La determinazione dell'epoca del decesso: metodi e problematiche

Stabilire l'epoca del decesso è fondamentale in ambito forense, perché sapere esattamente quando una persona è deceduta può aiutare anche a capire quale sia la causa del decesso e chi sia coinvolto nella sua morte. Inoltre, nel caso di un corpo in avanzato stato di decomposizione, mummificato o scheletrizzato, stabilire l'epoca del decesso aiuterebbe innanzitutto a stabilire se il corpo ritrovato sia di interesse archeologico o forense. 

Capire quale sia il momento esatto in cui una persona ha smesso di vivere non è affatto facile, né tantomeno immediato, come spesso si vede nelle serie tv, dove dopo una sola occhiata il coroner è in grado di dire addirittura l'ora esatta del decesso. Incredibilmente errori grossolani di questo tipo si vedono anche nella vita reale, come nel caso ormai noto in Italia della morte di Dale Pike, il cui referto autoptico stabilisce sia morto tra le 18:00 e le 19:16, cosa del tutto ridicola che ha però contribuito a far finire in carcere negli Stati Uniti il nostro connazionale Chico Forti (alla cui storia Le Iene hanno dedicato ampio spazio).

Se con un corpo 'fresco' stabilire l'intervallo post mortem risulta relativamente fattibile (sebbene non con l'ora o addirittura il minuto esatto), la determinazione dell'epoca del decesso diventa sempre più difficile a decomposizione iniziata o avanzata. Il corpo umano inizia a mostrare una serie di cambiamenti subito dopo il decesso e per tutta la durata del processo di decomposizione; per determinare l'intervallo post mortem, si tengono in considerazione questi cambiamenti, a seconda della fase di decomposizione in cui un corpo si trova al momento del suo ritrovamento. 

Un corpo umano in graduale decomposizione. Source: Connor et al., 2019

Il periodo sopravitale è quel periodo che segue immediatamente la cessazione del battito cardiaco e della circolazione sanguigna, durante il quale il corpo rimane reattivo a determinati stimoli. Si pensa che il periodo sopravitale si estenda tra i 100 ed i 120 minuti dopo la cessazione della circolazione sanguigna; questa è tuttavia una media, perché vi sono casi in cui questo periodo si estende fino a 20 ore dopo la morte. Le principali reazioni del corpo immediatamente successive alla morte che vengono solitamente osservate per la determinazione dell'intervallo post mortem sono:

• Rigor mortis
• Livor mortis
• Algor mortis

Rigor mortis. Il rigor mortis è la contrazione dei muscoli che inizia tra le 2 e le 6 ore dopo la morte, e che può durare per 24-84 ore; è seguito da un rilassamento graduale dei muscoli che a poco a poco tornano ad essere flaccidi. L'inizio e la durata del rigor mortis possono cambiare a seconda della temperatura, sia corporea che esterna: più la temperatura è alta, più precoce e meno duraturo sarà il rigor. Ad esempio, a 37 gradi, il rigor tende a presentarsi dopo 3 ore, e ne dura 6, mentre a 5 gradi il rigor può presentarsi anche dopo 48-60 ore e durare per 168; in una cella in obitorio, il rigor mortis può durare ben 10 giorni, diventando parziale dopo 17 giorni e finendo dopo 28. 

Livor mortis. Il livor mortis è l'accumulo gravitazionale del sangue nelle varie parti del corpo, visibile sia esternamente in capillari e venule che negli organi interni. Inizia in momenti variabili ma è solitamente più evidente a 2 ore dalla morte, anche se vi sono altre teorie che suggeriscono inizi dopo soli 15 minuti. Il colore è inizialmente rosso, che poi diventa viola per via della deossigenazione del sangue. Come per il rigor, anche il livor mortis dipende dalla temperatura, quindi si presenta più tardi a temperature basse e prima a temperature più elevate. Vi sono altri fattori da considerare, come ad esempio la corporatura, la causa del decesso, la posizione del corpo, ed  il colore stesso della pelle del singolo individuo, che cambia la percezione della variazione di colori. Il livor, ammesso che venga misurato in modo quantitativo (ad esempio con un colorimetro) e tenendo presente ogni fattore, è un dato utile solo fino a 30-40 ore dalla morte o comunque prima dei primi segni di putrefazione. Tuttavia, anche quando il livor è osservabile, fattori come l'intensità della colorazione, la distribuzione e possibile ridistribuzione della lividità (se il corpo viene spostato, girato, o toccato con pressione) sono così variabili e difficili da standardizzare da renderlo un fenomeno da non usare in modo esclusivo per calcolare il momento del decesso. 

Livor mortis. Sopra: livor in un corpo steso; al centro: livor visto dall'interno, attraverso un'incisione, da cui si vede il sangue in forma di punti scuri; sotto: effetti della compressione su un'area con livor evidente. Source: Gonçalves, 2019

Algor mortis. L'algor mortis è il raffreddamento del corpo dopo la morte, che termina quando lo stesso raggiunge la temperatura ambiente. L'intervallo post mortem viene stimato calcolando il ritmo di abbassamento della temperatura. In vita, la normale temperatura corporea è 37.4 gradi; dopo la morte, la velocità di abbassamento della temperatura dipende da vari fattori che includono la temperatura esterna, la massa corporea, l'eventuale presenza di febbre prima della morte, la quantità e qualità dei vestiti, e la posizione del corpo. Il cambio di temperatura è difficile da misurare con esattezza, perché la temperatura cambia a ritmi differenti, in quanto la superficie esterna del corpo si raffredda prima rispetto agli organi interni, e cambia anche a seconda della parte del corpo. Inoltre, la temperatura esterna non è praticamente mai costante: anche in un posto chiuso, la stessa apertura di una finestra o di una porta o lo stesso arrivo del team forense cambierebbe la temperatura. Solitamente, sebbene con variazioni, lo schema generale dell'abbassamento della temperatura vede un periodo iniziale piatto, poi una caduta ripida, e infine un raffreddamento graduale e più lento. La lunghezza relativa di queste fasi varia con il corpo e il tipo di abiti: ad esempio, un corpo magro e nudo si raffredda molto prima di un un corpo obeso e vestito. Se il corpo è stato spostato, ovvero il luogo del ritrovamento non è lo stesso del decesso, non si ha modo di tenere in considerazione i cambi di temperatura esterna ed altri fattori. Nonostante siano state effettuate tante ricerche al riguardo e siano stati proposti innumerevoli metodi e formule che tengono conto di ogni variabile, al momento c'è ancora un errore statistico di 2-4 ore durante le prime 12 ore dopo la morte.  

Per via della molteplicità di variabili da considerare, rigor, livor e algor mortis non andrebbero mai usati singolarmente per stabilire in modo preciso il momento del decesso di un corpo fresco.

Un altro metodo di misurazione per i corpi non ancora decomposti vede l'osservazione dell'effetto dello stimolo meccanico ed elettrico sui muscoli. I muscoli scheletrici, ovvero quelli che si attaccano alle ossa e fanno muovere il corpo, sono reattivi alla stimolazione meccanica nell'immediato periodo post mortem, e la contrazione muscolare può essere misurata. È generalmente accettata la teoria che dopo 12-13 ore questa risposta non ci sia più. 

La stima dell'intervallo post mortem può anche basarsi sulle sostanze chimiche rilasciate dopo la morte ed accumulate nel corpo. A qualche minuto dalla morte, l'autolisi o distruzione di cellule, inizia con il rilascio di acqua ed enzimi i quali avviano il degradamento delle proteine, dei lipidi e dei carboidrati. L'acqua contenente i prodotti del breakdown chimico inizia ad accumularsi in forma di bolle sottopelle; intanto, le cellule delle pareti intestinali si rompono, rilasciando batteri che aiutano nel processo di putrefazione. Funghi e protozoi colonizzano le cavità, distruggendo e consumando i tessuti. Proteine, lipidi e carboidrati vengono rotti rispettivamente in amminoacidi, trigliceridi e glucosio, i quali a loro volta vengono rotti in molecole più semplici, elettroliti e gas. I derivati della rottura dei trigliceridi possono essere misurati in relazione al terreno sottostante un corpo decomposto, il che può aiutare a capire la data del decesso. Anche l'acido ossalico, uno dei prodotti dell'attività dei funghi, si e rivelato utile in tal senso. Sia il sangue che il fluido cerebrospinale non sono utili al calcolo dell'intervallo post mortem, perché il sangue si coagula troppo velocemente ed il fluido cerebrospinale è caratterizzato da un'autolisi troppo rapida. Al contrario, l'umor vitreo (la sostanza gelatinosa negli occhi) e il liquido sinoviale nelle articolazioni si sono rivelati utili, perché trovandosi in compartimenti chiusi sono più protetti dall'azione batterica, dall'interazione chimica con i prodotti del breakdown e dalla putrefazione per un periodo più lungo. Il calcolo del contenuto di potassio nell'umor vitreo è un metodo molto spesso usato per stimare l'intervallo post mortem nei corpi freschi. Dopo la morte, la concentrazione di potassio nell'umor vitreo aumenta per via della diffusione dalla retina e dalla lente, che lo contengono in vita. Anche nel liquido sinoviale, spesso preso dal ginocchio, è il potassio l'elemento che ha una correlazione con l'epoca del decesso. 

I metodi biochimici, per quanto abbiano dato risultati positivi nelle varie ricerche, non sono ancora precisissimi né tantomeno veloci o applicabili sulla scena del crimine. Inoltre, anche per questi vi sono molti fattori da considerare, come la temperatura, la causa del decesso, un'eventuale agonia e la sua durata, malattie, e sito/metodo di acquisizione delle sostanze. 

Se stabilire l'epoca del decesso in corpi freschi è già difficile, lo è ancor di più nei corpi agli ultimi stadi della decomposizione, i quali rientrano nella tipologia di "materiale" che richiede l'esperienza di un antropologo forense. 

Il periodo dopo il quale un corpo si raffredda a temperatura ambiente, quando autolisi e putrefazione procedono verso la scheletrizzazione, è il periodo più difficile per stabilire l'epoca del decesso. Fattori come temperatura, umidità, ambiente, insetti, sepoltura, abiti, e animali giocano tutti un ruolo nel ritardare o velocizzare la decomposizione. Vi sono anche molti casi in cui la mummificazione o la formazione di adipocera possono causare estremo rallentamento o addirittura la cessazione del processo di decomposizione, il che complica la determinazione dell'intervallo post mortem. 

Adipocera su resti umani saponificati. Source: Christensen et al., 2019

L'entomologia forense, la disciplina che tiene in considerazione i cicli di vita degli insetti, e in particolare delle mosche carnarie, può in molti casi essere il solo metodo per stimare l'intervallo post mortem una volta che si è in presenza di putrefazione avanzata. Diversi metodi morfologici e fisico-chimici sono stati investigati a fondo, ma sembra rimangano di utilità limitata; la misurazione del contenuto di citrato nell'osso può avere del potenziale, ma richiede più ricerca. 

Dal momento in cui un cadavere si raffredda a temperatura ambiente e fino a che diventa uno scheletro, il tessuto molle si decompone attraverso azione batterica sia aerobica che anaerobica. L'autolisi generalmente inizia, in un corpo sepolto, a 48-72 ore dalla morte. La rottura della membrana cellulare intestinale rilascia batteri aerobici ed anaerobici. L'autolisi gradualmente passa allo stadio di decomposizione conosciuto come putrefazione, che è caratterizzato dalla decomposizione in ambiente anaerobico. L'ossigeno velocizza la decomposizione, quindi un corpo a cielo aperto si decompone prima; inoltre, un corpo si decompone prima e più velocemente se sepsi o febbre erano presenti prima della morte, nei tessuti edematosi, e negli individui obesi, mentre è più lenta in persone magre e bambini. Insetti, animali carnivori, alte temperature ed umidità sono fattori acceleranti del processo di decomposizione, mentre basse temperature, sepoltura, e immersione in acqua ritardano la decomposizione. Anche il tipo di terreno influenza la velocità di decomposizione, che è più rapida in zone di pascolo, meno rapida in un bosco, e ancora più lenta in terreno palustre; gli elementi nel terreno più incisivi sono umidità, pH, e disponibilità di nutrienti per l'attività microbica. 

Tra gli insetti, le mosche carnarie, che sono distribuite a livello mondiale, sono gli insetti più importanti nelle scienze forensi, perché il ciclo di vita di queste mosche è intimamente legato alla carne decomposta, sia umana che animale. Sono i primi insetti che colonizzano un cadavere, attratti dagli odori e dai gas prodotti dalla materia organica decadente; la loro colonizzazione, l'ovideposizione, e successiva crescita e sviluppo dipendono da fattori ambientali, i più importanti dei quali sono la temperatura e la facilità di accesso al cadavere. Dopo le mosche carnarie, le mosche domestiche colonizzano il corpo quando è gonfio. Segue poi segue una serie di famiglie di mosche e coleotteri che sono attratte dal corpo durante i vari stadi di decadimento, dai grassi rancidi e dalla fermentazione ammoniacale. Gli orifizi sono solitamente la prima area ad essere colonizzata, seguita dalle pieghe flessive (che rimangono umide), perché i vermi si muovono verso aree ideali al nutrimento. Il tasso di crescita delle larve è più rapido quando la temperatura esterna è alta, quando c'è un'elevata temperatura interna causata dall'azione batterica durante il decadimento, e quando la temperatura corporea si alza a seguito della crescente massa degli stessi vermi. Tuttavia, sopra determinate temperature la nutrizione larvale è inibita, lo sviluppo delle pupe rallenta, e se la temperatura è troppo alta certe proteine tossiche che si sviluppano nelle stesse larve possono diventare letali. Dopo la temperatura, l'accesso al corpo per gli insetti è il più importante fattore che condiziona la decomposizione. Una sepoltura profonda, troppi vestiti, o anche troppo freddo, ritardano l'accesso. 

Mosca carnaria. Source: rottler.com

Mosca domestica. Source: rottler.com

Non tutti gli insetti che colonizzano un cadavere consumano direttamente il tessuto in decomposizione. Alcune specie sono opportuniste o parassiti di altre specie. Vi sono 4 categorie di insetti che si possono trovare su un cadavere in decomposizione:

• I necrofagi, che appartengono agli ordini Diptera e Coleoptera
• I predatori e parassiti dei necrofagi, tra cui vi sono altre specie di Coleoptera
• Gli onnivori, come vespe, formiche e scarafaggi che si nutrono sia del corpo che dei necrofagi (quando presenti in grosse quantità possono addirittura rallentare la decomposizione perché mangiano i necrofagi)
• Le specie che usano il corpo come un'estensione del loro habitat, ed includono ragni e centopiedi. 

Mentre i metodi biochimici e di calcolo della temperatura per determinare l'intervallo post mortem possono dare risultati ragionevoli fino a circa 1-3 giorni dopo la morte, l'evidenza entomologica può estendere la stima dell'epoca del decesso fino a diverse settimane o anche mesi. Dalle 48 ore in poi, l'entomologia spesso è il solo modo di determinare l'epoca del decesso, qualunque sia il grado di accuratezza. L'intervallo post mortem minimo nei primi giorni dopo la morte è basato sulla stima dell'età dei più vecchi stadi immaturi degli insetti necrofagi (uova, larve o pupe), che permette di risalire al momento in cui gli insetti hanno colonizzato il corpo ma che può non corrispondere al momento del decesso, perché il periodo di attività degli insetti può essere minore o maggiore di quello trascorso dalla morte. Infatti, gli insetti possono arrivare molto dopo, per via di condizioni a loro sfavorevoli (freddo, profondità, ecc.) o prima della morte, in caso di necrosi. Oltre all'età degli insetti, il calcolo dell'epoca del decesso è basato sulla composizione della colonia degli insetti, in quanto specie differenti infestano un corpo in momenti differenti.

La stima dell'intervallo post mortem di un cadavere scheletrizzato è certamente la più difficile ed imprecisa. I metodi usati possono essere divisi in diretti ed indiretti.

Tra i metodi indiretti vi sono quelli legati alla palinologia forense. Le conoscenze botaniche possono assistere nella determinazione dell'epoca del decesso sia di corpi sepolti che di quelli rimasti all'aperto per molto tempo. La palinologia, ovvero l'analisi di pollini e spore, può indicare la stagione in cui i resti sono stati depositati, e la valutazione delle radici delle piante perenni che crescono attraverso o intorno al corpo possono dare un'approssimazione dell'intervallo post mortem. Le radici che crescono verticalmente attraverso i resti danno informazioni più accurate di quelle che crescono in modo orizzontale od obliquo. Per piante e fiori vanno tenuti in considerazione i tassi stagionali di crescita, che possono variare a seconda delle condizioni ambientali. L'uso delle piante come unità di misura si basa sul fatto che queste, così come gli insetti, sono poichilotermiche, ovvero hanno uno sviluppo che dipende dalla temperatura esterna, al contrario dei mammiferi i quali hanno incorporato il meccanismo di regolamentazione della loro temperatura corporea. Infatti, ogni specie di pianta o insetto ha una temperatura limite al di sotto della quale lo sviluppo cessa e una al di sopra della quale lo sviluppo rallenta o si ferma. 

Tra i metodi diretti vi è l'analisi morfologica, ovvero l'osservazione diretta dei cambiamenti sulle ossa. Nei primi stadi della scheletrizzazione, i legamenti e i tendini possono rimanere attaccati e il midollo, il periostio e la rete collaginea possono persistere nelle ossa lunghe. Verrebbe da pensare che questi elementi possano aiutare nella stima dell'intervallo post mortem; tuttavia, essi sono dipendenti dall'ambiente in cui il corpo viene trovato: ad esempio, un terreno acido causerà una decomposizione rapida di queste strutture, mentre l'immersione in acque anossiche e la sepoltura in sedimento le preserveranno per periodi più lunghi. Altri fattori, come l'azione degli animali scavatori e carnivori, oscureranno questi elementi. Il processo stesso di alterazione fisico-chimica delle ossa potrebbe essere un potenziale termine di riferimento, ma servirebbe più ricerca al riguardo, perché i cambiamenti fisici e chimici dell'osso dopo la morte sono complessi e variabili. La stima dell'intervallo post mortem dalla morfologia delle ossa ha un enorme potenziale, ma al momento è ancora molto imprecisa e troppo dipendente dall'esperienza di chi esamina le ossa.

Resti umani parzialmente mummificati sparsi e modificati per azione di avvoltoi. Source: Christensen et al., 2019

Ricerche recenti si sono concentrate sulla misurazione del contenuto di citrato nelle ossa al fine di calcolare l'epoca del decesso. Il citrato è una componente importante per il metabolismo delle cellule, anche se circa il 90% del citrato nel corpo umano è nelle ossa, ad una concentrazione costante tra l'1.5 e il 2%; la sua funzione sia pensa sia quella di prevenire la crescita eccessiva dei cristalli di idrossiapatite. Mentre la concentrazione di citrato varia a seconda del tipo di osso, questa rimane comunque costante in tutti gli adulti, a prescindere da sesso ed età; tuttavia, la concentrazione di citrato può dipendere dallo stato di mineralizzazione dell'osso, e può quindi essere più bassa nelle ossa osteoporotiche, oltre che in quelle immature. La perdita di citrato dopo la morte è graduale, quindi può potenzialmente essere usata come strumento forense per determinare l'intervallo post mortem. Si ipotizza che la concentrazione di citrato raggiunga lo zero dopo circa 95 anni, e le condizioni di temperatura, umidità, e profondità di sepoltura non sembrano influenzare il tasso di caduta/perdita. Tuttavia, la degradazione del citrato sembra essere più lenta nelle ossa sepolte e più rapida in quelle rimaste in superficie. Al fine di utilizzare il citrato nel calcolo dell'intervallo post mortem, si raccomanda di usare, quando possibile, le ossa con la corteccia più spessa, come ad esempio il femore. Generalmente, una concentrazione di citrato sopra lo 0.140% in ossa ben preservate può essere presa come indicazione che queste hanno meno di 50 anni, in resti sepolti nel terreno. 

Un metodo di calcolo dell'epoca del decesso sperimentato negli ultimi anni vede l'utilizzo di sistemi di classificazione numerica del processo di decomposizione. Il concetto che sta alla base di questi sistemi di classificazione è quello di "accumulate degree days", ovvero i giorni di accumulamento della temperatura. Le accumulated degree days, o ADD, sono la somma delle temperature medie giornaliere sopra lo 0, per la quantità di giorni che il cadavere ha impiegato a decomporsi; in sostanza, le ADD rappresentano l'accumulo di energia termica necessaria affinché avvengano le reazioni chimiche e biologiche della decomposizione. A prescindere dallo stadio del processo di decomposizione, la temperatura rimane il fattore più importante, in quanto non solo controlla l'intensità dell'attività degli insetti, ma anche il tasso di reazioni chimiche e biologiche. Sono stati sviluppati modelli matematici che abbinano l'uso delle ADD ad un "numerical total body score", che sarebbe la quantificazione degli stadi di decomposizione divisi per parti del corpo. Per quanto promettente possa essere questo metodo, vi sono ancora molte lacune, perché le metodologie di calcolo delle ADD variano tra le varie ricerche, un sistema standardizzato di numerical body scoring non c'è ancora, e la temperatura esatta a cui la decomposizione cessa non è ancora stata determinata. Una tra le possibili soluzioni è quella di tenere in considerazione intervalli di tempo più corti, basati ad esempio sulle "cumulative degree hours" (o CDH), che sono le temperature medie in gradi centigradi per ogni periodo di 12 ore, (o 6, o 3, dipende dalla specifica ricerca), poi sommate. Il tempo atmosferico e la temperatura cambiano continuamente tra il momento in cui il corpo viene depositato nel luogo di ritrovamento e quando viene poi effettivamente scoperto; questo non permette previsioni esatte su temperatura, umidità o simili, anche comparando i dati con la più vicina stazione meteorologica, perché ci saranno sempre discrepanze anche minime, visto che le condizioni atmosferiche, le caratteristiche del terreno, ecc., non saranno mai esattamente le stesse tra la stazione e il punto dove giace il corpo. Inoltre, questi calcoli si possono tentare solo a condizione che il corpo abbia iniziato a decomporsi nel luogo dove è stato ritrovato, perché se altrimenti fosse stato spostato a decomposizione avviata non vi sarebbe modo di calcolare esattamente ogni cambio di temperatura e condizioni ambientali in generale.

Per gran parte dei metodi di calcolo dell'epoca del decesso citati, soprattutto per quelli studiati per gli stadi avanzati di decomposizione, i margini di errore possono essere troppo elevati per poter ritenere i risultati certi e affidabili, soprattutto in un campo delicato come quello forense. Spesso i risultati delle ricerche, soprattutto quelle che usano modelli matematici, sono applicabili solo in ambito accademico, e non all'effettiva realtà di un caso forense, perché nelle ricerche tutti i dati o gran parte di essi sono conosciuti e controllati, mentre in una situazione realistica molti dei fattori che hanno condizionato la decomposizione non si conoscono. Inoltre, se elementi come tempo e temperatura sono quantificabili, altri come luce solare, pioggia, vestiti o azione degli animali scavatori non sempre sono quantificabili con esattezza. E infine, ma non per importanza, le interferenze, antropiche o di altro tipo, non si possono mai conoscere nella loro totalità, e sono osservabili e misurabili solo in ricerche accademiche e studi controllati. 

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