Меню

Какое сопротивление при ударе током



Сопротивление тела человека — от чего зависит и как может изменяться

При попадании человека под электрическое напряжение, через его тело начинает течь электрический ток, и величина этого тока зависит не только от величины приложенного напряжения, но и от сопротивления тела человека. Между тем, сопротивление тела человека — величина отнюдь не постоянная, ее значение зависит от многих факторов: от состояния человека на момент контакта (психического и физического), от параметров замкнутой цепи, от внешних условий среды, в которой человек на момент удара находится.

Тело человека состоит из различных тканей, и каждый вид тканей обладает своим сопротивлением. Так например, сухожилия, кожа, жировая ткань, хрящи и кости имеют удельное сопротивление порядка 3 — 20 кОм/м. Кровь, мышцы, лимфа, головной и спинной мозг — всего от 0,5 до 1 Ом/м. Из всех этих тканей наибольшим сопротивлением отличается кожа, поэтому именно кожа в значительной степени определяет сопротивление человеческого тела электрическому току.

Сопротивление тела человека - от чего зависит и как может изменяться

Человеческая кожа имеет сложную структуру. Ее наружный слой — эпидермис — включает в себя несколько структурных частей: наружный роговой слой, который не содержит ни нервов, ни кровеносных сосудов, от того и обладает наибольшим сопротивлением, и другие слои, сопротивление которых значительно меньше рогового слоя. Дальше идет дерма — внутренний слой, сопротивление которого также сильно меньше, а значит именно сопротивление рогового слоя имеет решающее значение в полном сопротивлении кожи.

На сопротивление кожи влияет ее состояние. Если кожа сухая и чистая, не имеет повреждений, то ее сопротивление лежит в пределах от 10 до 100 кОм. Если же на коже есть порезы, царапины, микротравмы, они способны сильно снизить сопротивление тела человека до сопротивления лишь внутренних тканей. Очевидно, наличие на коже вышеназванных повреждений делает поражение электрическим током более опасным. Загрязненная и влажная кожа также имеет сопротивление более низкое.

Общее сопротивление человеческого тела, попавшего под напряжение, можно представить состоящим из трех сопротивлений, включенных последовательно: два слоя эпидермиса и одно — сопротивление дермы и внутренних тканей. Таким образом, внутренние ткани служат вместе с приложенными электродами как бы обкладками конденсатора, а эпидермис — диэлектриком.

В результате, если снаружи к телу приложены электроды, то получается цепь из активного сопротивления внутренних тканей и почти емкостного сопротивления эпидермиса. То есть можно сказать, что речь идет о диэлектрической проницаемости от 100 до 200, и об удельном сопротивлении от 10 до 100 кОм/м в цепи, состоящей из конденсатора и резистора.

Внутренние ткани имеют сопротивление активное Rв с небольшой емкостной составляющей, которая почти не зависит ни от площади электродов, ни от частоты, и находится в пределах от 500 до 700 Ом.

Но оно зависит от протяженности и поперечного сечения участков тела, и от удельного сопротивления внутренних органов. То есть в эквивалентном виде общее сопротивление Zт тела человека можно представить так:

При малом сопротивлении тела человека емкостная составляющая утрачивает значение:

Итак, электрическое сопротивление тела человека зависит от следующих пяти факторов:

От общего психологического и физиологического состояния (индивидуальные особенности);

От пола — от толщины кожи (у мужчин сопротивление выше, чем у женщин);

От возраста — от грубости кожи (у взрослых сопротивление выше, чем у детей);

От внешних условий (температура, давление, влажность, плотность);

От общего состояния кожи (раны, грязь, увлажненность и т. д.);

От внешних раздражителей (внезапные удар, укол, свет или звук), способных снизить сопротивление на 20 — 50 % за несколько минут.

Легко видеть, что электрическое сопротивление человеческого тела не постоянно и не линейно, однако для расчетов его принимают равным 1 кОм. Тем не менее, сопротивление тела человека зависит и от приложенного напряжения, поскольку в момент поражения током может оказаться, что цепь включает в себя еще и поверхность пола, грунт, обувь, одежду и т. д. Ток тогда будет определять не только сопротивление собственно тела человека, но и схема его включения в цепь.

Двухфазное прикосновение

При двухфазном прикосновении человек стоит на изолированном основании, касаясь одновременно двух фаз трехфазной сети, либо двух проводников однофазной сети переменного или постоянного тока. В этом случае ток потечет через руки и через жизненно важные органы, что весьма опасно, и еще опаснее, если замыкание происходит по пути рука — голова. При таком прикосновении человек может попасть либо под линейное межфазное напряжение, либо под полное рабочее напряжение электроустановки.

Если человек прикоснулся открытыми частями тела, то сопротивление определяется сопротивлением тела, сопротивлением кожи, если же произошло соприкосновение с полюсами через одежду, то в схему добавляется последовательно сопротивление одежды.

Можно сравнить эти два варианта. Сопротивление сухой одежды — от 10 до 15 кОм, а для влажной — от 0,5 до 1,5 кОм. Очевидно, сопротивление одежды так или иначе ограничивает ток через тело человека, хотя и падает в 10 — 30 раз в случае если одежда влажная.

При сухой одежде удар ощутится в сильном дрожании от пальцев до запястья, это 20мА при 220 вольтах. Если же одежда сырая, то при 140мА руки можно будет лишь с определенными усилиями оторвать от мест контакта. Сопротивление обуви и пола здесь не учитываются, поскольку в цепь они не включены.

Однофазное или однополюсное прикосновение

Человек стоит на земле, и только одной частью тела прикоснулся к электроустановке под напряжением, причем потенциал электроустановки отличается от потенциала земли или другой опорной поверхности. В этом случае человек попадает под напряжение относительно земли, и ток через тело будет током замыкания на землю.

Путь тока по петле голова — ноги или рука — ноги, при том через жизненно важные органы. В цепь окажутся включены сопротивления: тела, одежды, обуви, опоры. Сопротивления обуви и опоры включены между собой параллельно.

В зависимости от материала подошвы, от того влажная ли она или сухая, сопротивление обуви будет разным. Немаловажную роль играет и материал пола (опорной поверхности):

Влажная кожаная подошва обладает сопротивлением 500 Ом, сухая — 100 кОм;

Влажная резиновая подошва — 1,5 кОм, сухая резиновая подошва — 500 кОм;

Металлический пол — от 0 (сухой) до 10 Ом (влажный);

Земля сухая — 20 кОм, влажная — 800 Ом;

Бетон сухой — 2 МОм, влажный бетон — 900 Ом;

Линолеум сухой — 1,5 МОм, линолеум влажный — 50 кОм;

Камень сухой — 8,5 кОм, камень влажный — 5 кОм;

Снег или лед — от 300 Ом до 2 МОм;

Песок сухой — 8 кОм, песок влажный — 1,6 кОм;

Чернозем сухой — 160 Ом, влажный чернозем — 50 Ом.

Как видно, сопротивления опоры и обуви играют важную роль, и часто во много раз превосходят сопротивление тела человека, особенно в сухом состоянии, что может порой спасти жизнь.

При прикосновении к корпусу установки, который по какой-то причине оказался под напряжением, если заземления нет, то весь ток пойдет через тело. Если заземление присутствует, то основная часть тока пойдет через землю, а через тело — лишь малая часть, это представляет меньшую опасность для жизни.

Шаговое напряжение

Если человек стоит на земле неподалеку от заземлителя, и по грунту протекает ток, то частично этот ток может потечь через ноги по телу человека — по петле нога — нога, то есть человек попадет под шаговое напряжение. Образуется последовательная цепь, состоящая из сопротивлений опоры, обуви и тела. Сопротивления обуви и опоры играют здесь решающую роль, и способны в сухом виде принять на себя большее напряжение, чем примет голое тело.

Источник

Какое бывает поражение человека электрическим током

20 октября 2019

Время на чтение:

Родители и учителя в школе на уроках ОБЖ постоянно говорят детям: «не суй пальцы в розетку», «не трогай выключатель» и т.д., стараясь уберечь ребенка от попадания под воздействия электротока. Что же это такое?

Что происходит, когда бьет током

Утвержденное физическое определение звучит так: электрический ток — это «упорядоченное движение заряженных частиц». Электроны, являющиеся основным переносчиком потенциала (заряда), имеются в каждом материале, в каждой вещи, но в разных количествах. Чем их больше на единицу длины такого материала, тем лучшим проводником электричества он является, и наоборот. Например, алюминий (хороший проводник) и стекло (плохой проводник — диэлектрик). По формуле, сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению (I=U/R) [Рис .1. Формула силы тока].

Формула силы тока

Каждому следует знать, где проходит электрический ток и как правильно обращаться с электроприборами, ведь незнание простых правил может не только вызвать многочисленные травмы, но и стоить жизни.

В реальных жизненных моментах возможно несколько ситуаций:

  1. Человека поразило электротоком и его отбросило. При таком контакте с токоведущей частью можно получить элементарный перелом или глубокую рану, ведь человек может упасть с большой высоты или на острые и опасные для здоровья предметы (стекло, металлоконструкции, арматура и т.п.)
  1. После электрического удара человек потерял сознание и остался на токоведущей части.Даже не получив сильную электрическую травму при взаимодействии с токоведущим элементом, пострадавший может потерять сознание от болевого шока, вследствие чего рискует погибнуть, оставшись под напряжением и являясь проводником для тока, который стремится выйти в землю.
  2. Человек, оставаясь в сознании, не может физически освободиться от поражающего элемента.Мышцы потерпевшего при контакте с электротоком начинают автоматически сокращаться, тем самым человек не имеет возможности разжать кулак или разогнуть палец. В таком случае пострадавший является «заложником» того провода, который он схватил.
Читайте также:  Аппарат для терапии токами низкой частоты

Сокращение мышц пострадавшего при ударе током

От чего зависит степень поражения

Степень поражения пострадавшего зависит от разных факторов — влажность, возраст человека, индивидуальные особенности организма, время года, тип помещения и т.д.

В первую очередь, сила поражения зависит от уровня напряжения в сети — чем оно ниже, тем меньше физический урон.

Самым опасным является переменный ток, находящийся в розетках и проходящий по линиям электропередач. Переменный ток и постоянный отличаются последствиями для живого организма. Переменный приводит к сокращениям мышц потерпевшего, который не в состоянии освободиться от проводника, а также к возможной смерти. Частота переменного тока схожа с частотой внутренних органов человека. В случае совпадения этих частот может возникнуть явление резонанса, что приводит к разрушению отдельных органов. Постоянный же менее опасен — он лишь «отбрасывает» человека или оставляет ожоги, и не смертелен.

Также влияет и длительность взаимодействия электричества и человека — чем оно дольше, тем хуже исход.

Пути протекания тока через тело человека

Направление тока по человеческому телу играет немаловажную роль в степени поражения организма. Его прохождение по левой стороне через жизненно важные органы является самым опасным, так как в этой части тела находится главная сердечная мышца.

Обратите внимание! Сопротивление тела человека тоже бывает разным и от него зависит сила тока, проходящая через человека. Большим сопротивлением обладает сухая и огрубевшая кожа. Меньшим — лицо, подмышечные впадины, ладони, стопы, в особенности, если они влажные. Вообще необходимо обращать внимание, при каких условиях происходит поражение электрическим током. Например, при повышенной влажности работа с электроприборами очень опасна.

Причины поражения

В первую очередь, причиной повышенного электротравматизма является невнимательность и неосторожность, а также незнание правил электробезопасности, эксплуатации электроприборов.

Важно! Мнение, что можно получить удар электрическим током, едва лишь коснувшись открытой, явной токоведущей части весьма ошибочно. В высоковольтных электроустановках достаточно приблизиться к ним на определенное расстояние (для электроустановок до 1000В не регламентируется, но без прикосновения, свыше 1000В не менее 60 см), чтобы попасть под напряжение.

Безопасное расстояние от оборванной линии электропередачи

Во избежание удара электрическим током и получения травм запрещается:

  • Подниматься на опоры линий электропередачи;
  • Приближаться менее чем на 10 м к оборванным проводам: свисающим или лежащим на земле;
  • Производить какие-либо самовольные подключения и переключения, даже в бытовых домашних электрощитах;
  • Набрасывать на провода посторонние предметы, касаться проводов шестами и пр.;
  • Устраивать свалки, разводить огонь вблизи охранной зоны линий электропередачи (для линий ВЛ-0,4кВ — 2 метра, для ВЛ 6(10) кВ — 10 метров);
  • Проникать в трансформаторные подстанции, открытые распределительные устройства, открывать их двери, приближаться к токоведущим частям.

В бытовых условиях нельзя:

  • Касаться оголенных проводов, подключенных к электросети;
  • Подключать в сеть какой-либо электроприбор влажными руками;
  • Доставать упавший в воду электрический прибор, подключенный к сети, голыми руками.

Влага и электроприбор

Проводниками тока являются: металлы, земля, вода, любое живое существо.

Ток не проводят: сухое дерево, резина, пластик, бетон (но не железобетон), гипс, стекло, синтетика.

Виды электрических травм

В целом, травмы, вызванные воздействием тока, называются местными, смешанными и общими («электрический удар»).

  1. Местные повреждения — это локализованные поражения, нарушения целостности кожи, связок и костей. Один из самых распространенных признаков местных электротравм (более 60% от общего количества производственных травм) — это ожог.

Ожог после удара током

Электрические ожоги бывают двух разновидностей:

  • токовый (контактный) — происходит при прикосновении человека к токоведущей части электроустановки (оголенные провода розетки, перебитый удлинитель и т.п.);
  • дуговой — возникает при взаимодействии с электрической дугой, имеющей очень высокую температуру горения (бывают случаи, когда дуга может выйти за пределы «зоны неприкосновения» и коснуться человека). В этом случае происходит крайне сильное термическое воздействие на человека;
  • электрические знаки на теле (метки)— получаются в результате поверхностных нарушений кожи человека и представляют собой явно выделенные пигменты на коже серого или серо-желтого цвета. Ожог на теле внешне схож с формой токоведущей части, к которой было произведено прикосновение;

Электрический знак на теле после удара током

  • металлизация кожи — результат попадания на кожу расплавленных частичек металла во время прохождения по ней электрической дуги. Поверхность кожи потерпевшего становится шероховатой, а окраска определяется цветом металла, из которого выполнен проводник: зеленая — при взаимодействии с медью, серая — с алюминием, синевато-зеленая — с латунью, серо-желтая — со свинцом;
  • электроофтальмия — медицинский термин, описывающий воспаление внешней оболочки глаза во время воздействия на него ультрафиолетового излучения при возникновении электрической дуги (например, при электросварке).

Последствия электроофтальмии

  1. Общий (электрический удар) — это такое состояние организма человека, при котором возникают самопроизвольные судорожные сокращения некоторых мышц тела после удара током.
  2. Электроудары делятся на четыре основные степени:
  • сокращение мышц, при этом человек остается в сознании;
  • сокращение мышц, при этом потерпевший теряет сознание, но сохраняет основные жизненные функции организма;
  • потеря сознания и нарушение работы сердца и легких (ввиду совпадения частоты сокращения жизненно важных органов тела с частотой электрического тока);
  • клиническая смерть — это термин, означающий такое состояние пострадавшего, которое максимально приближено к биологической смерти, наступающей вскоре после прекращения работы сердца.

Потеря сознания после удара током

  1. Смешанные электротравмы представляют собой сочетание в разной степени местных и общих увечий.

Последствия удара током

При воздействии электротока на человека, у потерпевшего проявляются следующие повреждения: ожоги разной степени, судороги, сокращения мышц, в результате чего возникают разрывы верхней части кожного покрова, кровеносных сосудов, связок и нервных тканей, также возможно получение вывиха, переломов конечностей или поражение внутренних органов. Самое страшное последствие — это, конечно же, смерть. Неблагоприятные последствия вследствие поражения электрическим током могут проявляться в виде таких симптомов, как: потеря памяти или сознания, слабость, головокружение и головные боли.

После получения травм человеком, необходимо проверить, жив ли пострадавший, оказать ему первую неотложную помощь и немедленно вызвать скорую для дальнейшего лечения.

Первая помощь потерпевшему при ударе током

Смертелен ли электроудар для человека

К сожалению, очень часто происходят несчастные случаи, в том числе и со смертельным исходом, при контакте человека с токоведущими частями. Увы, удар током для человека смертелен не только в рабочих, но и в бытовых условиях.

Но если соблюдать даже минимальные меры безопасности при обращении с электроприборами, то можно избежать трагедии.

Ошибки в использовании электроприборов

Подводя итог вышесказанному, прежде всего необходимо понять, что электрический ток весьма опасен тем, что его невозможно увидеть, услышать или обнаружить без помощи специальных приборов, которые есть не у каждого человека в доме. Поэтому для работы с электроэнергией существуют специально обученные люди, знающие все необходимые правила.

Источник

Электрические травмы

При прохождении электрического тока через ткани тела образуется тепловая энергия, которая может вызвать сильные ожоги и разрушение тканей. Электрический импульс способен привести к «короткому замыканию» в собственной электрической системе организма и, как следствие, к остановке сердца.

Каждый человек должен знать о свойствах электрического тока и относиться к нему «с уважением». Исправность, правильная установка электрических приборов и соблюдение правил обращения с ними – вот условия, необходимые для того, чтобы предотвратить электрические травмы дома и на работе. Любой электрический прибор, с которым возможно соприкосновение, должен быть правильно заземлен и подключен в сеть, имеющую предохранители. Предохранители, прерывающие электрическую цепь, когда происходит утечка тока силой 5 mA, – превосходные и легкодоступные средства безопасности.

Предотвратить поражение молнией можно с помощью разумных мер предосторожности. Так, во время грозы не рекомендуется находиться на открытых пространствах; желательно найти укрытие – но только не под одиноко стоящим деревом и не под крышей, имеющей металлические детали, так как они способны «притягивать» молнию. Во время грозы не следует оставаться в бассейне, пруде, озере и т. п. Внутри автомобиля находиться безопасно.

Ток высокого напряжения может привести к некрозу (омертвению) тканей между точками входа и выхода и тем самым – к обширному поражению мышц. В результате отека теряется большое количество жидкости и солей (электролитов), что иногда приводит к опасному снижению артериального давления. Такие же явления характерны для других тяжелых ожогов. Поврежденные мышечные волокна выделяют миоглобин, который пагубно воздействует на почки, приводя в итоге к почечной недостаточности. При поражении электрическим током возможно также разрушение красных кровяных клеток с выделением из них в кровь гемоглобина, который тоже повреждает почки.

Контакт с источником электрического тока может осуществляться через проводник, в частности воду: например, если фен для волос упал в ванну или человек ступил в лужу, в которой лежит оголенный электрический провод. В подобных ситуациях сопротивление кожи – естественно влажной – понижено до такой степени, что ожог не образуется, но может произойти остановка сердца. Если тут же не начать реанимационные мероприятия, человек умирает. Основная причина быстрой смерти пораженных электрическим током – фибрилляция желудочков сердца.

Молния в редких случаях вызывает ожоги в местах входа и выхода, равно как и повреждение мышц и соответственно появление миоглобина в моче. При поражении молнией нередко происходят нарушения сознания (кома или временная дезориентация), но в течение нескольких часов или дней сознание, как правило, возвращается. Наиболее распространенная причина смерти при поражении молнией – остановка сердца и дыхания.

Бывает, что ребенок берет в рот оголенный провод; в этом случае возникают ожоги полости рта и губ. Такие ожоги могут вызвать нарушение роста зубов, челюсти и деформацию лица. Ребенка должен обследовать стоматолог-ортодонт или челюстно-лицевой хирург, а также хирург, специализирующийся на ожоговых травмах. Дополнительную опасность представляет тяжелое кровотечение из артерии, питающей губу, которое может возникать после того, как отпадает струп – обычно через 7-10 дней после травмы.

Читайте также:  Формула мгновенной мощности в цепи переменного тока с активным сопротивлением

В целом постоянный ток менее опасен, чем переменный. Влияние переменного тока на организм в значительной степени зависит от его частоты, которую измеряют в герцах (Гц). Токи с низкой частотой – от 50 до 60 Гц – более опасны, чем высокочастотные токи, и в 3-5 раз опаснее, чем постоянный ток того же напряжения и силы. Постоянный ток способен вызывать сильное сокращение мышц, благодаря чему постра­давшего отбрасывает далеко от источника тока. Переменный ток частотой 60 Гц вызывает судорожное тоническое сокращение мышц, и пострадавший, наоборот, не в состоянии выпустить из рук источник тока. Таким образом, воздействие тока продлевается, что усугубляет ожоги. Как правило, чем выше напряжение и сила тока, тем больше повреждение – это касается поражения как переменным, так и постоянным током.

Сила электрического тока измеряется в амперах (А). Человек ощущает воздействие на руку постоянного тока силой приблизительно от 5 до 10 миллиампер (mA, 1 mA=0,001 А). Воздействие переменного тока от бытовых источников (с частотой 60 Гц) ощущается начиная примерно с 1-10 mA. Максимальный ток, который вызывает сокращения мышц руки, но при воздействии которого человек все-таки может оторвать руку от его источника, соответственно называется «током отпускания». Для постоянного тока его значение составляет приблизительно 75 mA, а для переменного тока – около 2-5 mA у детей, 5-7 mA у женщин и 7-9 mA у мужчин, в зависимости от мышечной массы руки.

Ток небольшой силы (60-100 mA), низкого напряжения (от 110 до 220 В), частотой 60 Гц при прохождении через грудную клетку может в течение доли секунды вызвать угрожающее жизни нарушение сердечного ритма. В случае постоянного тока такой же эффект достигается при силе тока около 300-500 mA. Если ток проходит непосредственно через сердце, например через кардиостимулятор, то достаточно силы тока менее 1 mA, чтобы вызвать нарушение сердечного ритма.

Сопротивление представляет собой способность прекращать или замедлять прохождение электрического тока. Сопротивление тела создается главным образом за счет сопротивления кожи и зависит в первую очередь от ее состояния. Среднее сопротивление сухой здоровой кожи в 40 раз больше, чем кожи тонкой и влажной. Сопротивление поврежденной кожи или влажных слизистых оболочек (полости рта, прямой кишки или влагалища) при контакте их с источником тока – вдвое меньше, чем сопротивление влажной неповрежденной кожи. Сопротивление толстой, огрубевшей кожи ладоней или подошв может быть в 100 раз выше, чем более тонкой на других участках тела. Когда электрический ток проходит через кожу, то, как правило, выделяется значительная часть его энергии, поскольку он сталкивается с высоким сопротивлением. Если сопротивление кожи велико, возникают ожоги в точках входа и выхода тока и обугливание тканей между этими точками. Поражаются и внутренние органы; степень этого поражения зависит от их электрического сопротивления.

Путь прохождения тока через тело во многом определяет распространенность травмы. Чаще всего точкой входа электрического тока является кисть руки, несколько реже – голо­ва. Выходит ток, как правило, через стопу. Электрический ток, который входит в одну руку и выходит в другую или входит в руку и выходит через ногу, может поражать сердце, поэтому такое направление намного опаснее, чем прохождение­ тока через ноги, стоящие на земле. Ток, проходящий через голову, может вызывать судороги, кровоизлияние в головной мозг, паралич дыхания, психические изменения (кратковременные расстройства памяти, изменения личности, раздражительность и расстройства сна) и нарушение сердечного ритма. Повреждение глаз может стать причиной катаракты.

Имеет значение продолжительность воздействия: чем оно длительнее, тем в большем объеме повреждаются ткани. Если у человека возникают судороги, в результате чего он не в состоянии выпустить источник тока, то обычно возникают тяжелые ожоги. С другой стороны, после удара молнией сильные наружные или внутренние ожоги отмечаются лишь в редких случаях, поскольку воздействие тока настолько кратковременно, что он обычно не вызывает обширного повреждения глубоких тканей. Но при ударе молнии может произойти короткое замыкание через сердце и легкие, которое парализует их деятельность; кроме того, повреждаются нервы и головной мозг.

Диагностика основана на анамнезе заболевания. При отсутствии информации на теле пострадавшего можно найти входное и выходное отверстия электрического заряда.

Источник

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.

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.

Как правило, источники тока (и напряжения) имеют выходной ток на несколько порядков превышающий смертельный для человека, и в таком случае определяющим фактором величины тока оказывается сопротивление тела человека и величина приложенного напряжения. Сопротивление тела человека зависит от индивидуальных особенностей человека и его физического состояния. Например, потный человек имеет очень низкое удельное сопротивление, и были случаи, когда человека убивало напряжение на контактах обычного аккумулятора. dlinyj

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:

  • биологическое — раздражение и возбуждение мышечных и нервных волокон, нарушение биоэлектрических процессов;
  • термическое — ожоги и нагрев тканей под действием тока;
  • электролитическое — изменение физико-химического состава и свойств биологических жидкостей (крови, лимфы, ликвора и т.п.).

Электрический ток способен поражать все без исключения ткани и органы. В первую очередь страдают кожа, периферическая и центральная нервная система, мышцы, сухожилия, сердечно-сосудистая система. Несколько реже бьет по костям, суставам, органам ЖКТ, но если бьет, то сильно, почти наверняка.

Тяжесть поражения
Итак, перечислим факторы, от которых зависит тяжесть электротравмы:

  • путь тока, локализация поражения;
  • величины поражающего тока тока (А);
  • род тока (переменный или постоянный);
  • частоты тока (Гц);
  • сопротивление тела (Ом);
  • влажность и температура воздуха (при повышении температуры начинается потоотделение, что снижает сопротивление тела);
  • состояние кожных покровов (наличие ран, кожных заболеваний, пота и т.п.);
  • также при оценке принимается во внимание напряжение, но вопреки устоявшемуся стереотипу, не имеет определяющего значения.

Сопротивление тела
Сопротивление тела, пожалуй, один из важнейших и самых сложных факторов. Оно является переменным и зависит от сложных биохимических и биофизических особенностей, свойств тканей в текущий момент времени, особенностей окружающей среды. Иными словами — это один из факторов, который делает любой прогноз поражения электрическим током (с известной величиной) сравнимым по точности с богословскими трактатами 14 века или предсказаниями Нострадамуса.

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:

  • неощущаемые — от 0,5 – 1,5 мА;
  • ощущаемые — 3 мА — воздействие тока ощущается тактильно;
  • отпускающие — 6 мА — вызывает мышечный спазм, при это схватившись за проводник, пораженный может его отпустить ;
  • неотпускающие — от 10 до 15 мА — пораженный не может отпустить проводник без посторонней помощи;
  • удушающие от 25 до 50 мА — способен вызвать паралич дыхательного центра;
  • фибрилляционные от 100 до 200 мА — вызывающий фибрилляцию (беспорядочное сокращение) сердечных камер — один из типов остановки сердца.;

*Иногда дополнительно выделяют т.н. “термические» или «тепловые» — низкий постоянные токи (от 5 А), вызывающие ощущение тепла, жжения.

Читайте также:  Максимальный ток разряда импульсный

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:

  • у анода концентрируются ионы с положительным зарядом, среда становится кислой;
  • у катода возникает скопление отрицательно заряженных ионов, что провоцирует щелочную реакцию.

Эти процессы концентрации ионов изменяют состояние клеток и приводят к коагуляционному некрозу в участках с кислой реакцией и колликвационному в участках со щелочной.

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.

На самом деле, такое разделение очень условно. Чаще всего возникают смешанные электротравмы. Их процент значительно выше чем 50% заявленных в некоторых пособиях по охране труда, которые очевидно писали люди не имевшие дела с электротравмами на практике. За 9 лет в медицине катастроф мне довелось сталкиваться только со смешанным типом. Полагаю, что так случается в силу того, что удар током, способный вызвать местное повреждение, наверняка, вместе с ним приведет к развитию общей симптоматики. Поэтому, полагаю, правильнее говорить о местных и общих проявлениях электротравмы, но не о местных и общих электротравмах.

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.

Дуговые электроожоги

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).

металлизация

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:

  • 1-я — судороги при сохраненном сознании;
  • 2-я — судороги с потерей сознания, но без нарушений дыхания и кровообращения;
  • 3-я — судороги в сочетании с потерей сознания, а также нарушениями дыхания (тахипноэ, диспноэ) и (или) сердечной деятельности (аритмия, тахикардия);
  • 4-я — клиническая смерть, как правило, наступившая в результате фибрилляции или поражения дыхательного центра (находится в продолговатом мозге).

*Клиническая смерть — отсутствие дыхания, сердечной деятельности, сознания.
*Фибрилляция — беспорядочное сокращения сердечных камер.

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”.

Одна из описанных выше ситуаций была зафиксирована на видео в Китае в 2016-м году. Отсоединяя смартфон от ПК, геймер получил смертельный разряд. Меня там особенно поразило поведение окружающих, которые практически не оказывали помощь.

Видео не рекомендуется для просмотра детям и впечатлительным

Во всех случаях, кроме Бразильского (где, вероятно, имел место удар молнии), фигурировало заземление (через ванны, элементы напольных покрытий, заземленный металлический стол).

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.

Использован фотоконтент:

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.

Источник