Действие электрического тока на организм человека

План Введение

1. Общая характеристика электрической энергии

2. Особенности воздействия электрического тока на организм человека

3. Степени воздействия тока при прохождении через организм человека Выводы Литература электрический ток травма человек Введение Анализ производственного травматизма показывает, что число травм, вызванных воздействием электрического тока является незначительной и составляет около 1%, однако из общего количества смертельных несчастных случаев доля электротравм уже составляет 20−40% и занимает одно из первых мест. Наибольшее количество случаев электротравматизма, в том числе со смертельным исходом, происходит при эксплуатации электроустановок напряжением до 1000 В, что связано с их распространением и относительной доступностью практически для каждого, кто работает на производстве. Случаи электротравматизма, при эксплуатации электроустановок напряжением свыше 1000 В редкие, что обусловлено незначительным распространением таких электроустановок и обслуживанием их высококвалифицированным персоналом.

Основными причинами электротравматизма на производстве являются: случайное прикосновение к неизолированных токоведущих частей электрооборудования, использование неисправных ручных электроинструментов, применение нестандартных или неисправных переносных светильников напряжением 220 или 127 В, работа без надежных защитных средств и предохранительных приспособлений; прикосновения к незаземленным корпусов электрооборудования, оказавшимся под напряжением вследствие повреждения изоляции; несоблюдение правил устройства, технической эксплуатации и правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок и др.

Раздражение тканей организма в результате действия электрического тока может быть прямым, когда ток проходит непосредственно через эти ткани, и рефлекторным (через центральную нервную систему), когда ткани не находятся на пути прохождения тока.

1. Общая характеристика электрической энергии Электрическая энергия широко используется в промышленности, и транспорте, в сельском хозяйстве, быту.

Широкое и разнообразное применение электрической энергии объясняется ее следующим признакам:

электрическую энергию можно получить из других видов энергии: механической, тепловой, ядерной, химической, лучевой;

большое количество электрической энергии со скоростью света с относительно малых потерь передается на огромные расстояния. В наше время действуют линии электропередачи, протяженностью более тысячи километров;

электрическая энергия легко распределяется между датчиками практически любыми порциями. В технике связи, автоматике и измерительной технике используются устройства, мощность которых измеряется единицами, а то и десятыми долями судьбы ватт. Одновременно является электрические устройства (двигатели, нагревательные установки) мощностью в тысячи и десятки тысяч киловатт;

сравнительно легко электрическая энергия преобразуется в другие виды энергии: механическую, тепловую, лучевую, химическую. Преобразования электрической энергии в механическую с помощью электродвигателей позволяет наиболее удобно, технически совершенно, сберегательный приводить в движение разнообразные машины и механизмы в промышленности, сельском хозяйстве, транспорте, быту. Электрические источники света обеспечивают высокое качество искусственного освещения.

Без телевизоров, радиоприемников, магнитофонов, холодильников, пылесосов, стиральных машин, электроутюгов, електрофикованих кухонных приборов мы уже не представляем себе жизнь. Все это электрификация, с помощью которой человек мильйонноразово увеличила свою силу. Всесторонняя механизация энергетической деятельности человека обусловила невиданное усложнение технических систем и управления ими.

Возникла неотложная потребность усиления интеллектуальной деятельности человека. Человек совершил качественный переход и в этой области, изобретя электронную вычислительную машину (ЭВМ) — двигатель новой научно-технической революции. Основная ее задача — автоматизация интеллектуальной деятельности человека, а в будущем — создание искусственного интеллекта.

Человек поставил себе на службу силу электричества. Но кроме благ, которые создает электричество, она является источником высокой опасности, а интенсивность ее использование повышает угрозу этой опасности. Следует отметить, что при разработке техники человек создает ее как можно менее опасной, создает соответствующие средства защиты от опасности, выбирает способы действия с учетом опасности. Но несмотря на эти меры, с развитием электротехники и рост использования электротехники опасность растет быстрее, чем человеческая противодействие. В чем же заключается опасность электричества? Чтобы ответить на этот вопрос, надо познать природу электричества и его влияние на организм человека.

Электричество — совокупность явлений, обусловленных существованием, движением и взаимодействием электрически заряженных тел или частиц.

Электрический ток — это упорядоченное (направленное) движение электрически заряженных частиц.

Ток в металлах обусловлен наличием свободных электронов, в электролитах — ионов. Конечно силой, которая вызывает такое движение, является сила со стороны электрического поля внутри проводника, которое определяется электрическим напряжением на концах проводника.

Наличие электрического тока в проводниках приводит к их нагреванию, изменения химического состава, создания магнитного поля.

Электрические приборы, установки, оборудование, с которыми человек имеет дело, представляют для нее большую опасность, которая усугубляется тем, что органы чувств человека не могут на расстоянии обнаружить наличие электрического напряжения, как, например, тепловую, световую или механическую энергию. Поэтому защитная реакция организма проявляется только после непосредственного попадания под действие электрического тока. Второй особенностью действия электрического на организм человека является то, что ток, проходя через человека, действует не только в местах контактов и на пути протекания через организм, но и вызывает рефлекторные нарушения нормальной деятельности отдельных органов (сердечно-сосудистой системы, системы дыхания). Третья особенность — это возможность получения электротравм без непосредственного контакта с токопроводящими частями — при перемещении по земле вблизи поврежденной электроустановки (в случае замыкания на землю), поражение через электрическую дугу.

2. Особенности воздействия электрического тока на организм человека Электрический ток, проходя через тело человека, предопределяет превращение поглощенной организмом электрической энергии в другие виды и вызывает термическое, электролитическое, механическое и биологическое действие.

Наиболее сложным является биологическое действие, которое присуще только живым организмам. Термическое и электролитическое влияние свойственно любым проводникам.

Термическое воздействие электрического тока характеризуется нагревом тканей вплоть до ожогов.

Статистика свидетельствует, что более половины всех электротравм составляют ожоги. Они поддаются лечению, потому что глубоко проникают в ткани организма. В электроустановках напряжением до 1 кВ чаще наблюдаются ожоги контактного вида при касании тела к токоведущим частям.

Ожоги возможны при прохождении через тело человека тока более 1А. Только при большом токе ткани, поражаются, нагреваются до температуры 60−700С и выше, при которой свертывается белок и появляются ожоги.

Почти во всех случаях включения человека в электрическую цепь на ее теле и в местах соприкосновения наблюдаются «электрические знаки» серо-желтого цвета круглой или овальной формы.

При ожогах от воздействия электрической дуги возможна металлизация кожи частицами металла дуговой плазмы. Пораженный участок кожи становится твердой, приобретает цвет солей металла, попавших в кожу.

Электролитическое действие тока выражается в разложении органической жидкости, в том числе крови, которая является электролитом, и в нарушении ее физико-химического состава.

Биологическое действие тока проявляется через раздражение и возбуждение живых тканей организма, а также нарушение внутренних биологических процессов.

Механическое действие тока приводит к разрыву тканей организма в результате электродинамического эффекта, а также мгновенного взрывного сопряжения с тканевой жидкости и крови.

Вследствие действия электрического тока или электрической дуги возникает электротравма. Электротравмы условно разделяют на общие и местные. К местным травм относятся ожоги, электрические знаки, электрометализация кожи, механические повреждения, а также электрофтальмия (воспаление глаз в результате воздействия ультрафиолетовых лучей электрической дуги).

Общие электротравмы называют также электрическими ударами. Они являются наиболее опасным видом электротравм. При электрических ударах возникает возбуждение живых тканей, судорожное сокращение мышц, паралич мышц опорно-двигательного аппарата, мышц грудной клетки (дыхательных), мышц желудочков сердца.

Действие электрического тока на живую ткань в отличие от действия других материальных факторов (пара, химических веществ, излучения и др.) носит своеобразный и разносторонний характер. Проходя через организм человека, электрический ток совершает термическое, электролитическое и механическое воздействие. Эти физико-химические процессы присущи как живой, так и неживой материи. Одновременно электрический ток совершает и биологическое действие, которое является специфическим процессом, свойственным лишь живой ткани:

— Термическое воздействие тока проявляется в ожогах отдельных участков тела, нагреве до высокой температуры кровеносных сосудов, нервов, сердца, мозга и других органов, находящихся на пути тока, что вызывает в них серьезные функциональные расстройства;

— Электролитическая действие тока проявляется в разложении органических жидкостей, в том числе и крови, что сопровождается значительными нарушениями их физико-химические состава;

— Механическая (динамическая) действие тока проявляется в разрыве, расслоении и других повреждениях различных тканей организма, в том числе мышечной ткани, стенок кровеносных сосудов, сосудов легочной ткани и др.;

— Биологическое действие тока проявляется в раздражении и возбуждении живых тканей организма, а также в нарушении внутренних биоэлектрических процессов, протекающих при нормальном функционировании организма.

Электрический ток, проходя через организм, раздражает живые ткани, вызывая в них ответную реакцию — возбуждение, которое является одним из основных физиологических процессов и характеризуется тем, что живые образования переходят из состояния относительного физиологического покоя в состояние специфической для них деятельности.

Необходимо рассмотреть виды электрических травм и причины летальных исходов от действия электрического тока Электротравмы — это травма, вызванная воздействием электрического тока или электрической дуги. В зависимости от последствий электротравмы условно разделяют на два вида: местные электротравмы, когда возникает местное повреждение организма, и общие электротравмы (электрические удары), когда поражается весь организм в результате нарушения нормальной деятельности жизненно важных органов и систем.

Характерными местными электрическими травмами являются электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, механические повреждения и электроофтальмия.

Электрические знаки (электрические отметки) является пятнами серого или бледно-желтого цвета в виде мозоли на поверхности кожи в месте ее контакта с тока-проводящими частями.

Металлизация кожи — это проникновение в верхние слои кожи мельчайших частичек металла расплавляется результате действия электрической дуги. Такого повреждения, как правило, испытывают открытые части тела — руки и лицо. Поврежденный участок кожи становится твердой и шершавой, однако за относительно короткое время она снова приобретает предыдущий вид и эластичность.

Электроофтальмия — это поражение глаз в результате воздействия ультрафиолетовых излучений электрической дуги.

Наиболее опасным видом электротравм является электрический удар, который в большинстве случаев (около 80%, включая смешанные травмы) приводит к смерти пострадавшего.

Электрический удар — это возбуждение живых тканей организма электрическим током, сопровождающееся судорожным сокращением мышц. В зависимости от последствий поражения электрические удары можно условно разделить на четыре степени:

* И — судорожные сокращения мышц без потери сознания;

* II — судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с сохранением дыхания и работы сердца;

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

* IV — клиническая смерть.

Клиническая смерть — это переходный период от жизни к смерти, наступающий с момента остановки сердечной деятельности и легких и продолжается 6−8 минут, пока не погибли клетки головного мозга. После этого наступает биологическая смерть, в результате которого прекращаются биологические процессы в клетках и тканях организма и происходит распад белковых структур.

3. Степени воздействия тока при прохождении через организм человека Различают три степени воздействия тока при прохождении через организм человека (переменный ток):

ощутимый ток — начало болезненных ощущений (до 0−1,5 мА);

невидпускний ток — судороги и боль, тяжелое дыхание (10−15 мА);

фибриляцийний ток — фибрилляция сердца при продолжительности действует тока 2−3с, паралич дыхания (90−100 мА).

Переменный ток опаснее за постоянный. При токе 20−25 мА пальцы судорожно сжимают взятый в руку предмет, который оказался под напряжением, в мышцы предплечья парализуются и человек не может освободиться от действия тока. Во многих парализуются голосовые связки: они не могут позвать на помощь.

Имеет значение тока через тело и особенно места входа и выхода тока. Из возможных путей прохождения тока через тело человека наиболее опасным является тот, при котором поражается головной мозг (голова-руки, голова-ноги), сердце и легкие (руки-ноги). Но известны случаи смертельных поражений электрическим током, когда ток совсем не проходил через сердце, легкие, а шел, например, через палец или через две точки на голени. Это объясняется существованием на теле человека особо уязвимых точек, которые используют при лечении иглотерапией.

При поражении электрическим током прежде всего необходимо оказать пострадавшему первую доврачебную помощь.

Химические факторы опасности.

Общая характеристика химических веществ. В течение своей жизни человек постоянно сталкивается с большим количеством вредных веществ, которые могут вызвать различные виды заболеваний, расстройства здоровья, а также как в момент контакта, так и через определенный промежуток времени. Особую опасность представляют химические вещества, которые в зависимости от их практического использования можно разделить на:

промышленные яды, используемые в производстве (растворители, красители) является источником опасности острых и хронических интоксикаций при нарушении правил техники безопасности (например, ртуть, свинец, ароматические соединения и т. д.);

Протекания тока через тело человека сопровождается термическим, электролитическим и биологическим эффектами.

Термическое действие тока заключается в нагревании ткани, испарении влаги вызывает ожоги, обугливание тканей и их разрывы паром. Тяжесть термического воздействия тока зависит от величины тока, сопротивления прохождению тока и времени прохождения. По кратковременного действия тока термическая составляющая может быть определяющей в характере и тяжести поражения.

Электролитическое действие тока проявляется в расписании органического вещества (ее электролизе), в том числе и крови, что приводит к изменению их физико-химических и биохимических свойств. Последнее, в свою очередь, приводит к нарушению биохимических процессов в тканях и органах, которые являются основой обеспечения жизнедеятельности организма.

Биологическое действие тока проявляется в раздражении и возбуждении живых тканей организма, в том числе и на клеточном уровне. При этом нарушаются внутренние биоэлектрические процессы, протекающие в организме, который нормально функционирует, и связанные с его жизненными функциями. Возмущение, вызванное раздражающим действием тока, может проявляться в виде непроизвольного сокращения мышц. Это, так называемая, прямая или непосредственная возмущающая действие тока на ткани, по которым он протекает. Вместе с тем, возмущающая действие тока на ткани может быть и не прямой, а рефлекторной — через центральную нервную систему. Механизм такого действия заключается в том, что возмущения рецепторов (периферийных органов центральной нервной системы) под действием электрического тока передается центральной нервной системе, которая прорабатывает эту информацию и выдает команды по нормализации процессов жизнедеятельности в соответствующих тканях и органах. При перегрузке информацией (возмущениях клеток и рецепторов) центральная нервная система может выдавать нецелесообразную, неадекватную информации исполнительную команду.

Последнее может привести к серьезным нарушениям деятельности жизненно важных органов, в том числе сердца и легких, даже если эти органы не находятся на пути прохождения тока.

Кроме указанного, протекание тока через организм отрицательно влияет на поле биопотенциалов в организме. Внешний ток, взаимодействуя с биотоками, может нарушить нормальный характер действия биотоков на ткани и органы человека, подавить биотоки и тем самым вызывать специфические расстройства в органе.

Выводы Электрический ток — это направленное перемещение электрических зарядов внутри проводящего вещества (внутри металлов, жидких проводников и т. д.).

Электрический ток, проходя через тело человека, обусловливает преобразование электрической энергии в другие виды и вызывает термическое, электролитическое и биологическое действия.

Термическое действие заключается в том, что ток, проходя через тело человека, нагревает его, как и любой проводник, через который он проходит. Для использования этого свойства электрического тока работают электронагревательные приборы.

Таким образом, проходя через органы человеческого тела, электрический ток может вызвать их ожоги, обугливание тканей и всего тела.

Электролитическое действие заключается в том, что электрический ток имеет свойство расщеплять кислотные, щелочные и другие ведущие жидкие растворы на составные части.

Проходя через тело человека, который, как известно, состоит на 70% из воды (протоплазма клеток, кровь и т. д.), он производит подобную электролитическое действие, расщепляя протоплазму и кровь. В результате клетки теряют способность к нормальному существованию, обмена веществ и т. д.

Биологическое действие электрического тока заключается в том, что при его прохождении происходит раздражение и возбуждение живых тканей организма и нарушение внутренних биологических процессов. В результате могут происходить непроизвольные движения конечностей, головы, других органов; может измениться ритм биения сердца (наступает так называемая фибрилляция, неуправляемая вибрация сердца) нарушается работа легких.

Механическое воздействие электрического тока может приводить к разрыву тканей в результате электродинамического эффекта, а также мгновенного взрывного сопряжения с тканевой жидкости и крови; к вывихов, переломов. Действие электрического тока может привести как к травмам, так и к летальным исходам.

1. Бакка М. Т., Мельничук А. С., Сивко В. И. Охрана и безопасность жизнедеятельности человека: Конспект лекций. — М.: Ленок, 1995. — 165 с.

2. Захарченко М. В., Орлов М. В., Голубев А. К. и др. Безопасность жизнедеятельности в повседневных условиях производства, быта и в чрезвычайных ситуациях: Учеб. пособие. — М.: измы, 1996. — 196 с.

3. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов / Под общей ред. С. В. Белова. — 2-е изд., Испр. и доп. — М.: Высшая шк., 1999. — 448 с.

4. Хижняк М. И., Нагорная А. М. Здоровье человека и экология. — К.: Здоровье, 1995. — 232 с.

5. Охрана труда в химической промышленности / Г. В. Макаров, А. Я. Васин, Л. К. Маринина и др. — М.: Химия, 1989. — 496 с.

7. Житецкий В. Ц., Джигирей В. С., Мельников О. В. Основы охраны труда. — Вид.2-е, стереотипное. — Львов: Афиша, 2000. — 347с.