Воздействие электрического тока на организм человека

Действие электрического тока на организм в отличие от действия других материальных факторов носит своеобразный и разносторонний характер.

Проходя через организм, электрический ток, производит термическое и электролитическое действие, являющиеся обычными физико-химическими процессами, присущими как живой, так и неживой материи; вместе с тем электрический ток производит и биологическое действие, которое является особым, специфическим процессом, свойственным лишь живой ткани.

Термическое действие тока проявляется в ожогах в ожогах отдельных участков тела, нагреве кровеносных сосудов, нервов, крови и т. п.

Электролитическое действие тока проявляется в разложении крови и других органических жидкостей, вызывая значительные нарушения их физико-химических составов.

Биологическое действие тока проявляется раздражением и возбуждением живых тканей организма, что сопровождается непроизвольными судорожными сокращениями мышц, в том числе мышц лёгких и мышцы сердца. В результате могут возникнуть различные нарушения в организме, в том числе нарушение и даже полное прекращение деятельности органов кровообращения и дыхания. Раздражающее действие тока на ткани организма, (а следовательно, и обусловленные им непроизвольные судорожные сокращения мышц) может быть прямым, т. е. когда ток проходит непосредственно по этим тканям, и в некоторых случаях — рефлекторным, т. е. через центральную нервную систему, когда путь тока лежит вне этих тканей.

Это многообразие действий электрического тока может привести к двум видам поражения: электрическим травмам и электрическим ударам.

Электрические травмы.

Электрические травмы представляют собой чётко выраженные местные повреждения тканей организма, вызванные воздействием электрического тока или электрической дуги. Обычно это поражение кожи, реже — других мягких тканей, а также связок и костей. В большинстве случаев электротравмы излечиваются и работоспособность пострадавшего восстанавливается полностью или частично. В отдельных случаях, обычно при тяжёлых ожогах, травмы могут привести к гибели человека.

Различают следующие электрические травмы: электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, электроофтальмия и механические повреждения.

Электрический ожог — самая распространённая электротравма: ожоги возникают у большёй части (60−65%) пострадавших от электрического тока, причём почти треть их сопровождается другими травмами.

Ожоги бывают двух видов: токовый (или контактный) и дуговой.

Токовый ожог обусловлен прохождением тока непосредственно через тело человека в результате контакта человека с токоведущей частью и является следствием преобразования электрической энергии в тепловую.

При этом, поскольку кожа человека обладает во многом раз большим электрическим сопротивлением, чем другие ткани тела, в ней выделяется большая часть тепла. Этим и объясняется, что токовый ожог является, как правило, ожогом кожи вместе контакта тела с токоведущей частью.

Токовые ожоги возникают в электроустановках относительно небольшого напряжения — не выше 1−2 кВ и является в большинстве случаев ожогами 1 или 2 степени, т. е. сравнительно лёгкими; иногда возникают тяжёлые ожоги.

При более высоких напряжениях между токоведущей частью и телом человека образуется электрическая дуга, которая и обусловливает возникновение ожога другого вида — дугового.

Дуговой ожог обусловлен воздействием на тело электрической дуги, обладающей высокой температурой (свыше 3500 єС) и большой энергией.

Этот ожог возникает обычно в электроустановках высокого напряжения выше 1000 В и, как правило, носит тяжёлый характер — 3 или 4 степени.

Электрическая дуга может вызвать обширные ожоги тела, выгорание тканей на большую глубину, обугливание и бесследное сгорание больших участков тела.

Электрические знаки, которые именуются также знаками тока или электрическими метками, представляют собой чётко очерченные пятна серого или бледно-жёлтого цвета на поверхности кожи человека, подвергнувшейся действию тока. Часто знаки имеют круглую или овальную форму с углублением в центре и размеры 1−5 мм. Бывают знаки в виде царапин, небольших ран, порезов или ушибов, бородавок, кровоизлияний в кожу и мозолей. Иногда форма знака соответствует форме токоведущей части, которой коснулся пострадавший, а также может напоминать форму молнии. Поражённый участок кожи затвердевает подобно мозоли. В большинстве случаев электрические знаки безболезненны и лечение их заканчивается благополучно: с течением времени верхний слой кожи сходит и поражённое место приобретает первоначальный цвет, эластичность и чувствительность.

Металлизация кожи — это выпадение мельчайших частичек расплавленного металла на открытые поверхности кожи. Обычно такое явление происходит при коротких замыканиях, производстве электросварочных работ. На пораженном участке возникает боль от ожога и наличия инородных тел. Вместе поражения кожа становится шероховатой и жёсткой. Пострадавший испытывает в этом месте напряжение кожи от присутствия в ней инородного тела и нередко боль от ожога за счёт тепла занесённого в кожу металла. С течением времени больная кожа сходит, поражённый участок приобретает нормальный вид и исчезают болезненные ощущения.

Лишь при поражении глаз лечение может оказаться длительным и сложным, а в некоторых случаях пострадавший может лишиться зрения.

Поэтому работы, при которых возможно возникновение электрической дуги (например, работы под напряжением на щитках и сборках), должны выполняться в защитных очках. Вместе с тем одежда работающего должна быть застёгнута на все пуговицы, ворот закрыт, а рукава опущены и застёгнуты у запястьев рук. Нередко одновременно с металлизацией кожи происходит ожог электрической дугой, который почти всегда вызывает более тяжёлые повреждения.

Электроофтальмия — воспаление наружных оболочек глаз, возникающее в результате воздействия мощного потока ультрафиолетовых лучей, которые энергично поглощаются клетками организма и вызывают в них химические изменения. Такое облучение возможно при наличии электрической дуги (возникшей, например, при коротком замыкании), которая является источником интенсивного излучения не только видимого света, но и ультрафиолетовых и инфракрасных лучей.

Электроофтальмия развивается спустя 2−6 ч после ультрафиолетового облучения. При этом имеют место покраснение и воспаления слизистых оболочек век, слезотечение, гнойные выделения из глаз, спазмы век и частичное ослепление. Пострадавший испытывает сильную головную боль и резкую боль в глазах, усиливающуюся на свету, т. е. у него возникает так называемая светобоязнь. В тяжёлых случаях воспаляется роговая оболочка глаза с нарушением её прозрачности, расширяются сосуды роговой и слизистой оболочек, суживается зрачок. Продолжительность болезни — обычно несколько дней. В случае поражения роговой оболочки лечение оказывается более сложным и длительным.

Предупреждение электроофтальмии при обслуживании электроустановок обеспечивается, применением защитных очков с обычными стёклами, которые почти не пропускают ультрафиолетовых лучей и обеспечивают защиту глаз от брызг расплавленного металла.

Механические повреждения возникают в результате резких непроизвольных судорожных сокращений мышц под действием тока, проходящего через человека. В результате могут произойти разрывы кожи, кровеносных сосудов и нервной ткани, а также вывихи суставов и даже переломы костей. Механические повреждения являются, как правило, серьёзными травмами требующими длительного лечения. К счастью, они возникают очень редко.

Электрический удар — это возбуждение живых тканей организма проходящим через него электрическим током, сопровождающееся непроизвольными судорожными сокращениями мышц.

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

• 1 — судорожное сокращение мышц без потери сознания;
• 2 — судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с сохранившимися дыханием и работой сердца;
• 3 — потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания (либо того и другого вместе);
• 4 — клиническая смерть, т. е. отсутствие дыхания и кровообращения.

Клиническая (мнимая) смерть — переходный период от жизни к смерти, наступающий с момента прекращения деятельности сердца и лёгких. У человека находящегося в состоянии клинической смерти, отсутствуют все признаки жизни: он не дышит, сердце его не работает, болевые раздражения не вызывают никакой реакции, зрачки глаз расширены и не реагируют на свет. Однако в этот период жизнь в организме ещё полностью не угасла, ибо ткани его умирают не все сразу и не сразу угасают функции различных органов.

В первый момент почти во всех тканях организма продолжаются обменные процессы, хотя и на очень низком уровне, резко отличающиеся от обычных, но достаточные для поддержания минимальной жизнедеятельности. Эти обстоятельства позволяют, воздействуя на более стойкие жизненные функции организма, восстановить угасающие или только что угасшие функции, т. е. оживить умирающий организм.

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 деятельности и дыхания до начала гибели клеток коры головного мозга; в большинстве случаев она составляет 4−5 минут, а при гибели здорового человека от случайной причины, например от электрического тока 7−8 минут.

Если же смерть наступила в результате тяжёлой болезни, т. е. когда организм исчерпал значительную часть своих жизненных сил, клиническая смерть может длиться всего несколько секунд.

Биологическая (истинная) смерть — необратимое явление, характеризующееся прекращением биологических процессов в клетках и тканях организма и распадом белковых структур; она наступает по истечении периода клинической смерти.

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

Факторы, определяющие исход воздействия электрического тока на человека.

Степень опасного и вредного воздействия на человека электрического тока зависит от силы тока, напряжения, рода тока, частоты электрического тока и пути прохождения через тело человека, продолжительности воздействия и условий внешней среды.

Сила тока — главный фактор, от которого зависит исход поражения: чем больше сила тока, тем опаснее последствия. Сила тока (в амперах) зависит от приложенного напряжения (в вольтах) и электрического сопротивления организма (в омах).

По степени воздействия на человека различают три пороговых значения тока: ощутимый, неотпускающий и фибрилляционный.

Ощутимым называют электрический ток, который при прохождении через организм вызывает ощутимое раздражение. Минимальная величина, которую начинает ощущать человек при переменном токе с частотой 50 Гц, составляет 0,6−1,5 мА.

Неотпускающим считают ток, при котором непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, ноги или других частей тела не позволяют пострадавшему самостоятельно оторваться от токоведущих частей (10,0−15,0 мА).

Фибрилляционный — ток, вызывающий при прохождении через организм фибрилляцию сердца — быстрые хаотические и разновременные сокращения волокон сердечной мышцы, приводящие к его остановке (90,0−100,0 мА). Через несколько секунд происходит остановка дыхания. Чаще всего смертельные исходы наступают от напряжения 220 В и ниже. Именно низкое напряжение заставляет беспорядочно сокращаться сердечные волокна и приводит к моментальному сбою в работе желудочков сердца.

Фибрилляция — это хаотические быстрые и разновременные сокращения волокон сердечной мышцы (фибрилл), при которых сердце перестаёт работать как насос, т. е. 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 лёгких к тканям и органам, что вызывает гибель организма. Прекращение дыхания вызывается непосредственным, а иногда рефлекторным действием 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) — болезненное состояние в результате недостатка кислорода и избытка углекислоты в организме. При асфиксии последовательно утрачивается сознание, чувствительность, рефлексы, затем прекращается дыхание и, наконец, останавливается сердце — наступает клиническая смерть. Прекращение дыхания возможно и в результате кратковременного (несколько секунд) воздействия большого тока — несколько сотен миллиампер и более, который может вызвать паралич лёгких. Электрический шок — своеобразная тяжёлая нервнорефлекторная реакция организма в ответ на сильное раздражение электрическим током, сопровождающаяся глубокими расстройствами кровообращения, дыхания, обмена веществ и т. п. Обычно при шоке сразу после воздействия тока наступает кратковременная фаза возбуждения, когда пострадавший реагирует на возникшие боли, у него повышается кровяное давление и т. п. Вслед за этим наступает фаза торможения и истощение нервной системы, когда резко снижается кровяное давление, падает и учащается пульс, ослабевает дыхание, возникает депрессия — угнетённое состояние и полная безучастность к окружающему при сохранившемся сознании.

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.