Общие электротравмы

1. Электрический удар – возбуждение живых тканей организма протекающим током со следующими последствиями:

- судорожные сокращения мышц,

- рассеянность, ослабление памяти и внимания,

- нарушение нормальной работы жизненно важных органов и систем (сердце, легкие, ЦНС).

В зависимости от исхода поражения различают 4 степени электрических ударов:

1 ст. – судорожное сокращение мышц, сопровождающееся сильными болями, без потери сознания;

2 ст. - судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с сохранением дыхания и работы сердца;

3 ст. – потеря сознания и нарушение сердечной деятельности и (или) дыхания;

4 ст. – клиническая смерть (отсутствие дыхания и кровообращения).

Клиническая смерть - период от остановки сердца до начала гибели клеток головного мозга (4 - 8 минут), после чего наступает необратимая биологическая смерть

Электрический удар, даже не приводящий к смертельному исходу, вызывает серьезные изменения в организме, которые проявляются сразу или в последствии (несколько часов, дней, месяцев). Это обострение сердечно-сосудистых заболеваний (аритмия, стенокардия, повышение или понижение кровяного давления); нервные болезни (невроз, эндокринные нарушения и др.).

2. Электрический шок – тяжелая нервно-рефлекторная реакция организма на чрезмерное раздражение электрическим током. Сопровождается расстройствами кровообращения, дыхания, обмена веществ [8, с. 77-78]. Наблюдаются две фазы шокового состояния.

1 – кратковременная фаза возбуждения. Пострадавший не реагирует на боль, наблюдается повышение кровяного давления и другие функциональные изменения.

2 – фаза торможения и истощения нервной системы. Резко снижается кровяное давление, учащается пульс, его наполнение падает, ослабевает дыхание, возникает депрессия при сохранении сознании.

Шоковое состояние длится от нескольких десятков минут до суток. После этого может наступить смерть в результате полного угасания жизненно важных функций. Выздоровление может наступить после активного врачебного вмешательства.

4. Зависимость степени поражения электрическим током от индивидуальных свойств человека и пути тока

Исход поражения во многом зависит от внимания, квалификации (опыта).

Путь тока. (т.н. петля). Наибольшая опасность поражения возникает, если на пути тока оказываются жизненно важные органы: сердце, легкие, головной мозг.

Наиболее распространенными путями тока в теле человека являются:

- рука - рука,

- правая (левая) рука – ноги,

- нога – нога,

- голова – рука,

- голова – ноги.

Путь рука – рука является наиболее распространенным (примерно 40 % случаев), путь правая рука – ноги занимает второе место.

Наиболее уязвимые места на теле: рука на участке выше кисти, шея, висок, спина, передняя часть ноги, плечо. Образование электрической цепи через уязвимые места приводит к смертельным исходам даже при очень малых токах и напряжениях.

5. Характер воздействия электрического тока на человека

Основным поражающим фактором при электротравмах и ударах является электрический ток. Характер его воздействия на человека определяется следующими параметрами:

- величиной тока,

- временем протекания через организм,

- родом тока (переменный, постоянный),

- частотой переменного тока.

6. Величина электрического тока и характер его воздействия на человека

Наименование тока	Род тока
	50 Гц	постоянный
Безопасный	50 мкА	100 мкА
Пороговый ощутимый	0,6-1,5 мА	5-7 мА
Пороговый неотпускающий	16 мА – мужчины 11 мА – женщины 8 мА - дети
Нарушение дыхания и работы сердца	25 – 50 мА
Пороговый фибрилляционный	100 мА	300 мА
Остановка сердца, повреждение органов дыхания	более 5 А	более 5 А

7. Время действия электрического тока и характер поражения

8. Частота электрического тока и характер поражения

С увеличением времени прохождения тока через тело человека уменьшается сопротивление кожи (усиливается потоотделение, возрастает приток крови к участкам кожи под электродами, может возникнуть пробой кожи и др.) тем больше вероятность тяжелого поражения.

Опасность действия на организм постоянного тока (напряжение до 500 В) меньше, чем переменного. Это объясняется физиологическими закономерностями - возбудимая ткань отвечает на электрические воздействия во время изменения тока. Переменный ток оказывает непрерывное раздражающее действие на ткань организма человека, в то время как постоянный ток может вызвать возбуждение живой ткани только при относительно большой его величине.

При напряжении около 500 В действие постоянного тока не менее опасно, а при дальнейшем повышении напряжения опасность постоянного тока становится преобладающей.

9. Электрическая схема замещения сопротивления наружного слоя кожи

10. Электрическая схема замещения сопротивления тела человека

Сила тока I_ч , проходящая через какой-либо участок тела человека, зависит от напряжения прикосновения U_пр и сопротивления z_т , оказываемого току данным участком тела.

I_ч =

На участке между двумя электродами сопротивление тела человека состоит из:

- сопротивления двух тонких слоев кожи, касающихся электродов,

- и внутреннего сопротивления остальной части тела.

Плохо проводящий ток наружный слой кожи (2), прилегающий к электроду (1), и ткань, находящаяся под этим слоем (3), образуют обкладки конденсатора емкостью С и сопротивлением r_н .

Электрическая схема замещения

сопротивления наружного слоя кожи

Из схемы замещения видно, что ток протекает по двум параллельным путям: активное сопротивление r_н и емкость С, имеющей сопротивление:

х_с = ,

где: - угловая частота, Гц, f – частота тока, Гц.

Полное сопротивление наружного слоя кожи для переменного тока будет:

z_н =

Емкость кожи С между поверхностью электрода и мышечной тканью колеблется в пределах от нескольких сотен пф (1 пф = 10 ^–12 Ф) до нескольких мф (1 мф = 10 ^–6 Ф) и зависит от площади электрода, толщины эпидермиса, его диэлектрической проницаемости, которая в свою очередь определяется частотой тока, температурой кожи, наличием в коже влаги и пр. С увеличением площади контакта С увеличивается (х_с снижается).

Активное сопротивление кожи r_н зависит от удельного объемного сопротивления эпидермиса, значения которого находятся в пределах 10 ⁶ – 10 ⁷ Ом , а также площади электрода и толщины эпидермиса.

Увеличение площади контакта приводит к уменьшению полного сопротивления наружного слоя кожи.

Внутреннее сопротивления тела человека r_в меньше сопротивления кожи и рассматривается как чисто активное. Оно зависит от длины и поперечного сечения участка тела, по которому проходит ток, а также от объемного сопротивления внутренних тканей организма. Среднее значение его составляет 150 – 200 Ом .

Электрическая схема замещения

сопротивления тела человека по пути «рука-рука»

С увеличением частоты из-за уменьшения х_с сопротивление тела человека уменьшается. На частоте выше 10 кГц становится равным внутреннему сопротивлению (r_в ) .

r_в = 2 r_вр + r_вк , где: r_вр - сопротивление руки, r_вк - сопротивление корпуса.

Зависимость сопротивления Зависимость сопротивления

тела человека z_т от частоты тока f тела человека z_т от напряжения U

Между током, протекающим через тело человека, и приложенным напряжением, существует нелинейная зависимость: с увеличением напряжения сила тока растет быстрее. Это объясняется нелинейностью сопротивления тела человека.

При напряжении на электродах 40-45 В в наружном слое кожи возникают значительные напряжения электрического поля, при которых полностью или частично происходит пробой наружного слоя, что снижает полное сопротивление тела человека. При напряжениях 127-220 В полное сопротивление практически падает до значения внутреннего сопротивления тела, которое принимается равным 1 кОм.

Зная допустимые значения силы тока (I_доп ) для различной длительности воздействия и полное сопротивления тела человека (z_т ) можно определить допустимое напряжение прикосновения (U _{пр. доп} ) : U _{пр. доп} = I_доп z_т