Электрический удар, фибрилляция и асфиксия, электрошок.

Электрический удар— это возбуждение живых тканей организма проходящим через него электрическим током, сопровождающееся судорожными сокращениями мышц. При электрических ударах исход воздействия тока на организм может быть различным— от легкого, едва ощутимого судорожного сокращения мышц пальцев руки до прекращения работы сердца или легких, т. е. до смертельного поражения.

В зависимости от исхода воздействия тока на организм электрические удары делятся на следующие четыре степени:

I —судорожное сокращение мышц без потери сознания;

II —судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с nсохранившимися дыханием и работой сердца;

III — потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания (либо того и другого вместе);

IV — клиническая смерть, т. е. отсутствие дыхания и кровообращения.

Клиническая (мнимая) смерть — переходный период от жизни к смерти, наступающий с момента прекращения деятельности сердца и легких.

У человека, находящегося в состоянии клинической смерти, отсутствуют все признаки жизни: он не дышит, его сердце не работает, болевые раздражения не вызывают никаких реакций, зрачки глаз расширены и не реагируют на свет. Однако в этот период жизнь в организме еще полностью не угасает, ибо ткани его умирают не все сразу и не сразу прекращаются функции различных органов. При этом почти во всех тканях организма продолжаются обменные процессы, хотя и на очень низком уровне, резко отличающиеся от обычных, но достаточные для год держания минимальной жизнедеятельности. Эти обстоятельства позволяют, воздействуя на более стойкие жизненные функции организма, восстановить угасающие или только что угасшие функции, т. е. оживить умирающий организм.

При клинической смерти первыми начинают погибать очень чувствительные к кислородному голоданию клетки коры головного мозга (нейроны), с деятельностью которых связаны сознание и мышление. Поэтому длительность клинической смерти определяется временем с момента прекращения сердечной деятельность и дыхания до начала гибели клеток коры головного мозга; в большинстве случаев она составляет 4—5 мин, а при гибели здорового человека от случайной причины, например от электрического тока, — 7—8 мин. Бели смерть наступила в результате тяжелой болезни, т. е. когда организм исчерпал значительную часть своих жизненных сил, клиническая смерть может длиться всего несколько секунд.

Биологическая (истинная) смерть—необрати-1: мое явление, характеризующееся прекращением биологических процессов в клетках и тканях организма и распадом белковых » структур; она наступает по истечении периода клинической 1

смерти. I

Причинами смерти от электрического тока могут быть: прекращение работы сердца, прекращение дыхания и электрический шок.

Прекращение работы сердца — результат прямого воздействия тока на мышцу сердца, т. е. прохождение тока посредственно в области сердца, а иногда и результатом реф­лекторного действия, когда сердце не лежит на пути тока. В обо­их случаях может произойти остановка сердца или наступить его фибрилляция.

Фибрилляция — это хаотические быстрые и разновремен­ные сокращения волокон сердечной мышцы (фибрилл), при ко­торых сердце перестает работать как насос, т. е. оно не в со­стоянии обеспечить движение крови по сосудам. В результате остановки или фибрилляции сердца в организме прекращается кровообращение, а следовательно, прекращается доставка кис­лорода кровью из легких к тканям и органам, что и вызывает ги­бель организма.

Прекращение дыхания вызывается прямым, а иног­да рефлекторным воздействием тока на мышцы грудной клетки, участвующие в процессе дыхания. Человек начинает испытывать затруднение дыхания уже при токе, равном 20—25 мА (50Гц), которое усиливается с ростом тока. При длительном действии такого тока (несколько минут) наступает так называемая асфик­сия (удушье) в результате недостатка кислорода и избытка угле­кислоты в организме. Прекращение дыхания возможно и в ре­зультате кратковременного (несколько секунд) воздействия боль­шого тока (несколько сотен миллиампер и более), который мо­жет вызвать паралич дыхания.

Электрический шок — своеобразная тяжелая нервно-рефлекторная реакция организма в ответ на сильное раздраже­ние электрическим током, сопровождающаяся опасными рас­стройствами кровообращения, дыхания, обмена веществ и т. п. Шоковое состояние длится от нескольких десятков минут до су­ток. После этого может наступить или гибель организма в ре­зультате полного угасания жизненно важных функций, или пол­ное выздоровление как результат своевременного активного ле­чебного вмешательства.

10 К факторам, влияющим на исход поражения электрическим током, относят:

Величина тока.

Величина напряжения.

Время действия.

Род и частота тока.

Путь замыкания.

Сопротивление человека.

Окружающая среда.

Фактор внимания.

Величина тока

По величине тока, токи подразделяются на:

неощущаемые (0,6 – 1,6мА);

ощущаемые (3мА);

отпускающие (6мА);

неотпускающие (10-15мА);

удушающие (25-50мА);

фибрилляционные (100-200мА);

тепловые воздействия (5А и выше).

Величина напряжения и 2.3. Время действия

По ГОСТ 12.1.038-82 ССБТ “Предельно допустимые величины напряжений и токов. Электробезопасность”. Факторы величины напряжения и время воздействия электрического тока, приведены в табл. 1.

Таблица 1

Время действия, сек.	Длительно	До 30		0,5	0,2	0,1
Величина тока, мА.
Величина напряжения, В.

При кратковременном воздействии (0,1-0,5с) ток порядка 100мА не вызывает фибрилляции сердца. Если увеличить длительность воздействия до 1с, то этот же ток может привести к смертельному исходу. С уменьшением длительности воздействия значение допустимых для человека токов существенно увеличивается. При изменении времени воздействия от 1 до 0,1с допустимый ток возрастает в 16 раз.

Кроме того, сокращение длительности воздействия электрического тока уменьшает опасность поражения человека исходя из некоторых особенностей работы сердца. Продолжительность одного периода кардиоцикла (рис. 2.1.) составляет 0075-0,85с.

В каждом кардиоцикле наблюдается период систолы, когда желудочки сердца сокращаются (пик QRS) и выталкивают кровь в артериальные сосуды.

Фаза Т соответствует окончанию сокращения желудочков и они переходят в расслабленное состояние. В период диостола желудочки наполняются кровью. Фаза Р соответствует сокращению предсердий. Установлено, что сердце наиболее чувствительно к воздействию электрического тока во время фазы Т кардиоцикла. Для того чтобы возникла фибриляция сердца, необходимо совпадение по времени воздействия тока с фазой Т, продолжительность которой 0,15-0,2с. С сокращением длительности воздействия электрического тока вероятность такового совпадения становится меньше, а следовательно, уменьшается опасность фибриляции сердца. В случае несовпадения времени прохождения тока через человека с фазой Т токи, значительно превышающие пороговые значения, не вызовут фибриляции сердца.

Род и частота тока

Постоянный и переменный токи оказывают различные воздействия на организм главным образом при напряжениях до 500 В. При таких напряжениях степень поражения постоянным током меньше, чем переменным той же величины. Считают, что напряжение 120 В постоянного тока при одинаковых условиях эквивалентно по опасности напряжению 40 В переменного тока промышленной частоты. При напряжении 500В и выше различий в воздействии постоянного и переменного токов практически не наблюдаются.

Исследования показали, что самыми неблагоприятными для человека являются токи промышленной частоты (50Гц). При увеличении частоты (более 50Гц) значения неотпускающего тока возрастает. С уменьшением частоты (от 50Гц до 0) значения неотпускающего тока тоже возрастает и при частоте, равной нулю (постоянный ток – болевой эффект), они становятся больше примерно в три раза.

Значения фибрилляционного тока при частотах 50-100Гц равны, с повышением частоты до 200Гц этот ток возрастает примерно в 2 раза, а при частоте 400Гц – почти в 3,5 раза.

Путь замыкания тока

При прикосновении человека к токоведущим частям путь тока может быть различным. Всего существует 18 вариантов путей замыкания тока через человека. Основные из них:

· голова – ноги;

· рука – рука;

· правая рука – ноги;

· левая рука – ноги;

· нога – нога.

Степень поражения в этих случаях зависит от того, какие органы человека подвергаются воздействию тока, и от величины тока, проходящего непосредственно через сердце. Так при протекании тока по пути “рука – рука” через сердце проходит 3,3% общего тока, по пути “левая рука - ноги” 3,7%, “правая рука – ноги” 6,7%, “нога – нога” - 0,4%. Величена неотпускающего тока по пути “рука – рука” приблизительно в два раза меньше, чем по пути “рука – ноги”.

Сопротивление человека

Величина тока походящего через какой-либо участок тела человека, зависит от приложенного напряжения (напряжения прикосновения) и электрического сопротивления оказываемого току данным участком тела.

Между воздействующим током и напряжением существует нелинейная зависимость: с увеличением напряжения ток растет быстрее. Это объясняется главным образом нелинейностью электрического сопротивления тела человека. На участке между двумя электродами электрическое сопротивление тела человека в основном состоит из сопротивлений двух тонких наружных слоев кожи, касающихся электродов, и внутреннего сопротивления остальной части тела. Плохо проводящий ток наружный слой кожи, прилегающий к электроду, и внутренняя ткань, находящаяся под плохо проводящим слоем, как бы образуют обкладки конденсатора емкостью С и сопротивлением его изоляции V_н. С увеличением частоты тока сопротивление тела человека уменьшается и при больших частотах практически становится равным внутреннему сопротивлению.

При напряжении на электродах 40-45В в наружном слое кожи возникают значительные напряженности поля, которые полностью или частично нарушают полупроводящие свойства этого слоя. При увеличении напряжения сопротивление тела уменьшается и при напряжении 100-200В падает до значения внутреннего сопротивления тела. Это сопротивление для практических расчетов может быть принято равным 1000 Ом.

Окружающая среда

Влажность и температура воздуха, наличие заземленных металлических конструкций и полов, токопроводящая пыль и другие факторы окружающей среды оказывают дополнительное влияние на условие электробезопасности. Во влажных помещениях с высокой температурой или наружных электроустановках складываются неблагоприятные условия, при которых обеспечивается наилучший контакт с токоведущими частями. Наличие заземленных металлических конструкций и полов создает повышенную опасность поражения в следствии того, что человек практически постоянно связан с одним полюсом (землей) электроустановки. Токопроводящая пыль также улучшает условия для электрического контакта человека как с токоведущими частями, так и с землей.

Фактор влияния

Фактор влияния играет важную роль при поражении электрическим током. На рис.2.3. представлен график зависимости освобождаемости студентов при поражении электрическим током, если им известно о том, что установка находится под напряжением.

11 Электрическая цепь через тело человека относится к цепям с активными параметрами. Всякой живой ткани, будь то слож­нейшая жизнеопределяющая система или отдельная клетка, присуща электрическая активность. Величина характеризующих ее биопотенциалов свидетельствует о нормальном или ненор­мальном состоянии ткани (клетки, системы или организма че­ловека в целом). Подавление или усиление электрической ак­тивности в результате возникновения электрической цепи через тело человека может само по себе предопределить развитие реакций организма человека и тяжесть исхода.

Приведем пример, касающийся важнейшего фермента крови,- гемоглобина, функция которого транспортировать кис­лород из легких в ткани, а углекислый газ — из организма во внешнюю среду. Гемоглобин содержится в эритроцитах, число и состояние которых предопределяют нормальное кровообраще­ние. Эритроциты обладают постоянно меняющейся поляриза­цией, а следовательно, и постоянно меняющейся величиной элек­трических зарядов. Поляризация и определенная величина за­рядов свидетельствуют о выполнении эритроцитом его функций. Электрический ток, распространяясь по системе кровеносных сосудов (а такое распространение происходит практически при каждой электротравме), может привести к изменению электри­ческой активности эритроцитов, нарушить их деятельность.

В ряде исследований допускается, что раздражающим, болевым действием можно изменить кривую э. д. с. Сердечной мышцы. Так, из работы А. И. Ильиной и С. И. Теплова следует, что биотоки «взаимодействуют» с током в электриче­ской цепи, возникающей через тело человека. Это взаимодей­ствие может оказать специфическое влияние на физиологические функции человека и на величину его полного электрического сопротивления.

Таких специфических примеров, характеризующих электрическую цепь через тело человека, можно привести множество. Но эта цепь подчиняется и общим электрофизическим законо­мерностям, свойственным любой электрической цепи с нелиней­ными параметрами. Эти закономерности описывают тепловые электролитические, электродинамические и любые иные явления, возникающие при том или ином перемещении электрических зарядов. Непростыми по природе и происходящим в них явле­ниям могут быть и другие элементы, оказавшиеся в цепи, воз­никшей через тело человека.