Последствия воздействия электрического тока на организм человека

 

Введение

 

Электротравма - поражение электрическим  током, влекущее за собой болезненные  расстройства человеческого организма  или смерть. Различают поражения, вызываемые техническим током и  действием атмосферного электричества - молнией. Большое практическое значение имеют первые, поскольку электрический  ток широко используется на заводах  и фабриках, в сельском хозяйстве, в быту и пр. Поражение током чаще всего происходит во время проведения и ремонта электрической и радиотелефонной сети, работы с радиоаппаратурой, а также при неправильном пользовании электроприборами и оборудованием (электродвигатели, трансформаторы, выпрямители и т.п.). Основными причинами несчастных случаев при этом являются незнание и несоблюдение правил техники безопасности, технические неисправности электрооборудования и т.п.). Электрический ток различной силы оказывает различное действие на человека. Выделены пороговые значения электрического тока: пороговый ощутимый ток - 0,6 - 1,5 мА при переменном токе частотой 50 Гц и 5 - 7 мА при постоянном токе; пороговый неотпускающий ток (ток, вызывающий при прохождении через человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник) – 10 - 15 мА при 50 Гц и 50 - 80 мА при постоянном токе; пороговый фибрилляционный ток (ток, вызывающий при прохождении через организм фибрилляцию сердца) - 100 мА при 50 Гц и 300 мА при постоянном электрическом токе.

Опасность переменного тока зависит  от частоты этого тока. Исследованиями установлено, что токи в диапазоне  от 10 до 500 Гц практически одинаково  опасны. С дальнейшим увеличением  частоты значения пороговых токов  повышаются. Заметное снижение опасности  поражения человека электрическим  током наблюдается при частотах более 1000 Гц. Постоянный ток менее  опасен и пороговые значения его в 3-4 раза выше, чем переменного тока частотой 50 Гц. Однако при разрыве цепи постоянного тока ниже порогового ощутимого возникают резкие болевые ощущения, вызываемые током переходного процесса. Положение о меньшей опасности постоянного тока по сравнению с переменным справедливо при напряжениях до 400 В. В диапазоне 400 - 600 В опасности постоянного и переменного тока частотой 50 Гц практически одинаковы, а с дальнейшим увеличением напряжения относительная опасность постоянного тока увеличивается. Это объясняется физиологическими процессами действия на живую клетку.

 

1. Последствия воздействия  электрического тока на организм  человека

 

Действие электрического тока на организм человека многообразно и зависит  от многих факторов.

Ток, проходя через организм, вызывает нарушение деятельности центральной  нервной системы, органов кровообращения, дыхания и др. Степень этих нарушений  и тяжесть поражения зависят  от различных факторов: напряжения и силы тока, продолжительности его  действия на организм, величины сопротивления  ему тканей организма, физического  и психического состояния человека. Болезненное состояние, опьянение, общая слабость, юный или престарелый  возраст пострадавшего снижают  сопротивляемость действию электрического тока. Проходя через тело, ток  действует двояко: во-первых, встречая сопротивление тканей, он превращается в тепло, которое тем больше, чем  больше сопротивление. Наиболее велико сопротивление кожи, вследствие чего возникают её ожоги (от незначительных местных изменений до тяжёлых  ожогов вплоть до обугливания отдельных  участков тела); во-вторых, ток приводит мышцы, в частности, дыхательные  и сердечные, в состояние длительного  сокращения, что может вызвать  остановку дыхания и прекращение  сердцебиения. Проходя через головной и спинной мозг, ток вызывает нарушение  их деятельности. Нередко пострадавший гибнет на месте травмы.

Более опасен электрический удар, так как при нем поражается весь организм. Смерть наступает от паралича сердца или дыхания, а иногда от того и другого одновременно.

Электрическими травмами называют поражение током внешних частей тела; это ожоги, металлизация кожи и др. Поражения током носят, как  правило, смешанный характер и зависят  от величины и рода тока, протекающего через тело человека, продолжительности  его воздействия, путей, по которым  проходит ток, а также от физического  и психического состояния человека в момент поражения.

Переменный ток промышленной частоты  человек начинает ощущать при 0,6 - 15 мА. Ток 12 - 15 мА вызывает сильные  боли в пальцах и кистях. Человек  выдерживает такое состояние 5 -10 с и может самостоятельно оторвать руки от электродов. Ток 20 - 25 мА вызывает очень сильную боль, руки парализуются, затрудняется дыхание; человек не Может самостоятельно освободиться от электродов. При токе 50 - 80 мА наступает паралич дыхания, а при 90 - 100 мА - паралич сердца и смерть.

Менее чувствительно человеческое тело к постоянному току. Его воздействие  ощущается при 12 - 15 мА. Ток 20 - 25 мА вызывает незначительное сокращение мышц рук. Только при токе 90 - 110 мА наступает паралич дыхания. Самый опасный - переменный ток частотой 50 - 60 Гц. С увеличением частоты токи начинают распространяться по поверхности кожи, вызывая сильные ожоги, но не приводя к электрическому удару.

Величина тока, проходящего через  тело человека, зависит от сопротивления тела и приложенного напряжения. Наибольшее сопротивление току оказывает верхний роговой слой кожи, лишенный нервов и кровеносных сосудов. При сухой неповрежденной коже сопротивление человеческого тела электрическому току равно 40 000 - 100 000 Ом.

Роговой слой имеет незначительную толщину (0,05 - 0,2 мм) и при напряжении 250 В мгновенно пробивается. Повреждение  рогового слоя уменьшает сопротивление  человеческого тела до 800 - 1000 Ом. Сопротивление  уменьшается также с увеличением  времени воздействия тока. Поэтому  очень важно быстро устранить  соприкосновение пострадавшего  с токоведущими частями.

 

2. Виды поражений человека  электрическим током

 

Причины поражения человека электрическим  током следующие: прикосновение  к неизолированным токоведущим  частям; к металлическим частям оборудования, оказавшимся под напряжением  вследствие повреждения изоляции; к  неметаллическим предметам, оказавшимся  под напряжением; поражение током  напряжения шага и через дугу.

Электрический ток, протекающий через  организм человека, воздействует на него термически, электролитически и биологически. Термическое действие характеризуется  нагревом тканей, вплоть до ожогов; электролитическое - разложением органических жидкостей, в том числе и крови; биологическое действие электрического тока проявляется в нарушении биоэлектрических процессов и сопровождается раздражением и возбуждением живых тканей и сокращением мышц.

Различают два вида поражения организма  электрическим током: электрические  травмы и электрические удары.

Электрические травмы - это местные поражения тканей и органов: электрические ожоги, электрические знаки и электрометаллизация кожи.

Электрические ожоги возникают  в результате нагрева тканей человека протекающим через него электрическим  током силой более 1 А. Ожоги могут  быть поверхностные, когда поражаются кожные покровы, и внутренние - при поражении глубоколежащих тканей тела. По условиям возникновения различают контактные, дуговые и смешанные ожоги.

Электрические знаки представляют собой пятна серого или бледно - желтого цвета в виде мозоли на поверхности кожи в месте контакта с токоведущими частями. Электрические знаки, как правило, безболезненны и с течением времени сходят.

Электрометаллизация кожи - это пропитывание поверхности кожи частицами металла при его разбрызгивании или испарении под действием электрического тока. Пораженный участок кожи имеет шероховатую поверхность, окраска которой определяется цветом соединений металла, попавшего на кожу. Электрометаллизация кожи не представляет собой опасности и с течением времени исчезает, как и электрические знаки. Большую опасность представляет металлизация глаз.

К электрическим травмам, кроме  того, относятся механические повреждения  в результате непроизвольных судорожных сокращений мышц при протекании тока (разрывы кожи, кровеносных сосудов  и нервов, вывихи суставов, переломы костей), а также электроофтальмия - воспаление глаз в результате действия ультрафиолетовых лучей электрической дуги.

Электрический удар представляет собой  возбуждение живых тканей электрическим  током, сопровождающееся непроизвольным судорожным сокращением мышц. По исходу электрические удары условно  разделяют на пять групп: без потери сознания; с потерей сознания, но без нарушения сердечной деятельности и дыхания; с потерей сознания и нарушением сердечной деятельности или дыхания; клиническая смерть и электрический шок.

Клиническая, или «мнимая», смерть - это переходное состояние от жизни к смерти. В состоянии клинической смерти сердечная деятельность прекращается и дыхание останавливается. Длительность клинической смерти 6 - 8 мин. По истечении этого времени происходит гибель клеток коры головного мозга, жизнь угасает и наступает необратимая биологическая смерть. Признаки клинической смерти: остановка или фибрилляция сердца (и, как следствие, отсутствие пульса), отсутствие дыхания, кожный покров синеватый, зрачки глаз резко расширены из-за кислородного голодания коры головного мозга и не реагируют на свет.

Электрический шок - это тяжелая нервнорефлекторная реакция организма на раздражение электрическим током. При шоке возникают глубокие расстройства дыхания, кровообращения, нервной системы и других систем организма. Сразу после действия тока наступает фаза возбуждения организма: появляется реакция на боль, повышается артериальное давление и др. Затем наступает фаза торможения: истощается нервная система, снижается артериальное давление, ослабевает дыхание, падает и учащается пульс, возникает состояние депрессии. Шоковое состояние может длиться от нескольких десятков минут до суток, а затем может наступить выздоровление или биологическая смерть.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Исход поражения человека  электрическим током

 

Исход поражения также зависит  от длительности протекания тока через  человека. С увеличением длительности нахождения человека под напряжением  эта опасность увеличивается.

Индивидуальные особенности организма  человека значительно влияют на исход  поражения при электротравмах. Например, неотпускающий ток для одних  людей может быть пороговым ощутимым для других. Характер действия тока одной и той же силы зависит  от массы человека и его физического  развития. Установлено, что для женщин пороговые значения тока примерно в 1,5 раза ниже, чем для мужчин.

Степень действия тока зависит от состояния нервной системы и  всего организма. Так, в состоянии  возбуждения нервной системы, депрессии, болезни (особенно болезней кожи, сердечнососудистой системы, нервной системы и др.) и опьянения люди более чувствительны  к протекающему через них току.

Значительную роль играет и «фактор  внимания». Если человек подготовлен  к электрическому удару, то степень  опасности резко снижается, в  то время как неожиданный удар приводит к более тяжелым последствиям.

Существенно влияет на исход поражения  путь тока через тело человека. Опасность  поражения особенно велика, если ток, проходя через жизненно важные органы - сердце, легкие, головной мозг, - действует непосредственно на эти органы. Если ток не проходит через эти органы, то его действие на них только рефлекторное и вероятность поражения меньше. Установлены наиболее часто встречающиеся пути тока через человека, так называемые «петли тока». В большинстве случаев цепь тока через человека возникает по пути правая рука - ноги. Однако утрату трудоспособности более чем на три рабочих дня вызывает протекание тока по пути рука - рука - 40 %, путь тока правая рука - ноги - 20 %, левая рука - ноги - 17 %, остальные пути встречаются реже.

Исход поражения во многом зависит  также от пути тока в теле человека. Наиболее опасны пути руки - ноги и рука - рука, когда наибольшая часть тока проходит через сердце.

На величину сопротивления, а следовательно, и на исход поражения электрическим  током большое влияние оказывает  физическое и психическое состояние  человека. Повышенная потливость кожного  покрова, переутомление, нервное возбуждение, опьянение приводят к резкому  уменьшению сопротивления тела человека (до 800 - 1000 Ом). Поэтому даже сравнительно небольшие напряжения могут привести к поражению электрическим током.

Нужно обязательно помнить, что  человеческий организм поражает не напряжение, а величина тока. При неблагоприятных  условиях даже низкие напряжения (30 - 40 В) могут быть опасными для жизни. Если сопротивление тела человека равно 700 Ом, то опасным будет напряжение 35 В.

Симптомы поражения электрическим  током: судорожное сокращение мышц, спазм  голосовой щели, головокружение, тошнота, бледность, цианоз губ, холодный липкий пот, потеря сознания, нарушение или  отсутствие дыхания, падение сердечной  деятельности. Может быстро наступить  мнимая смерть (остановка дыхания  и сердца), но её нельзя рассматривать  как истинную смерть. Общее действие электрического тока на организм может  сказаться или сразу, или через  несколько часов, даже через несколько  дней. Поэтому во всех случаях после  оказания первой медицинской помощи пострадавшего необходимо направлять в медицинское учреждение.

 

4. Первая помощь человеку  при поражении электрическим  током

 

Первая и неотложная помощь при  поражении электрическим током. Пострадавшего нужно немедленно освободить от действия тока. Самым  лучшим является быстрое его выключение. Однако в условиях больших промышленный предприятий это не всегда возможно. Тогда необходимо перерезать или  перерубить провод или кабель топором  с сухой деревянной ручкой, либо оттащить пострадавшего от источника  тока. При этом необходимо соблюдать  меры личной предосторожности: использовать резиновые перчатки, сапоги, галоши, резиновые коврики, подстилки из сухого дерева, деревянные сухие палки  и т.п. При оттаскивании пострадавшего  от кабеля, проводов и т.п. следует  браться за его одежду (если она  сухая!), а не за тело, которое в  это время является проводником  электричества. Меры по оказанию помощи пострадавшему от электрического тока определяются характером нарушения  функций организма: если действие тока не вызвало потери сознания, необходимо после освобождения от тока уложить  пострадавшего на носилки, тепло  укрыть, дать 20-25 капель валериановой настойки, тёплый чай или кофе и немедленно транспортировать в лечебное учреждение. Если поражённый электрическим током  потерял сознание, но дыхание и  пульс сохранены, необходимо после  освобождения от действия тока на месте  поражения освободить стесняющую одежду (расстегнуть ворот, пояс и т.п.), обеспечить приток свежего воздуха, выбрать  соответственно удобное для оказания первой помощи место с твёрдой  поверхностью - подложить доски, фанеру и т.п., подстелив предварительно под спину одеяло. Важно предохранять пострадавшего от охлаждения (грелки). Необходимо осмотреть полость рта; если стиснуты зубы, не следует прибегать  к физической силе - раскрывать его  рот роторасширителем, а надо сначала  несколько раз кряду дать ему  понюхать на ватке нашатырный спирт, растереть им виски, обрызгать лицо и грудь водой с ладони. Одновременно следует ввести подкожно 0,5 мл 1% раствора лобелина или цититона, 1 мл 10% раствора кофеина, 1 мл кордиамина. При открытии полости рта необходимо удалить из неё слизь, инородные предметы, если есть - зубные протезы, вытянуть язык и повернуть голову на бок, чтобы он не западал. Затем пострадавшему дают вдыхать кислород. Если поражённые пришёл в сознание, ему нужно обеспечить полный покой, уложить на носилки и поступать далее так, как указано выше в первом случае. Но бывает и так, что состояние больного ухудшается - появляются сердечная недостаточность, частое прерывистое дыхание, бледность кожных покровов, цианоз видимых слизистых оболочек, а затем терминальное состояние и клиническая смерть. В таких случаях, если помощь оказывает один человек, он должен тут же приступить к производству искусственного дыхания «изо рта в рот» и одновременно осуществлять непрямой массаж сердца. делается это следующим образом: сначала оказывающий делает подряд 10 выдохов в лёгкие пострадавшего, затем быстро переходит к левой его стороне, становится на одно или оба колена и производит толчкообразное надавливание по центру грудины на её нижнюю треть. Массаж сердца прерывается каждые 15 секунд для проведения одного глубокого вдоха. Если есть помощник, то оказание первой помощи проводят двое. Один производит искусственное дыхание, другой - непрямой массаж сердца.