Sangre 4: Manchas de sangre pasivas – Escena del crimen

Objetivo: ¿Cómo analizan los científicos las manchas de sangre?

Objetivos: Los estudiantes serán capaces de:
1) Entender cómo la composición molecular de un líquido afecta a su viscosidad, tensión superficial y densidad.
2) Explicar cómo las características físicas de la sangre afectan a los patrones que hace al impactar.
3) Discutir cómo las diferentes superficies afectan a la apariencia de las manchas de sangre.
4) Trabajar en grupos para investigar cómo la altura y el ángulo de impacto afectan a la apariencia de las manchas de sangre.
Motivación: Muestre a los alumnos varios líquidos -leche, agua, sangre, jarabe de maíz, etc. — y pídales que predigan qué líquido fluirá más rápidamente por una superficie inclinada. Discuta la viscosidad (la resistencia de un líquido a fluir).
¿Cuántas gotas de cada líquido pueden colocarse en un centavo sin desbordarse? Discute la tensión superficial.
Contexto:
Blood is considered to be a fluid. A fluid is a substance with no fixed shape and is subject to external pressure. A fluid can be either a liquid or a gas. A liquid is a fluid that has a fixed volume while a gas is afluid that can expand indefinitely.

Viscosity: Viscosity is defined as a fluid’s resistance to flow. The more viscous a substance is, the more slowly it will flow. The SI unit for viscosity is the Pascal second. Fluid viscosity is compared to water that has a viscosity of one. Blood is thicker than water and is viscous primarily due to the cellular component. The viscosity of some common substances, including blood:

Liquid Viscosity (mP·s-1)
Milk (25oC) 3
Blood (37oC) 3-4
Glycerin (20oC) 1420
Mercury (15oC) 1.55
Water (20oC) 1.0
Water (100oC) 0.28

Surface tension: Surface tension is the force that pulls the surface molecules towards the interior of a liquid, decreasing the surface area and causing the liquid to resist penetration or separation. Surface tension is the tendency of the surface of a liquid to contract to the smallest area possible. The fluid is able to do this as the cohesive forces are stronger on the surface of liquids as there are no neighbouring molecules above. Como resultado, hay fuerzas de atracción más fuertes entre las moléculas y sus vecinas más cercanas en la superficie; la fuerza de tensión superficial ejerce realmente una fuerza hacia arriba. La tensión superficial es como tener una película elástica sobre la superficie.
La tensión superficial es importante en el análisis de patrones de manchas de sangre ya que;
la fuerza gravitacional debe superar la tensión superficial de la sangre antes de que una gota de sangre pueda caer, y las gotas de sangre permanecen intactas mientras se mueven por el aire debido a la tensión superficial.

Densidad:

La densidad se define como la masa por unidad de volumen. La densidad del agua es de 1000 kg/m3. La densidad de la sangre es proporcional a la concentración total de proteínas o al componente celular de la sangre y sólo se ve influenciada en menor medida por otros iones, gases, etc. que están disueltos en el plasma. La densidad del plasma sanguíneo es de aproximadamente 1025 kg/m3 y la densidad de las células sanguíneas que circulan en la sangre es de aproximadamente 11 25 kg/m3. La densidad media de la sangre total de un ser humano es de unos 1060 kg/m3.

Gotas de sangre: La aplicación de una fuerza a una masa de sangre hace que ésta se rompa en gotas. A medida que una gota de sangre se desplaza por el aire, mantiene una forma esférica debido a la tensión superficial. Las gotas más pequeñas (de 1 mm de diámetro o menos) son esferas casi perfectas, mientras que las más grandes oscilan debido a otras fuerzas que actúan sobre la gota. Las gotas no se «rompen» mientras están en movimiento; sería necesario aplicar otra fuerza para que las gotas se dividieran más. Las oscilaciones no suelen tener ningún efecto sobre el patrón de salpicaduras resultante, excepto en los casos en los que sólo hay unas pocas manchas y están presentes en superficies situadas a menos de 100 cm de la fuente.
Impacto: Cuando una gota de sangre golpea una superficie horizontal a 90 grados, produce una mancha circular. Si la textura de la superficie es lisa, como el cristal o una baldosa pulida, la tensión superficial mantendrá la gota en el patrón circular. Esencialmente, la superficie influye en el flujo de salida. La tensión superficial asegura que la gota se colapse uniformemente, sin embargo, la superficie lisa significa que el flujo de salida del borde es uniforme.

Dirección: Los investigadores de la escena del crimen pueden determinar la dirección en la que se desplazaba una gota de sangre, ya que las gotas impactan contra las superficies de manera consistente. La gota seguirá moviéndose por la misma trayectoria que llevaba antes de chocar con la superficie. Cuando impacta contra una superficie, la sangre de la gota se desplaza hacia el exterior durante la fase de colapso, creando una mancha elíptica o circular. El eje largo de la mancha (eje mayor) indica la dirección en la que se desplazaba la gota antes de entrar en contacto con la superficie receptora y, por tanto, la dirección de la que procede.

Análisis del patrón de las manchas de sangre: Las escenas del crimen que implican derramamiento de sangre a menudo contienen una gran cantidad de información en forma de manchas de sangre. El patrón, el tamaño, la forma y la ubicación de dichas manchas pueden ser muy útiles en la reconstrucción de los hechos ocurridos.

Categorías de manchas de sangre

1. Pasivas
a. formadas por la fuerza de la gravedad que actúa sola
b. subdivididas (gotas, patrones de goteo, charcos, coágulos)
c. que rezuman o brotan del cuerpo, goteo del dedo o del brazo, gotas de un cuchillo

2. De transferencia
a. la superficie ensangrentada húmeda entra en contacto con una superficie secundaria
b. mancha, mancha, mancha o mancha
c. ejemplos, mancha de dedo, mancha de mano en la ropa, huella de zapato, patrón de tejido en los pantalones

3. Salpicadura de sangre proyectada
a. cuando la fuente de sangre expuesta es sometida a una acción o fuerza mayor que la gravedad
b. Actividad interna (sangre expirada) O fuerza externa (apuñalamiento, golpiza, disparo)
c. se subdivide en
– chorro arterial
– manchas de desprendimiento: sangre liberada de un objeto portador de sangre en movimiento
– salpicaduras de impacto: la fuente de sangre recibe un golpe o fuerza que resulta en la dispersión aleatoria de gotas más pequeñas

Resumen de la lección:
Las pruebas de salpicaduras de sangre jugaron un papel clave en el análisis forense. ¿Cómo afectan la altura, la velocidad y la dirección a la forma de los patrones de salpicaduras de sangre?
Ejercicio 1: La sangre se libera como gotas individuales desde varias alturas y se mide el diámetro de la mancha resultante. Los estudiantes grafican la altura desde la que se dejó caer la sangre frente al diámetro de la gota. Este gráfico puede utilizarse para predecir la altura desde la que se originó una gota de sangre, si sólo se conoce el diámetro de la salpicadura y el tamaño de la gota. ¿A qué altura deja de aumentar el diámetro de la gota? ¿Por qué ocurre esto?
Ejercicio 2: Los alumnos dejan caer varias gotas de sangre desde varias alturas. ¿Cómo afecta la altura al aspecto de las gotas? Repite la operación en diferentes superficies. ¿Cómo afecta la textura de la superficie al aspecto de las gotas?