Действие электрического тока на организм человека

Электрический ток, проходя через организм человека, воздействует на него:

- термически - проявляется в ожогах кожных покровов и нагревании до высоких температур внутренних органов;

- электролитически - выражается в разложении органических жидкостей (крови, лимфы), вызывая нарушение их физико-химического состава;

- биологически - проявляется в раздражении тканей организма и в нарушении внутренних биоэлектрических процессов;

- механически - выражается в повреждении тканей организма (главным образом мышечных), стенок кровеносных сосудов, легочной ткани в результате электродинамического эффекта.

Условно электротравмы подразделяются на три вида: местные, общие (называемые электрическим ударом) и смешанные.

Местные электротравмы - это четко локализованные нарушения целостности тканей организма человека, чаще всего повреждения кожи, а также связок и костей.

Характерные виды местных электротравм - электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, электроофтальмия и механические повреждения.

Ожог - наиболее распространенный вид местных электротравм (65% от общего количества травм). Ожоги бывают двух видов:

- токовый (или контактный) - возникает в результате контакта человека с токоведущей частью электроустановки;

- дуговой - обусловлен воздействием электрической дуги в которой развивается очень высокая температура. В отдельных случаях дуга может от токоведущих частей перебросится на тело человека. При этом происходит обугливание тканей на пути прохождения тока.

Электрические знаки возникают в результате поверхностных нарушений кожного покрова и лимфатических путей и представляют собой четко очерченные пятна на коже серого или серо-желтого цвета. Их форма часто повторяет форму токоведущих частей с которыми произошел контакт.

Металлизация возникает в результате проникновения в верхние слои кожи расплавленных частичек металла токопровода при возникновении электрической дуги.

Пораженный участок кожи имеет шероховатую поверхность, окраска которого определяется цветом металла токопровода: зеленая при контакте с медью, серая с алюминием, сине-зеленая - с латунью, желто-серая со свинцом.

Электроофтальмией называются воспаление наружных оболочек глаза в результате воздействия мощного ультрафиолетового излучения при возникновении электрической дуги.

Под действием электрического тока у человека возникают судорожные сокращения мышц, которые могут привести к разрывам кожного покрова, кровеносных сосудов, связок и нервных тканей, а также к вывихам и переломам костей.

Электрическим ударом называется возбуждение живых тканей организма проходящим через него электрическим током, сопровождающееся непроизвольным сокращением мышц.

Электроудары подразделяются на четыре степени:

- судорожное сокращение мышц без потери сознания;

- судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с сохранением дыхания и работы сердца;

- потеря сознания и нарушение сердечной деятельности и дыхания;

- клиническая смерть, т.е. отсутствие дыхания и кровообращения.

Степень опасности воздействия тока на организм зависит от:

- электросопротивления тканей кожного покрова и внутренних органов;

- силы электрического тока и приложенного напряжения;

- длительности воздействия тока;

- пути прохождения тока через организм;

- рода и частоты тока;

- состояния организма человека;

- внешних условий (от состояния окружающей среды).

Ткани тела являются проводником электрического тока.

Ниже приведены значения удельного электросопротивления (Ом) разных видов ткани при действии переменного тока в 50 Гц:

кожа сухая 3х10³ – 2х10⁴

кости 10⁴ - 10⁶

Жировая ткань 30 - 100

Мышечная ткань 1,5 - 3,0

Кровь 1,0 - 2,0

Спинномозговая жидкость 0,5 - 0,6

Кожа, кости, жировые ткани обладают большим, а мышечные ткани, кровь, спинной и головной мозг меньшим электросопротивлением.

Наибольшим сопротивлением обладает кожа особенно ее верхний слой (эпидермис). При удалении эпидермиса сопротивление снижается до 500 - 700 Ом, наличие на коже различных повреждений, потертостей, порезов, ссадин, - резко уменьшает в этих местах электросопротивление.

Сопротивление тела человека, непостоянно. Оно зависит от состояния кожи, параметров электрической цепи, физиологических факторов, состояния окружающей среды.

Сопротивление тела человека резко падает в случае увлажнения кожи, наличия на ней пота и грязи. Кроме того, имеются участки тела особенно уязвимые для поражения током (акупунктурные точки площадью 2-3 мм²). Зоны акупунктации - тыльная часть кисти, шея, висок, район позвоночника, передняя часть ноги. Сопротивление тела падает при увеличении силы тока и длительности его воздействия, происходит это за счет местного нагрева кожи, приводящего к усилению снабжения этого участка кровью и увеличению потовыделения. Повышение напряжения также существенно (в десятки раз) уменьшает сопротивление кожи в результате пробоя и возрастания силы тока.

Кроме того, сопротивление тела зависит от рода и частоты тока, от пола и возраста: у женщин сопротивление меньше, чем у мужчин, у детей меньше, чем у взрослых, у молодых людей меньше, чем у пожилых. Объясняется это толщиной и степенью огрубления верхнего слоя кожи.

Основным фактором, обусловливающим исход поражения организма является сила тока. Человек начинает ощущать воздействие проходящего через него переменного тока величиной 0,6-1,5 мА, который называется пороговым ощутимым. При токе 10-15 мА человек не может оторвать рук от токоведущих частей, такой ток называется неотпускающим. Ток 50 мА поражает органы дыхания и сердечно-сосудистую систему. При силе тока 100 мА наступает фибрилляция сердца и, затем, его остановка. Ток > 5 А приводит к немедленной остановке сердца.

Чем продолжительнее действие тока, тем больше вероятность тяжелого или смертельного исхода, так как с увеличением времени за счет падения электросопротивления увеличивается сила тока. Кроме того, повышается вероятность совпадения момента прохождения тока через сердце с особенно уязвимой для тока фазой Т кардиоцикла. Эта фаза заканчивается в расслабленное состояние, что повышает вероятность возникновения фибрилляции.

Особенно опасным является прохождение тока через жизненно важные органы: сердце, легкие, головной мозг. Наиболее характерные цепи тока: рука-нога, рука-рука, рука-туловище (соответственно 56,7; 12,2; 9,8% травм с тяжелым исходом). Наименее опасным является путь от ноги к ноге.

Постоянный ток в 4 - 5 раз безопаснее переменного частотой 50 Гц. Однако это справедливо только для относительно небольших напряжений (до 200 - 250 В). При напряжении 400 - 600 В опасность постоянного тока практически одинакова с переменным, а при напряжении > 600 В даже больше, чем при переменном. С увеличением частоты от 0 до 50 Гц переменного тока полное сопротивление тела уменьшается, и величина тока возрастает. Дальнейшее повышение частоты приводит к снижению опасности поражения (электрического удара), которая практически исчезает При частоте 450 ~ 500 Гц. Однако сохраняется опасность ожогов. При продолжительности воздействия тока Iс напряжении 36 В допустимая сила тока в нетоковедущих частях электроустановки не должна превышать 6 мА.