Как воздействует электрический ток на организм человека. Специфика поражающего действия электротока

Первые упоминания об электричестве, относятся к IV веку до нашей эры в трудах греческого философа Аристотеля, а в V веке д. н. э., ученый Фалес Милетский упоминал об этом явление в своих трудах. В дальнейшем, вплоть до 17 века в истории человечества не зафиксированы упоминания об электричестве. В конце 18-го века впервые упоминается о влиянии электрического тока на человеческий организм, но в то время ученые еще мало знали о том какую опасность представляет ток для человека.

Вернуться к содержанию

Действие электрического тока на организм человека

Ток, в отличие от других опасных сред, не обладает цветом, запахом, невидим.
Электрический ток оказывает следующие виды воздействия на организм человека: термическое, электролитическое, биологическое. Рассмотрим каждое из этих воздействий более подробно.

Термическое воздействие заключается в ожогах участков тела, нагреве сосудов и нервных окончаний. Этот вид действия называют еще тепловым. Потому что тепловая энергия, полученная из электрической образует ожоги.

Электролитическое воздействие приводит к разложению крови и других жидкостей в организме посредством процесса электролиза, что вызывает нарушения в физико-химическом составе этих жидкостей. Суть повреждений сводится к молекулярному уровню – загустевание крови, изменение заряда белков, паро- и газообразование в организме.

Биологическое воздействие электротока на организм сопровождается раздражением и возбуждением органов. Это вызывает судороги, сокращения.

В случае с сердцем и легкими это воздействие может привести к летальному исходу по причине прекращения деятельности органов дыхания и сердца.

Биологическое воздействие вызывает механические повреждения органов, суставов человека. Также механические повреждения может вызвать падение человека с высоты из-за воздействия электрического тока.

Биологическое и механическое воздействия

Степень поражения может быть разной и накладывает свой отпечаток на живые ткани. Ток может оставлять термический, электролитический, механический и биологический «отпечаток». Обычно выделяют именно последние 2-е категории.

Механическое, или как его еще называют динамическое, влияние электротока определяется расслоением и разрывом разных тканей. Этому подвержена в основном мышечная и легочная ткань, стенки сосудов кровеносной системы. Это случается под действием электродинамического эффекта, а также мгновенного взрывоподобного образования пара от перегретой тканевой жидкости и крови.

Биологическое воздействие электрического тока на организм человека можно понять по активизации живых тканей, смене их функциональности. Дополнительно происходит нарушение внутренних биоэлектрических процессов, которые до этого момента протекали в нормальном режиме. Эта работа напрямую действует на жизнеспособные функции. Биологическое воздействие тока в этой интерпретации считается весьма опасным типом.

Дополнительная информация! Определение типа воздействия может помочь в процессе лечения.

Термическое — выдает себя ожогами на определенных участках тела. Происходит нагрев кровеносных сосудов до очень высоких температур, нервных окончаний, сердца, мозга и остальных органов. Такой перегрев вызывает в тканях серьезные расстройства их функций. Происходит разложение органической жидкости, а именно лимфы, крови, клеточной жидкости.

Термическое поражение

Это сопровождается значительными нарушениями в жидкостях организма, его физических свойств. Многие изменения приходятся на химический состав.

Какие причины влияют на последствия после удара током

Есть несколько маршрутов движения тока по телу. В зависимости от этой схемы и определяется электрокардиограмма, которая определяет печать коронарной недостаточности, а морфологические исследования показывают наличие признака инфаркта миокарда.

Обратите внимание! Такие данные подтверждены многочисленными клиническими наблюдениями и анализами.

Человек, который перенес электротравму, даже при условии нормального самочувствия, не может быть оставлен без медицинского наблюдения. Пострадавший должен быть госпитализирован на 3-е суток под категорией «потенциально тяжелобольной».

Нарушение работы систем организма

Даже после давнего случая были случаи, когда у пострадавшего начинал развиваться диабет, заболевание щитовидки и половой системы. Также могут возникнуть болезни-аллергии, стойкие негативные изменения в работе сердечно-сосудистой системы и вегетативно-эндокринные расстройства.

В истории зафиксированы случаи запоздалых осложнений. В основном это были проблемы с психикой (шизофрения, психоневрозы). На протяжении нескольких лет (месяцев) после случая у некоторых людей развивались катаракты. У потерпевших, которые побывали в электрической цепи, часто возникают неожиданные кровотечения еще в момент лечения.

У людей, работа которых сопряжена с электрическим током, наблюдается развитие таких хронических заболеваний:

• Сверх ранний артериосклероз.
• Эндартериит.
• Расстройства вегетативной системы.

Удар током
Последствия старых электротравм в большем количестве случаев проявляются через много лет с момента происшествия. Получается, что действие электротока не бесследно. Это зачастую ведет к понижению трудоспособности, угнетению функций организма, приобретению хронических заболеваний.

Такая сущность воздействия электрического тока на организм человека имеет статистические показания. В первый месяц у 30 % пострадавших уже происходит проявление результатов, у 15 % это происходит через полгода.

Короткое замыкание (КЗ)

Можно представить в виде ситуации, когда проводники провода или кабеля электрической сети замыкаются друг на друга. Такая авария сопровождается появлением токов, которые могут достигать сотен и даже тысяч ампер и является одним из самых разрушительных явлений. Основным последствием КЗ является нагрев всех элементов электрической сети, что может привести к выходу их из строя и даже разрушению, но все же главной опасностью является риск возникновения пожара. Именно поэтому в электрической сети важно иметь защитные устройства, которые не только вовремя обнаружат КЗ, но и гарантировано и максимально быстро отключат его до того, как последствия станут необратимыми.

Пороговые ощутимый, неотпускающий и фибрилляционный токи

Степень опасности действия на человека электрического тока зависит от его значения. Электрический ток, вызывающий при прохождении через организм человека ощутимые раздражения, называется ощутимым током, а наименьшее значение этого тока называется пороговым ощутимым током.

Человек начинает ощущать воздействие проходящего через него малого тока: в среднем около 1,1 мА при переменном токе частотой 50 Гц и около 6 мА при постоянном токе. Это воздействие при переменном токе проявляется слабым зудом и легким пощипыванием (покалыванием), а при постоянном токе ощущением нагрева кожи на участке, касающемся токоведущей части.

Пороговый ощутимый ток не может вызвать поражения человека, однако длительное (в течение нескольких минут) прохождение этого тока через человека может отрицательно сказаться на состоянии его здоровья. Кроме того, ощутимый ток может стать косвенной причиной несчастного случая, поскольку человек, почувствовав воздействие электротока, теряет уверенность в своей безопасности и может произвести неправильные действия. Особенно опасно неожиданное воздействие ощутимого тока при работах вблизи токоведущих частей на высоте и в других аналогичных условиях.

Электрический ток, вызывающий при прохождении через человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник, называется неотпускающим током, а наименьшее его значение – пороговым неотпускающим током. Пороговые неотпускающие токи различны у мужчин, женщин и детей. Приближенные средние значения их составляют: для мужчин – 16 мА при 50 Гц и 80 мА при постоянном токе, для женщин – соответственно 11 и 50 мА, для де­тей – 8 и 40 мА.

Фибрилляционный ток – это электрический ток, вызывающий при прохождении через организм фибрилляцию сердца. Наименьшее его значение называется пороговым фибрилляционным током. Электроток 50 мА и более при 50 Гц, проходя через тело человека, рас­пространяет свое раздражающее действие на мышцы сердца, тем самым вызывая его хаотичное сокращение и остановку.

При частоте 50 Гц фибрилляционными являются токи в пределах от 50 мА до 5 А, а среднее значение порогового фибрилляционного тока можно считать 300 мА. Ток больше 5 А как переменный, так и постоянный, вызывает немедленную остановку сердца, минуя состояние фибрилляции.

Основой организации безопасной эксплуатации электроустановок является высокая техническая грамотность и сознательная дисциплина обслуживающего персонала, который обязан строго соблюдать особые организационные и технические мероприятия, правила и нормы без­опасной работы в действующих электроустановках, а также приемы и очередность выполнения эксплуатационных операций.

Электроток силой от 0,5 до 1,5 мА

Человек точно будет ощущать воздействие проходящего тока, если его сила составляет 0,6-1,5 мА. Этот показатель определяется пороговым ощутимым типом. Он не представляет значимой опасности. Человек без помощи посторонних может прервать контакт с источником электротока.

Незначительные показатели

Это незначительное действие электрического тока, которое проявляется легким покалыванием или пощипыванием.

Сила в 15 мА

При силе тока 10-15 мА человек уже не в состоянии оторвать руку от электропроводов, разорвать цепь. Такой ток условно называют «неотпускающим». Эта величина провоцирует сокращение мышц кисти руки и предплечья. Болезненные ощущения значительные. В результате, пострадавший не может отбросить провод. От продолжительности такого действия могут произойти изменения в организме.

Сила выше 25 мА

Сила тока в 50 мА провоцирует поражение органов дыхания и системы кровообращения. При 100 мА наступает фибрилляция сердца — орган останавливает свою работу, кровообращение прекращается.

Электрический ток

Электролитическое действие тока на организм человека выражается в форме резкой остановки сердца, паралича дыхания.

Причины электрического повреждения

Многие причины электротравм весьма банальны — рассеянность самого пострадавшего. Повреждение происходит в результате неправильной подачи тока и скачка напряжения сети. Основанием могут послужить плохая изоляция либо непосредственный контакт с электроустановками без предварительного отключения.

Систематизировать причины получения повреждения током можно следующим образом:

• технические — неисправное оборудование;
• организационные — не выполняется техника безопасности;
• психофизиологические — сильная утомляемость, невнимательность.

Большинство травм происходит на производстве. В результате рассматривания каждого случая было отмечено — чаще травмируются в конце и начале рабочей смены. Поражение электрическим током часто происходит в утренние смены рабочих. Под конец работы понижается внимательность, развивается сильная усталость. А вот частота утренних травм объясняется особенностью порядка работы: большинство работ с электроустановками происходит в начале смены.

Воздействие окружающей среды.

Окружающая среда во многих случаях может оказывать влияние на поражение человека электрическим током. К факторам этого влияния относятся атмосферное давление, температура, влажность, электрическое или магнитное поля и др.

Повышение температуры воздуха влияет на потоотделение у человека, в результате чего падает электрическое сопротивление его тела и возрастает опасность поражения электрическим током.

Аналогичные явления связаны также с повышенной влажностью. Здесь отмечается снижение не только электрического сопротивления, но и общей сопротивляемости организма электрическому току.

Влияние указанных двух факторов температуры и влажности зафиксировано в нормативных документах.

Третий атмосферный фактор давление окружающего воздуха также оказывает влияние на чувствительность к электрическому току. При повышении давления опасность поражения уменьшается. Так, например, статистика показывает, что при подводной электросварке не было зарегистрировано смертельных и тяжелых электротравм, хотя случаи соприкосновения водолазов, работающих под водой, с токоведущими элементами и контактами отмечались неоднократно.

Обратная картина была установлена для пониженного атмосферного давления, что особенно существенно в связи с электрификацией горных районов. Экспериментально доказано, что пониженноеатмосферное давление увеличивает опасность электрического тока для живых организмов.

Виды поражений электрическим током

Электротравма – травма, вызванная воздействием электрического тока или электрической дуги. Указанное многообразие действия электрического тока на организм нередко приводит к различным электротравмам, которые сводятся к двум видам:

1. Местные электротравмы, когда возникает местное повреждение организма;
2. Общие электротравмы, так называемым электрическим ударам, когда поражается весь организм из-за нарушения нормальной деятельности жизненно важных органов и систем.

Местная электротравма – ярко выраженное местное нарушение целостности тканей тела, вызванное воздействием электротока или электродуги. Опасность местных электротравм и сложность их лечения зависят от места, характера и степени повреждения тканей, а также от реакции организма на это повреждение. Как правило, местные электро­травмы излечиваются, и трудоспособность пострадавшего восстанавливается полностью или частично.

Характерные местные электротравмы – электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, механические повреждения и электроофтальмия.

• Электрический ожог подразделяют на токовый (контактный) и дуговой.
• Электрические знаки, именуемые также знаками тока или электрическими метками, представляют собой резко очерченные пятна серого или бледно-желтого цвета на поверхности тела человека, подвергшегося действию электротока.
• Металлизация кожи – проникновение в верхние слои кожи мельчайших частичек металла, расплавившегося под действием электрической дуги.
• Механические повреждения являются в большинстве случаев след­ствием резких непроизвольных судорожных сокращений мышц под действием тока, проходящего через тело человека. В результате могут произойти разрывы сухожилий, кожи, кровеносных сосудов и нервной ткани, вывихи суставов. Разумеется, что электротравмами не считаются травмы, вызванные падением с высоты, ушибами о предметы и т.п. в результате воздействия тока.
• Электроофтальмия (от греч. ophthalmos – глаз) представляет собой воспаление наружных оболочек глаз – роговицы и конъюнктивы (слизистой оболочки, покрывающей глазное яблоко), возникающее в результате воздействия мощного потока ультрафиолетовых лучей, которые энергично поглощаются клетками организма и вызывают в них химические изменения. Такое облучение возможно при наличии электрической дуги, которая является источником интенсивного излучения не только видимого света, но и ультрафиолетовых и инфракрасных лучей.
• Электрический удар – возбуждение живых тканей организма протекающим через него электрическим током, проявляющееся в непроизвольных судорожных сокращениях различных мышц тела.

Исход воздействия электротока на организм человека зависит от ряда факторов, в том числе от значения и длительности прохождения тока через тело, рода и частоты тока, а также от индивидуальных свойств человека. Электрический удар, даже если он не приводит к смерти, может вызвать серьезные расстройства в организме, которые проявляются сразу или через определенное время.

В результате электрического удара могут возникнуть или обостриться сердечно-сосудистые заболевания (аритмия сердца, стенокардия, нарушения артериального давления и др.), а также нервные болезни (невроз, эндокринные нарушения и пр.).

Электрический шок

Электрический шок – это крайняя реакция организма на воздействие электрического тока, во время шока развиваются тяжёлые нарушения всех органов и систем. Вначале развивается возбуждение, когда человек не чувствует боли и с ним вроде бы хорошо, но не стоит радоваться ведь потом наступает торможение, когда происходит «отключение» нервной системы, падает артериальное давление и пульс становится частым, сознание угнетение, человек на внешние раздражители не реагирует.

Состояние шока может продолжаться в зависимости от функциональных возможностей организма от нескольких минут и длиться несколько суток. После критического периода может наступить постепенное выздоровление или смерть. Всё зависит от проведённого лечения и грамотно оказанной первой помощи.

По виду контакта

Поражения могут быть:

• контактными — присутствует прямое соприкосновение электричества с телом человека, ток непосредственно проходит через его ткани,

• бесконтактными или дуговыми — травма случается при воздействии на человека электродуги, как такового прохождения тока через тело не происходит,
• смешанными — сочетается воздействие обоих травмирующих факторов.

По типу получения

В зависимости от способа получения электрические ожоги подразделяются следующим образом:

• бытовые — человек получает их дома. Чаще всего они легкие и не представляют серьезной угрозы для жизни,
• природные — ожоги молнией считаются наиболее опасными, после них выживает мало людей,
• производственные — одни из самых серьезных, поскольку на предприятиях используется ток огромного напряжения.

Повышение напряжения выше допустимых значений

Одной из частых причин выхода бытовых электрических устройств из строя является повышение напряжения выше допустимых значений. Статистика неумолима — сообщения о сгоревших холодильниках, телевизорах и другой технике появляются периодически и причина, как правило, колебания напряжения. В чем же причина таких явлений? Для понимания причин повышения напряжения, стоит сказать несколько слов о том, какие же напряжения действуют в 3-х фазной электрической сети.

Итак, в 3-х фазной сети действуют 2 вида напряжения: линейное — напряжение между двумя фазами и фазное, это напряжение между фазой и рабочим нулевым проводником, (его еще часто называют «нулем» или «нейтралью»). Соответственно, линейное напряжение равно 380 В, фазное — 220 В. В бытовой электросети мы используем фазное напряжение, но при обрыве нулевого проводника (так называемом «обрыве нуля») это напряжение может достигать 1,73* фазного напряжения, или 380 В. Таким образом, подключенные к сети устройства в этом момент окажутся под напряжением, на которые не рассчитаны и будут выведены из строя или, что еще хуже, загорятся и могут вызвать пожар.

Защитить оборудование в доме от подобной опасности может устройство, называемое реле напряжения. Это компактный защитный элемент сети, который устанавливается в электрическом щитке и контролирует напряжение в сети. Как только напряжение превышает заданный порог, устройство отключает участок сети, но само при этом остается включенным. После того, как напряжение вновь станет нормальным, реле напряжения снова включит питание. Таким образом реле напряжения позволяет защитить от повреждения подключенное оборудование.

Степени электрических ожогов

Выделяют несколько степеней тяжести поражения человека электричеством:

• Первая. Самая легкая, сопровождается небольшим покраснением и отечностью кожи. После правильно оказанной доврачебной помощи лечение можно продолжать дома.
• Вторая. Подразумевает более глубокое повреждение тканей с образованием волдырей. Пострадавший ощущает сильную боль. Лечение обычно происходит дома, но под наблюдением врача.
• Третья. Характеризуется некрозом кожи, образованием волдырей с кровянистым содержимым. Если после вскрытия пузырей обнажается красная раневая поверхность, это говорит о благоприятном прогнозе при проведении адекватной терапии. Если кожа становится темной и не болит, можно предположить полное отмирание тканей без перспективы восстановления.
• Четвертая. Происходит некроз как самой кожи, так и подкожной жировой клетчатки, мышц, костной ткани. В этом случае только неотложное медицинское вмешательство позволит сохранить человеку жизнь.

Электробезопасность, домашние опыты с электричеством

Каждому из нас, конечно, приходилось вворачивать лампочку, ремонтировать сгоревший шнур у утюга, подтягивать контакты в розетке. При этом вовсе не обязательно иметь специальное электротехническое образование. Примерно так же, как не обязательно знать до мельчайших деталей устройство двигателя внутреннего сгорания, чтобы стать автолюбителем. Мелкие неисправности можно устранить и, не зная всего автомобиля в целом, а в серьезных случаях всегда можно обратиться в автосервис. В точности также и с электричеством: совершенно необязательно приглашать электромонтера из ЖЭКа, чтобы заменить негодный выключатель или розетку. Но при этом надо знать, чем опасно электричество, и какие правила надо соблюдать, чтобы не потерять навсегда желание к подобным работам. Ведь, согласитесь, совсем не весело сидеть целый день и ждать пока придет добрый дядя, и щелкнет вырубившимся автоматом или УЗО, потому, что вы боитесь это сделать сами или просто об этом не знаете.

Конечно, для проведения серьезных электромонтажных работ понадобится целый набор инструмента, но сначала следует познакомиться с основами электричества, а так же незабываем про электробезопасность.

Классификация помещений в отношении опасности поражения электротоком

В зависимости от тех или иных условий, повышающих опасность воздействия электротока на человека, разным помещениям присуща разная степень опасности поражения током – одним большая, другим меньшая. В соответствии с Правилами устройства электроустановок помещения в отношении опасности поражения людей электрическим током классифицируются следующим образом:

1. Помещения без повышенной опасности, в которых отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность. В таких по­мещениях относительная влажность воздуха менее 60%, отсутствуют высокая температура, токопроводящая пыль, химически активная или органическая среда, токопроводящие полы, возможность одновременного прикосновения к металлоконструкциям зданий, аппаратов, механизмов и к металлическим корпусам электрооборудования.

2. Помещения с повышенной опасностью, характеризующиеся наличием одного из следующих условий, создающих повышенную опасность:

• сырость (относительная влажность воздуха более 75%) или токопроводящая пыль;
• токопроводящие полы (металлические, земляные, железо­бетонные, кирпичные и пр.);
• высокая температура (температура постоянно или периодически (более одних суток) превышает 35°С);
• возможность одновременного прикосновения человека к металлоконструкциям зданий, имеющим соединение с землей, к технологическим аппаратам, механизмам и пр., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования (открытым проводящим частям) – с другой.

3. Особо опасные помещения, характеризующиеся наличием одного из следующих условий, создающих особую опасность:

• особая сырость (относительная влажность воздуха близка к 100% – потолок, стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой);
• химически активная или органическая среда (помещения, где содержатся агрессивные пары, газы, жидкости, образуются отложения и плесень, разрушающие изоляцию и токоведущие части электрооборудования);
• одновременно два или более условий повышенной опасности.

Территория открытых электроустановок в отношении опасности поражения людей электрическим током приравнивается к особо опасным помещениям.

Правила оказания первой помощи

Чтобы правильно оказать пострадавшему первую помощь, нужно придерживаться следующего алгоритма:

1. Очень важно как можно быстрее остановить воздействие травмирующего фактора. Необходимо разомкнуть цепь, выдернув вилку из розетки, отодвинув электрический провод деревянным предметом или просто оттащив человека от источника тока. При этом важно позаботиться о собственной безопасности. Категорически запрещено наступать на воду, трогать пострадавшего голыми руками.
2. Если человек в сознании, нужно подробно расспросить его о самочувствии и немедленно вызвать скорую помощь.
3. Если пострадавший потерял сознание, необходимо проверить наличие у него признаков жизни – дыхания, пульса. При их отсутствии следует сразу же приступать к реанимационным мероприятиям – непрямому массажу сердца и искусственной вентиляции легких.
4. Туловище человека должно находиться выше головы. Под ноги желательно подложить валик из одежды, одеяла или любых других подручных материалов.
5. До приезда врачей следует аккуратно осмотреть тело пострадавшего на предмет наличия видимых травм.
6. Желательно найти места ожогов – входные и выходные зоны. Их необходимо прикрыть стерильным бинтом, чтобы предотвратить проникновение инфекции.

Введение

Электричество так давно и прочно вошло в нашу повседневность, что, кажется, будто оно было открыто во время изобретения колеса, а может даже и раньше. Популярность использования электрической энергии объяснить очень просто: именно электричество приводит в движение различные механизмы и станки, электротранспорт и всевозможную бытовую технику. Оно помогает облегчить различные работы и организовать досуг: вспомните, сколько времени мы проводим перед телевизором, компьютером или домашним кинотеатром. При этом электричество не заметно, не шумит, у него нет цвета и запаха.

Обнаружить его можно лишь с помощью приборов, в простейшем случае таким прибором является обычная лампочка или индикаторная отвертка. Но зачастую эта «незаметность» может превратить электричество из доброго помощника в злого врага, из созидательной энергии в разрушительную, а иногда даже смертельную. Более того, неудачные опыты с электричеством могут стать причиной страха к таким работам на всю жизнь.