Полезные действия 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 |
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.
Видео
Что такое электрический ток знает каждый старшеклассник. Более того, современную жизнь просто невозможно представить без использования электрической энергии. Электрический ток дарит нам и свет (электрические лампы), и тепло (электронагревательные приборы). В своей жизни мы используем самые разные электротехнические устройства, которые делают ее комфортнее (телевизор, радиоприёмник, телефон, стиральная машина, пылесос и так далее). Промышленность просто перестала бы существовать, если бы не было электричества. Однако, при всей той пользе, которую несет в себе использование электрического тока, он вместе с тем содержит в себе и опасность. Давайте попробуем разобраться, что нужно учитывать, чтобы это использование было безопасным.
Сначала следует отметить, что электрический ток может оказать на человеческий организм негативное воздействие:
Механическое: электрический ток приводит к сильному и резкому сокращению мышц вплоть до их разрыва.
Термическое: температурный нагрев тканей организма (ожог) вызывает функциональное расстройство органов.
Электролитическое: физико-химические процессы электролиза, происходящие под действием электрического тока в живых тканях, приводят к нарушению баланса.
Световое: вспышки света и ультрафиолетовое излучение, созданное электрическим током приводят к негативному воздействию на глаза.
Биологическое: действие электрического тока может привести к раздражению и перевозбуждению нервной системы человека.
Электрический ток в проводнике описывается законом Ома для участка цепи:
где I – сила тока в проводнике, измеряемая в амперах (А), U – электрическое напряжение на концах проводника, измеряемое в вольтах (В), R – электрическое сопротивление проводника, измеряемое в омах (Ом).
Действие электрического тока на организм человека в первую очередь определяется силой тока. Переменный электрический ток частоты 50 Гц, используемый для работы бытовой техники, является смертельно опасным, если сила тока равна или больше, чем 0,1А. К потере сознания приводят токи силой 0,05–0,1 А. Токи силой менее 0,05 А считаются сравнительно неопасными и приводят лишь покалыванию и к неприятным ощущениям в организме. Однако, даже при небольших токах силой 0,005–0,02 А мышцы теряют способность самопроизвольно сокращаться, и человек может оказаться долгое время под воздействием электрического тока, что не безопасно.
Согласно закону Ома сила тока обратно пропорциональна электрическому сопротивлению, которое может быть различным. Если кожа человека сухая и огрубевшая сопротивление равно примерно 100000–200000 Ом. Если кожа влажная и тонкая, то – 30000–50000 Ом. Самая неблагоприятная ситуация будет, если человек стоит на хорошо проводящей поверхности, в этом случае сопротивление уменьшается до 10000–20000 Ом. В условиях повышенной влажности сопротивление может быть очень небольшим: 1000–2000 Ом.
Таким образом, если человеческий организм оказался под воздействием бытового напряжения 220 В, то в самом неблагоприятном случае при сопротивлении в 1000 Ом, согласно закону Ома, сила тока будет 0,22 А. Такая сила тока может привести к параличу дыхания. В самом лучшем случае при сопротивлении в 200000 Ом сила тока будет 0,0011 А. Действие такого тока приведет лишь к неприятным ощущениям.
Поэтому никогда не нужно касаться оголенных проводов или неисправных электроприборов, если нет абсолютной уверенности в том, что они не находятся под напряжением. Особенно опасно прикосновение двумя руками, так как в этом случае электрический ток пройдет через область сердца.
По предложенному методу мы предлагаем вам решить задачу:
Определите, силу тока через резиновые перчатки толщиной 1мм, если площадь соприкосновения с электрическим проводом, находящимся под напряжением 220В, равна 1мм2.Удельное сопротивление резины 1013Омм.
Автор: Матвеев К.В., методист ГМЦ ДО г.Москвы
Электрическая энергия значительно облегчает всем нам жизнь. Сейчас человека окружает просто огромное количество приборов, работающих от электрической сети.
Однако данный источник энергии является опасным для человека, точнее опасен один из параметров его – сила тока.
Напряжение и частота тока, опасны или нет?
Напряжение и частота его в значительной мере безопаснее тока.
К примеру, автомобильная катушка зажигания на выходе формирует энергетический импульс напряжением 20-24 тыс. В, но из-за очень малой величины силы тока такой импульс не опасен для человека, максимум, что он вызывает – так это неприятное ощущение.
А вот если сила тока была в импульсе катушки значительно больше, этот импульс был бы смертелен для человека. Поэтому и говорится, что «убивает ток».
Воздействие его на организм человека зависит от многих параметров, и в первую очередь – это сила тока и его род (постоянный, переменный).
Также воздействие зависит от времени контакта человека с источником электроэнергии.
Влияет и восприимчивость человека к воздействию, его физическое и эмоциональное состояние.
Если один человек может практически не ощущать действие тока определенной силы, то второму это значение может уже быть ощутимо, причем сильно.
Немаловажным является и путь прохождения электрического разряда через организм.
Наиболее опасным является путь через центральную нервную систему, органы дыхания и сердце.
Воздействие тока разных величин на организм
Минимальное значение силы тока, которое становиться ощутимым человеком – 1 мА. Но опять же это значение зависит от восприимчивости.
При повышении этого параметра появляются неприятные болевые ощущения, мышцы начинают непроизвольно сокращаться.
До 12-15 мА силу тока называют отрываемой. Человек в состоянии самостоятельно разорвать контакт с источником, хотя при приближении параметра к указанным значениям разорвать контакт все сложнее.
Свыше 15 мА ток считается не отрываемым, человек не в состоянии сам разорвать контакт, требуется сторонняя помощь.
При повышении параметра до 25 мА, мышцы в точке контакта полностью парализуются, причем сопровождается это очень сильными болями, а также усложняется дыхание человека.
Ток силой до 50 мА помимо очень сильной боли и паралича мышц, сопровождается параличом дыхания и снижением деятельности сердца, человек теряет сознание.
Значение тока до 80 мА приводит к параличу дыхания за несколько секунд воздействия, при более длительном контакте возможна фибрилляция сердца.
100 мА очень быстро приводят к фибрилляции, а затем и к параличу сердца.
Ток силой 5А мгновенно приводит к параличу дыхания, сердце останавливается на время контакта человека с источником, в месте контакта образуются ожоги.
Виды воздействия
Видов воздействий, которые электрический ток может оказать на организм человека – несколько.
Термическое.
Первым видом является термическое воздействие. При таком воздействии на кожном покрове появляются ожоги, оно может затронуть ткани, кровеносные сосуды перегреваются, на пути прохождения тока нарушается работоспособность органов.
Химическое.
Вторым является химическое воздействие. Оно сопровождается возникновением электролиза жидкостей внутри человека, кровь и лимфа расщепляются, что приводит к изменению их физико-химического состава.
Механическое.
Третье воздействие – механическое. При нем происходит разрыв тканей человека, возможно появление трещин в костях.
Биологическое.
Последний вид воздействия – биологическое. Воздействие тока приводит к судорогам мышц и органов, нарушению деятельности органов вплоть до полного прекращения их функционирования.
Виды электрических травм
Электротравмы, которые способен нанести электрический ток на организм, делятся на внешние и внутренние.
Внешних электрических травм бывает несколько. Самой распространенной травной является ожог. Большинство травм от поражения током приводят к ожогам.
Однако еще имеются и другие виды электротравм:
- Знаки – имеют овальную форму и проявляются на коже в виде пятен бледно-желтого или серого цвета. Поскольку при воздействии кожа в месте контакта отмирает, знаки не являются болезненными, участок кожи несколько затвердевает и со временем сходит;
- Металлизация – перенос частиц металла провода на кожный покров в результате электрической дуги, появляющейся между проводом и кожей человека. Участок кожи, где произошла металлизация – болезненный, пораженный участок принимает металлический оттенок;
- Офтальмия – воздействие ультрафиолетовых лучей электрической дуги на оболочку глаза, из-за чего она воспаляется. Сопровождается появлением через время сильно рези в глазах, слезотечению. Через время неприятные ощущения проходят;
- Механические повреждения – при воздействии появляющиеся судороги мышц могут привести к разрыву тканей, сосудов, кожи.
Внутренние повреждения при поражении происходят из-за электрического удара.
При прохождении тока через внутренние органы, происходит возбуждение их тканей, что сопровождается нарушением функционирования.
Электрический удар является самым опасным видом поражения.
Степени воздействия тока на организм
Воздействие электрического тока на организм человека имеет определенную классификацию, которая поделена на 4 степени.
Первая степень – воздействие на человека источника электроэнергии с малой силой тока, при которой происходит непроизвольное сокращение мышц, но человек находится в сознании.
Вторая степень – источник электроэнергии обладает средней по величине силой тока, сопровождается сокращением мышц, человек теряет сознание, но дыхание и пульс присутствуют.
Третья степень – контакт человека с источником энергии с высокой силой тока, из-за которого происходит паралич органов дыхания, и оно отсутствует, а также у сердца нарушена работа.
Четвертая степень – воздействие на человека электроэнергии с очень большой силой тока, при которой дыхание и работа сердца отсутствует, наступает клиническая смерть.
Техника безопасности
Чтобы предупредить возможное поражение человека электрическим током, имеется ряд правил, прописанных в инструкциях по технике безопасности и охране труда.
Так, работы с электрическими приборами должны проводиться только инструментами с защищенными рукоятками, которые не пропускают ток.
Ремонт электроприборов должен производиться только после их обесточивания и вынимания вилки из розетки.
Ремонт электрических сетей должен выполняться после обесточивания. При этом на рубильники, которыми выполнилось обесточивание, вешаются соответствующие таблички.
При работе с мощными приборами дополнительно используются диэлектрические коврики, обувь, перчатки.
А для детей есть особые правила электробезопасности.
Оказание помощи при поражении
Если же человек попал под воздействие электрического тока, предпринимается ряд определенных мер.
Первое, что нужно сделать разорвать контакт человека с источником. Сделать это можно путем обесточивания сети или прибора, с которыми произошел контакт.
Если это не является возможным, нужно оттянуть человека от источника, при этом прикасаться к телу нельзя, оттягивать нужно за одежду.
Если в результате паралича мышц рука пострадавшего сжимает провод с источником, следует вначале перерубить провод острым предметом с токонепроводящей ручкой, к примеру, топором с сухой деревянной ручкой.
После разрыва контакта нужно оказать первую медицинскую помощь. Если человек находится в сознании, ему нужно обеспечить удобное положение для отдыха.
При потере сознания, но с сохранением дыхания, обеспечить ему удобное положение, расстегнуть ворот для обеспечения притока воздуха, воспользоваться нашатырным спиртом для приведения в чувства.
Читайте подробнее: Оказание помощи при ударе электрическим током.
При наступлении клинической смерти, когда отсутствует дыхание и сердцебиение, следует попытаться вывести его из этого состояния путем проведения искусственного дыхания и массажа сердца. И конечно же не забудьте вызвать скорую помощь.