Der nichtnatürliche Tod Hitze, Kälte, Strom, Blitzschlag · 1. Bei Untersuchung von potenziellen...

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Der nichtnatürliche Tod – Hitze, Kälte, Strom, Blitzschlag OA PD Dr. med. Fred Zack, Institut für Rechtsmedizin Direktor: Prof. Dr. med. Andreas Büttner

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Der nichtnatürliche Tod – Hitze, Kälte, Strom, BlitzschlagOA PD Dr. med. Fred Zack, Institut für RechtsmedizinDirektor: Prof. Dr. med. Andreas Büttner

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Thermische Energie

- Hitze- Kälte

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Norddeutsche Neueste Nachrichten 02.11.2015

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Thermische Energie - Hitze

Definition:Verbrennung:

Hitzeschäden durch Hitzeabstrahlung, direkten Kontakt mit Flammen und heißen Gegenständen

Verbrühung:

Kontakt mit heißer Flüssigkeit

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Thermische Energie - Hitze

- Schädigungen der Haut bei Temperaturen über 44°C

- Schädigungsintensität abhängig von der Art der Hitzezufuhr und der Einwirkzeit

- Einwirkzeit: bei 44°C mehrere Stunden, bei 60°C wenige Sekunden

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Thermische Energie – Hitze – Gradeinteilung 1 - 4

Hitzeschäden der Haut: Gradeinteilung

Grad 1: Hautrötung (Erythem) durch Kapillarerweiterung

Grad 2: Blasenbildung der Epidermis

Grad 3: Nekrose durch Hitzekoagulation

Grad 4: Verkohlung mit zum Teil tiefliegenden Schädigungen

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Thermische Energie - Hitze

Prognose:- Prognose nach Hautschädigung durch Hitze hängt u. a. von deren

Ausdehnung ab

- Ausdehnung wird beim Erwachsenen nach der sog. Neunerregel bestimmt

- ab ca. 70 % Verbrennungen stirbt auch der zuvor Gesunde, bei Kindern schon deutlich weniger

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Thermische Energie - Hitze

Häufige Todesursachen bei akutem Tod:

- akute Rauchgasvergiftung (CO, Zyanide)

- akuter Verbrennungstod (z. B. Massenkarambolage BAB 19)

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Thermische Energie - Hitze

Häufige Todesursachen bei protrahiertem Todeseintritt:

- Schock und Folgen

- Toxische Organschäden durch Proteinzerfall

- Stressulkusblutungen

- Sepsis

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Thermische Energie - Hitze

Brandleichen – äußere Befunde:

- Hautschädigungen mit angesengten Haaren

- sog. Fechterstellung der Leiche durch hitzbedingte Muskelschrumpfung

- avital erscheinende Risse durch Hitzeschrumpfung

- Sprengung des knöchernen Hirnschädels bei Verkohlung des Kopfes

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Thermische Energie - Hitze

Bei Verbrühungen fehlen grundsätzlich

- Verkohlungen der Haut

- angesengte Haare

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Thermische Energie - Hitze

Brandleichen – innere Befunde (1):

- abhängig von der Intensität der direkten Brandeinwirkung

- sog. Brandhämatom (durch Blutverkochung) zwischen Schädelknochen und Dura bei Verkohlung des Kopfes, kein Hinweis auf stumpfe Gewalteinwirkung

- CO-Einatmung mit entsprechenden Farbveränderungen durch CO-Hb(kirschrotes Blut, lachsfarbene Skelettmuskulatur, hellrote Totenflecke)

- Rußpartikel in der Trachea, den Bronchien, eventuell auch im Magen

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Thermische Energie - Hitze

Brandleichen – innere Befunde (2):

- beim sog. Inhalationstrauma zum Teil Schädigungen der Atemwege durch heiße Gase bis hin zur therapieresistenten Lungenschädigung (toxisches Lungenödem)

- Vergiftung durch Zyanide und andere Rauchgase insbesondere bei Verbrennen von Plastik möglich (mitunter niedriges COHb)

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Thermische Energie - Hitze

Kriminalistische Überlegungen / vitale Reaktionen (1)1. Bei Untersuchung von potenziellen Brandstiftern ist besonders auf

angesengte Haare (Haupthaar, Wimpern, Brauen) zu achten!

2. Bei Brandleichen Unfall, Suizid oder Tötung mit Leichenbeseitigung möglich!

3. Fechterstellung, Hautrisse, Schädelsprengung oder Brandhämatom entstehen ebenso postmortal und belegen deshalb nicht den Tod durch Hitzeeinwirkung!

4. Hohe CO-Hb-Werte (mindestens 10 %, bis über 70 %) und Rußeinatmungbelegen die Vitalität, nicht jedoch vorhandenes Bewusstsein bei Brandausbruch!

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Thermische Energie - Hitze

Kriminalistische Überlegungen / vitale Reaktionen (2)5. Ausgesparte „Krähenfüße“ der Augenwinkel ohne Ruß und Hautschäden

sind auch als vitales Zeichen anzusehen (Zukneifen der Augen!).

6. Hitzeerytheme (Grad 1) der Haut sind in der Regel vital, können aber auch früh-postmortal entstehen.

7. Hitzeschäden der Grade 2-4 können rein postmortal entstehen.

8. Vor allem bei explosionsartiger Brandeinwirkung (z. B. durch Benzin) können erhöhte CO-Hb-Werte und Rußeinatmung auch beim zuvor Lebenden fehlen.

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Thermische Energie - Hitze

Differentialdiagnose:

- Hautblasen auch bei Barbituratvergiftungen, beim allergischen Lyell-Syndrom (Toxikologische Untersuchung! Histologie!), bei Unterkühlung, bei Fäulnis

- auch Strommarken sind nichts anderes als lokale Hitzeschäden

- eine sichere Unterscheidung ist selbst durch Histologie nicht immer möglich

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Thermische Energie - Hitze

RuRußßaspirationaspiration --KehlkopfKehlkopf

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Thermische Energie - Hitze

tiefe tiefe RuRußßaspirationaspiration((BronchusBronchus, HE), HE)

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Thermische Energie – Hitze – Hautrisse (postmortal)

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„Krähenfüße“

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Thermische Energie – Hitze

sog. sog. Fechterstellung Fechterstellung einer einer BrandleicheBrandleiche

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Thermische Energie – Hitze – Stresserosionen der Magenschleimhaut

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Thermische Energie – Hitzschlag und Sonnenstich

Definition:Der sog. Hitzschlag ist eine Schädigung durch Anstieg der Körpertemperatur

infolge Versagens der entsprechenden Regulationsmechanismen (ab 41°C Körpertemperatur Gefährdung, ab 42°C relativ hohe Letalität).

Ein Sonderfall ist der Sonnenstich (Insolation) mit direkter Sonnenbestrahlung des Kopfes als unmittelbar auslösender Ursache.

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Thermische Energie – Hitzeschlag und Sonnenstich

Bei hohen Außentemperaturen – Konstanz der Körper-T durch Schwitzen

Behinderung des Schwitzens oder Überschreiten der Kapazität –

Hyperthermie

Ungünstige Co-Faktoren:

- hohe Luftfeuchtigkeit

- innere Wärmeproduktion (schwere Arbeit, Fieber)

- unsachgemäße Bekleidung

- Windstille

- alkoholische Beeinflussung

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Thermische Energie – Hitzschlag/Sonnenstich

Befunde:- Hautrötung (Vasodilatation)

- graues Hautkolorit bei Versagen der zentralen Regulation

- Kopfschmerzen

- Bewußtseinstrübung, Delir, Koma

- Tachykardie

Innere Befunde meist unspezifisch

- Hirnödem, Hyperämie

- Purpura des Gehirns und der Meningen (Sonnenstich)

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Thermische Energie – Hitzschlag/Sonnenstich

Kriminalistische Überlegungen:

- Risikoberufe (Stahlkocher, Soldaten beim Gepäckmarsch im Sommer) -versorgungsrechtliche Aspekte

- Verletzung der Aufsichtspflicht (Kinder in überhitzten Kfz etc.), fahrlässige KV, fahrlässige Tötung, Totschlag, Mord

- Tierquälerei (Tiere in einem überhitzten Kfz)

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Thermische Energie – Kälte

Allgemeine Kälteschäden durch Unterkühlung entstehen als Folge nicht mehr kompensierbaren Wärmeverlustes des Körpers.

Frost ist nicht unbedingt nötig!!!

Gefahr schon bei Außentemperaturen von etwa 10°C im Freien!

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Thermische Energie – Kälte

Erhöhtes Risiko bei:- Kinder (Verhältnis Körpermasse – Körperoberfläche ungünstiger)

- ältere Menschen

- feuchte Umgebung (Kleidung etc.)

- alkoholische Beeinflussung

- Wind

- fehlende Muskelarbeit

- Unterernährung

- psychiatrische Erkrankungen

- sonstige Schwächung

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Thermische Energie – Kälte

Lokale Kälteschädigungen:

Grad 1 Rötung (schmerzhaft)

Grad 2 Blasenbildung (nicht mehr schmerzhaft)

Grad 3 Nekrose durch lokale Ischämie

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Thermische Energie – Kälte

Allgemeine Unterkühlung - Stadien:

- bis ca. 32°C Rektaltemperatur Gefühl des Frierens

- zwischen 32°C und ca. 25°C Rückgang von Puls, RR und Atmung, Eintrübung, Vorhofflimmern

- unter ca. 25°C Tod durch Kammerflimmern

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Thermische Energie – Kälte

Tod durch Unterkühlung – äußere Befunde:- können fehlen

- scharlachrote bis braunrote, nicht unterblutete Hautverfärbungen bevorzugt über Knie und Ellenbogen – Kälteerytheme (Pathomechanismus unklar, vitales Zeichen)

- hellrote Totenflecke (kein vitales Zeichen, cave: CO-Intoxikation)

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Thermische Energie – Kälte

Tod durch Unterkühlung – innere Befunde:- unspezifisch

- zahlreiche Magenschleimhauterosionen – sog. Wischnewski-Flecke- herdförmige peripankreatische Kalkspritzer „Pankreatitis“

- unspezifische Myokard- und Leberschädigungen

- streifige Einblutungen der Psoasmuskulatur

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Thermische Energie – Kälte

Kriminalistische Aspekte:

- Unterkühlung im Binnenland (kein Schiffsunglück, keine Bergsteiger) betrifft fast ausschließlich Geschwächte (höheres Lebensalter, Morbidität, Alkoholisierte)

- vor dem Bewusstseinsverlust kann ein Stadium des paradoxen Wärmegefühls („Kälteidiotie“) auftreten; Selbstentkleiden kann ein Sexualdelikt mit Todesfolge vortäuschen

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Thermische Energie – Kälte

Vitale Zeichen:- Kälteerytheme

- Magenschleimhauterosionen

- Psoasblutungen (selten)

Wenn solche Unterkühlungsbefunde fehlen, kann eine Klärung nur über die Auffindungsumstände erfolgen

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Thermische Energie – Kälteerytheme

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Thermische Energie – Lokale Kälteschädigung – Nekrose

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Thermische Energie – Kälte

Magenschleimhauterosionen Magenschleimhauterosionen ––WischnewskyWischnewsky

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Elektrische Energie - Strom

- Stromunfälle häufig bei Arbeitsunfällen und Haushaltsunfällen!

- Tödliche Unfälle keine Seltenheit!

- Suizide und Tötungsdelikte (selten) durch elektrischen Strom!

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Elektrische Energie - Strom

Drei verschiedene Schädigungswege:

1. -elektrische Reizung des Körpers (bevorzugt: Herz, Muskulatur, ZNS)

(elektrische Energie)

2. -thermische Schädigung durch strombedingte Hitze (Haut, Muskulatur)

(thermische Energie)

3. -indirekte Schädigung durch z. B. Sturz nach Stromkontakt (mechanischeEnergie)

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Elektrische Energie - Strom

Vier Spannungsbereiche werden unterschieden:1. Kleinspannung („Schwachstrom“ bis 65 V) – ungefährlich

2. Niederspannung (65 V – 1000 V)

die haushaltsüblichen Wechselspannungen mit 220 V und 380 V sind dabei potenziell lebensgefährdend durch Reizung des Herzens

3. Hochspannung (1000 V bis 100 000 V)

bei Unfällen meist schwere Verbrennungen, sog. Lichtbogenunfälle

4. Höchstspannung (über 100 000 V)

sog. Lichtbogenunfälle

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Elektrische Energie - Strom

Schweregrad der Stromschädigung des Menschen abhängig von:

- Stromdurchflussdauer („Kontaktzeit“)- Stromstärke im Körper

Stromstärke hängt nach dem Ohm‘schen GesetzU = R x I I = U : Rneben der in der Regel vorgegebenen Spannung U vor allem vom

Körperwiderstand R ab

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Elektrische Energie - Strom

Körperwiderstand R- entscheidend Hautwiderstand (bei trockener schwieliger Haut bis 1 Mio

Ohm/cm2)

- abhängig an Stromeintritts- und –austrittsstelle von Hornhautdicke, Hautfeuchtigkeit und sonstigen Schutzschichten

- Gefahr durch Schwitzen (ca. 15fache Herabsetzung des Hautwiderstandes), barfuß auf feuchtem Untergrund

- Verminderte Gefahr z. B. durch Schutzschichten (Gummistiefel, isolierender Boden)

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Elektrische Energie - Strom

Wechselstrom mit Frequenzen von 40 bis 150 Hertz (also auch die in Deutschland gebräuchlichen 50 Hertz) ist besonders gefährlich für die Erregungsleitung des menschlichen Herzens

Herzkammerflimmern ist die typische Todesursache bei Unfällen mit Haushaltsstrom

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Elektrische Energie - Strom

Stromweg- weiterer wesentlicher Faktor für die Gefährlichkeit des elektrischen Stroms

- Stromweg zwischen zumindest zwei für einen Stromfluss benötigten Kontaktstellen

- Stromfluss über das Herz besonders gefährlich (in der Regel Arm - Arm oder Arm – Fuß)

- Stromfluss zwischen zwei Fingern einer Hand führt nur zu lokalen Schädigungen

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Elektrische Energie - Strom

Äußere Befunde - Niederspannungsbereich:- Strommarken durch elektrothermische Schädigung an Kontaktstellen

- Strommarken charakteristisches Aussehen:

- zentrale Eindellung z. T. mit bräunlicher Verbrennung

- blasser, „porzellanartiger“, blasenartig aufgeworfener Randwall

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Elektrische Energie - Strom

Strommarken:- eventuell Stromleitermaterialrückstände („Metallisation“) – Nachweis

histochemisch, chemisch oder mittels Atomabsorptionsspektrometrie(AAS)

Histologie von Strommarken:

- Blasenbildungen („Waben“) in der Epidermis

- büschelförmige Elongation der basalen Epidermiszellen („Palisadenstellung“)

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Elektrische Energie - Strom

Innere Befunde – Niederspannungsbereich:

- beim akuten Stromtod unspezifisch,

- erlauben keine Diagnosestellung!

Spättodesfälle möglich!

- infarktähnliche Myokardschädigungen, Crush-Niere, Multiorganversagen

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Elektrische Energie - Strom

Kriminalistische Aspekte (1):- Strommarken können klein sein und übersehen werden

- sorgfältige Inspektion bei der Leichenschau!!!

- Strommarken können uncharakteristisch aussehen (Verwechslung z. B. mit Warzen)

- Strommarken können vollkommen fehlen (z. B. bei breitflächigen oder feuchten Kontaktstellen)

- vor allem beim Stromtod in der Badewanne fehlen Strommarken sehr häufig – jeder Tod in der Badewanne ist bis zur Feststellung einer anderen Todesursache auf Stromeinwirkung verdächtig (z. B. Entfernung des Föns bei Tötung)

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Elektrische Energie - Strom

Kriminalistische Aspekte (2):Bei allen unklaren Todesfällen mit potenzieller Stromeinwirkung ist das

Hinzuziehen eines technischen Sachverständigen unabdingbar!

Übersehene tödliche Stromunfälle können zu weiteren Todesfällen (defektes Gerät) führen!

Der Leichenschauarzt kann bei unsorgfältigem Vorgehen dann wegen fahrlässiger Tötung verurteilt werden (§ 222 StGB von Geldstrafe bis 5 Jahre Haftstrafe)!

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Elektrische Energie - Strom

Äußere Befunde - Hochspannungsbereich:

- neben typischen Strommarken auch kraterförmige Durchschlagsstellen

- großflächige Verbrennungen (Lichtbogenverletzungen, Berühren einer Hochspannungsleitung nicht notwendig, Nähe reicht)

- mechanische Folgetraumen

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Elektrische Energie – Strommarken - Niederspannungsunfälle

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Elektrische Energie – diskrete Strommarke

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Elektrische Energie - Hochspannungsunfall

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Elektrische Energie - Hochspannungsunfall

Thermische NekroseThermische Nekrose

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Elektrische Energie – Hochspannungsunfall – Kasuistik

(Lichtbogen) 15 kV Deutsche Bundesbahn

1. Fall

14 Jahre, männlich, Klettern auf das Dach eines abgestellten Schüttgutwaggons

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Elektrische Energie – Hochspannungsunfall15 kV Lichtbogen Deutsche Bahn

2. Fall

49 Jahre, männlich, Reparaturarbeiten an 15 kV-Leitung von Arbeitsplattform eines Reparaturwagens

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Blitzunfall - Unterschiede zu Hochspannungsunfällen!

- Elektrische Spannungen: mehrere 100 Mio Volt

- Stromstärke: mehrere 100 000 Ampere

- Temperatur: 25 000 – 30 000 °C

- Zeitdauer der Blitzentladung: 0,02 - 0,04 sec

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Blitzunfall – übertragene Energieformen

1. durch elektrische Energie

2. durch thermische Energie

3. durch mechanische Energie

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Blitzunfall - Energieübertragung

5 Energieübertragungsmechanismen

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Blitzunfall – direkter Treffer (direct strike)

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Blitzunfall – Schrittspannung (ground strike)

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Blitzunfall – Überschlagseffekt (side splash)

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Blitzunfall – Kontakteffekt (contact voltage)

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Blitzunfall - leitervermittelter Unfall (wire mediated lightninginjury)

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Tödliche Blitzunfälle

- etwa 10-30 % aller Blitzunfälle enden tödlich

- Rückgang der Todesfälle durch Blitzschlag in den industriell entwickelten Ländern

- in Deutschland von ca. 100 Todesfällen 1950 auf 0-8 Todesfälle seit 2000

- in den USA von ca. 600 Todesfällen 1950 auf ca. 80 Todesfälle nach 2000

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Blitzunfall – Ursachen des Rückganges der tödlichen Blitzunfälle

- Aufklärung der Bevölkerung über richtiges Verhalten bei Gewitter

- viel mehr zugelassene Kfz als Faraday‘scher Käfig

- mehr Gebäude mit Blitzschutzeinrichtungen

- Rückgang der im Freien ungeschützt arbeitenden Menschen vor allem in der Landwirtschaft

- aber

- kein Rückgang der Gewitter bzw. der Anzahl der Blitze

- Zunahme der outdoor Aktivitäten

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Blitzunfall – Leichenschaubefunde (fakultativ)

- Verbrennungen der Haut

- Versengte Haare

- Lichtenberg‘sche Blitzfigur

- Thermische Effekte/Zerreißungen der Bekleidung

- Thermische Effekte an Metallteilen

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Blitzunfall – zerrissene Bekleidung

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Blitzunfall – thermisch geschädigte Bekleidung

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Blitzunfall – Blitzfiguren Lichtenberg

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Blitzfigur - Golfrasen

Quelle: V. A. Rakov, M. A. Uman. Lightning. 2006

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Blitzfigur Lederschuh

Quelle: A. Prokop. Gerichtliche Medizin. 1963

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Blitzunfall – versengte Haare

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Blitzunfall – thermische Effekte Metall

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Blitzunfall – Todesursachen (akut)

- Herzrhythmusstörungen

- zentrale Atemlähmung

- mechanisches Trauma

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Blitzunfall – Todesursachen (nach zeitlichem Intervall)

- Myokardinfarkt

- Verbrennungskrankheit, Schock

- Nierenversagen bei Crush-Syndrom

- hypoxische Hirnschädigung z. B. nach Kammerflimmern

- durch Folgen eines sekundären Traumas (z. B. Subduralhämatom)

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Blitzunfall – warum kann ein Mensch ein Blitzschlag überleben?

Oberflächeneffekt(skin effect, flash-over phenomenon)

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Blitzunfall – warum kann ein Mensch ein Blitzschlag überleben?

- beim Oberflächeneffekt geht man davon aus, dass der Hauptanteil des Blitzstromes in Form einer Gleitentladung längs der Körperoberfläche abgeführt wird

Gründe:

- die extrem kurze Einwirkzeit (0,02 – 0,04 s) und

- der relativ hohe Widerstand R der Lederhaut

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Blitzunfall – medizinische Folgen eines Blitzschlages

„Nach Blitzschlag eines Menschen entweder Tod oder Restitutio ad integrum“

Vorlesung 1985 Prof. Haferland (Rostock)

ist schon lange widerlegt

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Blitzunfall – medizinische Folgen eines Blitzschlages

Haut

- Verbrennungen aller Schweregrade

- Metallisation

- Blitzfigur (keine Verbrennung) verblasst oder verschwindet nach Stunden bis Tagen

- Versengungen der Haare

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Blitzunfall – medizinische Folgen eines Blitzschlages

Herz

- akute Myokardinfarkte

- Herzrhythmusstörungen

- die meisten Herzschrittmacher verlieren ihre Funktionstüchtigkeit

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Blitzunfall – medizinische Folgen eines Blitzschlages

Augen

- Cataracta electrica (sofort, 2-4 Monate nach Blitzunfall am häufigsten, auch Jahre später)

- Läsionen der Retina

- vorübergehende oder dauerhafte Erblindung

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Blitzunfall – medizinische Folgen eines Blitzschlages

Ohr

- Trommelfellrupturen

- Schwerhörigkeit

- Tinnitus

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Blitzunfall – medizinische Folgen eines Blitzschlages

Nervensystem (neurologische Effekte)

- Bewusstseinsstörungen

- Paresen der Muskulatur

- motorische, sensorische, vegetative und reflektorische Störungen des peripheren Nervensystems

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Blitzunfall – medizinische Folgen eines Blitzschlages

Nervensystem (psychische Effekte)

- Stimmungsschwankungen

- Erregungszustände

- Depressionen

- Hysterie

- chronische Ermüdung

- Denkstörungen

- Fotophobie

- posttraumatische Belastungsstörungen

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Blitzunfall – Reanimation

Die Tatsache, dass die Reanimation Blitzgeschädigter mit relativ guten Erfolgsaussichten einhergeht, ist von besonderer klinischer und rechtlicher Relevanz.

Während bei einem andersartigen Massenunglück den Verletzten mit erkennbaren Lebenszeichen die erste Aufmerksamkeit gilt, sollten sich die ersten Hilfsmaßnahmen bei einer Gruppe von Blitzgeschädigten auf die scheinbar leblosen Opfer mit Kreislaufstillstand konzentrieren!

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Blitzunfall – ärztliche Leichenschau

Neben gründlicher Untersuchung der entkleideten Leiche auch

Bekleidung

Schmuck

In der Nähe des Verunglückten befindliche Gegenstände (z. B. Baum, Metall)

in Augenschein nehmen !!!

UMGEBUNG DER LEICHE!

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Umgebung der Leiche

KontaktUniversitätsmedizin RostockInstitut für RechtsmedizinPriv.-Doz. Dr. med. Fred ZackTel. 0381/494 99 07

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

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Zack F, Rothschild MA, Wegener R (2007) Blitzunfall…Dtsch Ärzteblatt 104: A 3545-3549