double arrow

Поражение электрическим током

Электрические методы с каждым годом все шире применяют в медицине для лечения и диагностики, и поэтому крайне важно знать, в каких пределах электрический ток можно считать безопасным. Поражение током в основном связано с двумя причинами: воздействием тока на нервные центры, следствием чего являются остановка дыхания и смерть от асфиксии, и фибрилляцией желудочков сердца; кроме того, у людей поражение током часто связано с серьезными нарушениями мозгового кровообращения.

Ритмичная деятельность сердца управляется синусовым узлом, находящимся в зоне предсердий. Потенциал действия, возникающий в этом узле, вызывает сокращение сначала в области предсердий, а затем (у человека примерно через 0,1 с) в области желудочков. Эта задержка дает возможность предсердиям вытолкнуть кровь в желудочки до начала их сокращения. Импульс потенциала действия возвращается обратно по стенкам желудочков. Прежде чем следующий импульс из синусового узла вновь приводит в сокращение желудочки, проходит примерно 0,8 с. Таким образом, сердце работает в режиме самовозбуждения. Если ток от внешнего источника проходит через сердце, то он может привести в возбуждение мышечные волокна и потенциал действия будет распространяться по сердцу по всем направлениям, что вызовет нескоординированные сокращения желудочков. Это явление носит название желудочковой фибрилляции. Она может возникнуть и под действием других причин (отравление, внезапное охлаждение при прыжке в холодную воду, в ходе хирургической операции и т. п.). Однажды возникнув, фибрилляция самопроизвольно не прекращается, даже если вызвавшие ее причины устранены. В течение 1–2 мин сердечные мышцы, не получающие коронарной крови, слабеют, нормальные сокращения мышц прекращаются, что ведет к летальному исходу. Однако фибрилляцию можно прекратить, если к беспорядочно сокращающимся мышцам направить внешний электрический импульс, кратковременный, но значительной силы тока. Под действием этого импульса мышцы сердца сокращаются одновременно, а после прекращения импульса происходит одновременное расслабление мышц. При этом синусовый узел снова подчиняет себе все волокна сердечной мышцы, и ритмичная деятельность сердца возобновляется. Ток для фибрилляции должен быть не менее 1 А; при токе меньшей силы не все волокна начнут сокращаться ритмично. Именно поэтому поражение током с напряжением 220 В чаще всего приводит к смертельному исходу, так как через сердечную мышцу проходит ток 0,1–0,2 А, который и вызывает фибрилляцию. В отличие от этого, ток большего напряжения вызывает сильные ожоги, но не обязательно вызывает фибрилляцию и моментальную смерть, так как сильный ток производит судорожное сжатие сердечной мышцы, а после кратковременного прохождения тока ее деятельность может восстановиться. В настоящее время электрические дефибрилляторы успешно применяют в клинической практике для восстановления сердечной деятельности,. а также для дефибрилляции матки при патологических родах. Электроды прикладывают к груди и к спине, причем для создания тока в 1 А через сердце приходится пропускать через тело ток примерно 10 А при напряжении в несколько киловольт. Для предупреждения ожогов дефибрилляция должна проводиться лишь непродолжительное время.

Ритмические сокращения сердца и возникающие при этом потенциалы действия тесно связаны и взаимообусловлены. За последние годы достигнуты значительные успехи в разработке кардиостимуляторов – миниатюрных радиоэлектронных устройств, которые, будучи вживлены в грудную клетку человека или животного, имеющих нарушения сердечной деятельности, навязывают вынужденные электрические колебания в сердечной мышце и обеспечивают тем самым правильный режим ее ритмических сокращений.

Токи, недостаточные для создания фибрилляции, могут парализовать нервные центры, контролирующие органы дыхания, что приводит к асфиксии. Безусловно опасными, с возможным смертельным исходом считают токи, превышающие 100 мА (для человека). Для животных данных об электробезопасности значительно меньше, тем не менее известно, что вызывают фибрилляцию и летальный исход следующие токи: у телят – 200– 300 А, у овец – 150–200, у свиней 170–200, у крупного рогатого скота – 220 А при температуре окружающей среды более 30ºС и 350 А при 10°С.

Сила тока, протекающего через тело, зависит от приложенного напряжения и, естественно, от электросопротивления. Сопротивление тела определяется многими причинами: местоположением электродов (ток идет от головы к ногам, от одной ноги к другой и т. п.), состоянием кожи (чистая, грязная, влажная) и нервной системы.

Общей закономерности, какие напряжения следует считать опасными, а какие нет, не существует. Отмечали случаи смертельного поражения людей при напряжении 12 В и случаи выживания при поражении током высокого напряжения (например, при казни на электрическом стуле).

Согласно закону Вейсса, чем короче продолжительность протекания тока, тем выше должно быть максимальное значение силы тока для получения раздражения равной интенсивности. Наиболее существенные изменения возникают при продолжительности протекания тока менее 10 мс.

Пороговые значения тока. Действие, которое оказывает на организм переменный синусоидальный ток, характеризуют двумя пороговыми значениями: порогом ощутимого тока и порогом неотпускающего тока. Эти значения зависят от индивидуальных особенностей организма и являются случайными величинами. Их средние значения и называют пороговыми значениями переменного тока.

Порог ощутимого тока – минимальная сила тока, раздражающее действие которого ощущает человек.

Эта величина зависит как от индивидуальных особенностей человека, так и от частоты тока, места и площади контакта. У мужчин для участка «предплечье–кисть» на частоте 50 Гц эта величина составляет приблизительно 1 мА. У детей и женщин пороговые значения обычно меньше.

Порог неотпускающего тока – минимальная сила тока, вызывающая такое сгибание сустава, при котором человек не может самостоятельно освободиться от проводника.

Для мужчин эта величина составляет 10-15 мА. Превышение порога неотпускающего тока может быть губительны для человека (паралич дыхательных мышц, фибрилляция сердца).

Пороговые значения тока зависят от частоты. На рис. показана зависимость среднего значения порогов тока (для мужчин).

При использовании импульсного тока раздражающее действие зависит от формы, амплитуды и длительности импульсов. Особенно сильно влияет на характер воздействия крутизна фронта импульса. При увеличении крутизны фронта уменьшается пороговая сила тока, который вызывает раздражение. Наибольшей крутизной переднего фронта обладают прямоугольные импульсы поэтому пороговая сила тока, который вызывает раздражение, для них минимальна. Вместе с тем, пороговое значение зависит и от длительности импульса. Кривая, отображающая эту зависимость, называется характеристикой возбуждения и показана на рис.

Весьма перспективно обезболивающее действие переменного синусоидального или импульсного тока с различной формой импульсов (электронаркоз). Преимущества электронаркоза перед обычным наркозом – быстрота обезболивания и пробуждения, точность дозировки, отсутствие токсичности, простота применения.

(На мясопромышленных предприятиях перед убоем скота проводят его электрооглушение для того, чтобы выключить сознание животного, лишив его защитных функций. К животному прикладывают контакты: два к голове в области височно-темен-ных костей и два в тазово-поясничной области. Для электрооглушения применяют переменный ток с напряжением 220 В при силе тока от 0,8 до 1,2 А. Шоковое состояние сохраняете» около 5 мин после выключения тока.)


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: