Кратко о специфике поражающего действия электрического тока на организм человека

Фото 1

Электроток — сила, способная перемещать тысячетонные грузы и плавить сталь. Убить человека для нее не составляет труда.

При этом для нас эта сила невидима, потому контакт с токоведущими элементами вполне вероятен. Далее в материале рассматривается действие электрического тока на организм человека.

Виды воздействия

Электричество оказывает на живой организм разнонаправленное действие:

Фото 2

  • тепловое (термическое).Если через человека пропустить ток, ткани его органов, сосудов и нервов начнут выделять тепло. Разряд значительной силы приводит к появлению ожогов и даже обугливанию;
  • электролитическое. Под влиянием тока, пропущенного сквозь органические жидкости, в них активируется электролизный процесс. Сопровождается он распадом растворов на ионы и катионы. У веществ, подвергшихся электролитической реакции, меняются физико-химические свойства. Функциональность клеток нарушается;
  • биологическое. На живую ткань ток действует возбуждающим образом. Выражается данное явление в нарушениях деятельности нервной системы, спазме мышц.

Особо важны три эффекта биологического воздействия:

  1. остановка сердца или его фибрилляция. Во втором случае мышечные волокна (фибриллы) сокращаются и расслабляются хаотично либо наблюдается их трепетание. Сердце теряет способность выполнять функцию насоса;
  2. спазм мышц: они судорожно сокращаются, не позволяя человеку отпустить токоведущий элемент;
  3. спазм дыхательных мышц. Сопровождается дисфункцией дыхательной системы и, как следствие, повышением концентрации углекислого газа в крови.
Фото 3

Контакт с токоведущими элементами может привести к смерти

Помимо этого организм подвергается общим расстройствам метаболизма, дыхательной, сердечной деятельности и прочих процессов. Совокупность вышеперечисленных признаков называют электрическим шоком.

Виды поражения организма

По объему воздействия на организм, поражения током делятся на два вида:

  • электротравмы;
  • электроудары.

Электрические травмы

Повреждения имеют четко выраженные границы, к ним относятся:

Фото 4

  1. ожоги. Наиболее часто встречающийся вид электротравмы, обусловлен термическим действием электричества. Сильнее всего обжигает дуговой разряд — его температура достигает 30000С. Порождают ее короткие замыкания в электрооборудовании напряжением до 10 кВ. Менее опасен ожог токовый или контактный: его можно получить, прикоснувшись к деталям, находящимся под напряжением до 1-2 кВ;
  2. электрические знаки. Имеют форму круга либо овала с явно выраженной впадинкой в центре. Цвет пятен – невыраженный желтый либо серый. Появляются на коже в зонах соприкосновения с проводником. Четкого объяснения этому явлению пока нет. Такие знаки безболезненны и со временем проходят;
  3. электроофтальмия. Ожог глаз, вызванный ультрафиолетовым излучением электрической дуги;
  4. механические повреждения. Это ушибы, разрывы тканей, вывихи и переломы костей. Обусловлены резким спазмом мышц или падением при ударе током;
  5. металлизация кожи. Под действием тока микроскопические частицы расплавленного электрода насыщают кожу. Проявляется как болезненное потемневшее уплотнение с шероховатой поверхностью.
Фото 5

Металлизация кожи

Цвет металлизированного участка зависит от материала электрода:

  • медь: зеленый;
  • алюминий: серый;
  • латунь: сине-зеленый;
  • свинец: желто-серый.
Металлизированная зона кожного покрытия резко теряет электрическое сопротивление.

Электрические удары

Это общая электротравма, то есть возбуждающее воздействие тока на весь организм в целом, приводящее к мышечным спазмам.

Электрические удары классифицируют в зависимости от тяжести:

Фото 6

  • I степень. Мышцы спазмированы, но пострадавший остается в сознании;
  • II степень. Пострадавший в обмороке, но сердце и дыхательная система функционируют нормально;
  • III степень. Вдобавок к обмороку имеют место нарушения в работе дыхательной системы или сердца;
  • IV степень. Остановка сердечной мышцы и дыхания — мнимая или клиническая смерть.

Клиническая смерть

Клинической смертью называют промежуток от остановки сердца и дыхания до гибели клеток коры головного мозга — биологической или истинной смерти. Данное состояние длится от 4-5 до 7-8 минут. Поэтому любые проволочки с помощью чреваты гибелью пострадавшего.

Факторы, влияющие на исход поражения током

Электрическая энергия передается двумя способами:

  1. постоянным током;
  2. переменным током.

Постоянный ток во времени не изменяется, переменный — периодически меняет направление и величину по синусоидальному закону. Важный параметр переменного тока с точки зрения воздействия на живой организм — частота, то есть число полных колебательных циклов за секунду. При малых частотах переменный ток опаснее постоянного. Этот аргумент выдвигал в свое время Эдисон в споре с Теслой касательно того, на каком виде тока строить энергосистему.

В качестве контраргумента Тесла демонстрировал опыт: пропускал через себя переменный ток напряжением в миллионы вольт. Удавалось это потому, что ток имел очень высокую частоту, исчисляемую мегагерцами. В споре Тесла победил, но не успел реализовать высокочастотную систему.

Потому под «переменным током» сегодня подразумевают ток частотой 50 Гц (общепринятый стандарт), а он воздействует на живые организмы губительнее постоянного. Данное утверждение справедливо для напряжения до 250-300 В. При напряжении 400-600 В постоянный ток не уступает в повреждающей способности переменному, а при напряжении более 600 В превосходит его.

По силе действия токи делятся на группы:

Фото 7

  1. ощутимые. При протекании таких токов человек чувствует покалывание, тепло на коже, возможно дрожание пальцев. Минимальная сила переменного тока вызывающая ощущения (пороговый ощущаемый ток), при частоте 50 Гц – 0,5-1,5 мА, постоянного – 5-7 мА;
  2. неотпускающие. Блокируют синапсы нервных клеток и приводят к спазму в мышцах руки, отчего пострадавший не может самостоятельно ее разжать. Пороговые неотпускающие токи: переменный – 10-15 мА, постоянный – 50-80 мА. Превышение указанных параметров приводит к нарушению дыхательной и сердечной деятельности;
  3. фибрилляционные. При несогласованности работы отдельных групп мышечных волокон, сердце неспособно прокачивать кровь. По прошествии 5-8 минут, мозг погибает из-за гипоксии, поэтому помощь требуется оказать как можно быстрее. Ток становится фибрилляционным при силе от 80 до 5000 мА.

Более развернуто действие тока представлено в таблице.

Сила тока, мА Переменный (50-60 Гц) Постоянный
0,5 – 1,5 Легкий тремор (дрожат пальцы) Ощущений нет
2 – 3 Сильный тремор Ощущений нет
5 – 7 Судорожные сокращения мышц Рука в зоне контакта чешется, ощущается тепло
8 – 10 Выраженные болевые ощущения. Судороги интенсивные, но еще позволяют самостоятельно оторваться от проводника Тепло ощущается сильнее
20 – 25 Судороги не позволяют отпустить электрод, ощущается сильная боль. Дыхание затруднено Усиление ощущения тепла, легкий спазм в мышцах
50 – 80 Спазм дыхательных мышц, дыхание невозможно. Начинается трепетание в сердечной мышце Ощущение жжения, судороги, затрудненное дыхание
90 – 100 Если время действия тока превышает 0,1 с, наступает остановка сердечной и дыхательной деятельности. (клиническая смерть) Спазм в дыхательных мышцах, дыхание невозможно

Безопасными считаются токи:

  • переменный: до 10 мА;
  • постоянный: до 50 мА.

Факторы, определяющие действие тока

Фото 8Основная причина, влияющая на степень поражения, — параметры тока:

Но влияет и многое другое – от длительности воздействия до общего состояния здоровья пострадавшего.

Длительность

Кратковременное воздействие не вызывает поражения органов и развития нарушений. Длительное — приводит к серьезным последствиям, причем возможно их проявление с отсрочкой по времени. Продолжительное действие тока приводит к падению сопротивления тела: к коже из-за нагрева приливает кровь, на ней выделяется пот. Так что разряд средней силы может перерасти в фибрилляционный.

Путь в теле

Хотя при поражении током страдает все тело, основная его часть все же движется по определенному каналу.

Эффект зависит от того, насколько сильно канал затрагивает наиболее важные органы:

Фото 9

  • сердце;
  • дыхательные мышцы и легкие;
  • спинной и головной мозг.

Двигаясь между зонами контакта, ток выбирает путь наименьшего сопротивления.

По уровню проводимости, ткани стоят в таком порядке (от большего к меньшему):

  • спинномозговая жидкость, лимфа, сыворотка крови;
  • цельная кровь, мышечные волокна;
  • жировая ткань, мозговое вещество, внутренние органы с плотной белковой основой;
  • кожа, наименьшей проводимостью обладает ее верхний слой — эпидермис.

Доля разряда, приходящаяся на сердце, при различных траекториях составляет:

  • рука – рука: 3,3% (утрата трудоспособности на 3 дня и более — в 83% случаев);
  • левая рука – ноги: 3,7% (80% случаев);
  • правая рука – ноги: 6,7% (87%);
  • нога – нога: 0,4% (15%);
  • голова – ноги: 6,8%;
  • голова – руки: 7%.

Наименее опасен путь «нога – нога». Чаще всего такое поражение имеет место при попадании пострадавшего в зону действия шагового напряжения.

Фото 10Но нельзя преуменьшать опасность: судорожные сокращения мышц ног при сильном разряде приводят к падению человека, вследствие чего под напряжением уже оказывается грудная клетка.

Зона шагового напряжения возникает при замыкании проводника на землю. Заряд растекается в грунте, но из-за сопротивления последнего, потенциал по мере удаления от места замыкания постепенно уменьшается.

При шаге, ноги человека оказываются в зонах с разным потенциалом, то есть между ними возникает напряжение. Оно тем больше, чем шире шаг, поэтому из зоны шагового напряжения следует выходить маленькими шагами. В среднем, потенциал достигает нуля на расстоянии в 20 м от места контакта проводника с грунтом.

Состояние здоровья пострадавшего

При наличии заболеваний предел прочности человека снижается, потому ущерб от поражения током возрастает. Особенно опасны болезни сердечно-сосудистой и нервной систем. Также усугубляют воздействие электрического разряда — усталость или подавленное состояние психики.

Сопротивление тела

Зависит от многих свойств организма и варьируется в широких пределах. Один и тот же ток может не оказать никакого действия на одного человека и причинить серьезную травму другому. В расчетах, сопротивление среднестатистического индивидуума принимают равным 1 кОм.

Основной фактор сопротивления — состояние кожи. Она, особенно верхний слой эпидермиса, обладает наименьшей проводимостью. Сопротивление человека с сухой, чистой и не имеющей повреждений кожей, возрастает до 3-100 кОм и более.

При отсутствии эпидермиса сопротивление падает до 500-700 Ом. При отсутствии кожи — до 300-500 Ом.

Уровень подготовленности

Работник, осознающий опасность поражения током и действующий сосредоточенно, имеет больше шансов обойтись легкими повреждениями. Наиболее велика вероятность тяжелых последствий для работников в состоянии алкогольного опьянения.

Параметры окружающей среды

К параметрам окружающей среды относятся:

  • температура;
  • влажность;
  • запыленность;
  • загазованность.

Видео по теме

Презентация о действии электрического тока на организм человека:

Действие электротока может быть и лечебным. Импульсами умеренной силы, врачи-физиотерапевты исцеляют мышечные спазмы, периферические параличи, торакалгии. Что же касается электричества в бытовой сети, то оно, как было показано выше, требует самого осторожного обращения.


Поделиться:
Нет комментариев
×
Рекомендуем посмотреть
Adblock
detector