Действие электрического тока на организм
«Мама, почему нельзя совать пальцы в розетку?»
Этот вопрос, мне кажется, в детстве задавал родителям абсолютно каждый. Вот только из сорванца или озорной девчонки, недотягивающих ростом и до метра, мы с вами стали взрослыми. О том, что нельзя совать пальцы в розетку, знают все. А почему? Задайте себе этот вопрос. Ведь в голову ничего кроме детского: потому что будет больно, или папиного рассказа о том самом магическом «как тряхнёт» и маминого «укусить» ничего в голову и не приходит. Ведь в этом «тряхнёт», все гораздо сложнее, чем просто слегка потрясёт и перестанет. Целый список процессов от термических до биологических. Ну что? Кто хочет знать, о чем рассказать ребёнку, или просто что скрывается в «укусе» розетки? Тогда пойдёмте со мной, я все расскажу.
Теперь давайте подробно разберём варианты воздействия электрического тока на человека. Давайте начнём с биологического воздействия. Такое воздействие проявляется в возбуждении тканей и живых клеток. Очень опасно! Вследствие такого воздействия клетки могут погибать, а это ведёт к нарушению работы организма, как целиком, так и отдельно взятых органов.
Вторым рассмотрим тепловое воздействие. Тепловое воздействие ведёт к нагреву внутренних органов и кровеносных сосудов, нервных окончаний. Нарушается работа нервных окончаний, могут лопаться сосуды.
Третьим воздействием принято считать химическое воздействие. Такое воздействие приводит к электролизу большинства жидкостей в организме. Как вы понимаете, кровь входит в число этих жидкостей. Электролиз крови может вызывать изменения в её физико-химическом составе и, как следствие, влияет на работу организма в далеко не самую лучшую сторону.
Если вас «тряхонёт» током, вполне возможно возникновение шока. Такой шок называется электрическим шоком. Как правило, он возникает при возбуждении организма вследствие удара электрическим током. Шок может стать причиной нарушения работы дыхательных органов, нарушения обмена веществ и кровообращения. В случае оказания экстренной медицинской помощи возможно снятие шока без каких либо последствий для организма.
Как известно из закона Ома, сила тока обратно пропорциональна сопротивлению. Значит, чем выше сопротивление человеческого тела, тем меньшая сила тока через него пройдёт. Одним из ключевых показателей тут является роговой слой кожи. Роговой слой кожи — верхний слой кожи, в котором нет кровеносных сосудов и капилляров. Этот слой имеет самое большое сопротивление во всем теле. Остальные части тела имеют гораздо меньшее сопротивление, а значит, лучше пропускают через себя ток. Немаловажным является тот факт, что сопротивление человеческого тела это не константа, а плавающая величина. И зависит она от огромного количества внешних факторов. От банальных ссадин на коже, снижающих сопротивление, до температуры и влажности окружающей среды. Так же важными факторами является пол под вами. Если вы стоите на резиновом коврике и взялись одной рукой за провод, то вас, вероятно, не ударит током, так как току некуда уходить.
Удар тока начитает ощущаться при силе тока около полутора миллиампер, а фибрилляция может произойти уже при ста миллиамперах. Фибрилляция — антоним слова дефибрилляция, означает остановку сердца при воздействии на него тока. Стоит отметить, что все это справедливо для низкочастотного тока. Вы спросите: это как так? Ток с частотой пятьдесят герц гораздо опаснее его же, но с семиста герцами. Это явление открыл Никола Тесла. Суть его открытия состоит в том, что при частоте выше семисот герц ток проходит по поверхности тела, не поражая внутренние органы. Возвращаясь к началу абзаца, справедливо будет заметить, что при силе низкочастотного тока менее двадцати пяти миллиампер страдают только конечности. Ток, который выше этой отметки, как правило, проходит через все тело.
Теперь чуть-чуть о первой помощи. Перед тем как звонить и вызывать скорую, нужно убедиться, что на жертву больше не действует ток. После того, как вы все обесточили, немедленно вызывайте скорую. Следующим вашим шагом станет изоляция пораженного тела от земли или иного токопроводящего пола. Для этого достаточно положить человека на любую доску, фанерку, резиновый коврик. Если пострадавший без сознания, вам остается ждать скорую. Если же он в сознании, нужно незамедлительно оказать доврачебную помощь. Если пострадавший может передвигаться сам, его нужно отвезти в помещение, пригодное для отдыха и безопасное от поражения током и предложить прилечь. Если последствием удара током стали какие-либо травмы и ссадины, то нужно оказать первую помощь согласно полученным травмам.
Есть ряд самых простых правил, которые помогут вам защититься от поражения электрическим током. Самое главное — не суйте пальцы в розетку, это небезопасно! При работе с токопроводящими сетями обязательно нужно обесточивать провода, и пользоваться средствами защиты, такими как диэлектрические перчатки и коврики. Если у вас дома маленькие дети, купите специальные затычки, которые перекроют для них доступ к розеткам. Будьте аккуратны, от поражения током в среднем в мире погибает двадцать пять тысяч человек в год.
Помните, что даже молния может ударить в человека и это тоже поражение током. Но это совсем другая история! Будьте внимательны и до новых встреч!
Почему мы бьемся током, и как с этим бороться?
Каждый человек хотя бы раз в жизни сталкивался с электризацией. Секундные прикосновения к близким приводили к слабому удару током, волосы непослушно топорщились в разные стороны, а шерстяной свитер трещал и искрился. Портал 103.by узнал, почему это происходит, и подготовил 7 способов, как избавиться от этого явления.
Почему мы электризуемся?
Физики уверены, что способность «собирать» статические заряды электричества присуща каждому. Будучи прекрасным проводником, человеческое тело накапливает их и готовится в любой момент произвести разрядку.
Мы расчесываем волосы, носим одежду из искусственных материалов, шерсти и меха, ходим по ковру из синтетики, пользуемся электроприборами, часами сидим за компьютером — все это приводит к накоплению заряда. Иногда он бывает настолько большим, что делает больно обладателю заряда и его окружающим.
Статическое электричество опасно?
Пока его влияние на организм человека недостаточно изучено. Хотя последние исследования показывают, что регулярное воздействие тока приводит к сбоям в работе некоторых органов и систем.
Наиболее вредно статическое электричество для страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями. Оно может привести к повышению давления, а впоследствии — к инфаркту и инсульту.
Кроме того, накопление этих зарядов ухудшает сон, приводит к головным болям и делает вас раздражительными. У некоторых даже возникают фобии — боязнь электрического разряда.
Как снять статическое электричество?
Прежде всего, мы должны давать естественный выход накопившемуся электричеству. Поэтому если вы стали замечать «разрядки», обратитесь к следующим советам:
1. Носите одежду и обувь из натуральных материалов. Лучше, если это будет лен или хлопок. Чаще стирайте одежду, добавляя при полоскании кондиционер для белья, обладающий антистатическим действием.
2. Обратите внимание на материалы, из которых изготовлено постельное белье. Избегайте синтетических материалов.
3. Расчесывая волосы, пользуйтесь деревянными расческами. Пластмассовые только сильнее наэлектризуют ваши волосы.
4. Пользуйтесь антистатиками, обрабатывая при необходимости им одежду, кресла автомобиля, комнатные ковры. Помните, что эти средства имеют краткосрочный эффект.
5. По возможности ходите босиком по земле и по дому. Так лишний ток уйдет и будет меньше скапливаться в теле.
6. При сухом воздухе накопление электричества увеличивается, поэтому пользуйтесь увлажнителями в квартире, чаще проветривайте помещение, делайте влажную уборку. Комнатные цветы улучшают климат в квартире и уменьшают статистическое напряжение.
7. Сократите время у компьютера и работу с электроприборами.
Удар током и электротравма: причины возникновения, симптомы и признаки, меры первой помощи и комплексное лечение
Удар током и электротравма: причины возникновения, симптомы и признаки, меры первой помощи и комплексное лечение
Удар током относится к наиболее опасным бытовым и производственным несчастным случаям и всегда сопряжен с большой смертностью. Действие электрического тока на организм человека приводит к сильному нагреву тканей и развитию ожога, а так же к нарушению работы внутренних органов. Первая помощь при ударе током заключается в прекращении действия электрического тока на организм пострадавшего, проведение закрытого массажа сердца и искусственного дыхания, если от удара током у пострадавшего остановилось сердце, обработка и наложение повязки на обожженные места.
Электротравма обычно возникает в результате воздействия на ткани организма человека бытового электрического тока большой силы или разряда атмосферного электричества (молнии). Источниками поражения электрическим током являются: неисправное электрооборудование на предприятиях и бытовые электроприборы, оборвавшиеся провода высоковольтных линий, несоблюдение правил техники безопасности при работе с электрооборудованием. Степень воздействия электрического тока на организм человека определяется напряжением и силой тока, способом прохождения тока по телу, общим состоянием здоровья пострадавшего и тем насколько своевременно была оказана первая помощь.
Особенности удара током и электротравмы
Электрический ток при прохождении через тело человека вызывает нагрев тканей, и может привести к электрическим ожогам кожи и повреждениям подлежащих тканей и органов.
Электрические ожоги возникают в местах входа и выхода электрического тока и носят название «меток тока».
Электрические ожоги могут показаться незначительными на вид, но на самом деле они зачастую глубокие со значительными повреждениями мышц, костей и внутренних органов.
Электрический ток может нарушить работу сердца, вплоть до его остановки.
У пострадавшего от удара тока может произойти остановка дыхания.
Признаки и симптомы удара током электротравмы
Нахождение оголенного источника электрического тока вблизи пострадавшего;
Бессознательное состояние у пострадавшего;
Очевидные ожоги на поверхности кожи;
Нарушение дыхания с возможной остановкой дыхания;
Пульс слабый, аритмичный или отсутствует;
Входное и выходное отверстие электрического заряда обычно расположено на кистях рук или ступнях.
Вследствие особенностей электротравмы даже при кратковременном воздействии электрического тока у пострадавшего может наступить остановка дыхания и сердца. Поэтому достаточно эффективная первая помощь при ударах электрическим током на месте происшествия часто является решающим фактором в спасении пострадавшего.
При возникновении ниже перечисленных симптомов у пострадавшего от удара током срочно вызовите скорую помощь:
Ликбез по электротравмам: от ожогов и катаракты до переломов и фибрилляции
В комментариях к нашей статье о смерти малайзийского школьника в наушниках мы обещали сделать пост об электротравмах, а также об особенностях патогенного влияния электрического тока на органы и ткани человеческого тела. Обещали — выполняем.
Предупреждение от модератора. Публикация содержит изображения частей тела травмированных людей, которые могут оказать влияние на психическое состояние чувствительных взрослых и детей.
Что убивает: ток или напряжение?
Начнем с этого холиварообразующего вопроса, без которого не обходится, пожалуй, ни один популярный пост об электротравме. Без долгих рассуждений напишу — основным поражающим фактором является ток, убивает именно он. Как мы все знаем из школьного курса физики, ток=напряжение/сопротивление. Полагаю, что корректно говорить о том, что напряжение (разность потенциалов) является условием поражения, но само по себе не наносит повреждений.
Например, напряжение статических разрядов в момент снятия шерстяного свитера достигает нескольких киловольт, при этом они не наносят никаких существенных повреждений, так как ток мизерный. Поэтому в таких случаях напряжение сравнивают с высотой, которая сама по себе не приводит к смерти и не может являться её причиной, в отличие от самого факта падения, при котором высота становится значимым условием для наступления смерти.
Следует вспомнить, что такое электрический ток. Как следует из русского названия, ток — течение, то есть протекание заряженных частиц. Какое их количество протекает за единицу времени через единицу сечения проводника. Чем больше количество частиц, тем больше ток. Именно течение частиц и является причиной поражения человека. Величина тока, которая может пройти через человека, определяется приложенным напряжением, внутренним сопротивлением источника тока и сопротивлением тела человека.
Электротравма по нормам ВОЗ, процессы в тканях и тяжесть поражения
Сегодня в различной литературе можно встретить массу классификаций и определений поражения человека электрическим током — они все интересны, но вносят много путаницы. По моему мнению, следует придерживаться общепринятого определения, которое принято в ВОЗ.
Так, согласно нормам ВОЗ, поражение током принято называть электротравмой (никаких ударов и иных видов поражения отдельно не выделяют). Согласно ВОЗовским нормам, любая травма — есть физическое повреждение органов и тканей, возникшее под воздействием того или иного вида энергии. Поэтому электротравма — любые повреждения (нарушения деятельности), вызванные воздействием тока, сиречь электрической энергии.
Типы воздействия тока
Выделяют три типа воздействия электрического тока на организм, которые подпадают под определение электротравмы:
Тяжесть поражения
Итак, перечислим факторы, от которых зависит тяжесть электротравмы:
В таблице ниже представлены диапазоны сопротивлений тканей нашего организма, из нее легко понять, что значения варьируются в очень широких пределах.
Классификация токов по типу воздействия
Величины поражающего тока условно разделены на 3 диапазона, в зависимости от того, какое преимущественное воздействие ток оказывает. Таким образом, выделяют токи:
На таблице ниже соотнесены диапазоны значений переменного и постоянного тока и поражения, которые они способны вызвать (приводится, согласно пособию доцента кафедры инженерной экологии и охраны труда Московского энергетического института
С.Г.Новикова).
Пути тока
Ещё одним важным и часто решающим фактором становится путь тока, который зависит от мест входа и выхода разряда. Наиболее опасными путями считаются те, которые проходят через жизненно важные органы (головной и спинной мозг, сердце, лёгкие, печень, почки). Характерные случаи с электротравмой через наушники, когда путь тока протекает через голову (практически во всех известных инцидентах закончился смертью).
Если путь тока не проходит через жизненно важные органы, то влияние на них происходит исключительно рефлекторно, а соответственно, опасность для жизненно важных функций значительно меньше. Пути тока через человеческое тело иногда называют петлями. Наиболее опасными из них считаются: «рука-рука» (40% летальных исходов), “голова-ноги» и “голова-рука” (вместе около 20 %),”правая рука — ноги” (20%), «левая рука-ноги» (17%), на прочие смертельные случаи приходится приблизительно 3%.
В представленной ниже таблице указано процентное соотношение поражающего электрического тока, проходящего через сердце, при различных путях тока:
Немного о механизме повреждения тканей
Согласно Илишевой, после того как ток преодолевает сопротивление кожи, он пронизывает ткани и вызывает электролиз, который, в свою очередь, приводит к нарушению ионного баланса в клеточных образованиях. Быстрое омертвение тканей при электротравме вызывается как раз поляризацией мембран клетки во время электролиза. Происходит следующее:
При действии тока на нервные волокна отмечаются периневральный отек, некроз (омертвение) нейрональных структур, тромбоз окружающих сосудов. Аналогичные процессы возникают в мышечной ткани. Перед развитием некроза нервная ткань раздражается, а в мышцах возникает тонус и судорожные сокращения, которые в свою очередь приводят к механическим повреждениям (см. далее).
Кожа поражается в основном в местах входа и выхода заряда, термические явления могут вызвать ожоги и вкрапления инородных металлических частиц (см. ниже), а электрохимическое действие тока — изменения цвета кожных покровов (см. метки тока).
Виды поражений электрическим током
Некоторые авторы выделяют три вида электротравм, а именно местные, общие и смешанные. К местным причисляют ожоги, электрические знаки (метки), металлизацию кожи и механические повреждения. Общими называют такие поражения током, при которых выражена общая симптоматика, в виде поражения центральной нервной и сердечно-сосудистой системы. Смешанные имеют признаки как местной, так и общей.
Электроожоги
Среди местных проявлений более распространены т.н. электрические ожоги, которые делят на контактные и дуговые. Я пишу “т.н.”, в силу того, что ожог вызывается высокой температурой проводника или пламени электрической дуги, т.е. по факту он термический, но отягощен другими поражающими факторами электротравмы.
Контактные развиваются при непосредственном соприкосновении кожи с поверхностью проводника, где за счет высокой плотности тока и сопротивления кожи локально повышается температура. Для них характерна сравнительно небольшая площадь поражения (как правило, 1% кожи и менее) с различной глубиной поражения и тяжестью состояния.
Контактные электроожоги
Дуговые, зачастую тяжелее, нередко сопровождаются обширными 50 % и более, и глубокими (до 4 степени) поражениями. Это связано с более высокой температурой, а также, зачастую, с более высокой площадью поражения. Дуговые ожоги чаще вызывают ожоговый шок и ожоговую болезнь. В случаях с электротравмой от гаджетов и бытовых приборов — дуговые ожоги — штука не столь брутальная, так как дуга, зачастую, небольшая, а соответственно, и площадь поражения меньше.
Метки тока
Метки (они же знаки) представляют собой серые или желтоватые пятна овальной формы с небольшим углублением в центре. Знаки могут появиться сразу или со временем, описаны случаи, когда они бесследно исчезали. Этот признак часто встречается при тяжелой общей симптоматике в местах входа и выхода заряда. Не требует специальной помощи, но может быть использован как ценный диагностический признак.
Метки тока на ладони
Метки тока после удара молнией
Металлизация
Металлизация представляет собой внутридермальное (находящееся в толще кожи) проникновение небольших частиц металла, которые расплавились под действием электродуги. Металл нагретый дугой, повреждая верхние слои кожи, быстро остывает, передавая тепло очень теплоемкой коже и застывает в термокоагулированной ожоговой поверхности (в струпе).
При незначительных, неглубоких (до росткового слоя кожи) поражениях кожи металлизация может исчезнуть бесследно, равно как и связанные с ней болевые ощущения, но чаще эти поражения более глубокие и оставляют рубцы.
Поражения глаз
Особенно опасна металлизация роговицы глаза. Такое поражение приводит к временной, нуждающейся в длительном лечении, а иногда и неизлечимой слепоте. Из местных офтальмологических проявлений можно также выделить помутнение хрусталика (катаракту), которая иногда возникает при прохождении разряда через голову.
Парная звездчатая катаракта после электротравмы
Переломы и другие механические повреждения
Что интересно, электротравма может приводить к тяжелым механическим повреждениям, например, вывихам, разрывам связок, переломам, а также вызывать кровотечения из поврежденных сосудов. Основной причиной таких повреждений считаются судороги, развившиеся в результате раздражающего воздействия тока.
Так, у малазийского школьника, о котором мы писали, возникло кровотечение в местах контакта кожи с наушниками.
Кровотечение из уха, после электротравмы через наушники
В 2017-м году в Первоуральске был зафиксирован случай переломов костей предплечья у ребенка в результате полученной электротравмы. К механическим повреждениям вследствие поражения током не принято относить травмы, полученные опосредованно, например, при падении после получения удара током.
Общие проявления
Общее действие тока приводит к нарушению работы жизненно важных органов и систем, ток способен поражать все органы и ткани человека. В зависимости от факторов, описанных выше, эффект может быть совершенно разным по тяжести и выраженности клиники.
Выделяют 4 степени тяжести поражения током:
Гаджеты и электротравмы
Повсеместное распространение гаджетов привело к ощутимому росту количества электротравм, полученных в быту. Совершенно естесвенно, что все они вызваны гаджетами, заряжающимися от сети, и, зачастую, в ситуациях, когда пользователь беспечно пренебрегает правилами электробезопасности. Между подобными случаями есть много общего. Проводя небольшой контент анализ по случаям за последние 8 лет, я обратил внимание, что большинство происходят в развивающихся странах с жарким влажным климатом (Китай, Индия, Малайзия, Бразилия).
В подавляющем большинстве случаев причиной поражения становится гаджет, заряжающийся от низкокачественного зарядного с проблемной гальванической развязкой. В этих странах распространено каркасное домостроение с металлическими опорными конструкциями, к которым при помощи токопроводящих элементов крепятся напольные покрытия. Всего я насчитал 42 случая с такого рода электротравмами. К регионам с жарким климатом, сравнительно низким уровнем жизни и дешевыми каркасными домами относилось 36.
Ниже приведу лишь наиболее известные и громкие инциденты, не скрою, что, делая эту выборку, я старался привести примеры близкие к случаю в Малайзии (наушники+смартфон+зарядка), дабы продемонстрировать не единичность и стопроцентную летальность:
Еще раз подчеркну, все известные мне случаи с электротравмой через наушники — летальные, что подтверждает опасность петель “голова-конечности”.
Видео не рекомендуется для просмотра детям и впечатлительным
Так или иначе, все подобные случаи укладываются в существующие представления об электротравмах и подтверждают многое из написанного выше. При подробном анализе, кажущаяся парадоксальность превращается во вполне обыденную историю для ожоговых центров, реанимационных отделений и патологоанатомических бюро.
Я искренне надеюсь, что представленный ликбез был полезен. Будем признательны если вы поделитесь своим мнением в комментариях. Возможно, вам доводилось пережить электротравму или её последствия, или вы регулярно сталкиваетесь с этим на работе, расскажите другим о своём опыте. Возможно выйдет ещё один пост касающийся первой помощи — напишите если это для вас актуально.
Рекламная нагрузка
Мы продаём электронику, разную, много. Если соблюдать правила эксплуатации, электроника которую мы продаём не приводит к поражению электрическим током. Более того, нам не известно ни одного случая, когда бы наши покупатели получили электротравму от приобретенных у нас товаров.
