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이상온도로 인한 손상

1. 고온에 위한 손상

(1) 화상 및 탕상 Burn and scald

화염, 고온고체 및 복사열에 의한 장애를 화상이라 하며, 고온의 중기 또는 액체에 의한 장애를 탕상이라 한다.


1) 국소손상

고온이 작용한 국소의 변화는 그 정도에 따라 다음 4단계로 분류한다

① 제1도 화상 First degree burn

  (홍반성 화상, combustio erythematosa) :

가장 표재성인 변화로서 유두의 모세혈관이 확장되어 발적·종창을 보게 되고 아픔을 호소하게 된다.
조직 검사로는 배아층에 약간의 세포침윤을 보게 된다.
이러한 증상은 2∼3일 내에 없어지고 해동 표피는 박리되며 흔적없이 완전히 치유된다.

② 제2도 화상 second degree burn

  (수포성 화상, combustio bullosa) :

열자극에 의한 염증성삼출기전에 의하여 수포가 형성된다.
수포내액에는 단백질의 함량이 많고, 백혈구 때로는 적혈구를 보게 되며, 진피면의 충혈로 수포 주위에서는 홍반을 보게 된다.
감염이 없는 한 1∼2주 내에 흡수되며 반흔을 남기지 않고 치유된다.
피부병·약진 및 부패성수포와 구별을 요하게 된다.

③ 제3도 화상 Third degree burn

  (괴사성 또는 소가성 화상, combustio escharotica) :

열의 직접 작용 때문에 조직이 열응고되어 괴사에 빠지게 된다.
황색·갈색 또는 흑갈색의 소가가 형성되는데, 약 2∼3주 후에 탈락되며 반흔을 남기게 된다.

④ 제4도 화상 fourth degree burn

  (탄화 charring) :

조직이 탄화될 때까지 생존하는 일은 별로 없다.
따라서 탄화는 사후에도 고온이 작용하는 경우에 보는 시체 현상이라 할 것이다.
그러나 전격상의 경우에는 매우 적은 범위이나마 생전의 탄화를 보게 된다.

2) 각종 화상의 감별

① 불에 직접 닿았기 때문에 야기된 화상의 경우는 대개는 옷에 인화되어 화상을 입기 때문에 인체의 하부에서 상부로 향하여 퍼지는 경향이 있다. 사후에도 계속 타는 경우에는 탄화현상을 보게 된다.

② 고온고체에 의한 화상은 그 개체의 작용면에 상당하는 부분에 화상이 국한되는 것이 특징이다.

③ 복사열에 의한 화상은 옷에서 노출된 부위에 야기된다.

④ 탕상은 인체의 상반신보다 하반신에 야기되기 쉽다.
물은 밑으로 흐르기 때문에 상부에서 하부로 유하된 탕상을 보게 된다.
제3도 화상까지는 야기되나 탄화는 야기되지 않는다.

모발은 150℃이상의 열에 의하여 갈색으로 변화되고, 250℃부터 공포가 형성된다.
따라서 탕상에서는 모발의 변화를 보지 못하는 것이 특징이며 또한 매연의 부착도 볼 수 없다.


3) 전신성장애

a) 1차성 shock : 수상후 곧 사망하게 된다.
b) 2차성 shock : 2∼3일 후에 사망하게 된다.
c) 단백분해산물의 흡수에 의한 중독 : ① 요독증 ② 소화관 출혈 ③ 간장애
d) 패혈증 : 감염에 의한다.


4) 위험도의 판정

화상의 위험도는 주로 화상받은 면적에 비례되는데 체표면적의 환산 방법은 '9의 법칙'(rule of nine)이 적용된다.

두부(9)+전흉복부(9×2)+상지(9×2)+대퇴(9×2)+하퇴(9×2)+외음부(1)=100%

화상 면적과 사망률은 비례되며 치료 효과가 많은 영향을 미치므로 시대에 따라 사망률은 달라질 수 있다.
일반적으로 청장년의 경우 체표면적의 50%의 화상은 50% 사망률을 낸다고 한다.

(2) 소사

1) 정의

화재 현상에서 화상, 일산화탄소 중독 및 산소 결핍에 의한 질식이 병합하여 사망하는 경우를 소사라고 한다. 합성건재의 연소에 의한 유독가스의 발생에 의한 중독도 여기에 가미되는 경우가 많다.

2) 소사의 법의학적 의의

가옥의 화재 때 보는 경우가 가장 많으며, 차량·선박·항공기 등의 화재 또는 착의의 연소 때에 보는 경우도 있다. 대부분이 실화 또는 사고인 경우이나 때로는 취침중의 방화에 의한 타살 또는 다른 방법으로의 살해 후 범죄를 은폐키 위한 수단으로 방화하는 경우, 유류를 사용한 분신 자살 또는 위장 등이 있기 때문에 생존시의 소사인지 사후의 위장인지를 감별하는 것은 매우 중요하다.

3) 부검소견

a) 외부소견

ⅰ) 화상(제1도∼제3도) :
홍반은 혈액취하 때문에 소실되나 수포 주위의 것은 소실되지 않고 남는다.
만일 홍반과 수포를 확실히 증명할 수 있다면 그것은 생활 반응으로 인정하여야 할 것이다.

ⅱ) 시체조직내 수증기 발생 :
인체 조직의 70%는 수분으로 구성되기 때문에 사후에도 가열이 계속되면 시체 조직 내에 수증기가 발생되어 강한 압력을 나타내어 다음과 같은 현상을 보게 된다.

① 피하조직에 수증기가 발생되면 피부 및 피하조직은 파열 및 균열이 일어나 절창 또는 열창과 같은 소견을 보이므로 혼동되기 쉽다. 생활 반응의 유무로 구별하여야 한다.

② 흉복강내에 수증기가 발생되면 흉복벽의 파열을 보게 된다.

③ 혈관 내에 수증기가 발생되면 혈관의 파열을 보게 되는데, 이 때는 반드시 피부의 균열이 동반되기 때문에 마치 어떤 흉기에 의한 손상으로 혼동되는 경우가 많다.

④ 장골 또는 두개골 내에 수증기가 발생되면 뼈의 파열을 보게 된다. 이것 역시 생존시의 골절과 혼동된다.

ⅲ) 지방조직 연소에 의한 변화 : 인체지방도 잘 연소됨

ⅳ) 탄화 : 시체의 탄화는 착의와 밀접한 관계가 있다. 노출된 부분과 피부에 밀착되지 않은 착의, 예를 들어 삼각 팬티·바지의 대부분은 탄화되어도 원상대로 시체에 밀착되어 있다. 시체 하부면은 조직이나 옷이 연소되지 않기 때문에 남게 되며, 이것이 단열작용을 하여 잘 보존된 것을 보게 된다.

가열 시간이 길면 모든 인체 조직은 탄화된다.
1000℃의 열로 2∼3시간이면 탄화되는데, 인체 조직 중 열에 가장 저항하는 것은 치아이다. 따라서 이것은 소사체의 개인 식별에 매우 중요한 자료가 되는 것이다.


ⅴ) 특이적 변화

① 투사형 자세 pugilistic attitude :
사후의 가열로 인하여 골격근은 열경직을 일으킨다.
굴근은 신근보다 경직이 강하기 때문에 사지의 관절은 굴곡되어 고정되어 마치 권투하려는 자세를 취하게 된다.

② 동체사 torso cadaver :
장골의 수강내에 발생된 수증기압에 의하여 곧 파열되며, 이때 그 주위의 연조직은 탄화되며 파괴되므로 사지는 단리 탈락되어 상완하단 및 대퇴하단이 없는 동체만 남는다.
이것이 마치 조상(torso)과 같다 해서 Torso라고 부른다.

③ 연소혈종 heat hematoma :
두부에 열이 강하게 작용하면 뇌 및 수막은 응고·수축되어 두개골 내면에서 떨어지게 되며 뼈 또는 정맥동에서 침출되는 혈액·지방 및 골수 등이 고이며 여기에 다시 열이 가하여지므로 마치 붉은 벽돌과 같은 빛깔을 보이게 되고 만지면 잘 부스러지는 낫모양의 덩어리를 형성하게 된다. 이것을 연소혈종이라 하며 골내면에 교착되므로 경막에 부착되는 외상성 경뇌막외혈종과는 구별된다.

ⅵ) 손상 :

화재와 더불어 파괴·탈락되는 건물 또는 가구 등에 의하여 기계적인 손상을 받게 된다.
또 열응고된 피부는 운반 도중에 거친 취급으로 파열되는 경우가 많다.


b) 내부소견

ⅰ) 호흡기계 변화:
화재 현장에는 많은 매연과 발생되는 일산화탄소 및 유독 가스, 그리고 공기중에는 산소가 결핍되기 때문에 이러한 환경에서 호흡하는 경우에는 호흡기계에 다음과 같은 변화를 보게 된다.

① 매연에 의한 변화

○ 매연의 흡입

매연의 흡입으로 후두·인두·기관에서 매가 점액과 혼합되어 부착된 것을 보게 되며, 현미경 검사로 폐포내에서도 매의 침착을 보게 된다. 이것은 생존시 매연을 흡입하였다는 생활 반응으로 매우 중요한 소견이다.

사후라 할지라도 시체가 구강을 개방한 상태로 있다면, 매는 침입되어 기관까지는 증명되나 기관지 이하 특히 폐에서는 증명되지 않는다.

실제에 있어서는 매은을 흡입하였으나 손수건 등으로 비구부를 가리는 경우에는 매를 증명할 수 없게 된다.

고온의 매연 또는 공기를 흡입하는 경우에는 기관심부에 이르기까지 점막의 충혈·출혈·부종·박리·괴사 등 화상의 변화를 보며 장시간 흡입 때는 위막의 형성을 보게 된다.


매연의 연하 :
생존시에 매연에 노출되는 경우는 매연의 흡입분만 아니라 연하도 일어나서 위에서 매가 증명되며, 경우에 따라서는 십이지장에서도 증명되는 경우가 있다.이것 역시 생활 반응으로 인정되는 것이다.

② 일산화탄소흡입으로 인한 변화 :

화재시에는 필연적으로 일산화탄소가 발생되며 생체의 경우는 이것을 흡입하기 때문에 전신의 어느 혈액에서도 일산화탄소가 증명된다. 그러나 비록 사후라 할지라도 일산화탄소 함량이 많은 공기중에 장시간 노출되면 일산화탄소가 시체의 피부를 삼투하여 외표에 가까운 혈관의 혈액에서는 COHb이 증명된다.

따라서 소사체의 CO증명을 위한 혈액검체는 심부혈액, 즉 심장 또는 두개강에서 재취하여야 한다.

건재 또는 가구는 합성 재료가 많아 이것들이 연소될 때 ammonia · 수산화청산 · 유화수소 · nitrogen oxide · sulphur dioxide등의 유독 가스가 발생되어 이런 것들이 심장혈에서 증명되는데 이것도 COHb의 증명과 같이 좋은 생활반응으로 간주하여야 한다.


4) 소사의 진단

a) 외부소견
① 제1도∼제2도의 화상존재
② 안면에 매가 부착되어 있는데 안열·비근부 또는 이마의 주름 안에서는 매를 증명할 수 없는 경우가 있다.

b) 내부소견
① 기도 및 폐포내에서 매의 증명
② 심부 혈액에서 COHb의 검출(40~90%)
③ 위에서 매의 증명
④ 상기도 점막의 화상 및 부종
⑤ 사인이 된 질병 및 손상이 없을 것

c) 조직소견
① 피부 : 화상부 주위 피부의 충혈·출혈·백혈구의 침윤, alkaline phosphatase·acid phosphatase·esterase 등의 효소 반응이 증강된다.
② 폐 : 매를 폐포내에서 보고 고온의 공기의 흡입 때문에 폐포벽의 종창을 보며 폐포강내에 혈구의 삼출을 본다.
③ 뇌 : 심한 뇌부종을 보며 신경 세포의 염색성은 저하되며 Nissl소체의 소실, Oliva핵, 치상핵, 시상 및 연수의 신경핵에 변화가 저명하다.
④ 신 : 세뇨관의 근위 및 원위부에 변성을 보며 색소성 요원주를 보고 수상후 3∼5일 경과된 예에서는 간질성신염을 본다.
⑤ 간 : 소엽의 중심부 및 중간부에 괴사를 본다.

이상은 열의 직접적인 변화와 혈액이 80℃ 이상으로 가열되어 열응고를 야기하여 중독작용에 의한 것이다.
환자가 계속 생존하는 경우에는 간질성심근염·위궤양·광범한 간괴사·뇌성자반병·부신의 비대·하수체 전엽의 괴사 등을 보게 된다.


(3) 분신자살

석유 또는 휘발유 등의 유류를 몸에 뿌리고 특히 머리에서부터 뒤집어쓰고 불을 지르는 경우 약10l 의 석유로 약 20분간에 완전히 연소되며, 이 때는 두부 및 상반신에는 제4도 화상까지도 보게 된다.
하부로 내려옴에 따라 화상은 점차 경해진 것을 본다.
이 때 심부혈액에서 검출되는 COHb은 대부분이 10% 이하인 것이다.
따라서 COHb 혈중 농도가 낮다 해서 이것을 사후 소각한 것으로 판단하기 쉽다.

화염 및 고온의 열이 피부 특히 안면에 작용하여 이것을 흡입하게 되면 이를 방어하기 위하여 강한 성문경련·무호흡이 계속되다가 심정지(반사성)를 일으키며, 여기에 연소 주위의 무산소 상태가 증상을 더욱 악화시켜 사망하게 되는 것이다.

따라서 이 경우에는 소사에서 보는 바와 같은 매의 호흡기계 또는 위에서의 증명이 불가능하여 사후 소각을 더욱 의심하게 하는 경우가 있는 것이다.

(4) 열사병 및 일사병

1) 정의

체온의 생산과 방산간의 불균형으로 체온이 비정상적으로 상승된 상태를 말하는 것

체온 상승의 결과 야기된 전신장애를 열사병이라 하며 강한 직사 일광의 뇌에 대한 직접 작용으로 야기된 전신장애를 일사병이라 한다.

체온의 상승은 혈색소의 산소 결합 능력을 저하시켜 조직 내의 불완전 산화물의 축적으로 acidosis를 일으킨다.

초기에는 체온조절이상·혈액 분포의 편중으로 뇌빈혈 증상을 나타내나 체온이 40℃를 넘으면 중추신경계·순환기계의 장애를 일으켜 중증환자의 경우는 수 시간 내에 사망하게 된다.

2) 발생조건 Conditions

① 체온의 상승 : 심한 근육 운동, 예를 들어 운동 경기·행군·노동 등
② 체온방산의 장애 : 체온의 방산이 장애된 경우, 즉 고온다습한 기후 조건·기관실·통기가 나쁜 옷의 착의 등
③ 개인적 조건 : 비만·기아·피로·수면·부족·음주·발한이 되지 않는 사람, 심·폐·간 등의 질병을 가진 사람

3) 법률적인 의의

열사병이 행군·운동·훈련 중에 일어나면 지도자가, 또 공장 등에서 작업 중에 일어나면 관리자가 법률적인 책임의 유무를 추궁받게 된다.

열사병이 야기된 환경 조건과 개인적 조건 간의 비중이 문제되어 사인 판정이 사건 해결의 관건이 되는 경우가 있다.

4) 부검소견

특이한 소견이 없는 것이 특징이며, 대략 다음과 같은 소견을 보게 된다.

중추신경계에서 대뇌의 심한 울혈·부종으로 뇌의 중량이 증가되고,
지주막하의 출혈,
대뇌구의 편평화,
신경세포핵의 농축,
수상돌기의 종창,
염색질의 융해,
neuron의 변성,
소교세포의 증식 등을 본다.

대뇌보다도 소뇌의 변호가 더욱 현저하며 빨리 진행된다
변화로서는 Purkinje층의 수종·종창을 보는데 만일 환자가 1일 이상 생존한다면 Purkinje층의 완전한 변성·신경교증(gliosis)이 뚜렷하며, 오래 생존한 예에서는 과립층의 희화(rarefaction)가 일어난다.
시상하부(열조절 중추)에는 울혈과 부종 이외에 특별한 변화는 보지 못한다.
폐·심장·간·신·부신 등에서도 울혈·부종, 심한 경우에는 일혈을 보며 간에서는 소엽중심에 괴사를 본다.

2.저온에 의한 손상

(1) 동사 Hypothermia, death due to cold

1) 동사

동사란 저온이 작용하여 체온의 생산과 방산 사이에 불균형을 초래하여 전신적인 장애로 사망하는 것을 말한다.

사망의 기전은 저체온에 의한 체온 조절 기구의 실조와 신진대사 장에 및 HbO2해리의 저하에 의한 내질식 등으로 설명된다.

겨울 등산 때의 조난 이외에 도시에서의 동사는 대부분이 음주와 관계되는 경우가 많다. 술에 취하면 옷을 벗게 되고 노상에서 잠이 들어 스스로 동사의 조건을 만들게 된다. 이런 경우에는 체온 조절 기구의 실조, 피부혈관의 확장에 의한 체온방산의 증가로 동사하게 된다.

2) 발생기준

① 기온 : 빙점 이하에서 동사가 성립되는 것은 아니며, 다른 조건이 구비되면 영상의 기온에서도 동사할 수 있다.

예: 나체 공복 상태라면 바람 없는 상태의 5℃의 기온에서 수 시간이면 증상이 나타나기 시작하여 하룻밤을 지나면 동사가 성립된다.

② 풍속 : 전도의 의한 체열방산은 바람에 의하여 촉진됨.

③ 습도 : 저온에서는 공기 중에 함유된 수분의 양이 적게 되므로 공기의 습도는 그리 문제가 되지 않는다. 몸이나 옷이 젖어 있으면 증발에 의해 체온이 소실되므로 매우 나쁜 조건이 된다. 전신이 적은 경우수온 15℃에서 수 시간 지나면 증상이 나타나기 시작하며, 수온 5℃에서는 수 시간 내에 동사하게 된다.

④ 피로 : 피로는 체온조절에 장애를 일으킨다.

⑤ 기아 : 음식물은 체온생산의 원천이다.

⑥ 음주 : 취하면 체온조절 기능의 실조, 피부 혈관의 확장에 의한 방열의 증거가 일어나 동사의 조건이 된다.

⑦ 두부손상 : 사인이 될 정도는 아닌 두부외상도 의식장애를 일으켜 동사 유발의 조건이 된다.

⑧ 개인적 조건 : 연령· 체질(추위에 못 견디는) ·수면 부족 등


3) 부검소견

a) 외부소견

① 선홍색 시반 : 저온에서는 O2와 Hb이 굳게 결합되어 해리가 용이치 않으므로 HbO2 때문에 선홍색을 보인다.

② 와피 cutis anserine, 음낭 및 음경의 축소


b) 내부소견

① 심장혈 : 우심혈은 암적색이며 좌심혈은 선홍색을 보인다.
이것은 동사전에 폐내에 흡임된 저온공기의 작용에 의한 것으로, 이런 소견은 동사의 특이적인 것이라고 할 수 있다.
② 폐 및 비의 빈혈
③ 심외막 및 내막의 일혈점
④ 부신의 lipid 감소 및 공포 변성
⑤ 심근·골격근 및 간세포의 glycogen 감소
⑥ 취의 지방괴사
⑦ 신세뇨관의 혈색소원주, 혈색소뇨
⑧ 두개골 봉합의 이개 : 뇌가 동결되면 용적이 증가되어 두개골 봉합이 이개된다.
⑨ 위장점막 : 식도에서 위까지 때로는 십이지장까지의 점막이 탈락된 것을 보며 심하면 궤양이 형성된 것을 본다.

4) 진단

① 사인이 될 만한 질병 또는 손상이 없어야 한다.
② 동사할 수 있는 신체적 또는 주위 환경적 조건의 구비
③ 내부장기의 울혈, 좌우심실혈의 색조의 차
④ 혈중 알코올 농도가 높은 것은 유력한 소견이 된다.
⑤ 신선한 시체의 경우 사후 경과 시간에 비하여 시체온도가 현저히 저하되어 있다.

5) 동사의 법의학적 의의

영유아기·어린이 학대·의식 불명자 또는 정신병자의 방치 등이 문제되며 대부분이 재난 또는 사고이다.