Если ударило током последствия

Под электротравмой понимают повреждение органов и систем вследствие поражения электрическим током. Основные причины смерти при ударе током — это остановка дыхания и остановка сердца. После сильного удара током, если человек выживет, возможно развитие осложнений со стороны сердечно-сосудистой, центральной нервной системы, нарушение зрения, слуха и пр.

Чаще всего несчастные случаи происходят при:

• незнании или несоблюдении правил техники безопасности при пользовании электроприборами
• неисправные бытовые приборы в быту, электрооборудование на предприятиях
• оборвавшиеся провода высоковольтных линий

Степень поражения организма человека зависит от способа прохождения тока по телу, от силы и напряжения тока, времени воздействия, состояния здоровья, возраста, а также своевременности оказания пострадавшему первой помощи.

Виды поражения электричеством

• электрический удар (шок) — воздействие на весь организм, он не вызывает ожогов, а приводит к параличу дыхания и/или сердца
• электрическая травма — поражение внешних частей тела: электрические знаки, ожоги, металлизация кожи.

Воздействие электротоков на организм

• Тепловое — вследствие сопротивления тканей организма электрическая энергия переходит в тепловую, вызывая электрические ожоги в характерных местах входа и выхода тока, которые называют знаки тока. При прохождении через ткани тепловая энергия изменяет и разрушает их.
• Электрохимическое — приводит к сгущению и склеиванию клеток крови, перемещению ионов и изменению заряда белковых молекул, образованию паров и газов. Пораженные ткани приобретают ячеистый вид.
• Биологическое — нарушается работа скелетной мускулатуры сердца, нервной и других систем.

Симптомы поражения электрическим током

• Неожиданное падение человека на улице или неестественное отбрасывание от источника тока невидимой силой
• Потеря сознания, судороги
• Выраженные сокращения мышц непроизвольного характера
• Выпадениt неврологических функций — потеря памяти, нарушение понимания речи и зрения, нарушение ориентации в пространстве, изменение кожной чувствительности, реакции зрачка на свет.
• Фибрилляция желудочков и остановка дыхания — неровный пульс и неровное дыхание
  
• Ожоги на теле с резко очерченными границами/

Знаки тока на коже

Это участки омертвления наружных тканей в точках входа и выхода электротока вследствие перехода энергии из электрической в тепловую. Электроожоги редко ограничиваются лишь метками на коже, чаще повреждаются более глубокие ткани: мышцы, сухожилия, кости. Встречаются варианты, когда поражение локализовано под внешне неповрежденной кожей.

• Форма — овальная, округлая или линейная. По краям пораженной кожи может сформироваться валикообразное возвышение, а середина метки выглядит немного запавшей. Вероятно отслоение верхнего слоя в виде пузырей, внутри которых отсутствует жидкость.
• Цвет — чаще всего бледный, бледно-серый светлее окружающей кожи.
• Чувствительность — боль в местах меток отсутствует ввиду поражения нервных окончаний.
• Признаки — отложения частичек металла на коже: при поражении токами низкого напряжения на поверхности кожи, высокого – внутри кожи. Цвет зависит от металла в проводнике: медь – частички сине-желтые, железо – коричневые. Волосяные стержни закручиваются в спирали, сохраняя структуру.

Последствия удара током

Нервная система

• потеря сознания различной степени и продолжительности;
• потеря памяти (ретроградная амнезия);
• судороги;
• слабость и разбитость;
• головокружения и головная боль;
• нарушение терморегуляции;
• мелькание в глазах, нарушение зрения.

При поражении нервов изменяется чувствительность и двигательная активность в конечностях, нарушается трофика, возникают патологические рефлексы. Прохождение тока через мозг приводит к судорогам и потере сознания, в ряде случаев поражение дыхательного центра ведет к остановке дыхания.

Ток высокого напряжения приводит к глубоким нарушениям деятельности ЦНС, торможению центра дыхания и регуляции сердечной деятельности, что приводит к электрической летаргии, мнимой смерти, когда кажется, что дыхание и сердцебиение отсутствуют, а на самом деле деятельность жизненно важных систем снижена до минимума. Вовремя начатые реанимационные мероприятия приводит к успешному восстановлению работы систем.

Сердечно-сосудистая система

В большинстве случаев наблюдаются сбои сердечной деятельности функционального характера:

Поражение током сердечной мышцы может привести к нарушению сократительной функции, приводя к фибрилляции, когда волокна миокарда начинают сокращаться в разрозненном ритме, а сердце не может перекачивать кровь, что по тяжести равносильно остановке сердца. Повреждение сосудов приводит к кровотечениям.

Дыхательная система

Торможение или остановка дыхательной деятельности происходят вследствие поражения дыхательного центра в головном мозге. Прохождение тока через легочную ткань приводит к ушибу и разрыву легких.

Органы чувств

• падение слуха;
• шум в ушах;
• расстройство осязания;
• разрыв барабанной перепонки;
• травма среднего уха;
• кератит;
• хориоидит;
• катаракта.

Поперечнополосатая и гладкая мускулатура

• Спазм и сокращение мышечных волокон может привести к судорогам.
• Сильное сокращение скелетных мышц может закончиться переломами позвоночника и трубчатых костей.
• Спазм мышечного слоя сосудистой стенки приводит к повышению давления или инфаркту миокарда (в случае спазма сердечных артерий).

Отдаленные осложнения

• ССС : нарушение проводимости сердца, сердечного ритма, облитерирующий эндартериит, артериосклероз;
• Нервная система : невриты, энцефалопатии, трофические язвы, вегетативные изменения;
• Органы чувств: катаракта, нарушение слуха и зрения;
• Костно-мышечная система : контрактуры (ограничение амплитуды движений, невозможность согнуть конечность), деформации.

Факторы, влияющие на характер и тяжесть электротравмы

Вид и сила и напряжение тока

• Более чем 1000-вольтное напряжение тока приводит к тяжелым повреждениям вплоть до смерти, причем даже не прикасаясь к источнику, а находясь очень близко — в шаговом нахождении от источника тока (так называемая «вольтова дуга»).
• Переменный ток опаснее постоянного
• Низкочастотный ток поражает внутренние органы
• Высокочастотный – поверхность кожи, не приводя к смерти.

Сила тока (мА)	Реакция организма при воздействии на руку
0,9-1,2	Еле ощутимое воздействие
1,2-1,6	Мурашки и щекотание по коже
1,6-2,8	Напряжение в запястье
2,8-4,5	Ухудшение подвижности в предплечье
4,5-5,0	Судороги мышц предплечья
5,0-7,0	Судороги мышц плеча
15,0-2015,0-20	Рука не отрывается от источника тока
20-40	Болезненные судороги мышц всего тела
50-100	Остановка сердечной деятельности
Более 200	Глубокие ожоги

Путь тока по организму – петля тока

Травмирование током в быту

• Самые опасные варианты – полная петля, включающая 2 руки и 2 ноги, рука-рука, поскольку ток протекает через сердце.
• Не менее опасный — рука-голова, когда ток проходит через головной мозг.

Сопротивление тканей и плотность тока

Под плотностью тока понимают количество тока, проходящего через единицу площади. Энергия концентрируется при прохождении тока через меньшую площадь. Например, если электроток проходит через руку, плотность тока увеличивается в зоне суставов.

Продолжительность действия тока

Чем дольше действует ток, тем сильнее поражения и больше вероятность смерти.

• Ток высокого напряжения проводит к резкому сокращению мышц, человек даже может быть с силой отброшен от источника тока.
• Ток низкого напряжения провоцирует спазм мышц приводит к продолжительному непроизвольному захвату проводника руками. С течением времени уменьшается сопротивление кожи, поэтому необходимо как можно раньше прервать контакт пострадавшего с проводником.

Внешние факторы

Тяжесть поражения возрастает в условиях повышенной влажности (бани, ванные), а также при поражении током в воде, причем в соленой воде поражение сильнее, чем в пресной (чем больше растворенных солей в воде, тем лучше электропроводность воды).

Состояние организма

Опасность поражения током усиливается на фоне истощения, алкогольного или наркотического опьянения, хронических заболеваний, старческого и детского возраста.

Почему часты случаи смерти в ванне при контакте с бытовыми приборами?

Роковую роль играет влажная и мокрая кожа. Такая кожа имеет меньшее сопротивление к электрической энергии и, соответственно, поражающее действие всегда сильнее даже при действии приборов с казалось бы невысоким напряжением в 110 В, например, от фена или радио. К тому же, мокрое тело практически гарантирует формирование наиболее опасной петли тока через жизненно важные органы.

Степени поражения током – классификация

По Френкелю

По Полищук и Фисталь

1 Частичные локальные судороги Легкая Частичные судороги с сохраненным сознанием 2 Общая судорога без формирования прострации после прерывания контакта с проводником Средняя Потеря сознания и судороги без нарушений ЭКГ 3 Тяжелая прострация с неспособностью движения, протекающая с или без потери сознания Тяжелая Потеря сознания, сопровождающаяся нарушением сердечной и дыхательной деятельности 4 Моментальная смерть или же смерть после предшествующей прострации Крайне тяжелая Клиническая смерть

Алгоритм оказания первой помощи при ударе током

Все действия должны осуществляться очень быстро, без задержек, лишних разговоров и рассуждений. Своевременное оказание помощи позволяет сохранить жизнь и уменьшить тяжесть электротравмы.

Каково бы не было состояние пострадавшего, следует незамедлительно вызвать скорую или доставить человека в медицинское учреждение. Смерть от удара током может наступить и через несколько часов. Внешняя картина не отражает внутренних повреждений после удара электрическим током.

Как можно быстрее прекратить контакт пострадавшего с проводником тока

• приближаться к пострадавшему можно в резиновой обуви или подлаживая под ноги резиновый коврик, сухие доски, строго по сухой поверхности, одев на руки резиновые перчатки. Данные меры более оправданы при напряжении тока более 1000 Вольт, но оценить напряжение в электрической цепи навскидку невозможно, лучше перестраховаться, чтобы не пострадать самому;
• размокнуть цепь при помощи непроводящих ток предметов (оттянуть провод деревянной палкой) или выдернуть вилку прибора из шпателя, отключить ток;
• оттянуть пострадавшего от источника тока при помощи предметов, не проводящих ток, и не касаясь тела: деревянными палками, деревянным стулом, веревкой, волоком на расстояние не менее 10 м.

Оценить состояние дыхательной и сердечно-сосудистой систем и в сознании ли человек

Легонько похлопать по щеке, задать элементарные вопросы. При необходимости провести реанимационные мероприятия:

• проверить наличие дыхания : посмотреть, есть ли дыхательные движения грудной клетки, поднести ко рту и носу зеркальце/стекло, которое будет запотевать при наличии дыхания, или тонкую нить, которая должна отклоняться при дыхании;
• определить пульс на сонной артерии путем прижатия области ее проекции пальцами;
• освободить проходимость дыхательных путей для дальнейшего спасения: ладонь одной руки положить на лоб пострадавшему, приподнять подбородок двумя пальцами другой руки, выдвинуть вперед нижнюю челюсть и запрокинуть голову назад. При подозрении на перелом позвоночника данные действия запрещены, при западании языка допустимо его фиксация к щеке булавкой.

Первичная реанимация пострадавшего (при отсутствии пульса и дыхания)

• Непрямой массаж сердца – наиболее эффективен в течение 3 первых минут после остановки сердца. Пациент лежит на спине на ровной поверхности, выпрямленные в локтях руки спасающего располагаются посередине грудной клетки между сосками. Производят по 100 ритмичных нажатий в течение 1 минуты на грудную клетку с амплитудой нажатий 5-6 см и до полного расправления грудной клетки после нажатия.
• Дыхание рот в рот – по два полных выдоха через каждых 30 нажатий на проекцию сердца. При невозможности данного способа допустимо использовать только непрямой массаж сердца.
• Продолжительность реанимационных мероприятий – до приезда скорой или до появления признаков жизни (порозовение кожи, появление пульса и дыхания). Пострадавшего в таком случае поворачивают на бок и ожидают скорую. Максимальная продолжительность – 30 минут, дальнейшие действия нецелесообразны за исключением тех пациентов, которые находятся в условиях холодных температур.
• Медикаментозное лечение (проводится реанимационной бригадой скорой). При безуспешности приведенных выше мероприятий в течение 2-3 минут вводится 1 мл адреналина 0,1% (внутримышечно, внутривенно или внутрисердечно); а также кальций хлорид 10% – 10 мл, строфантина 0,05% – 1мл, разведенный в 20 мл 40% растворе глюкозы.
• Первичная обработка ожогов заключается в наложении сухой марлевой повязки.
• Обезболивающие – при сохранении сознания до приезда скорой человеку можно дать обезболивающее и успокаивающее.
• Транспортировка пострадавшего в стационар осуществляется в лежачем положении и укрытом теплым одеялом.

Стационарное лечение после удара током

• Осуществляется в реанимации, а при отсутствии признаков ожогового или электрического шока – в хирургическом отделении.
• Комплекс лечения зависит от показаний: от простого туалета и перевязки ожоговых ран до сложных хирургических вмешательств по восстановлению поврежденных органов и тканей.
• Даже при отсутствии местных повреждении и удовлетворительном состоянии пациент находится в отделении под наблюдением для профилактики отдаленных реакций со стороны систем и органов.
• Серьезные электротравмы требуют длительной реабилитации.

Особенности поражения молнией

Поражающие факторы: электрический ток, звуковая и световая энергия, ударная волна. Воздействие молнии подобно поражению электрическим током высокого напряжения.

• Характерны симметричные повреждения: парезы двух конечностей, параплегии.
• Знаки тока имеют причудливую извитую форму и отличаются большой продолжительностью.

Если гроза застала на улице, нельзя прятаться под деревьями, прислоняться к металлическим предметам и тем более находиться в воде.

Природное электричество всегда было источником опасности для человека — одни только молнии ответственны за гибель множества людей. Искусственное не приводило к трагедиям до 1879 года, пока плотник из Лиона не получил поражение электрическим током напряжением в 250 В, созданным динамо Siemens, и умер через 20 минут. С появлением электроэнергии в быту и на производстве опасность увеличилась.

Физиологические эффекты

Током называется движение электронов или ионов в проводнике. Его количество, протекающее через человеческое тело, определяет реакцию на электроудар. Большинство воздействий на организм связано с нагревом тканей и стимуляцией нервов и мышц.

Потеря контроля над нервно-мышечной деятельностью может привести к травмирующим последствиям от падений до остановки дыхания или сердца. Примерный список поражающих воздействий выглядит следующим образом:

• 1 мА — порог чувствительности, ощущается как лёгкое покалывание;
• 10—20 мА — начало устойчивого мышечного сокращения (невозможно отпустить источник);
• 50—150 мА — экстремальные боли, остановка дыхания;
• 100—300 мА — фибрилляция желудочков сердца без летального исхода при кратковременном воздействии;
• около 2А — остановка сердца и необратимые повреждения внутренних органов.

Точки входа и сопротивление

Человеческое тело обладает сопротивлением току. Поскольку оно состоит почти целиком из воды, наименьшая проводимость присуща его оболочке — кожному покрову. Для мозолистой сухой руки этот показатель может иметь значения, превышающие сотню тысяч ом, благодаря толстому внешнему слою ороговевших мёртвых клеток.

Сопротивление кожи зависит от возраста, потливости, индивидуальных особенностей и резко падает в результате высоковольтного пробоя, разреза, глубокого истирания или при погружении в воду.

Электричество протекает из одной точки в другую. Человек, получающий электроудар, имеет как минимум две точки контакта с источником напряжения, одна из которых может быть заземлением. Ток в теле способен пройти через несколько путей одновременно, в этом случае его прохождение описывается законами Ома для параллельного и последовательного соединения.

Приблизительные показатели сопротивления человека:

• рука-рука: 1300 Ом;
• рука-нога: 1000 Ом;
• руки-ноги: 650 Ом;
• нога-нога: 1300 Ом.

Поражение может возникнуть от электрической дуги, вызванной прохождением тока через воздух. Если она не контактирует с человеком, то последствиями будут ожоги от её тепла в точке входа.

Высокоэнергетические дуги могут сопровождаться взрывами, вызывающими ударную волну, которая способна отбросить человека, разорвать барабанные перепонки и повредить внутренние органы.

Напряжение и частота

Напряжение можно рассматривать как силу, которая проталкивает электрический ток через тело. При прочих равных условиях тепловой нагрев тканей от прохождения тока прямо пропорционален квадрату приложенного напряжения. Кости, сухожилия и жир обладают большим сопротивлением. Максимальная проводимость у нервов и сосудистых тканей.

Мембраны возбудимых тканей, таких как нервные и мышечные клетки, реагируют на изменение напряжения. При прохождении переменного тока достаточной силы они будут стимулироваться с максимально доступной для них частотой (предел их реакций ниже 50 Гц). Подобное воздействие приводит к полной потере контроля над судорожно сокращающимися мышцами.

Сердце в определённых периодах цикла сокращений чувствительно к такой стимуляции, поэтому уязвимо для воздействий, длительностью более одного цикла. В отличие от переменного тока, постоянный вызывает подобные эффекты только в момент размыкания и замыкания цепи. Поэтому даже если амплитуда велика, угроза попадания в уязвимый сердечный цикл незначительна.

Сила воздействия

Решающее значение для последствий ударов током человека имеет время его воздействия и плотность тока (количество на единицу площади), прошедшего через ткани и органы, а также количество выделенного при этом тепла.

Не стоит недооценивать вероятность несчастных случаев, вызванных падениями и связанных с ними последствиями. К факторам, влияющим на масштабы прямого поражения, относят:

• тип тока (переменный или постоянный);
• частоту (для импульсного или переменного);
• состояние здоровья человека и его возраст;
• наличие в теле медицинских имплантов;
• путь протекания через тело (например, рука-рука или левая рука — правая нога);
• величину шагового напряжения.

Травмы от низкого напряжения чаще носят фатальный характер, чем от высокого. Взрывной эффект от образования плазмы при воздействии источников свыше 1000 В отбрасывает жертву от проводников, ограничивая время контакта.

В таких случаях повреждения могут быть удивительно ничтожными. В противоположность этому, бытовой ток частотой в 50 Гц способен стимулировать сокращение мышц и вызвать непроизвольный захват, продлевая воздействие электричества, что существенно усугубляет последствия.

Аналогичный эффект возникает при попадании в человека молнии. Это природное явление можно описать в таких цифрах:

• потенциал электрического поля между облаками и поверхностью земли достигает миллиарда вольт;
• разряд длится около 0,02 сек;
• сила тока разряда может составлять до 100000 А;
• температура в плазменном канале может составлять 10 000 °C.

Однако большинство жертв выживает после контакта с грозовым разрядом по причине его косвенного воздействия, которое можно сравнить с эффектом взрывной волны. Прямое попадание также редко смертельно по причине кратковременности электрического тока.

Контакты с высоким напряжением иногда могут выглядеть парадоксально. Например, птица способна комфортно сидеть на линиях электропередач с высоким напряжением. В то же время последнее способно разрушать электрические изоляторы, такие как краски, кожа, обычная обувь и перчатки. Это происходит потому, что птица, в отличие от человека, не имеет возможности быть достаточно близко к земле, чтобы замкнуть цепь на грунт или подвергнуть изоляцию своих покровов разрушительному воздействию дуги.

Причины поражения

Основная причина поражения электрическим током — непосредственный контакт с токоведущими частями электрических сетей или оборудования.

Это может произойти вследствие:

• несоблюдения техники безопасности на производстве;
• использования неисправных приборов;
• соприкосновения электротехники с водой;
• неосторожность в обращении с электрооборудованием;
• непрофессионального вмешательства в работу электроустановок;
• ложных сообщений об обесточивании;
• действий, основанных на предполагаемом отсутствии тока на контактах;
• аварий на оборудовании под напряжением;
• пожаров и неверного их тушения.

Немало поражений происходит из-за явления, называемого шаговым потенциалом. Потенциал земли равен 0, то есть в присутствии фазы (электрода, откуда ток может идти) и проводника или нагрузки между ними поток электронов пойдёт в землю. Описанный процесс нашёл отражение в термине заземление. Если человек, шагнув, зафиксирует голые стопы на земле, то разность потенциалов между ними при нормальных условиях составит 0 В.

Такое положение дел меняется, если проводник от линии электропередач высокого напряжения проконтактирует с землёй. В этом случае он замыкает цепь трансформатор — ЛЭП — грунт — трансформатор. Поскольку земля плохой проводник, напряжение будет уменьшаться с увеличением расстояния от упавшего провода. В этом случае разность потенциала между стопами шагнувшего человека может достигать значительных величин и привести к поражению электрическим током по пути нога-нога. Подобное явление также наблюдается во время удара в землю грозового разряда.

Кроме молнии, существуют и другие природные источники электрического тока, с которыми не без последствий контактируют люди. Электрические скат, угорь и сом способны генерировать напряжение в сотни вольт при токах в десятки и сотни миллиампер. И хотя летальных случаев после электроудара этих рыб не зафиксировано, им можно оглушить человека до потери сознания

Возможные последствия

Упрощённо можно выделить два вида последствий от серьёзных электротравм: смертельные и не смертельные. Для выживших непосредственные повреждения, как правило, очевидны и часто требуют обширного медицинского вмешательства.

В долгосрочной перспективе нарушения в органах вследствие поражения электротоком не так чётко определяются, но могут включать в себя не только физические, но и психологические симптомы. Немедленные признаки поражения наглядны:

• ожоги;
• сердечные аритмии;
• судороги;
• остановка дыхания;
• поражение органов слуха и зрения;
• потеря сознания.

Характерными для электротравм являются метки или знаки тока. Они возникают на месте контакта кожи с токопроводящим электродом как следствие электрохимического и теплового воздействия. Могут быть разнообразной формы и цвета, в зависимости от того, какое воздействие было причиной, чаще всего это бледные серо-жёлтые овальные пятна с чёткими границами. Проходят самостоятельно, благодаря регенерации кожи. Электрические знаки на теле безболезненны с момента появления до исчезновения.

Тяжесть поражения током не всегда пропорциональна видимым повреждениям. Электрические травмы уникальны тем, что редко приводят к смерти, но обладают высокими показателями краткосрочных и долгосрочных нарушений. Прежде всего, это развитие неврологических проблем из-за повреждения нервных тканей. Пострадавших долго могут преследовать непроизвольные сокращения мышц.

Главной проблемой у некоторых жертв становятся разнообразные не проходящие боли. Велики риски развития катаракты глаза в течение первого года после удара. Крайне неблагоприятный прогноз на сохранение полноценного зрения в отношении пострадавших, голова которых была в качестве точки контакта. Однако глазные изменения никогда не происходят при воздействии напряжения менее 220 В.

Трудности с распознаванием долгосрочных осложнений связаны с тем, что жалобы пострадавших часто не пропорциональны степени острого повреждения, силе воздействия или пути тока через тело. Неполный перечень возникающих через время или не проходящих нарушений, описанных в медицинской литературе, выглядит так:

• Психологические: депрессия, бессонница, кошмары, тревожность, страх электричества, перевозбуждение, ухудшение памяти, панические атаки, снижение концентрации внимания.
• Неврологические: онемения, хронические боли, потери равновесия, ишиас, судорожные расстройства, головокружения, ухудшение координации, звон в ушах, тремор.
• Физические: боли, чувство усталости, истощение, изменения в подвижности частей тела, зуд, мышечные спазмы, мигрень, ночная потливость, лихорадка, озноб.

Поражения электрическим током относятся к наиболее серьёзным поражающим воздействиям, способным нанести непоправимый ущерб здоровью или привести к смерти.

Основная причина гибели от электротравмы — это остановка сердца и прекращение кровообращения. Своевременное и квалифицированное оказание первой помощи после удара значительно увеличивает шансы на выживание.

Природное электричество всегда было источником опасности для человека — одни только молнии ответственны за гибель множества людей. Искусственное не приводило к трагедиям до 1879 года, пока плотник из Лиона не получил поражение электрическим током напряжением в 250 В, созданным динамо Siemens, и умер через 20 минут. С появлением электроэнергии в быту и на производстве опасность увеличилась.

Физиологические эффекты

Током называется движение электронов или ионов в проводнике. Его количество, протекающее через человеческое тело, определяет реакцию на электроудар. Большинство воздействий на организм связано с нагревом тканей и стимуляцией нервов и мышц.

Потеря контроля над нервно-мышечной деятельностью может привести к травмирующим последствиям от падений до остановки дыхания или сердца. Примерный список поражающих воздействий выглядит следующим образом:

• 1 мА — порог чувствительности, ощущается как лёгкое покалывание;
• 10—20 мА — начало устойчивого мышечного сокращения (невозможно отпустить источник);
• 50—150 мА — экстремальные боли, остановка дыхания;
• 100—300 мА — фибрилляция желудочков сердца без летального исхода при кратковременном воздействии;
• около 2А — остановка сердца и необратимые повреждения внутренних органов.

Точки входа и сопротивление

Человеческое тело обладает сопротивлением току. Поскольку оно состоит почти целиком из воды, наименьшая проводимость присуща его оболочке — кожному покрову. Для мозолистой сухой руки этот показатель может иметь значения, превышающие сотню тысяч ом, благодаря толстому внешнему слою ороговевших мёртвых клеток.

Сопротивление кожи зависит от возраста, потливости, индивидуальных особенностей и резко падает в результате высоковольтного пробоя, разреза, глубокого истирания или при погружении в воду.

Электричество протекает из одной точки в другую. Человек, получающий электроудар, имеет как минимум две точки контакта с источником напряжения, одна из которых может быть заземлением. Ток в теле способен пройти через несколько путей одновременно, в этом случае его прохождение описывается законами Ома для параллельного и последовательного соединения.

Приблизительные показатели сопротивления человека:

• рука-рука: 1300 Ом;
• рука-нога: 1000 Ом;
• руки-ноги: 650 Ом;
• нога-нога: 1300 Ом.

Поражение может возникнуть от электрической дуги, вызванной прохождением тока через воздух. Если она не контактирует с человеком, то последствиями будут ожоги от её тепла в точке входа.

Высокоэнергетические дуги могут сопровождаться взрывами, вызывающими ударную волну, которая способна отбросить человека, разорвать барабанные перепонки и повредить внутренние органы.

Напряжение и частота

Напряжение можно рассматривать как силу, которая проталкивает электрический ток через тело. При прочих равных условиях тепловой нагрев тканей от прохождения тока прямо пропорционален квадрату приложенного напряжения. Кости, сухожилия и жир обладают большим сопротивлением. Максимальная проводимость у нервов и сосудистых тканей.

Мембраны возбудимых тканей, таких как нервные и мышечные клетки, реагируют на изменение напряжения. При прохождении переменного тока достаточной силы они будут стимулироваться с максимально доступной для них частотой (предел их реакций ниже 50 Гц). Подобное воздействие приводит к полной потере контроля над судорожно сокращающимися мышцами.

Сердце в определённых периодах цикла сокращений чувствительно к такой стимуляции, поэтому уязвимо для воздействий, длительностью более одного цикла. В отличие от переменного тока, постоянный вызывает подобные эффекты только в момент размыкания и замыкания цепи. Поэтому даже если амплитуда велика, угроза попадания в уязвимый сердечный цикл незначительна.

Сила воздействия

Решающее значение для последствий ударов током человека имеет время его воздействия и плотность тока (количество на единицу площади), прошедшего через ткани и органы, а также количество выделенного при этом тепла.

Не стоит недооценивать вероятность несчастных случаев, вызванных падениями и связанных с ними последствиями. К факторам, влияющим на масштабы прямого поражения, относят:

• тип тока (переменный или постоянный);
• частоту (для импульсного или переменного);
• состояние здоровья человека и его возраст;
• наличие в теле медицинских имплантов;
• путь протекания через тело (например, рука-рука или левая рука — правая нога);
• величину шагового напряжения.

Травмы от низкого напряжения чаще носят фатальный характер, чем от высокого. Взрывной эффект от образования плазмы при воздействии источников свыше 1000 В отбрасывает жертву от проводников, ограничивая время контакта.

В таких случаях повреждения могут быть удивительно ничтожными. В противоположность этому, бытовой ток частотой в 50 Гц способен стимулировать сокращение мышц и вызвать непроизвольный захват, продлевая воздействие электричества, что существенно усугубляет последствия.

Аналогичный эффект возникает при попадании в человека молнии. Это природное явление можно описать в таких цифрах:

• потенциал электрического поля между облаками и поверхностью земли достигает миллиарда вольт;
• разряд длится около 0,02 сек;
• сила тока разряда может составлять до 100000 А;
• температура в плазменном канале может составлять 10 000 °C.

Однако большинство жертв выживает после контакта с грозовым разрядом по причине его косвенного воздействия, которое можно сравнить с эффектом взрывной волны. Прямое попадание также редко смертельно по причине кратковременности электрического тока.

Контакты с высоким напряжением иногда могут выглядеть парадоксально. Например, птица способна комфортно сидеть на линиях электропередач с высоким напряжением. В то же время последнее способно разрушать электрические изоляторы, такие как краски, кожа, обычная обувь и перчатки. Это происходит потому, что птица, в отличие от человека, не имеет возможности быть достаточно близко к земле, чтобы замкнуть цепь на грунт или подвергнуть изоляцию своих покровов разрушительному воздействию дуги.

Причины поражения

Основная причина поражения электрическим током — непосредственный контакт с токоведущими частями электрических сетей или оборудования.

Это может произойти вследствие:

• несоблюдения техники безопасности на производстве;
• использования неисправных приборов;
• соприкосновения электротехники с водой;
• неосторожность в обращении с электрооборудованием;
• непрофессионального вмешательства в работу электроустановок;
• ложных сообщений об обесточивании;
• действий, основанных на предполагаемом отсутствии тока на контактах;
• аварий на оборудовании под напряжением;
• пожаров и неверного их тушения.

Немало поражений происходит из-за явления, называемого шаговым потенциалом. Потенциал земли равен 0, то есть в присутствии фазы (электрода, откуда ток может идти) и проводника или нагрузки между ними поток электронов пойдёт в землю. Описанный процесс нашёл отражение в термине заземление. Если человек, шагнув, зафиксирует голые стопы на земле, то разность потенциалов между ними при нормальных условиях составит 0 В.

Такое положение дел меняется, если проводник от линии электропередач высокого напряжения проконтактирует с землёй. В этом случае он замыкает цепь трансформатор — ЛЭП — грунт — трансформатор. Поскольку земля плохой проводник, напряжение будет уменьшаться с увеличением расстояния от упавшего провода. В этом случае разность потенциала между стопами шагнувшего человека может достигать значительных величин и привести к поражению электрическим током по пути нога-нога. Подобное явление также наблюдается во время удара в землю грозового разряда.

Кроме молнии, существуют и другие природные источники электрического тока, с которыми не без последствий контактируют люди. Электрические скат, угорь и сом способны генерировать напряжение в сотни вольт при токах в десятки и сотни миллиампер. И хотя летальных случаев после электроудара этих рыб не зафиксировано, им можно оглушить человека до потери сознания

Возможные последствия

Упрощённо можно выделить два вида последствий от серьёзных электротравм: смертельные и не смертельные. Для выживших непосредственные повреждения, как правило, очевидны и часто требуют обширного медицинского вмешательства.

В долгосрочной перспективе нарушения в органах вследствие поражения электротоком не так чётко определяются, но могут включать в себя не только физические, но и психологические симптомы. Немедленные признаки поражения наглядны:

• ожоги;
• сердечные аритмии;
• судороги;
• остановка дыхания;
• поражение органов слуха и зрения;
• потеря сознания.

Характерными для электротравм являются метки или знаки тока. Они возникают на месте контакта кожи с токопроводящим электродом как следствие электрохимического и теплового воздействия. Могут быть разнообразной формы и цвета, в зависимости от того, какое воздействие было причиной, чаще всего это бледные серо-жёлтые овальные пятна с чёткими границами. Проходят самостоятельно, благодаря регенерации кожи. Электрические знаки на теле безболезненны с момента появления до исчезновения.

Тяжесть поражения током не всегда пропорциональна видимым повреждениям. Электрические травмы уникальны тем, что редко приводят к смерти, но обладают высокими показателями краткосрочных и долгосрочных нарушений. Прежде всего, это развитие неврологических проблем из-за повреждения нервных тканей. Пострадавших долго могут преследовать непроизвольные сокращения мышц.

Главной проблемой у некоторых жертв становятся разнообразные не проходящие боли. Велики риски развития катаракты глаза в течение первого года после удара. Крайне неблагоприятный прогноз на сохранение полноценного зрения в отношении пострадавших, голова которых была в качестве точки контакта. Однако глазные изменения никогда не происходят при воздействии напряжения менее 220 В.

Трудности с распознаванием долгосрочных осложнений связаны с тем, что жалобы пострадавших часто не пропорциональны степени острого повреждения, силе воздействия или пути тока через тело. Неполный перечень возникающих через время или не проходящих нарушений, описанных в медицинской литературе, выглядит так:

• Психологические: депрессия, бессонница, кошмары, тревожность, страх электричества, перевозбуждение, ухудшение памяти, панические атаки, снижение концентрации внимания.
• Неврологические: онемения, хронические боли, потери равновесия, ишиас, судорожные расстройства, головокружения, ухудшение координации, звон в ушах, тремор.
• Физические: боли, чувство усталости, истощение, изменения в подвижности частей тела, зуд, мышечные спазмы, мигрень, ночная потливость, лихорадка, озноб.

Поражения электрическим током относятся к наиболее серьёзным поражающим воздействиям, способным нанести непоправимый ущерб здоровью или привести к смерти.

Основная причина гибели от электротравмы — это остановка сердца и прекращение кровообращения. Своевременное и квалифицированное оказание первой помощи после удара значительно увеличивает шансы на выживание.