Je lijf leeft verder na je dood

Het brein blijft elektrische signalen versturen, de lichaamscellen werken keihard en de armen bewegen nog maanden door. In de minuten, dagen en maanden na de dood vindt er een explosie van leven plaats.

Het brein blijft elektrische signalen versturen, de lichaamscellen werken keihard en de armen bewegen nog maanden door. In de minuten, dagen en maanden na de dood vindt er een explosie van leven plaats.

Getty Images

Twee maanden nadat Cody Smith en zijn halfzus India op een zomerse dag – 9 juli 1997 – in de Amerikaanse staat Ohio verdwenen, doken de lichamen van het tweetal op in het hoge gras bij een begraafplaats vlak bij hun huis.

De kinderen, 4 en 11 jaar oud, waren duidelijk niet in het gras gaan liggen om daar een natuurlijke dood te sterven, dus de politie stond voor een dubbele moord.

Maar de onderzoekers konden niet onmiddellijk het tijdstip van overlijden bepalen; de kinderen konden in principe op elk moment na hun verdwijning om het leven zijn gebracht.

De onderzoeker Neal Haskell bepaalde het beslissende tijdstip van overlijden in de zaak rond de moord op India en Cody Smith.

© Joe Burbank/AP/Ritzau Scanpix & NHM/SPL

De verdenking viel op de stiefvader van de kinderen, Kevin Neal, die al bekend was bij de politie, maar zijn criminele verleden bezorgde hem juist een alibi voor een deel van de periode.

19 dagen na de verdwijning van Cody en India werd Neal opgepakt voor een ander delict, dus vanaf die dag had hij 40 dagen, tot aan de macabere vondst, een waterdicht alibi.

Om hem aan te kunnen klagen voor de moorden moest de politie bewijzen dat de kinderen waren gestorven vóór 28 juli, toen Neal in de bak belandde.

De politie klopte aan bij de bioloog Neal Haskell. Hij richtte zich niet op de dood van de slachtoffers, maar op het leven in hun dode lichaam.

Zijn werk werd cruciaal voor de uitkomst van de zaak en heeft sindsdien onderzoekers geïnspireerd om dieper in het macabere onderzoeksveld te duiken.

De afgelopen jaren is uit een aantal onderzoeken gebleken dat dode lichamen bruisen van het leven – van hersenactiviteit tot genen die zich inschakelen en spartelende ledematen.

Golf verspreidt zich in de hersenen

De forensische geneeskunde maakt in deze eeuw een revolutie door.

Wetenschappers kregen er hulpmiddelen bij om video’s van bewakingscamera’s te analyseren, skeletten tot leven te brengen via computermodellen, chemische stoffen te onderzoeken en kleine beetjes DNA te ontrafelen.

Daardoor kan het forensisch onderzoek de politie nu méér en preciezere informatie over misdaad, slachtoffer en misdadiger verschaffen dan ooit.

20 uur nadat de dood is ingetreden duiken de eerste maden in een lijk op.

Een van de meest actieve takken van de forensische geneeskunde richt zich nu op wat er na de dood in het lichaam gebeurt.

Dit lijkt misschien eenvoudig: het lichaam wordt geheel en al uitgeschakeld en breekt vervolgens langzaam af. Maar uit een groot aantal onderzoeksresultaten blijkt dat het proces een stuk ingewikkelder is.

De eerste minuten

Als het hart niet meer klopt, krijgen de cellen geen zuurstof meer en kunnen ze geen energie meer produceren.

Die situatie is vooral kritiek voor de zenuwcellen van de hersenen – maar ze geven niet zomaar op, en hun laatste uitbarsting van elektrische activiteit begint na enkele minuten.

In 2018 onderzocht de Duitse neuroloog Jens Dreier het fenomeen voor het eerst bij mensen.

Dreier mat de hersenactiviteit van negen patiënten met ernstig hersenletsel. Zijzelf of hun naaste familieleden hadden besloten niet over te gaan tot reanimatie als ze zouden wegglijden.

Terwijl de patiënten dus op de dood wachtten, mocht Dreier elektroden in hun hersenen implanteren, waardoor hij kon meten hoe de elektrische signalen van de zenuwcellen zich tijdens en na het tijdstip van overlijden ontwikkelden.

Elektroden in de hersenen van stervende patiënten tonen aan dat er een golf van elektrische activiteit door het brein stroomt tijdens de minuten nadat het hart zijn laatste slag geslagen heeft.

© Claus Lunau

Stroom van ionen stuurt signalen door de hersenen

Hersencellen creëren vanbinnen een elektrisch signaal door elektrisch geladen ionen de cel in te laten stromen. Zogeheten ionenpompen sturen de ionen na afloop weer naar buiten, zodat de cel een nieuw signaal kan verzenden.

© Claus Lunau

Hersencellen schakelen zich uit om energie te besparen

Stopt het hart, dan sluiten de hersencellen hun ionkanalen binnen enkele minuten af, zodat ze geen elektrische signalen meer kunnen versturen. Op die manier besparen ze energie. Ze maken een herstart zodra er weer zuurstof is.

© Claus Lunau

Golf van elektrische chaos trekt door de hersenen

Bij een lang zuurstoftekort geven de zenuwcellen het op en stromen de ionen de cellen in, met als gevolg een golf van activiteit in het brein. Doordat de ionenpompen de cellen niet opladen, kunnen de hersenen geen signalen meer versturen.

Na een paar minuten van onvoldoende zuurstoftoevoer reageerden de zenuwcellen overal in de hersenen met het afsluiten van alle zenuwactiviteit; ze gingen in een soort stand-by.

Ze sterven niet af, maar proberen blijkbaar krachten te sparen voor wanneer de bloedtoevoer hersteld is. Artsen weten dat al jaren en daarom zetten ze in het geval van een hartstilstand alles op alles om het hart weer op gang te krijgen.

Maar Dreiers metingen toonden aan dat er zo’n drie minuten na de hartstilstand een golf van elektrische chaos door de hersenen trekt.

Aan het front van deze golf stromen elektrisch geladen ionen de zenuwcellen in, een proces waardoor de zenuwcellen normaal gesproken berichten naar elkaar kunnen sturen.

Minuten na de dood trekt er een elektrische golf door het brein.

© Claus Lunau

De zenuwcellen laden veelal snel weer op, zodat ze klaar zijn om nieuwe signalen te verzenden, maar dit gebeurt hier niet.

Wanneer de golf na 10 tot 30 minuten door de hele hersenen is getrokken, blijven de zenuwcellen achter in een zeer kritieke toestand en kunnen ze ook niet langer de elektrische signalen activeren waarvan wij levenden afhankelijk zijn.

Zodra het golffront gepasseerd is, zijn de reanimatiekansen erg klein. Maar met nader onderzoek kunnen de artsen achterhalen hoe ze de golf kunnen vertragen en dus tijd winnen om patiënten na een hartstilstand weer het leven in te kunnen halen.

De eerste uren

Genen zijn nog dagen actief

Een half uur na de dood zijn de hersenen definitief dood en heeft het hele lichaam te kampen met zuurstofgebrek.

Maar niet alle lichaamscellen geven het op. Zo ontstaat de paradoxale situatie dat de mens als organisme dood kan worden verklaard, hoewel veruit de meeste cellen in het lichaam nog in leven zijn.

Die gestreste cellen doen alles om zichzelf te redden, en in 2016 ontdekte de Amerikaanse moleculair bioloog en arts Peter Noble wat er na de dood in de cellen gebeurt.

Noble voerde zijn experimenten uit op muizen die hij eerst doodde en waarvan hij vervolgens met regelmatige tussenpozen weefselmonsters afnam.

© Shutterstock & Claus Lunau

Genen keren terug naar de foetusfase

Je lichaamscellen leven nog lang na je dood door. Nieuwe experimenten tonen aan dat de gestreste cellen meer dan duizend genen onder druk zetten in een wanhopige poging om zichzelf en het lichaam te redden. In de verwarring resetten ze zichzelf en schakelen ze genen in die anders alleen in de foetusfase actief zijn.

Uit de monsters extraheerde hij RNA-moleculen, die uit actieve genen ontstaan, en met behulp van een DNA-chip kon hij bepalen welke genen actief zijn in de uren na de dood.

Daaruit bleek dat de lichaamscellen in het eerste uur na de dood genen activeren die weefselschade kunnen herstellen of de biochemische omgeving van de cel in stand houden.

Tot Nobles verrassing zetten cellen ook genen aan die anders alleen actief zijn bij foetussen.

Maar volgens hem klopt dat wel. Bij de foetus zijn de cellen nog niet uitgegroeid tot bijvoorbeeld een lichtgevoelige cel in het netvlies van het oog of een insulineproducerende cel in de alvleesklier.

In de chaos van het dode lichaam is de functie van een cel niet van belang en keren de cellen terug naar de foetale toestand, waarin ze nog geen functie hadden.

120 minuten of meer kunnen de cellen in een kies overleven zonder zuurstof.

De eerste 12 uur na de dood neemt de activiteit van deze genen toe en doen andere genen vervolgens een poging om de eiwitten en vetmembranen van de cellen te beschermen.

Ten slotte geven de cellen het echter op en activeren ze de zelfmoordgenen, die een einde maken aan het lijden van de cellen – en na twee dagen zijn vrijwel alleen deze genen actief.

Het chronologische patroon van genactiviteit na de dood kan een belangrijk hulpmiddel worden voor forensische artsen om na een moord het sterfmoment te bepalen.

De eerste dagen

Bacteriën bloeien op

Dit patroon zou de recherche niet hebben geholpen in het geval van Cody en India Smith, want al lang voordat ze gevonden werden, waren ze dood. Gelukkig voor de recherche gaat het leven in het lichaam langer dan een paar dagen door.

Als de lichaamscellen afgestorven zijn, nemen andere cellen het over. Het menselijk lichaam huisvest ongeveer 40 biljoen bacteriën, en als de lichaamscellen zichzelf vernietigen, verspreiden bacteriën zich vanuit hun verblijfplaats, bijvoorbeeld de darmen, naar andere organen, zoals het hart, de lever en de hersenen.

In 2016 onderzocht microbioloog Gulnaz Javan de manier waarop bacteriën zich op 27 lijken stortten.

De lijken waren tussen de 3,5 uur en 10 dagen oud en het was duidelijk dat de verschillende bacteriesoorten elkaar in een vast patroon aflosten.

Soorten van het geslacht Lactobacillus gedijen het best als er zuurstof aanwezig is, en ze komen de eerste dagen in groten getale voor.

Neemt het aantal bacteriën toe en raakt de zuurstof op, dan nemen Clostridiumsoorten het over, die het juist goed doen bij zuurstofgebrek.

Een hart vol darmbacteriën

/ 3

Huidbacteriën zoeken het bloed op

De van nature voorkomende bacteriën op de huid – met name Staphylococcus en Streptococcus – dringen als een van de eerste het bloed en het lymfevocht in. Van hieruit verspreiden ze zich naar goed doorbloede organen, zoals lever en milt.

Darmbacteriën dringen organen binnen

Na de dood neemt het aantal darmbacteriën als Pseudomonas en Streptococcus, die gedijen zonder zuurstof, toe. De bacteriën breken de darmwand af en verspreiden zich
naar organen die anders geen bacteriën bevatten, zoals het hart en de lever.

Lichaamsbacteriën nemen de omgeving in

Bacteriën van het geslacht Firmicutes, die normaal in de darmen voorkomen, verlaten het lijk. Als het lijk op bosgrond ligt, kunnen de darmbacteriën bijvoorbeeld veel bacteriën verdringen die van nature in de bodem voorkomen.

© Claus Lunau

Javan en haar collega’s brachten de aanwezigheid van 30 verschillende bacteriën in allerlei organen in kaart.

Zo ontdekten ze dat elk orgaan bezet wordt door zijn eigen combinatie van bacteriën, en dat mannen en vrouwen om onbekende redenen worden binnengevallen door verschillende soorten bacteriën: de geslachten Pseudomonas en Clostridiales geven de voorkeur aan vrouwen, terwijl Clostridium en Streptococcus zich liever op lijken van mannen storten.

De bacteriële samenstelling in de loop van de tijd is erg complex, maar met behulp van statistische methoden slaagden Javan en haar collega’s erin een wiskundig model te creëren dat rechercheurs kan helpen het tijdstip van overlijden te bepalen van een lijk dat al dagen ergens ligt.

Insecten lossen moordraadsel op

Bacteriën losten de moord op India en Cody niet op. Daarom richtte de recherche zich op een andere groep organismen die leven in een dood lichaam creëren: insecten.

Net als de genen en bacteriën volgen de insecten een vast patroon na de dood – en dat patroon kende bioloog Neal Haskell op zijn duimpje.

Toen de politie contact met hem opnam, begon hij onmiddellijk met zijn onderzoek. Hij keek eerst naar bromvliegen, die tot de eerste insecten behoren die bij een lijk aankomen.

Slechts enkele minuten na de dood leggen ze al eitjes in lichaamsopeningen of wonden.

2000 eitjes kan een bromvlieg in haar twee weken durende volwassen bestaan leggen.

De vliegen kennen zes ontwikkelingsstadia in hun vier weken lange leven, en onderzoekers weten precies hoe lang elke fase duurt.

Die tijd is echter afhankelijk van de temperatuur, dus Haskell vroeg informatie over het weer op bij een plaatselijk weerstation.

Uit de bromvliegeneitjes komen maden, die drie stadia doorlopen eer ze verpoppen en zich uiteindelijk uit hun cocon wurmen als volgroeide vliegen.

Haskell vond 50 lege poppen, maar geen eitjes, maden, levende poppen of vliegen: de vliegen hadden er dus al minstens één levenscyclus op zitten en de sterk ontbonden lijken verlaten.

Na de bromvlieg stort een andere vlieg, Piophila foveolata, zich op ontbindende lichamen.

Haskell vond honderden van deze vliegen in weefselmonsters van de lijken, en ze hadden het derde stadium al bereikt: dat van maden.

Dit betekende dat de vliegen minstens 45 dagen voordat de lijken werden gevonden aankwamen, dus op z’n laatst op 23 juli.

En omdat de soort zich pas op lijken stort als ze minstens negen dagen oud zijn, stelde Haskell vast dat de twee kinderen vóór 14 juli moesten zijn gedood.

Die conclusie werd bevestigd door een andere vlieg, de Cochliomyia macellaria – of liever de afwezigheid daarvan.

Deze bromvlieg overwintert niet in het koele Ohio, waar de kinderlijken werden gevonden, maar arriveert daar half juli vanuit warmere contreien.

Omdat de vlieg haar eitjes alleen in zeer verse lijken legt, moeten de lichamen van de kinderen half juli al enkele dagen in het gras hebben gelegen.

Het alibi van de stiefvader verdampte.

Neal Haskell lichtte zijn bevindingen toe voor de rechtbank en stelde vast dat de twee kinderen waren vermoord tussen 9 juli – de dag waarop ze verdwenen – en 14 juli.

De moorden werden dus gepleegd zeker twee weken voordat hun stiefvader, Kevin Neal, werd opgepakt, waarmee zijn alibi verviel.

Alle bewijsmateriaal wees nu naar Kevin Neal, en de rechter gaf hem levenslang voor de moord op zijn twee stiefkinderen.

De eerste maanden

Lijk beweegt nog na de dood

Vanwege zaken als die van India en Cody Smith blijven wetenschappers het leven van het lichaam na de dood onderzoeken.

En een van de laatste grote doorbraken is dat een nog ongekend proces lijken langer dan een jaar in beweging kan houden.

Forensisch arts Alyson Wilson, die de ontdekking deed, voert haar experimenten uit op een zogenoemde bodyfarm op een geheime locatie buiten de Australische stad Sydney.

Veel lijken op de Australische bodyfarm, AFTER, worden tegen aaseters beschermd.

© Anna Zhu/University of Technology Sydney & Shutterstock

De bodyfarm bestaat uit een stuk ongerepte natuur met bomen en struiken, waar 70 lijken ongestoord liggen te rotten.

Een lijk van een volwassen man werd door Wilson voortdurend in de gaten gehouden sinds het enkele uren na diens dood op de bosbodem werd neergelegd.

Met een vastgezette camera heeft de forensisch arts gedurende 17 maanden elk half uur een foto van het lijk gemaakt, waarna ze de vele foto’s heeft samengevoegd tot een video, zodat ze het ontbindingsproces tot in detail kan volgen.

Lichamen liggen niet stil na de dood. Door de inwerking van gassen, insecten en een lage luchtvochtigheid bewegen lijken nog weken of zelfs maanden na de laatste hartslag.

© Claus Lunau

Lichaam zwelt op en kleding laat los

Door de afbraak van weefsel hopen gassen zich in de lichaamsholten op, en buikholte en onderlijf zwellen flink op. Daardoor kan het lijk uit strakzittende kleding barsten.

© Claus Lunau

Insecten laten het lijk krimpen

Insecten, en vooral maden van vliegen, knagen zich door het weefsel heen en laten de gassen ontsnappen. Door de activiteit van de insecten kan het lijk zich verplaatsen.

© Claus Lunau

Ledematen blijven lang in beweging

Het weefsel kan bij een lage luchtvochtigheid uitdrogen en gedeeltelijk gemummificeerd worden. Tijdens dit proces kunnen pezen zich samentrekken en de ledematen laten bewegen.

Tot verrassing van Wilson bleek dat het lijk niet stillag, maar gedurende de gehele periode bewoog. De armen bewogen van het lichaam af naar boven, zoals wanneer je een sneeuwengel maakt, en de hand ging heen en weer, alsof het lijk iemand wilde aaien.

De oorzaak van de levendige gebaren van het lijk is waarschijnlijk dat de droge huid en pezen samentrekken en uitzetten met de temperatuursverandering mee, en die ontdekking kan van groot belang zijn bij het recherchewerk.

Zo kan een zelfmoord op een moord lijken als het lijk zijn hand van het pistool af beweegt.

Wilsons werk laat zien dat we nog veel te leren hebben – en ontdekkingen blijven de kansen vergroten dat verdachten een eerlijk vonnis krijgen.

VIDEO: Kijk mee op de bodyfarm in Australië