Полезное действие электрического тока на организм человека
Еще в 18 веке было доказано, что электрический ток способен оказывать сильное негативное влияние на человеческий организм. Но только спустя около века были сделаны первые описания электротравм, получаемых от воздействия постоянного тока (1863 г.) и переменного (1882 г.).
Что такое электротравма и электротравматизм?
Электротравма – повреждение человеческого организма электрическим током (электрической дугой).
Явление электротравматизма объясняется последовательностью следующих особенностей: в организме человека, случайно оказавшегося под воздействием напряжения, возникает защитная реакция. Иными словами, противостояние электрическому току начинает происходить в момент его непосредственного протекания через наше тело. В таких ситуациях происходит непросто сильное воздействие токов на организм человека, но и нарушение кровообращения, дыхания, сердечно-сосудистой и нервной системы и т. п.
Электротравму предугадать нелегко, поскольку ее получение происходит не только при непосредственном контакте с токоведущими элементами, но и при взаимодействии с электрической дугой и шаговым напряжением.
Электротравматизм хоть и случается реже других видов производственных травм, но при этом находится на первых местах среди тех повреждений, которые оцениваются тяжелыми и приводящими к летальному исходу. Наибольший процент травм, вызванных влиянием электрического тока, происходит в процессе работы на электрических установках высокого напряжения (до 1000 В). Главной причиной электротравм служит частое использование именно таких типов электрических установок, а также недостаточная квалификация работников. Безусловно, существуют агрегаты с более высоким показателем напряжения (свыше 1000 В), но, как ни странно, в их эксплуатации поражения током редки. Такая закономерность объясняется высоким профессионализмом и компетентностью обслуживающего высоковольтные установки персонала.
Самыми распространенными причинами поражения током являются:
- прямой телесный контакт с неизолированными токоведущими частями;
- прикосновение к деталям электрического оборудования, изготовленным из металла;
- прикосновение к неметаллическим элементам, находящимся под сильным напряжением;
- взаимодействие с током шагового напряжения или с электрической дугой.
Классификация поражений электрическим током
Воздействие электрического тока при протекании через человеческий организм бывает термическим, электролитическим и биологическим.
- Термическое воздействие– сильный нагрев тканей, что нередко сопровождается ожогами.
- Электролитическое воздействие– разложение органических жидкостей, к которым относится и кровь.
- Биологическое воздействие– нарушение биоэлектрических процессов, раздражение и возбуждение живых тканей, частое и беспорядочное сокращение мышц.
Поражения электротоком делятся на два основных вида:
- Электротравмы – локальные поражения тканей или органов (ожоги, знаки, электрометаллизация).
- Электрический ожог – итог сильного нагрева током (свыше одного ампера) тканей человека. Ожог, поражающий только кожный покров, называется поверхностным; повреждающий глубокие ткани тела является внутренним. Также электрические ожоги делятся по принципу возникновения: контактные, дуговые, смешанные.
- Электрический знак внешне выглядит как серое или бледно-желтое пятно, напоминающее мозоль. Возникает данная травма в области контакта с токоведущим элементом. В основном, знаки не сопровождаются сильной болью и по прошествии небольшого количества времени сходят.
- Электрометаллизация – явление, при котором кожа человека пропитывается металлическими микрочастицами. Это происходит в момент, когда металл под влиянием тока испаряется и разбрызгивается. Пораженная кожа приобретает цвет, соответствующий проникшим соединениям металла, и становится шероховатой. Процесс электрометаллизации не опасен, а эффект после него по истечении некоторого времени пропадает аналогично электрическим знакам. Куда более серьезные последствия имеет металлизация органов зрения.
Помимо ожогов, знаков и электрометаллизации в число электротравм также входит электроофтальмия и различные механические повреждения. Последние являются итогом непроизвольных сокращений мышц в момент протекания тока. К ним относятся сильные разрывы кожного покрова, кровеносных сосудов, нервов, а также вывихи и переломы. Электроофтальмия – явление, представляющее собой сильное воспаление глазных яблок после воздействия УФ-лучей электрической дуги.
- Электрический ударвыражается в форме сильного возбуждения живых тканей после воздействия на них электрического тока. Как правило, данное явление сопровождается беспорядочным судорожным сокращением мышц. Исход электроударов бывает разным, на основе чего они и делятся на пять видов:
- без потери сознания;
- с потерей сознания, сопровождающееся нарушением функционирования сердца и дыхания;
- с потерей сознания, но без сбоев в работе сердечно-сосудистой системы и без нарушения дыхания;
- клиническая смерть;
- электрический шок.
Два последних вида стоит рассмотреть более подробно.
Клиническая смерть иначе называется также «мнимой» смертью, характеризующаяся длительностью в 6-8 минут. Данное явление считается переходным состоянием от жизни к смерти, которое сопровождается прекращением работы сердца и приостановлением дыхания. По прошествии вышеуказанного периода времени начинается необратимый процесс гибели клеток коры головного мозга, что заканчивается биологической смертью.
Распознать мнимую смерть можно по следующим признакам:
- фибрилляция сердца (т.е. разрозненное сокращение его мышечных волокон, сопровождающееся нарушением синхронной деятельности и насосной функции) или его полная остановка;
- отсутствие пульса и дыхания;
- синеватый цвет кожи;
- расширенные зрачки без реагирования на свет, как следствие недостатка кислорода в коре головного мозга.
Электрический шок представляет собой тяжелую нервнорефлекторную реакцию человеческого организма на воздействие тока. Данное явление сопровождается сильными расстройствами дыхания, функционирования кровеносной и нервной системы и др.
Организм моментально реагирует на влияние электрического тока, вступая в фазу сильного возбуждения. В этот период происходит полная реакция на причинение боли, сопровождающаяся повышением артериального давления и другими процессами. Фаза возбуждения сменяется фазой торможения, которой свойственно истощение нервной системы, слабое дыхание, попеременное падение и учащение пульса, снижение артериального давления. Все перечисленные признаки приводят организм в состояние глубокой депрессии. Электрический шок может длиться как несколько десятков минут, так и несколько суток. Итог может быть полярно разным: либо полное выздоровление, либо необратимая биологическая смерть.
Предельные значения действия тока на человека
От показателя силы тока напрямую зависит его влияние на организм человека:
- 0,6-1,5 мА при переменном токе (50Гц) и 5-7 мА при постоянном токе – ощутимый ток;
- 10-15 мА при переменном токе (50Гц) и 50-80 мА при постоянном токе – не отпускающий ток, который в момент прохождения через организм провоцирует сильные судорожные сокращения мышц той руки, которая сжимает проводник;
- 100 мА при переменном (50Гц) и 300 мА при постоянном токе – фибрилляционный ток, который приводит к фибрилляции сердца.
Влияние различных факторов на степень воздействия тока
Итог влияния электрического тока на организм человека также напрямую зависит от следующих факторов:
- длительность протекания тока. То есть, чем дольше человек находился под воздействием, тем выше опасность и серьезней нанесенные травмы;
- специфические особенности каждого организма в данный момент: масса тела, физическое развитие, состояние нервной системы, наличие каких-либо заболеваний, алкогольное или наркотическое опьянение и др.;
- «фактор внимания», т.е. подготовленность к возможности получения электрического удара;
- путь тока сквозь человеческое тело. Например, более серьезную опасность несет прохождение тока через сердце, легкие, мозг. В случае, если ток обошел жизненно важные органы, риск серьезных поражений резко снижается. На сегодняшний день зафиксирован самый популярный путь прохождения тока, который называется «петлей тока» – правая рука-ноги. Петли, отнимаемые работоспособность человека более чем на трое суток, представляют собой пути рука-рука (40%), правая рука-ноги (20%), левая рука-ноги (17%).
Знание влияния электрического тока на человеческий организм крайне необходимо. Это поможет Вам в чрезвычайных ситуациях оказать правильную медицинскую помощь пострадавшему.
Торговая сеть “Планета Электрика” обладает широким ассортиментом различных средств защиты при различных работах, с которым более подробно можно ознакомиться в нашем каталоге.
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 |
Петли прохождения тока
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:
- 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.
- Тело надо вытащить из опасной зоны. По возможности используют резиновые коврики, деревянный сухой настил и тому подобное.
- 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.
- 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.
- 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.