collo. Rimangono comunque casi estremamente rari; un caso del genere è uno in cui una vittima è legata ad una sedia a rotelle e poi spinta da una finestra o da un tetto.
Le fratture delle costole e del pelvi sono molto più comuni nelle cadute fatali, solitamente in quelle da altezza, ma lo sono anche negli incidenti automobilistici. In teoria, la fratturazione di tre o più costole, la fratturazione di costole consecutive e quella di prima o seconda costola sarebbero associate alle cadute; tuttavia, ci sono altre situazioni da considerare, come ad esempio la rianimazione cardiopolmonare, la quale può produrre fratture costali. Queste distinzioni possono essere difficili da fare in un'investigazione di tipo forense dove solitamente la situazione iniziale è tutta da ricostruire.

Ogni caduta è un evento unico e complesso, e di conseguenza i traumi ossei che ne derivano non sono al momento attribuibili a dinamiche specifiche. E' ancora difficile attribuire una specifica distribuzione e morfologia delle fratture a determinati tipi di caduta, o semplicemente ad una caduta in generale, perché certe lesioni non sono esclusivamente causate dalle cadute, ma anche da altre situazioni come incidenti automobilistici, aggressioni, o maltrattamenti. Si necessita dunque di ulteriori e approfondite ricerche (di tipo forense, non clinico) che si focalizzino sullo schema di distribuzione e sulla morfologia del traumi ossei causati dalle cadute fatali, per poter distinguere la caduta da altri tipi di scenari e per riconoscere i diversi tipi di caduta.



Fonti: 

- Evans, R.J., Richmond, J.M.. 1996. An unusual death due to screwdriver impalement: a case report. The American Journal of Forensic Medicine and Pathology, 17 (1): 70–72
- Herskowitz, M.M., Wang, W., Agriantonis, G., 2003. Fatal abdominal aortic compression associated with thoracic vertebral fracture-dislocation after a short fall. Emergency Radiology, 10: 155-157
- Huo, S., Cui, F., Ohno, Y., 2013. Fatal penetrating head injury by bamboo fragments. Legal Medicine, 15 (2): 99-102
- Kranioti, E., 2015. Forensic investigation of cranial injuries due to blunt force trauma: current best practice. Research and Reports in Forensic and Medical Science, 5: 25-37
- Rowbotham, S.K., Blau, S., 2016. Skeletal fractures resulting from fatal falls: A review of the literature. Forensic Science International, 266: 582.e1-582.e15
- Schweitzer, W., Thali, M.J., 2014. Blunt trauma to the head. Journal of Forensic Radiology and Imaging, 2: 91
- Turner, P., 1919. A fall from a cliff three hundred and twenty feet high without fatal injuries. Guy's Hospital Gazette, 33: 27–80
- Venara, A., Mauillon, D., Gaudin, A., Rouge-Maillart, C., Jousset, N., 2013. Fatal falls from bicycles: a case report. Forensic Science International, 226: e1–e3
- Wang, T., Ishikawa, T., Michiue, T., Maeda, H., 2010. Fatal facial-intracranial impalement injury in an accidental fall from a height: an autopsy case report with a review of the literature. Forensic Science International, 200: e21–e24
- Yamauchi, K., Fushimi, K., Ikeda, T., Fukuta, M., 2013. Fatal fat embolism syndrome in a case of isolated L1 vertebral fracture-dislocation. European Journal of Orthopaedic Surgery and Traumatology, 23 (Suppl. 2): s171–s174

 


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