Факторы, влияющие на степень поражения электрическим током: техника безопасности, степени поражения, первая помощь

Виды воздействия электрического тока на организм человека.

К данным факторам относятся: сила, длительность воздействия тока, его род (постоянный, переменный), пути прохождения, а также факторы окружающей среды и др.

Сила тока и длительность воздействия. Увеличение силы тока приводит к качественным изменениям воздействия его на организм человека. С увеличением силы тока четко проявляются три качественно отличные ответные реакции организма: ощущение, судорожное сокращение мышц (неотпускание для переменного и болевой эффект для постоянного тока) и фибрилляция сердца. Электрические токи, вызывающие соответствующую ответную реакцию организма человека, получили названия ощутимых, неотпускающих и фибрилляционных, а их минимальные значения принято называть пороговыми.

Экспериментальные исследования показали, что человек ощущает воздействие переменного тока промышленной частоты силой 0,6—1,5 мА и постоянного тока силой 5—7 мА. Эти токи не представляют серьезной опасности для организма человека, а так как при их воздействии возможно самостоятельное освобождение человека, то допустимо их длительное протекание через тело человека.

В тех случаях, когда поражающее действие переменного тока становится настолько сильным, что человек не в состоянии освободиться от контакта, возникает возможность длительного протекания тока через тело человека. Такие токи получили название неотпускающих, длительное воздействие их может привести к затруднению и нарушению дыхания. Численные значения силы неотпускающего тока не одинаковы для различных людей и находятся в пределах от 6 до 20 мА. Воздействие постоянного тока не приводит к неотпускающему эффекту, а вызывает сильные болевые ощущения, которые у различных людей наступают при силе тока 15—80 мА.

При протекании тока в несколько десятых долей ампера возникает опасность нарушения работы сердца. Может возникнуть фибрилляция сердца, т. е. беспорядочные, некоординированные сокращения волокон сердечной мышцы. При этом сердце не в состоянии осуществлять кровообращение. Фибрилляция длится, как правило, несколько минут, после чего следует полная остановка сердца. Процесс фибрилляции сердца необратим, и ток, вызвавший его, является смертельным. Как показывают экспериментальные исследования, проводимые на животных, пороговые фибрилляционные токи зависят от массы организма, длительности протекания тока и его пути.

Электрический ток оказывает на организм человека термическое, электролитическое и биологическое действие.

Термическое действие тока проявляется в ожогах отдельных участков тела, а также в нагреве до высоких температур других органов.

Электролитическое действие тока проявляется в разложении органических жидкостей, вызывая значительные нарушения их физико-химического состава.

Биологическое действие тока проявляется в раздражении и возбуждении живых тканей организма, а также в нарушении внутренних биоэлектрических процессов

Последствия поражения током

Как уже отмечалось, ток не может поразить только кожу, не сказавшись на функции всех органов и систем организма. Для нервной системы последствия могут быть такими:

• нарушения зрения, включая мелькание в глазах
• нарушение температурной регуляции тела
• головная боль и головокружение
• разбитость и слабость
• судорожные припадки
• потеря памяти, что называется у медиков ретроградной амнезией (если ток прошел через мозг)
• потеря сознания (может быть кратковременной или продолжительной)
• возникновение патологических рефлексов
• нарушение трофики
• нарушение чувствительности рук и ног
• остановка дыхания (в тяжелых случаях)

Последствия влияния тока высокого напряжения:

• нарушение деятельности сердца
• торможение дыхательного центра
• нарушение деятельности центральной нервной системы
• мнимая смерть
• электрическая летаргия

Если начать реанимацию, не оттягивая, то деятельность органов восстановится.

Что касается сердца и сосудов, для этой системы последствия могут быть такими:

• брадикардия
• тахикардия
• синусовая аритмия
• сердечные блокады
• экстрасистолия
• фибрилляция
• кровотечения при нарушении целостности сосудов

Когда дыхательный центр в мозге поражен током, дыхательная деятельность может прекратиться. В случаях, когда электрический ток проходит через легкие, может сформироваться ушиб, или же будет разрыв, что опасно для жизни.

Последствия прохождения тока через тела для органов чувств:

• шум в ушах
• нарушения слуха
• катаракта
• хориоидит
• кератит
• травма среднего уха
• разрыв барабанной перепонки
• расстройство осязания и др.

Для мышц последствия удара током могут быть такими:

• судороги
• переломы трубчатых костей
• переломы позвоночника
• повышение артериального давления
• инфаркт миокарда

Отдаленные осложнения (которые наступают не сразу, а через несколько часов, суток, недель):

• деформации костей
• контрактуры
• вегетативные изменения
• трофические язвы
• энцефалопатии
• неврит
• артериосклероз
• облитерирующий эндартериит
• нарушение сердечного ритма и пр.

Причины и условия травмирования

Ими зачастую становятся:

1. Контакт с токоведущими деталями под электронапряжением.
2. Контакт с токопроводящими деталями под электрическим напряжением по причине неисправности изоляции или защитных устройств.
3. Нарушение правил техники безопасности при использовании электрооборудования и электрических установок.
4. Попадание в зону шагового электронапряжения.
5. Шаговое напряжение или напряжение шага – это напряжение, образовавшееся между двумя точками цепи тока, находящихся в шаге друг от друга, на которых одновременно стоит человек. Шаговое электронапряжение зависит от удельного сопротивления почвы и силы тока, протекающего через неё, имеет максимальную величину поблизости с местом замыкания. На расстоянии свыше 8-ми метров оно не несёт практически никакой опасности. Для избежания поражения в зоне шагового электронапряжения необходимо совершать мелкие шаги, без отрыва ног друг от друга.

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.

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

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 местных электротравм

Местные электротравмы (далее по тексту МЭ) представляют собой ярко выраженные локальные нарушения анатомической целостности тканей, включая костные, вызванные поражающим действием электрического тока и дуги. В большинстве случаев МЭ излечиваются, функции органов пострадавшего частично или полностью восстанавливаются. Случаи гибели людей от МЭ довольно редки, чаще всего смерть наступает от тяжелого ожога. Опасность МЭ и сложность лечения оцениваются в соответствии со следующими факторами:

• место, характер и степень повреждения ткани/тканей;
• реакция организма на локальное повреждение.

Наиболее характерными являются следующие виды МЭ:

1. Электроожоги, являющиеся результатом термической агрессии электротока при его протекании через тело;
2. Электрические знаки (метки), представленные уплотненными участками бледно-желтого цвета в виде резко очерченных пятен на коже пострадавшего от удара током. Могут выглядеть как резаная или колотая рана либо как обугленный участок тела. На участке с электрической меткой кожа теряет чувствительность;
3. Металлизация кожи, обусловленная проникновением в верхние слои человеческой кожи микрочастиц металла, расплавившегося при горении электрической дуги, или заряженных металлочастиц из ванн с электролитом;

Дополнительная информация. При коротком замыкании или отключении рубильника под нагрузкой образуется мощный тепловой поток, инициирующий расплавление металла токоведущих элементов. Возникающие при КЗ динамические силы разбрызгивают частицы расплавленного металла, которые разлетаются по сторонам с высокой скоростью.

1. Механические повреждения как следствие неконтролируемых резких судорожных сокращений мышц при ударе током. Отмечаются вывихи суставов и разрывы связок, разрывы нервных волокон и кровеносных сосудов;
2. Электроофтальмия.

Рассмотрим подробнее электроожоги как наиболее часто встречающиеся МЭ.

Электроожоги

На долю электроожогов приходится практически 60% всех МЭ. По условиям происхождения электроожоги разделяют на две категории травматизма:

• токовые (или контактные) ожоговые травмы, возникающие в процессе протекания электротока непосредственно через человеческое тело при прямом контакте человека с токоведущими элементами;
• дуговые ожоги, обусловленные поражением от электрической дуги.

На рис. ниже приведен пример вспышки дуги, зафиксированной камерой видеонаблюдения.

Вспышка дуги

Токовые ожоги возникают в электроустановках с небольшим напряжением, не превышающим 2 кВ. При более высоких напряжениях обычно образуется искра или дуга, которые становятся причиной ожога. По степени тяжести поражения токовые ожоги подразделяют следующим образом:

1. I степень – незначительные повреждения верхних слоев кожного эпидермиса, покраснения и припухлость кожи без образования волдырей. Травма легко залечивается в домашних условиях, иногда даже не требует лечения;
2. II степень – наряду с обычным повреждением верхнего слоя на коже выступают волдыри, заполненные желтоватым экссудатом (в обиходе волдыри от ожога просто называют пузырями). При небольших участках ожога вполне достаточно стационарного лечения на дому;
3. III степень – кожа поражена по всей толще с развитием некроза, не допускающего ее самостоятельной регенерации (омертвление кожи и подкожной клетчатки);
4. IV степень –полное некротическое поражение кожи, клетчатки, мышц, костей и сухожилий. Визуально последствия выражены обугленными конечностями и другими участками тела.

На рис. ниже проиллюстрированы степени ожоговых повреждений электротоком.

Степени тяжести электроожогов

Для возникновения дуговых ожогов нет необходимости в прохождении тока через человека. При горении дуги образуется мощный поток тепловой энергии, способный нанести сильнейшие ожоги вплоть до III и IV степени тяжести.

Характеристики причин электротравм

Тяжесть травмы определяет не только какой фактор, влияющий на опасность поражения человека электрическим током действует, но и какие параметры он имеет. Например, если речь идет об особенностях организма, то они есть у всех. Но установленный кардиостимулятор или стенокардия могут стать причиной смерти даже от слабого напряжения.

Сила и напряжение

Интенсивность воздействия постоянного и переменного разряда на живой организм отличаются примерно в 5 раз. Так, чтобы вызвать у человека неприятные ощущения, достаточно 1 мА переменного тока, но нужно 5 мА постоянного.

Парализовать человека, вызвать судороги, спазм голосовых связок, способно действие переменного тока выше 15 мА, постоянного от 60 мА. В быту используется техника, которая рассчитана на силу электротока в 6 — 32 Ампера. Стиральной машине надо около 11 А, утюгу до 7 А.

Если электроток идет от руки к руке (нечаянно схватились за поврежденный прибор), то безопасно:

• 10 Вольт, если человек мокрый (например, в ванне);
• 20 Вольт, если влажные только ладони;
• 30 Вольт при сухих руках.

Большинство электротравм легкой и средней степени тяжести вызывает действие напряжения в 10 Вольт с силой заряда 1 — 5 мА. Хотя зафиксированы случаи, когда заряд в 10 кВ повреждений не нанес, в технике безопасности есть правило: чем больше напряжение и сила заряда, тем выше опасность для жизни человека.

Время воздействия

Чем дольше действует электроток на организм, тем выше вероятность тяжелых травм. Даже при небольших величинах напряжения, силы заряда, они раздражают организм. Он выдает на внешнее воздействие физиологическую реакцию: усиление потоотделения, мелкие мышечные сокращения, массированное поступление в кровь гормонов, учащение сердцебиения. Это факторы, влияющие на сопротивление человека электрическому току, которые понижают сопротивление организма с десятков тысяч Омов до сотен. Они создают комфортные условия для прохождения сквозь тело заряда. Получается, что организм как бы усиливает эффект

Поэтому так важно быстро убрать пострадавшего из зоны действия электротока. Часто своевременная помощь спасает жизнь

Вид заряда, скорость колебаний поля

Действие элетротока разного типа на тело человека отличается:

• Переменный вызывает мышечные сокращения, но дело в том, что сокращается и поперечно-полосатая ткань и гладкая. Из первой построены мышцы скелета, а вторая есть в оболочке артерий и артериол, полых внутренних органах. Представьте, что резко сократятся мышцы сосудов головного мозга или сердца, просвет закроется, нормальная циркуляция крови остановится. Исходом станет инфаркт, инсульт, смерть.
• Постоянный вызывает ожоги, вплоть до обугливания, за счет термического воздействия. Разрушает мембраны всех клеток из-за изменения электролитного состава жидкостей тела.

Еще одна характеристика электротока, которая имеет значение для тяжести травм — частота. Для человека опасны колебания поля от 40 до 500 Гц, ежедневно мы пользуемся электричеством с частотой 50 Гц. Если показатель больше 500 Гц, фатальных последствий не будет, но возможны ожоги легкой степени.

Маршрут движения заряда

Как любое воздействие, электроток идет по пути наименьшего сопротивления. То есть, проникая в тело, он не распределяется внутри него равномерно, а идет «ударной волной» по сосудам, нервным стволам. С его точки зрения это замечательные проводники: сосуды наполнены жидкостью, которая способна переносить электроны (кровью или лимфой), клетки нервных стволов физиологически предназначены под передачу электроимпульса.

Получается, что если точка входа разряда — нога, то выйдет он через руку, пройдя по всему телу, нарушив работу огромного количества сосудов и нервных волокон. Кроме этого, надо учитывать, что у человека есть нервные окончания разной специализации. Если заряд «заходит» через область повышенной чувствительности (например, пах), то человек может умереть от болевого шока.

Особенности организма

Чем больше нарушена работа внутренних органов заболеваниями, травмами, там больше вреда нанесет даже небольшой электрический заряд. Например, у людей с нарушенным кровообращением из-за атеросклероза, резкое сокращение мышцы стенки артерии может привести к ее разрыву

Поэтому, для специалистов, связанных по роду деятельности с обслуживанием электрооборудования важно регулярно проходить медицинские осмотры

Факторов, влияющих на степень поражения электрическим током, много. От их совокупного воздействия зависит жизнь пострадавшего. Поэтому, будьте осторожны, соблюдайте технику безопасности.

• Средства защиты от поражения электрическим током
• Что понимается под потребителями электрической энергии
• Виды электрических розеток

Основные разновидности электрических травм

От степени поражения человека электрическим током будет зависеть тип полученной травмы. К основным видам травм относят:

Электрический ожог – самое распространенное поражение. Есть сразу три основные вида травмы. Контактная форма – при прямом контакте с источником напряжения; электрический ток проходит через все тело больного. Дуговое поражение – ток проходит не через все тело пациента, а воздействует на него электрической дугой. Последним видом считается смешанное поражение, которое отличается совмещением контактной и дуговой формы. Электроофтальмия. Электрическая дуга провоцирует мощное излучение ультрафиолетовых лучей, которое приводит к облучению и ожогу глаз. От такого эффекта на конъюнктиве глаза в короткие сроки развивается воспалительный процесс

Чтобы такого состояния не произошло, важно применять специализированную защиту от поражения током, а также выполнять основные правила по работе с его источниками. Металлизация

При таком состоянии в кожные покровы проникают частички металла, которые расплавляются под действием электрического тока. Это мелкие элементы, проникающие в наружные слои кожных покровов, в особенности это касается открытых участков тела. Следует помнить, что такое состояние не может привести к летальному исходу. В скором времени неприятные признаки поражения пройдут, состояние кожи восстановится, нормализуется ее цвет и уйдет болевой синдром. Электрические знаки. Химическое и тепловое действие, которое провоцирует формирование своеобразных символов на теле с выраженными границами и цветом от серого до желтого оттенка. Такие символы могут быть разной формы (от круглой до овальной), а также представлять собой линии и точки. На кожных покровах на этом участке тела начинает активно развиваться некроз. В результате из-за омертвления наружных пластов кожа становится твердой. Такое состояние по прошествии определенного отрезка времени проходит по причине регенерации кожи. Кожные покровы восстанавливают свой естественный цвет и упругость. Механическое повреждение кожи. Такое состояние появляется при длительном воздействии электрического тока на организм человека. Оно ведет к разрыву связок, мышц, в результате сильного мышечного напряжения. Кроме этого, человек может получить травму сосудисто-нервного пучка. Иногда могут возникнуть тяжелые травмы (к примеру, переломы и полные вывихи). Если первая помощь при ударе электрического тока была оказана слишком поздно либо воздействие тока было слишком длительным, то нельзя исключать и летальный исход.

Какие бывают электротравмы

Условно можно поделить на 2-е категории — местные и общие. Местные — это явное выраженное местное нарушение целостности мягких тканей, костных тканей. Это происходит в результате действия электричества или электрической дуги. Такие травмы излечиваются, и работоспособность пострадавшего восстанавливается полностью или частично. Смерть — редкий случай.

Характерные местные типы повреждений, которые возникают по причине неосторожного обращения:

• электроожоги (несколько степеней);
• электрические знаки;
• металлизация кожи;
• механические повреждения (несколько видов);
• электроофтальмия;
• смешанный вариант.

Электроожог — самая распространенная электротравма, которую условно можно разделить на 2-а вида: токовый и дуговой. Характеризуются несколькими степенями:

Примеры электроожогов

• 1 степень — покраснение кожи.
• 2 степень — образование пузырей.
• 3 степень — омертвление всей толщи кожи.
• 4 степень — обугливание тканей.

Электрический знак — выглядит, как пятно серого или бледно-желтого цвета. Пораженный участок кожи становится грубым — омертвление участка.

Механическое повреждение появляется в результате непроизвольных судорог или падения. Может проявляться в виде разорванных сухожилий, кожи, кровеносных сосудов и нервной ткани.

Электроофтальмия — воспаление наружных оболочек глаз, возникающее в результате воздействия мощного потока ультрафиолетовых лучей. Выявляется через 3–9 часов после облучения.

Электроудар — перевозбуждение тканевого покрова тела, органов из-за протекания заряженных частиц. Выглядит, как непроизвольное судорожное сокращение мышц тела.

Электрошок — опасная реакция, которая возникает рефлекторно, на чрезмерное раздражение электротоком. В большинстве вся нагрузка приходится на нервную систему. Дополнительно вызывает проблемы с кровообращением, дыханием, обменом веществ. Состояние может удерживаться от 10 минут до 24 часов. Значительно сказывается на психическом здоровье.

Пример электротравмы

Разнообразие электротравм настолько велико, а их классификация такая сложная, что не каждый специалист может сразу их определить.

Шаговое напряжение

Учитывая нередкие случаи поражения от шагового напряжения, имеет смысл рассказать подробнее о механизме его воздействия.  Обрыв линии электропередач, или нарушение целостности изоляции в проложенном под землей кабеле приводят к образованию вокруг проводника опасной зоны, в которой происходит «растекание» тока.

При попадании в эту зону можно подвергнуться воздействию напряжения шага, его величина зависит от разности потенциалов между местами, где человек касается земли. На рисунке наглядно продемонстрировано как это происходит.

Как возникает напряжение шага

На рисунке отмечено:

• 1 – электропроводка;
• 2 – место падения оборвавшегося провода;
• 3 – человек, попавший в зону растекания электротока;
• U1 и U2 – потенциалы в точках, где ноги соприкасаются с землей.

Напряжение шага (V_ш)определяется следующим выражением: U1-U2 (В).

Как видно из формулы, чем больше будет расстояние между ступнями, тем значительней разность потенциалов и выше  V_ш. То есть, при попадании на участок, где происходит «растекание» электротока, для выхода из него нельзя делать большие шаги.

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.

Воздействие тока

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»

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.