Меню

Специфическое воздействие электрического тока

При повреждении организма электрическим током выделяют специфическую и неспецифическую составляющие воздействия.

Специфическое действие тока проявляется в биологическом, электрохимическом, тепловом и механическом эффектах.

Биологическое действие тока состоит в раздражении гладкой и скелетной мускулатуры, эндокринной и нервной систем, внутренних органов. В результате тонических сокращений диафрагмы и спазма голосовых связок нарушается функция внешнего дыхания. Действие тока на сердечную мышцу вызывает развитие фибрилляции желудочков сердца. Спазм мускулатуры приводит к резкому повышению АД. Органы внутренней секреции отвечают выбросом гормонов.

Электрохимическое действие тока проявляется в расхождении ионов и концентрации их у разных полюсов. В результате у анода возникает коагуляцйонный некроз, а у катода — колликвационный. Образующиеся при электролизе газы и пары воды нередко придают тканям ячеистое строение. В ряде случаев происходит импрегнация кожи металлом проводника (эффект «металлизации»).

Тепловому действию электрического токав большей степени подвержены ткани с низкой удельной электропроводностью. Именно в этих тканях, прежде всего – в коже и костях, в соответствии с законом Джоуля-Ленца, происходит наибольшее выделение тепла, количество которого прямо пропорционально силе тока, электрическому сопротивлению тканей и длительности контакта. Чем выше напряжение – тем больше выделяется тепла в местах контакта, где и возникают ожоги кожного покрова и подлежащих тканей, вплоть до обугливания. В костной ткани могут образовываться так называемые «жемчужные бусы», представляющие собой расплавленный, а затем застывший фосфорнокислый кальций в виде белых шариков с пустотами, образовавшимися при испарении находящейся в костях жидкости.

Механическое действие тока приводит к расслоению и разрывам тканей. Прохождение тока высокого напряжения через ткани сопровождается мгновенным выделением большого количества тепла и механической энергии. При быстром выделении большого количества тепловой энергии имеет место «взрывоподобный эффект», в результате которого человека может отбросить в сторону или произойти отрыв конечности. Механическое действие тока тем выше, чем больше напряжение в электрической сети.

Неспецифическое действие тока обусловлено выделением других видов энергии, в которые преобразуется электричество вне пределов организма. В частности, от вспышки вольтовой дуги или от раскаленных (при прохождении по ним тока) проводников возникают термические ожоги кожных покровов. Вспышка вольтовой дуги сопровождается излучением световой энергии, в результате чего возможны различные виды поражений органов зрения. Поражение человека высоковольтным электричеством сможет сопровождаться взрывом, который повлечет повреждения органа слуха (разрывы барабанной перепонки). Разбрызгивание и сгорание при высокой температуре металлических частиц от проводников электричества может обусловить «металлизацию» кожи. Нередки механические повреждения, развившиеся в результате падения пострадавшего с высоты или попадании частей тела между механизмами. От воспламенения одежды, пропитанной маслами, бензином или иными горючими жидкостями пострадавший может получить термические ожоги. При прохождении тока низкого напряжения (менее 1 кВ) через ткани организма в результате резкого сокращения мышц возможны вывихи, отрывные и компрессионные переломы в местах, где прикрепляются большие массивы мышц. Электротравма вызывает выраженные нарушения в функционировании внутренних органов, нередко становится причиной обострения хронических заболеваний.

Клиническая картина электротравмы сложна и многообразна. Поражение электрическим током с одинаковыми характеристиками в каждом конкретном случае приводит к развитию различных патологических изменений в организме, что зависит от сочетания многих причин (продолжительности контакта, типа включения в электрическую цепь, состояния кожного покрова, пути тока в организме и др.).

Смерть пострадавшего от электрического тока может наступить мгновенно или спустя некоторое время. Среди причин (фибрилляция желудочков), второе место – электрическому шоку и третье – параличу дыхания центрального характера, а также

спазму голосовой щели.

Электротравма, полученная при воздействии на организм высоковольтного электричества, имеет следующую особенность: чем более значительны разрушения тканей на пути прохождения тока (особенно, если он прошел через конечности), тем менее вероятна смерть пострадавшего на месте.

Классификация электротравм включает 4 степени поражения:

I степень – кратковременные судорожные сокращения мышц без потери сознания;

II степень – судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но сохранившимся дыханием и функцией сердца;

III степень – потеря сознания и нарушение сердечной деятельности и (или) дыхания;

IV степень – моментальная смерть.

В более поздние сроки у пострадавших с электротравмой развиваются невриты, парезы, параличи и нарушения со стороны вегетативной нервной системы. Нередки головные боли, головокружение, сердцебиения. Пострадавшие становятся легко возбудимыми, раздражительными, быстро утомляются, страдают от бессонницы. В некоторых случаях возможны нарушения психики.

Все вышеизложенное позволяет отнести электрический ток к факторам, способным при изолированном воздействии на человека стать причиной комбинированного поражения (например, ожог плюс разрывы мягких тканей, или вывих сустава, или компрессионные либо отрывные переломы костей и т. д. ).

При поражениях током особенно большое значение имеет грамотное оказание первой помощи. В первую очередь необходимо как можно быстрее «обесточить» пострадавшего, отключив рубильник.

Если по каким-либо причинам это невозможно, следует помнить: прикасаясь к находящемуся под напряжением пострадавшему голыми руками, спасатель сам включается в цепь и может, в свою очередь, получить травму. При оказании помощи пострадавшим необходимо иметь резиновые перчатки и обувь. При их отсутствии следует пользоваться подручными средствами, не проводящими ток: досками, сухими ветками, веревками и пр. При падении на землю высоковольтных проводов следует помнить об опасности поражения спасателей «шаговым напряжением» и приближаться к пострадавшему либо очень мелкими шажками, не отрывая подошвы от земли, либо подпрыгивая на тесно сжатых ногах. Вытаскивать пострадавшего следует одной рукой, крепко прижав другую к телу.

Пораженного током, не подающего признаков жизни, не следует заранее считать погибшим. В ряде случаев развитие симптомокомплекса «мнимая смерть» подталкивает спасателей к такому выводу. Достоверными признаками биологической смерти являются появление трупных пятен и трупное окоченение. При отсутствии этих признаков необходимо выполнить весь комплекс реанимационных мероприятий, причем начинать их, не дожидаясь прибытия медицинского персонала, с проведения искусственного дыхания, которое следует осуществлять в течение максимально длительного времени — до появления самостоятельного дыхания или явных признаков смерти. При остановке сердца делают непрямой массаж.

Если искусственное дыхание и закрытый массаж сердца не дают положительного эффекта, необходимо применить электрическую дефибрилляцию.

Действие СВЧ-, электрических, магнитных и электромагнитных полей на человеческий организм изучено еще далеко не в полной мере. Тем не менее, достоверно известно, что эти поля угнетающе действуют на иммунную систему, вызывая снижение защитных реакций организма. Механические повреждения у пострадавших с данной патологией заживают медленнее. Особенно это заметно в первой фазе раневого процесса.

В связи с этим, на всех этапах медицинской эвакуации пострадавшим с такого рода механо-физическими поражениями показано широкое применение иммуномодуляторов и иммуностимуляторов, адаптогенов, витаминов, цитохрома C, иных общеукрепляющих препаратов. Хирургическая обработка ран должна быть возможно более радикальной, а послеоперационное ведение — активным, со своевременными повторными хирургическими обработками ран. На этапе квалифицированной помощи лечение раненых с такого рода поражениями должно проводиться хирургами совместно с терапевтами, специализирующимися на лучевой патологии.

Появившиеся в начале 60-х годов оптические квантовые генераторы (лазеры) получают все более широкое распростраление в науке и технике, и это делает актуальной проблему изучения, профилактики и лечения последствий неблагоприятного воздействия лазерного излучения на организм человека.

Неблагоприятное биологическое воздействие оказывает не только прямое лазерное излучение, но и рассеянное различными промежуточными элементами и мишенями. Особенно чувствительны к световому излучению лазера глаза: современные устройства способны ослепить или серьезно повредить зрение человека на расстоянии в несколько километров. Прямое воздействие лазера достаточной интенсивности способно вызвать не только повреждения кожного покрова (лазерные ожоги), но и явиться причиной патологических изменений со стороны внутренних органов. Длительное воздействие малых доз лазерного излучения способно вызывать расстройства периферической и центральной нервной системы, ослаблять защитные реакции организма.

Ведение пострадавших с комбинированной механо-лазерной травмой необходимо осуществлять в тесном контакте хирурга с терапевтом-специалистом по лучевым поражениям.

Источник

Воздействие электрического тока на организм человека

Воздействие электрического тока на организм человека

Первые упоминания об электричестве, относятся к IV веку до нашей эры в трудах греческого философа Аристотеля, а в V веке д. н. э., ученый Фалес Милетский упоминал об этом явление в своих трудах. В дальнейшем, вплоть до 17 века в истории человечества не зафиксированы упоминания об электричестве. В конце 18-го века впервые упоминается о влиянии электрического тока на человеческий организм, но в то время ученые еще мало знали о том какую опасность представляет ток для человека.

  1. Основные понятия
  2. Характер и последствия воздействия на человека
  3. Типы поражения электрическим током
  4. Виды воздействия электрического тока на организм человека
  5. Основные виды поражения в результате воздействия электрического тока
  6. Основные причины поражения электрическим током

Основные понятия

Электрический удар – возбуждение живых тканей организма протекающим через него электрическим током, сопровождающееся непроизвольными судорожными сокращениями мышц.

image 4

Формула 1 – Расчет силы тока.

Как мы знаем, по степени электропроводимости все вещества делятся на 3 вида (Рисунок 1)

image 15

Рисунок 1 – Типы веществ по электропроводности

Человеческое тело довольно хорошо проводит электрический ток, а ток проходя через наш организм при превышении определенно его значения способен вызывать различные неприятные последствия, вплоть до летального исхода. Величина тока проходящего через тело попавшего под напряжение, зависит в первую очередь от величин напряжения и сопротивления организма. Сопротивление организма складывается из внутреннего – внутренние ткани, сосуды, и внешнего – кожа.

Внутреннее сопротивление у всех людей относительно мало, и составляет примерно 1000 Ом. Причем если кровь, мышечная ткань, костный и головной мозг имеют удельное сопротивление всего лишь 0,5–1 Ом/м, то сопротивление жира, костей, сухожилий и хрящей достигает 3-20 кОм/м. Сопротивление же чистой сухой кожи может достигать 100 кОм, как раз оно и определяет общее сопротивление тела человека.

Сопротивление человека зависит от многих факторов:

  • места приложения электродов;
  • площади касания (площадь соприкосновения больше – сопротивление организма меньше);
  • время прохождения тока (при увеличении длительности нахождения человека под напряжением — сопротивление организма уменьшается тк в нем нарушаются процессы терморегуляции, происходит местный нагрев внутренних органов и кожи, она выделяет пот, соответственно проводимость кожи возрастает а сопротивление уменьшается, что еще больше увеличивает нагрев…;
  • величины приложенного напряжения — с повышением напряжения уменьшается сопротивление тела в десятки раз: во-первых, за счет упомянутого выше нарушения процесса терморегуляции; во-вторых, за счет развития процессов пробоя кожи при величине приложенного напряжения выше 50 В. при этом величина сопротивления кожи уменьшается до 300 – 500 Ом.
Читайте также:  Вычисление силы тока формула физика

В среднем, общее сопротивление средне-статического человека составляет 50 кОм, оно у всех людей разное, может меняться со временем, в течение жизни, и даже в течении суток и зависит не только от физического состояния кожи, но и от психоэмоционального состояния человека. Прикоснувшись к неизолированному проводнику электрического тока, человек сам становиться «элементом» электрической цепи, и ток протекая через организм оказывает на него специфическое действие.

Характер и последствия воздействия на человека

Характер и последствия опасного и вредного воздействия на человека электрического тока зависит от многих факторов:

  1. от величины и рода (переменный или постоянный) протекающего тока;
  2. продолжительности его воздействия (чем больше время действия тока на человека, тем тяжелее последствия);
  3. пути протекания;
  4. от физического и психологического состояния человека;
  5. от состояния внешней среды, например при высокой влажности воздействие электричества на организм будет сильнее.

Величина и тип протекающего тока является главным фактором от которого зависит исход его воздействия на организм человека (или животного).

По степени воздействия на человека от величины ток делится на три пороговых значения:

  • Человек начинает ощущать воздействие проходящего сквозь него переменного тока при значении 0,6 мА, прямого начиная с 5-7 мА. Эти значения называются пороговыми ощутимыми токами.
  • Следующий порог – порог неотпускающего (удерживающего) тока. Его значение для переменного тока составляет ≥10 мА, для постоянного ≥50 мА.
  • Третье пороговое значение – фибрилляционный ток. Это значение переменного тока 100 мА, а постоянного 300 мА, при длительности воздействия такого тока 0,5 сек, может наступить остановка сердца или его фибрилляция.

В таблице 1 приведены различные реакции организма человека на электрический ток в зависимости от его силы и типа.

Сила тока, мА

Характер воздействия

Постоянный ток

Переменный ток 50 Гц

Начало ощущения — слабый зуд, пощипывание кожи под электродами

Ощущение тока распространяется и на запястье руки, слегка сводит руку

Начало ощущения. Впечатление нагрева кожи под электродом

Болевые ощущения усиливаются во всей кисти руки, сопровождаются судорогами. Руки, как правило, можно оторвать от электродов

Усиление ощущения нагрева

Сильные боли и судороги во всей руке, включая предплечье. Руки трудно оторвать от электродов

Усиление ощущения нагрева

Едва переносимые боли во всей руке. Руки невозможно оторвать от электродов.

Еще большее усиление ощущения нагрева кожи.

Руки парализуются мгновенно, оторваться от электродов невозможно. Сильные боли, дыхание затруднено

Ощущение сильного нагрева, боли и судороги в руках. При отрыве рук от электродов возникают едва переносимые боли в результате судорожного сокращения мышц

Очень сильная боль в руках и груди. Дыхание крайне затруднено. При длительном токе может наступить паралич дыхания или ослабление деятельности сердца с потерей сознания

Ощущение очень сильного поверхностного и внутреннего нагрева, сильные боли во всей руке и в области груди. Затруднение дыхания. Руки невозможно оторвать от электродов из-за сильных болей при нарушении контакта

Дыхание парализуется через несколько секунд, нарушается работа сердца. При длительном протекании тока может наступить фибрилляция сердца

Паралич дыхания при длительном протекании тока

Фибрилляция сердца через 2-3 с; еще через несколько секунд — паралич сердца

Фибрилляция сердца через 2-3 с; еще через несколько секунд — паралич дыхания

То же действие за меньшее время

Дыхание парализуется немедленно — через доли секунды. Фибрилляция сердца, как правило, не наступает; возможна временная остановка сердца в период протекания тока. При длительном протекании тока (несколько секунд) тяжелые ожоги, разрушения тканей

Как видно из таблицы 1, переменный ток более опасен чем постоянный. Тем не менее, даже небольшой, ниже порога ощущения постоянный ток, дает сильные удары способные вызвать судороги мышц. А при значении напряжения выше 500 В уже опаснее постоянный ток так как он обладает большой «липучестью» и от него практически невозможно самостоятельно освободиться.

В то же время, хотя переменный ток считается более опасным для человека, но это касается в основном частоты 50 Гц. С увеличением частоты, даже с учетом что сопротивление организма падает и ток текущий через него увеличивается – опасность поражения снижается электротоком и полностью исчезает при частоте 450 — 500 гГц, т.к. при высокой частоте возникает так называемый «skin» эффект – ток идет по поверхности организма, те по коже, и не может поразить человека. Но с токами такой частоты мы практически не сталкиваемся ни в быту, ни на производстве, в отличие от 50 герцового переменного напряжения, которое является стандартом в электросетях России.

Типы поражения электрическим током

В зависимости от того, какой наступает исход от электроудара, выделяют 5 типов:

  1. судорожные сокращения мышц, человек находится в сознании;
  2. судорожные сокращения мышц, человек без сознания, дыхание и работа сердца присутствуют;
  3. отсутствие дыхания с нарушением работы сердца;
  4. электрический шок, сильное расстройство дыхания, расстройство функционирования кровеносной и нервной системы, наступление глубокой депрессии которая может длиться от нескольких десятков минут до нескольких суток и в конечном итоге наступает либо полное выздоровление, либо биологическая смерть;
  5. клиническая смерть, отсутствует дыхания, остановка сердца. Ее еще называют мнимой смертью, длится 6-8 минут, является переходным состоянием от жизни к смерти. По прошествии указанного времени, если не проводить реанимационные мероприятия – наступает биологическая смерть.

Также, большое значение имеет и путь, по которому проходит ток через организм т.е. какими частями тела человек касается токопроводящей части. Чаще всего люди «включаются» в электрическую цепь таким образом, что ток проходит по петлям: «рука-ноги», «рука-рука», «нога-нога», «рука-голова», «ноги-голова».

Наибо̀лее опасны петли прохождения, при которых ток проходит через самые важные жизненные органы: сердце, головной мозг, спинной мозг которые к тому же имеют наименьшее электрическое сопротивление в организме и соответственно пропускают через себя бо̀льшее значение силы тока. Отсюда напрашиваются очевидные выводы что наиболее опасные петли «рука-рака» и пути проходящие через голову, а путь «нога-нога» наименее опасный, но тем не менее это не так, так как при этом возникает шаговое напряжение, ноги парализуются – человек оказывается в лежачем состояние и поражение током наносится всему организму.

Есть два варианта подключения организма к электрической цепи:

  1. двухфазное – человек одновременно прикасается частями тела к двум фазам (рис 2),
  2. однофазное – прикосновение к фазе и нулевой точке (рис 3).

image 16

Рисунок 2 — Схема двухфазного включения человека в электрическую сеть

Где, а – сеть с изолированной нейтралью; б – сеть с глухозаземленной нейтралью.

Двухфазное подключение самое опасное, так как в этом варианте ток зависит только от напряжения и сопротивления человека (формула 1) и будет иметь максимальное значение чем при однофазном подключение (см. рис 3).

image 17

image 18

Рисунок 3 — Схема однофазного включения человека в электрическую сеть (в)

  • а – сеть с изолированной нейтралью;
  • б – сеть с глухозаземленной нейтралью.
  • в – сеть с заземленной нейтралью

При варианте a на рисунке 3, к сопротивлению человека — Rч, добавляется сопротивление обуви Rоб, Rп – сопротивление пола, сопротивление изоляции фаз – Rиз. Те формула силы тока примет следующий вид (формула – 2).

image 5

Формула 2 – Сила тока, проходящего через человека при однофазном подключение с изолированной нейтралью.

  • Uф – фазное напряжение, В;
  • Rч – сопротивление человека (принимается равным 1000 Ом.

При расчетах принимается наименьшее сопротивление (при сильном опьянении, с мокрой или поврежденной кожей);

  • Rоб – сопротивление обуви;
  • Rп – сопротивление пола;
  • Rиз – сопротивление изоляции.

С учетом что сопротивления пола-обуви-изоляции имеют на порядки большие значения чем сопротивление человека – то и протекающий при таком варианте ток через человека гораздо слабее и менее опасный чем при 2х фазном подключении.

В аварийном режиме (см. рисунок 3б) когда одна из фаз коротит на корпус или уходит в землю, или происходит касание в месте с поврежденной изоляцией – человек может оказаться под полным линейным напряжением, ток проходящий через организм в таком случае рассчитывается по формуле 3:

image 6

Формула 3 – Сила тока, проходящего через человека при однофазном подключение в аварийном режиме.

Величина тока при однофазном подключении человека к сети с заземленной нейтралью рассчитывается по формуле 4.

image 7

Формула 4 – Сила тока, проходящего через человека при однофазном подключение с заземленной нейтралью.

Виды воздействия электрического тока на организм человека

По типу воздействия на человеческий организм электричества выделяют следующие виды:

  • Биологическое– проявляется раздражением и возбуждением тканей организма, нарушением биологических процессов, в результате чего может произойти остановка сердца и дыхания. Также ток может подавить весьма биотоки протекающие в теле человека, и тем самым вызвать серьезные расстройства в организме вплоть до его гибели.
  • Термическое– ожоги отдельных участков тела: кожи в месте соприкосновения с электродами и внутренних органов и сосудов на пути прохождения электрического тока, а также от воздействия электрической дуги или искры, образующихся при коротком замыкание или приближении человека близко к местам находящимся под высоким напряжением.
  • Электролитическое— разложение биологических жидкостей, в том числе крови, в результате чего нарушается их физико-химический состав.
  • Механическое– приводит к расслоению, разрыву тканей организма в результате электродинамического эффекта, а также взрывоподобного образования пара, образующегося при вскипании биологических жидкостей под действием тока. От сильных судорог могут возникать вывихи, разрыва мышц, сухожилий и даже переломы.

Основные виды поражения в результате воздействия электрического тока

Электрические ожоги — самая распространенная электротравма, возникает в результате локального воздействия тока на ткани. Ожоги бывают двух видов — контактный и дуговой. Контактный ожог является следствием преобразования электрической энергии в тепловую и возникает в основном в электроустановках напряжением до 1 000 В. Дуговой ожог обусловлен воздействием электрической дуги, создающей высокую температуру. Дуговой ожог возникает при работе в электроустановках различных напряжений, часто является следствием случайных коротких замыканий в установках выше 1000 В и до 10 кВ или ошибочных операций персонала. Поражение возникает от перемены электрической дуги или загоревшейся от нее одежды.

Читайте также:  Что значит возбуждение генератора постоянного тока

Электрические знаки – пятна серого или бледно-желтого цвета, образующиеся на коже. Происходит как бы омертвление верхнего слоя пораженного участка кожи и ее затвердевание наподобие мозоли. Обычно электрические знаки безболезненны и при лечении бесследно исчезают. Знаки после поражения током появляются приблизительно у 11-20 % пострадавших.

Металлизация кожи – проникновение в нее мельчайших частиц металла при его расплавлении и разбрызгивании в случае образования электрической дуги. Металл может проникнуть в кожу также вследствие электролиза в местах соприкосновения человека с токоведущими частями. Возникает приблизительно у каждого десятого пострадавшего. С течением времени пораженный участок кожи регенерирует и приобретает нормальный вид и эластичность. Однако, при поражении глаз, лечение бывает безрезультатным и в результате травмы наступает слепота.

Электроофтальмия – воспаление наружных оболочек глаз в результате воздействия ультрафиолетового излучения электрической дуги. Характерные проявления болезни: слезотечение, частичное ослепление и светобоязнь; боль в глазах продолжается обычно несколько дней.

Механические повреждения проявляются под действием тока непроизвольным судорожным сокращением мышц. Это может привести к разрыву кожи, кровеносных сосудов и нервных тканей. Такие травмы возникают при контакте с напряжением ниже 380 В, когда человек не теряет сознания и пытается самостоятельно освободиться от источника тока.

Основные причины поражения электрическим током

Самые частые причины по которым люди оказываются под действием электротока следующие:

  • прикосновение к неизолированным токоведущим при котором возникает напряжение прикосновения;
  • появление напряжения на частях установок и машин, не находящихся под напряжением в нормальных условиях эксплуатации (корпуса, пульты и др.), что чаще всего происходит вследствие повреждения изоляции;
  • образование электрической дуги между токоведущей частью и человеком, что возможно в электрических установках напряжением 1 кВ;
  • воздействие напряжения шага (в основном при обрыве провода линии электропередачи когда происходит его замыкание на землю);
  • несогласованные и ошибочные действия персонала, отсутствие надзора за электроустановками под напряжением и ряд других организационных причин.

Предугадать электротравмы трудно, так как электричество невидимо, не имеет запаха. И хотя электротравматизм на производстве случается гораздо реже других видов травм – но находиться на первом месте по тяжести и по количеству смертельных исходов от них. К сожалению немалая часть несчастных случаев происходит из-за несоблюдения правил безопасности при работе с электроустановками, а также недостаточной квалификации работников.

Также часть смертельных исходов происходит потому что не все после электрического удара обращаются к врачу, а как было описано выше, существуют виды травм, при которых если не проводить лечение, смерть может наступить не сразу.

Очень важно в организациях проводить периодические инструктажи и объяснять работникам об опасности электрического тока, рассказывать о безопасных способах работы с электроустановками, обучать оказанию первой помощи пострадавшим.

Источник

Действие электрического тока на организм человека

Электротравматизм по сравнению с другими видами производственного травматизма составляет небольшой процент, но по числу случаев со смертельным исходом занимает одно из первых мест. Из каждых 100 расследованных случаев, связанных с электрическим током, 90 заканчиваются летальным исходом. Вот почему обслуживание-электрических установок относят к работам, выполняемым в условиях повышенной опасности. Опасность поражения электрическим током усугубляется еще и тем, что пострадавший не может сам оказать себе помощь.

Действие электрического тока на человека носит сложный и разнообразный характер. При замыкании электрической цепи через организм человека ток оказывает термическое, электролитическое, биологическое и механическое воздействие.

Термическое действие тока проявляется в виде ожогов как наружных участков тела, так и внутренних органов, в том числе кровеносных сосудов и нервных тканей. Электроожоги излечиваются значительно труднее и медленнее обычных термических, сопровождаются внезапно возникающими кровотечениями, омертвением отдельных участков тела.

Тело человека является проводником электрического тока. Однако разные ткани тела оказывают току неодинаковое сопротивление. Большое сопротивление оказывают кожа, особенно ее верхний слой, называемый эпидермисом, кости и жировая ткань. Малое сопротивление оказывают внутренние органы, головной и спинной мозг, кровь, оголенные мышцы. Сопротивление Rlt зависит от пола и возраста людей. У женщин это сопротивление меньше, чем у мужчин, у детей — меньше, чем у взрослых, у молодых людей — меньше, чем у пожилых. Объясняется это толщиной и степенью огрубения верхнего слоя кожи.

Сопротивление тела человека воздействию электрического тока -величина переменная и зависит от многих факторов, в том числе от параметров электрической цепи, физиологического состояния человека, условий окружающей среды и т. п. Во всех расчетах по обеспечению электробезопасности принимают 1000 Ом, т. е. такое сопротивление, когда человек находится в наихудших для себя условиях (нервно-психическое или болезненное состояние, повышенная влажность окружающей среды, наличие большого числа металлических конструкций и т. п.).

Основным поражающим фактором является сила электрического тока, проходящего через тело человека.

Человек начинает ощущать воздействие переменного тока величиной 0,5 . 1,5 мА (1 А = 10 3 мА). Это порог ощутимого тока, который не представляет серьезной опасности, так как человек самостоятельно может нарушить контакт с токоведущей частью электроустановки.

Величину тока 10 . 15 мА называют порогом неотпускающего тока. Эта величина тока при промышленной частоте 50 Гц вызывает непроизвольное сокращение мышц кисти руки и предплечья, сопровождающееся резкой болью. При воздействии этого тока на организм человек не может разжать руку, отбросить от себя провод, т. е. он не в состоянии самостоятельно нарушить контакт с токоведущей частью и оказывается как бы прикованным к ней.

Ток 40 мА поражает органы дыхания и сердечно-сосудистую систему, вызывает фибрилляцию сердца. Фибрилляция — это такое состояние сердца, когда оно перестает сокращаться как единое целое в определенной последовательности. При этом происходят отдельные подергивания волокон сердечной мышцы, насосная функция сердца прекращается. Отсутствие кровообращения вызывает в организме недостаток кислорода, что в свою очередь приводит к прекращению дыхания. Такое состояние человека называют клинической смертью -переходным периодом от жизни к смерти. Однако в этот период почти во всех тканях организма еще продолжаются слабые обменные процессы, достаточные для поддержания минимальной жизнедеятельности. При клинической смерти первыми начинают погибать чувствительные к кислородному голоданию клетки коры головного мозга, с деятельностью которых связаны сознание и мышление. В связи с этим длительность клинической смерти определяется временем с момента прекращения сердечной деятельности и дыхания до начала гибели клеток головного мозга. В большинстве случаев это время составляет 4 . 5 мин, но не более 7 мин. Человека, находящегося в состоянии клинической смерти, вернуть к жизни можно, оказав ему оперативную помощь. При доступе свежего воздуха необходимо сделать искусственное дыхание или использовать дефибриллятор — аппарат для прекращения фибрилляции.

Ток 100 мА (0,1 А) считается смертельным, так как происходят немедленная остановка сердца и паралич дыхания.

Тело человека имеет участки, особенно уязвимые к воздействию электрического тока, так называемые акупунктурные точки. Их электрическое сопротивление всегда меньше других зон тела. Наиболее уязвимыми являются тыльная часть кисти, рука на участке выше кисти, шея, висок, спина, передняя часть ноги, плечо.

Чем продолжительнее действие тока, тем больше вероятность тяжелого или смертельного исхода. Такая зависимость объясняется тем, что с увеличением времени действия тока резко снижается сопротивление организма , а величина тока, прошедшего через тело, возрастает при постоянном напряжении электрической сети

Электролитическое действие тока вызывает электролиз крови и лимфатической жидкости, в результате чего нарушается их химический состав и ткани организма в целом.

Биологическое воздействие выражается в раздражении живых тканей организма. Электрический ток нарушает действие биотоков, управляющих внутренним движением ткани, вызывает непроизвольное, противоестественное судорожное сокращение мышц сердца и легких.

Механическое действие тока, на организм является причиной электрических травм. Характерными видами электротравм являются ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, электроофтальмия, разрывы тканей, вывихи суставов и переломы костей.

Ожоги бывают двух видов — токовый, или контактный, и дуговой. Токовый ожог возникает в результате контакта человека с токоведущей частью и является следствием преобразования электрической энергии в тепловую.

Дуговой ожог обусловлен воздействием на тело электрической дуги, обладающей высокой температурой и большой энергией. Дуговой ожог возникает в электроустановках различных напряжений, часто является следствием случайных коротких замыканий, отключений разъединителей и рубильников под напряжением. В этом случае дуга может переброситься на человека и через него пройдет ток большой величины — до нескольких десятков ампер.

Электрические знаки представляют собой четко очерченные пятна серого или бледно-желтого цвета на поверхности кожи человека, подвергшегося действию тока. В большинстве случаев электрические знаки безболезненны и их лечение заканчивается благополучно.

Металлизация кожи — проникновение в ее верхние слои мельчайших частичек металла, расплавившегося под действием электрической дуги. С течением времени больная кожа сходит, пораженный участок приобретает нормальный вид и болезненные ощущения исчезают.

Электроофтальмия — воспаление наружных оболочек глаз, возникающее в результате воздействия мощного потока ультрафиолетовых лучей электрической дуги. При поражении глаз лечение может оказаться длительным и сложным.

Разрывы тканей, вывихи суставов и переломы костей могут произойти в результате резких, непроизвольных судорожных сокращений мышц под действием тока или при падении вниз при выполнении работ на электроустановке, расположенной на высоте.

Исход поражения электрическим током во многом зависит от индивидуальных особенностей человека. Установлено, что здоровые и физически крепкие люди легче переносят воздействие электрического тока, чем больные и слабые. Повышенной восприимчивостью к току обладают лица, страдающие болезнями кожи, сердечно-сосудистой системы, органов внутренней секреции и др. Состояние возбуждения нервной системы, депрессии, утомления, опьянения способствует более тяжелому исходу электротравматизма.

Действие электрического тока не всегда проходит бесследно, возможны отдаленные последствия электротравмы. Наблюдались случаи развития диабета, заболеваний щитовидной железы, половых органов, органического изменения сердечно-сосудистой системы и вегетативно-эндокринного расстройства.

Читайте также:  Как построить графики токов

Источник



Действие электрического тока на человека

Действие электрического тока на организм человека вызывает травмы различного характера и приводит к летальному исходу. Это происходит во время контакта с источником электроэнергии. Во время касания проводника тока организм человека становится продолжением электрической системы. Тела людей представляют собой сосуды, наполненные большим количеством жидкости и солей, которые могут хорошо пропускать через себя электрическую энергию. От совокупности факторов, при которых происходит контакт с электродом, зависит степень поражения человеческого организма.

Плакат

Опасные значения тока

Организм ощущает электричество силой больше 1 мА. При увеличении показателя возникает чувство дискомфорта. Уже при величине 12 мА в мышечной массе возникают болезненные ощущения. В дальнейшем человек перестаёт владеть своим телом и не имеет возможности самостоятельно избавиться от контакта с проводником тока.

Электроток более 25 мА сводит судорогой мышечную массу грудного отдела. В итоге пострадавший перестаёт дышать и погибает. Также большой ток может вызвать такое явление, как фибрилляция, когда сердце перестаёт ритмично биться, что может стать причиной остановки органа.

Чем опаснее переменный ток постоянного напряжения

Чтобы увидеть разницу действия между токами постоянного и переменного рода, нужно обратиться к следующей таблице.

Особенности воздействия на человека постоянного и переменного тока

Величина тока, мА Следствия действия электротока
Переменный Постоянный
0,5 – 1,6 Лёгкая дрожь в кистях рук Не чувствуется
6 – 7 Руки сводят судороги Слабое покалывание. Руки нагреваются
8 – 10 Острая боль в руках, но можно самому освободиться от проводника Лёгкие судорожные движения. Нагрев кожи усиливается
20 – 25 Паралич конечностей, тяжёлое дыхание. Невозможность избавиться от контакта Слабые судороги
40 – 85 Паралич органов дыхания. Угроза прекращения сердечной деятельности сердца Судороги в руках. Сильный нагрев. Дыхание затруднено
90 – 100 Прекращение дыхания, сердце замирает при длительности действия больше 3 сек. Паралич диафрагмы

Обратите внимание! Ток переменного рода опаснее постоянного напряжения. Однако при больших значениях постоянный ток может стать угрозой для жизни.

Виды поражения электрическим током

Различают:

  • термическое;
  • электролитическое;
  • биологическое.

Термическое

Во время неосторожного касания оголённого токопровода возрастает риск получить ожоги кожи разной степени. Термическое действие большого тока вызывает сильный нагрев кровеносных сосудов. Это приводит к потере функциональности. Органы перестают полноценно работать.

Дополнительная информация. Электроожоги принимают более тяжёлую форму, чем поражение от открытого огня. Лечат их особым способом по специальной методике.

Электролитическое

Электролитическое поражение воздействует на состав крови так, что она теряет свои свойства и распадается на несколько фракций. Спасти может только срочное переливание крови.

Биологическое

Биологическое воздействие тока на тело человека нарушает нормальную работу мышечной массы. Опасность состоит в том, что перестаёт двигаться диафрагма, и пострадавший погибает от удушья.

Виды электротравм

Под воздействием опасного электрического тока на организм человека возникают локальные повреждения тканей тела. К ним относят следующие:

  • электроожоги;
  • электрические знаки;
  • металлизация кожного покрова;
  • механический разрыв;
  • электроофтальмия.

Электрический ожог

Электроимпульс поражает кожный покров разной степени ожогами. Особенно тяжёлые травмы получают при контакте с электрической дугой. Нагрев разряда достигает температуры 30000С.

Электрическая дуга

Что такое электрические знаки

На коже возникают отметины сероватого или желтоватого оттенка. Повреждённые части кожного покрова проявляются после соприкосновения с оголённым проводником электричества. Объяснить природу этих знаков до сих пор затрудняются.

Возникновение металлизации кожи

Такое явление происходит из-за мелких металлических частиц, которые попали внутрь кожного покрова из расплавленного электрода от электрической дуги. Кожа, где произошёл ожог, приобретает металлический оттенок, становится болезненной и жёсткой.

Когда наступает электроофтальмия

Этим термином обозначают поражение роговицы глаз ультрафиолетовыми лучами дуги. В результате у человека, насмотревшегося на сварку без защитных очков, воспаляются глаза. Они краснеют и начинают обильно слезиться, сопровождаемые острой резью.

Возникновение механических повреждений

Ток становится причиной конвульсий мышечной ткани. Иногда доходит до разрыва кожного покрова и вен. Возможны переломы костей в результате потери равновесия пострадавшим.

Последствия электрического удара

Он характеризуется тем, что резко возбуждает нервные окончания клеток тканей в месте прохождения импульса. Возникают спонтанные хаотичные сокращения мышечной ткани.

Степени поражения электрическим ударом в зависимости от состояний организма человека

Степень поражения Состояние
1 Мышечные судороги, полное сознание
2 Мышечные судороги, отсутствие сознания
3 Замирание диафрагмы, сердце работает
4 Прекращение дыхания, паралич сердца – клиническая смерть

Остановка сердца

Жизненно-важный орган перестаёт функционировать от поражения током сердечной мышцы. Такое происходит, когда электроток стремится пройти напрямую через грудину.

Пути прохождения тока

Фибрилляция

Сердце нормально работает, когда все желудочки ритмично прокачивают кровь. Ток может вызвать трепетание сердца. В результате живой насос перестаёт выполнять свою функцию. Кровь перестаёт циркулировать в сосудах, резко падает давление, и через 5-8 минут может наступить смерть. Вовремя оказанная первая помощь (совместное применение непрямого массажа сердца с искусственным дыханием) может пострадавшего спасти.

Электрический шок

От удара током наступает тяжёлое нервно-рефлекторное состояние организма. Падает кровяное давление, замирают органы дыхания, возникают проблемы с обменом веществ. Человек оказывается в полном ступоре от десяти-пятнадцати минут, может оставаться в таком состоянии в течение суток. В случае неоказании экстренной помощи травмированный человек может погибнуть. Вовремя оказанная помощь приведёт к тому, что пострадавший полностью выздоровеет.

Факторы, вызывающие опасные электротравмы

Опасность поражения электроэнергией выражается рядом важных показателей:

  • величина электрического сопротивления организма человека;
  • показатели электротока;
  • временной промежуток действия;
  • частота и род тока;
  • маршрут прохождения электропотока в теле;
  • психофизиологический баланс;
  • особенности состояния органов тела человека;
  • обстановка: уровень влажности, температура, загрязнённость воздушного пространства.

Электрическое сопротивление тела человека

Сопротивление организма – величина непостоянная, может меняться с изменением влажности кожного покрова, величины участка соприкосновения, временного промежутка контакта. Для расчёта электробезопасности берут показатель сопротивления тела в 1 кОм. Длительное поражение вызывает обильное выделение пота, что сопровождается падением сопротивления. Эпителий становится активным проводником тока, чем усугубляет положение.

Зависимость исхода поражения от величины тока

Величина тока значительно определяет исход поражения. Увеличение силы тока усугубляет тяжесть нанесённых электротравм.

Как влияет длительность действия тока

Время контакта существенно влияет на тяжесть электротравмы. Чем больше временной промежуток нахождения пострадавшего от несчастного случая под воздействием электротока, тем больше риск его гибели.

Влияние пути тока в теле пострадавшего

От того, какая часть тела контактировала с токоведущим проводником, и где произошёл выход электричества, зависит путь тока. Одно из самых угрожающих направлений – проход сквозь грудную клетку, где расположены жизненно-важные органы.

Пути тока

Путь % от общего электротока, проходящего через сердце
Рука – рука 3,2
Левая рука – ноги 3,6
Правая рука – ноги 6,7
Нога – нога 0,4
Голова – ноги 6,7
Голова – руки 7

Становится понятно, что наименьший вред приносит путь «нога – нога». Не стоит надеяться на это. При ходьбе по территории, где упал мощный токопровод, нижние конечности парализует, и человек оказывается в лежачем положении. Вследствие этого поражение наносится всему телу. Такое явления объясняют возникновением эффекта шагового напряжения.

Род и частота тока

Поток электричества частотой 50-60 Гц особенно опасен. Резкий разрыв электрической цепи человеком, как правило, приводит к удару, сопровождаемому судорогами конечностей.

Зависимость от индивидуальных свойств человека

Абсолютно здоровый человек стойко выдерживает поражающий фактор. Люди с сердечными заболеваниями и расстройством нервной системы, нарушениями кожного покрова и под воздействием алкоголя подвержены большему риску получения тяжёлой электротравмы.

Воздействие внешней среды на механизм поражения

Повышенный уровень влажности, запыленность воздуха, магнитные поля от электрооборудования – всё это может усиливать тяжесть поражения электрическим током. Влага, токопроводящие частички пыли, внешнее магнитное поле служат хорошими проводниками электричества. Они становятся факторами, усиливающими мощность угрожающего импульса тока.

Случаи отдалённых последствий электротравмы

Можно привести много примеров последствий электротравм:

  • зрение после сильной электроофтальмии может ослабеть;
  • человек, переживший фибрилляцию, в ряде случаев приобретает заболевание сердца;
  • термический ожог приводит к пересадке кожи, в тяжёлых случаях люди теряют конечности;
  • металлизация кожи грозит потерей обширных участков кожного покрова, что приведёт к пересадке тканей;
  • люди, пережившие клиническую смерть, впоследствии иногда становятся умственно-неполноценными.

Принятие мер безопасности

Электробезопасность на производстве – одна из ключевых дисциплин техники безопасности. Совокупность организационных и технических мероприятий направлена на защиту работников от случайных контактов с токопроводниками.

Обратите внимание! Надзорные органы охраны труда осуществляют постоянный контроль состояния техники электробезопасности на всех объектах промышленного и гражданского назначения.

Оказание первой помощи пострадавшим

Жизнь и здоровье травмированного человека зависит от того, как быстро и правильно будет оказана первая помощь.

Искусственное дыхание

В первую очередь, для спасения жизни пострадавшего нужно произвести следующие действия:

  1. Немедленно освободить человека от воздействия тока. Если это не удаётся, то необходимо перерезать или перерубить токопроводящий проводник (кабель или провод). Надев резиновую обувь и диэлектрические перчатки, кабель рубят топором с сухой деревянной ручкой.
  2. Тело надо вытащить из опасной зоны. По возможности используют резиновые коврики, деревянный сухой настил и тому подобное.
  3. Если пострадавший остаётся в сознании, надо его уложить на носилки, тепло укрыть и дать 20 сердечных капель. После этого погрузить носилки с пострадавшим в автомобиль скорой помощи.
  4. Когда обнаруживается, что травмированный находится в бессознательном состоянии, необходимо освободить тело от стеснённой одежды в районе груди, обеспечить приток свежего воздуха и укрыть тёплым одеялом. Надо поднести к носу ватку с нашатырным спиртом, растереть ею виски и дождаться приезда реанимобиля.
  5. Если налицо видны признаки клинической смерти, срочно нужно срочно сделать непрямой массаж сердца, одновременно с этим каждые 15 секунд делать искусственное дыхание – «рот в рот». После выдоха нужно 3-4 раза нажать на грудину. Процесс повторяют до полного восстановления дыхания и сердечной деятельности.

Вся жизнь человека окружена носителями электрической энергии. Поэтому нужно понимать всю опасность контактов с источниками электрического тока. Всегда надо помнить о безопасном поведении при обращении с различными проводниками тока и знать, как оказывать первую помощь.

Видео

Источник