Действие электрического тока на организм человека

 

Проходя через организм человека (животного) электрический ток вызывает термическое, электролитическое и биологическое действия.

Термическое действие выражается в ожогах отдельных участков тела, нагреве кровеносных сосудов и нервных волокон.

Электролитическое действие выражается в разложении крови и других органических жидкостей, вызывая значительные нарушения их физико-химических составов.

Биологическое действие проявляется в раздражении и возбуждении живых тканей организма, что может сопровождаться непроизвольным судорожным сокращением мышц (в том числе сердца и легких). В результате этого могут возникнуть различные нарушения в организме, в том числе нарушение и даже полное прекращение деятельности органов дыхания и кровообращения.

Раздражающее действие тока на ткани может быть прямым (ток проходит непосредственно по этим тканям) и рефлекторным (т. е. через центральную нервную систему, когда путь тока лежит вне этих органов).

Многообразие действия электрического тока приводит к двум видам поражения: электрическим травмам и электрическим ударам.

Электрические травмы — четко выраженные местные повреждения тканей организма, вызванные воздействием электрического тока или электрической дуги. К электрическим травмам относятся электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, механические повреждения.

Электрический удар — возбуждение живых тканей организма проходящим через него электрическим током, сопровождающееся непроизвольным судорожным сокращением мышц.

Клиническая (мнимая) смерть — переходный процесс от жизни к смерти, наступающий с момента прекращения деятельности сердца и легких. Длительность клинической смерти определяется периодом времени с момента прекращения сердечной деятельности и дыхания до начала гибели клеток коры головного мозга и составляет 4…5 мин, а при гибели здорового человека от случайных причин — 7…8 мин.

Биологическая (истинная) смерть — необратимое явление, характеризующееся прекращением биологических процессов в клетках и тканях организма и распадом белковых структур. Биологическая смерть наступает по истечении периода клинической смерти.

Таким образом, причинами смерти от электрического тока могут быть прекращение работы сердца, прекращение дыхания и электрический шок.

Остановка сердца или его фибрилляция, т. е. хаотические быстрые и разновременные сокращения волокон (фибрилл) сердечной мышцы, при которых сердце перестает работать как насос и в результате чего в организме прекращается кровообращение, может наступить при прямом или рефлекторном действии электрического тока.

Прекращение дыхания как первопричина смерти от электрического тока вызывается непосредственным или рефлекторным воздействием тока на мышцы грудной клетки, участвующие в процессе дыхания (в результате чего происходит асфиксия (или удушье) из-за недостатка кислорода и избытка углекислоты в организме).

Электрический шок — тяжелая нервно-рефлекторная реакция организма на сильное электрическое раздражение, сопровождающаяся опасными расстройствами кровообращения, дыхания, обмена веществ и т. п. Такое состояние может продолжаться от нескольких минут до суток.

Тяжесть поражения электрическим током зависит от следующих факторов:

1) силы тока;

2) электрического сопротивления тела человека;

3) длительности протекания тока через тело человека;

4) рода тока и его частоты;

5) индивидуальных свойств человека;

6) условий окружающей среды.

Основным фактором, обусловливающим степень поражения человека током, является сила тока. Для характеристики его воздействия на человека установлены три критерия:

1. Пороговый ощутимый ток – наименьшее значение переменного тока, вызывающего ощутимые раздражения (0,5…5,0 мА);

2. Пороговый неотпускающий ток – значение тока, вызывающего судорожные сокращения мышц и не позволяющий пораженному освободиться от источника поражения (15…25 мА);

3. Пороговый фибрилляционный ток – значение тока, вызывающего фибрилляцию сердца. (50…100 мА).

На исход поражения человека большое влияние оказывает сопротивление его тела. Наибольшим сопротивлением (3...20 кОм) обладает верхний слой кожи (0,2 мм), состоящий из мертвых ороговевших клеток, тогда как сопротивление спинномозговой жидкости составляет 0,5...0,6 Ом. Общее сопротивление тела за счет сопротивления верхнего слоя кожи достаточно велико, но если он повреждается, то сопротивление тела резко уменьшается.

При расчетах, связанных с электробезопасностью, сопротивление тела человека принимают 1 кОм.

Длительность действия тока существенно влияет на исход поражения, так как с течением времени резко уменьшается сопротивление кожи человека и более вероятным становится поражение сердца, а также возникают другие отрицательные последствия.

Наиболее опасно для человека прохождение тока через сердце, легкие и головной мозг.

Степень поражения организма зависит также от вида тока и его частоты. Наиболее опасен переменный ток частотой 20...1000 Гц. Следует отметить, что переменный ток опаснее постоянного при напряжениях до 300 В. При больших напряжениях для человека более опасен постоянный ток.

Индивидуальные особенности людей также влияют на исход их поражения. Ток, который вызывает лишь слабые ощущения у одного человека, может быть неотпускающим для другого. Характер воздействия на человека тока при одном и том же его значении зависит от состояния нервной системы индивида и его организма в целом, а также от массы и физического развития данного лица.

Существуют две группы мер защиты от поражения электрическим током:

1. При работе в аварийных режимах.

2. От прикосновения к токоведущим частям, находящимся под напряжением.

К первой группе относятся следующие меры:

1) защитное заземление;

2) защитное зануление;

3) устройство защитного отключения;

4) устройство выравнивания электрических потенциалов.

17. Факторы, влияющие на степень поражения электрическим током.

Характер воздействия электрического тока на организм человека и тяжесть поражения во многом зависят от таких факторов, как величина тока, длительность его протекания, род (постоянный или переменный), частота и путь тока (схема включения человека в электрическую цепь), окружающая среда и ряд других.

Значение тока оказывает наиболее существенное влияние па тяжесть поражения. При одинаковой длительности протекания через тело человека токи в зависимости от значения или не ощущаются (0,6 мА), или вызывают фибрилляцию сердца (100—200 мА).

Длительность воздействия во многих случаях является определяющим фактором, от которого зависит конечный исход поражения током. Например, при кратковременном воздействии (0,1—0,5 с) ток 100 мА не вызывает фибрилляции сердца. Если длительность воздействия увеличивается до 1 с, то этот же ток приводит к смертельному исходу. С уменьшением длительности воздействия значения допустимых для человека токов существенно возрастают, и наоборот. При увеличении времени воздействия от 0,1 до 1 с допустимый ток уменьшается примерно в 16 раз. Дальнейшее увеличение длительности воздействия практически не изменяет значения допустимого тока.

Род тока (постоянный или переменный) влияет на опасность поражения главным образом при напряжениях до 500 В, причем степень, поражения постоянным током меньше, чем переменным той же величины. Можно принять, что напряжение 120 В постоянного тока эквивалентно по опасности напряжению 40 В переменного тока промышленной частоты (50 Гц). При напряжении 500 В и выше различий в действии постоянного и переменного тока практически не наблюдается.

Частота тока 50 Гц самая неблагоприятная для человека. При увеличении частоты (более 50 Гц) значения неотпускающего тока изменяются несущественно. В области частот от 0 до 50 Гц с уменьшением частоты значения неотпускающего тока возрастают и при частоте, равной нулю (постоянный ток), становятся больше примерно в 3 раза.

Значения фибрилляционного тока при частотах 50— 100 Гц равны. С повышением частоты до 200 Гц фибрилляционный ток возрастает примерно в 2 раза, а до 400 Гц почти в 3,5 раза. Способность тока повышенной частоты вызызать фибрилляцию сердца может характеризоваться отношением тока I_f, допустимого при данной частоте, к току /бо, допустимому при частоте 50 Гц.

Повышение частоты электроустановок применяют как одну из мер электробезопасности.

Путь тока при контакте человека с токоведущимн частями может быть различным. В практике обслуживания электроустановок при включении человека в электрическую цепь ток через него протекает, как правило, по пути «рука—ноги» или «рука—рука». Однако он может протекать и по другим путям, например, «голова йоги», «спина—руки», «плечо—кисть руки», «нога—нога». Степень поражения в этих случаях зависит от того, какие органы человека попадут под воздействие тока, а также от величины тока, проходящего непосредственно через сердце. Так, при протекании тока по пути «нога—нога» через сердце проходит 0,4% общего тока, а по пути «рука—рука» —3,3%. Поэтому при равных значениях воздействующего тока второй путь будет более опасным. Значение неотпускающего тока при прохождении по пути «рука — рука» приблизительно в 2 раза меньше, чем по пути «рука — ноги».

Окружающая среда (влажность и температура воздуха, наличие заземленных металлических конструкций и полов, токопроводящей пыли и др.) оказывает дополнительное влияние на условия электробезопасности. Степень поражения электрическим током во многом зависит от плотности, и площади контакта человека с токоведущими частями. Во влажных помещениях с высокой температурой или наружных электроустановках складываются неблагоприятные условия, при которых контакт человека с токоведущими частями улучшается. Наличие заземленных металлических конструкций и полов создает повышенную опасность поражения вследствие того, что человек практически постоянно связан с одним полюсом (землей) электроустановки. В этом случае любое прикосновение человека к токоведущим частям сразу приводит к двухполюсному включению его в электрическую цепь. Токопроводящая пыль также создает условия для электрического контакта как с токоведущими частями, так и с землей.

Индивидуальные свойства человека – состояние здоровья, подготовленность к работе на электрической установке и другие факторы также имеют значение для исхода поражения. Поэтому обслуживание электроустановок поручается лицам, прошедшим специальное обучение и медицинский осмотр.

Причиной поражения электрическим током может явиться прикосновение человека к частям, находящимся под напряжением, или воздействие на него электрической дуги. В первом случае поражение обычно имеет наиболее тяжелую форму, когда наступает фибрилляция сердца или паралич дыхания, либо то и другое вместе. Такое поражение организма называют электрическим ударом. Во втором случае, как правило, происходят электрические ожоги, появляются электрические знаки и метки, наступает электрометаллизация кожи (т. е. вкрапление в кожу мелких частиц расплавленного металла).

Такое поражение организма получило название электрической травмы. Электрические травмы происходят и при непосредственном контакте человека с токоведущими или нетоковедущими частями, случайно оказавшимися под напряжением.

18. Оказание первой помощи при поражении электрическим током.

 

После освобождения от действия электрического тока необходимо оценить состояние пострадавшего.

Признаки, по которым можно быстро определить состояние пострадавшего, следующие:

а) сознание: ясное, отсутствует, нарушено (пострадавший заторможен, возбужден);

б) цвет кожных покровов и видимых слизистых (губы, глаза): розовые, синюшные, бледные;

в) дыхание: нормальное, отсутствует, нарушено (неправильное, поверхностное, хрипящее);

г) пульс на сонной артерии: хорошо определяется (ритм правильный или неправильный), плохо определяется, отсутствует:

д) зрачки: узкие, широкие.

При определенных навыках человек, оказывающий помощь, в течение 1 минуты способен оценить состояние пострадавшего и решить, в каком объеме и порядке следует оказывать помощь. Цвет кожных покровов и наличие дыхания (по подъему и опусканию грудной клетки) оценивают визуально. Пульс на сонной артерии прощупывают подушечками второго, третьего и четвертого пальцев руки, прижимая их к артерии. Приемы определения пульса на сонной артерии легко отработать на себе или своих близких.

Как правило, степень нарушения сознания, зрачки, цвет кожных покровов и состояние дыхания можно оценивать одновременно с прощупыванием пульса.

Если у пострадавшего отсутствуют сознание, дыхание и пульс, а кожный покров имеет синюшный цвет и зрачки широкие (0,5 см в диаметре), то можно считать, что пострадавший находится в состоянии клинической смерти. При этом следует немедленно приступать к его оживлению с помощью искусственного дыхания (по способу изо рта в рот или изо рта в нос) и наружного массажа сердца.

При редком, судорожном дыхании пострадавшего, у которого прощупывается пульс, необходимо немедленно начать делать искусственное дыхание.

Приступив к оживлению, нужно позаботиться о вызове врача (или скорой медицинской помощи). Это должен сделать не оказывающий помощь, который не может прервать ее оказание, а кто-то другой.

Если пострадавший находится в сознании, но до этого был в обмороке (или находился в бессознательном состоянии, но с сохранившимся устойчивым дыханием и пульсом), то пострадавшего следует уложить на подстилку (например, из одежды), расстегнуть одежду, стесняющую дыхание пострадавшего; создать приток свежего воздуха, согреть пострадавшего, если ему холодно (обеспечить прохладу, если ему жарко), обеспечить состояние полного покоя, непрерывно наблюдая за пульсом и дыханием пострадавшего, удалить с места происшествия лишних людей. Если пострадавший находится в бессознательном состоянии, то необходимо наблюдать за дыханием пострадавшего и в случае нарушения его дыхания (из-за западания языка) выдвинуть нижнюю челюсть пострадавшего вперед, взявшись пальцами за ее углы, и поддерживать в таком положении, пока не прекратится западание языка.

При возникновении у пострадавшего рвоты, необходимо повернуть его голову и плечи налево для удаления рвотных масс.

Нельзя позволять пострадавшему двигаться, а тем более продолжать работу, так как отсутствие видимых тяжелых повреждений от электрического тока или других причин (падения и т. п.) не исключает возможности последующего ухудшения состояния пострадавшего. Только врач решает вопрос о состоянии здоровья пострадавшего.

Переносить пострадавшего в другое место следует только в тех случаях, когда ему или лицу, оказывающему помощь, продолжает угрожать опасность поражения электрическим током или когда оказание помощи пострадавшему на месте невозможно (например, на опоре).

При поражении человека шаровой молнией оказывается та же помощь, что и при его поражении электрическим током.

Если вызвать врача на место происшествия невозможно, то необходимо обеспечить транспортировку пострадавшего в ближайшее лечебное учреждение. Перевозить пострадавшего можно только тогда, когда у него наблюдается удовлетворительное дыхание и определяется устойчивый пульс. Если состояние пострадавшего не позволяет его транспортировать, то необходимо продолжать оказывать помощь пострадавшему до прибытия медицинского работника.

19. Классификация помещений по степени электроопасности согласно ПУЭ