Виды поражений электрическим током
Действие электрического тока на живую ткань в отличие от действия других материальных факторов (пара, химических веществ, излучения и т.п.) носит своеобразный и разносторонний характер. В самом деле, проходя через организм человека, электрический ток производит термическое, электрическое и механическое (динамическое) действия, являющимися обычными физико—химическими процессами, присущей как живой, так и не живой материи; одновременно электрический ток производит и биологическое действие, которое является специфическим процессом, свойственной лишь живой ткани.
Термическое действие тока проявляются в ожогах отдельных участков тела, нагреве до высокой температуры кровеносных сосудов, нервов, сердца, мозга и других органов, находящихся на пути тока, что вызывает серьёзные функциональные расстройства.
Электролитическое действие электрического тока выражается в разложении органической жидкости, в том числе крови, что сопровождается значительными нарушениями их физико—химических свойств.
Механическое (динамическое) действие тока выражается в расслоение, разрыве и других подобных повреждений различных тканей организма, в том числе мышечной ткани, стенок кровеносных сосудов, стенок лёгочной ткани и др., в результате электродинамического эффекта, а также мгновенного взрывоподобного образования пара от перегретой тканевой жидкости и крови.
Биологическое действие тока проявляется в разрыве и возбуждении живых тканей организма, а также в нарушениях внутренних биоэлектрических, протекающих в нормально действующим организме и теснейшим образом связанных с его жизненными функциями.
Электрический ток, проходя через организм, раздражает живые ткани, вызывая в них ответную реакцию – возбуждение, являющееся одним из основных физиологических процессов и характеризуется тем, что живые образования переходят из состояния физиологического покоя в состояние специфической для них деятельности.
Так, если электрический ток проходит непосредственно через мышечную ткань, то возбуждение, обусловленное раздражающим действием тока, проявляются в виде непроизвольного сокращения мышц. Это так называемое прямое, или непосредственное, раздражающее действие тока на ткани, по которым он проходит.
Однако действие тока может быть не только прямым, но и рефлекторным, т. е. через центральную нервную систему. Иначе говоря, ток может вызывать возбуждение и тех тканей, которые не находятся на его пути. Дело в том, что электрический ток, проходя через тело человека, вызывает раздражения рецепторов – особых клеток, имеющихся в большом количестве во всех тканях организма и имеющих высокую чувствительность к воздействию факторов внешней и внутренней среды.
Раздражение рецепторов приводит в возбуждение находящиеся возле них чувствительные нервные окончания, от которых волна возбуждения в виде нервного импульса передаётся со скоростью примерно 27 м/с по нервным путям в центральную нервную систему (т. е. в спиной и головной мозг).
Центральная нервная система перерабатывает нервный импульс и передаёт его подобно исполнительной команде к рабочим органам – мышцам, желёзам, сосудам, которые могут находиться вне зоны прохождения тока.
При обычных, естественных раздражителях рецепторов центральная нервная система обеспечивает целесообразную ответственную деятельность соответствующих органов тела. Например, при случайном прикосновении к горячему предмету человек непроизвольно отдёргивает от него руку, чем избавиться от опасного действия воздействия. В случае же чрезмерного или необычного для организма раздражающего действия, например электрического тока, центральная нервная система может подать нецелесообразную команду, что может привести к серьёзным нарушениям деятельности жизненно важных органов, в том числе сердца и лёгких, даже если эти органы не лежат на пути электрического тока. Правда, такое явление бывает крайне редко.
Как известно, в живой ткани, и в первую очередь в мышцах, а также в центральной и периферической нервной системе постоянно возникает электрические потенциалы – биопотенциалы, которые связаны с возникновением и распространением процесса возникновения, т. е. с переходом живой ткани в состояние активной деятельности.
Внешний ток, взаимодействиями с биотоками, значения которых весьма малы, может нарушить нормальный характер их воздействия на ткани и органы человека, подавить биотоки и тем самым вызвать специфические расстройства в организме вплоть до его гибели.
Два вида электрических травм. Указанное многообразие действие электрического тока на организм нередко приводит к различным электртравмам (электротравма – травма, вызванная воздействием электрического тока или электрической дуги), которые условно можно свести к двум видам: местным электртравмам, когда возникает местное повреждение организма, и общим электртравмам, так называемым электрическим ударам, когда поражается (или возникает угроза поражения) весь организм из—за нарушения нормальной деятельности жизненно важных органов и систем.
Примерное распределение несчастных случаев от электрического тока в промышленности по указанным видам травм: 20% – местные электротравмы; 25% – электрические удары; 55% – смешанные травмы, т. е. одновременно местные электротравмы и удары (в данном случае за 100% принято лишь те случаи поражения электрическим током, которые подлежат официальному учёту, т. е. вызванные утрату трудоспособности более чем на три рабочих дня, а также приведшие к инвалидности или смертельному исходу).
Оба вида травм часто способствуют друг другу. Тем не менее, они различны и должны рассматриваться отдельно.
б. Местные электротравмы.
Местная электротравма – ярко выраженная местное нарушение целостности тканей тела, в том числе костной ткани, вызванное действием электрического тока или электрической дуги. Чаще всего это поверхностные повреждения, т. е. поражения кожи, а иногда других мягких тканей, а также связок и костей.
Опасность местных травм и сложность их лечения зависят от места, характера и степени поражения тканей, а также от реакции организма на возбуждение. Как правило, местные травмы излечиваются и работоспособность пострадавшего восстанавливается полностью или частично. В редких случаях (обычно при тяжёлых ожогах) человек погибает. При этом непосредственной причиной смерти является не электрический ток, а местное повреждение организма, вызванное током.
Характерные местные электротравмы – электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, механические повреждения и электроофтальмия.
Как указывалось, примерно 75% случаев поражения людей током сопровождается возникновением местных электротравм. По видам электротравм эти случаи распространяются следующим образом,%:
электрические ожоги – 40;
электрические знаки – 7;
металлизация кожи – 3;
механические повреждения кожи – 0,5;
электроофтальмия – 1,5;
смешанные травмы, т. е. ожоги с другими местными травмами – 23;
всего – 75.
Электрический ожог – самая распространённая электротравма: ожоги возникают у большей части (63%) пострадавших от электрического тока, причём треть их них (23%) сопровождаются другими травмами – знаками, металлизацией кожи и офтальмией.
Около 85% всех электрических ожогов приходится на электромонтёров, обслуживающие действующие электроустановки.
В зависимости от условий возникновения различают два основных вида ожога: токовый (или контактный), возникающий при прохождении тока непосредственно через тело человека, в результате его контакта с токоведущей частью, и дуговой, обусловленное воздействием на тело человека электрической дуги.
Токовый (контактный) ожог возникает в электроустановках относительно небольшого напряжения не выше 2 кВ. При более высоких напряжениях, как правило, возникает электрическая дуга или искра, которые обусловливают возникновения ожога другого вида – дугового.
Контактный ожог тела является преобразованием энергии электрического трока, проходящего через него, в тепловую. Поэтому такой ожог тем опаснее, чем больше ток, время его прохождения и электрическое сопротивление участка тела, подвергающегося воздействию тока. Поскольку при таких ожогах напряжение, приложенное к телу человека, сравнительно невелико: доли ампера или в худшем случае несколько ампер. Однако в месте контакта тела с токоведущей частью плотность тока может достигать больших значений, так как площадь соприкосновения тела с токоведущей частью обычно невелика. Здесь же ток встречает наибольшее сопротивление, а именно сопротивление кожи, которое во много раз больше сопротивления внутренних тканей. Поэтому максимальное количество теплоты выделяется в месте контакта проводника с кожей, а точнее, в том участке кожи, который находится в контакте с проводником.
Этим и объясняется, что токовый ожог является, как правило, ожогом кожи. Лишь в редких случаях, когда через тело человека проходит большой ток, при контактном ожоге могут быть повреждены и подкожные ткани. Кроме того, тяжёлые повреждения внутренних тканей могут возникнуть при контактных ожогах, вызванных токами высокой частоты. При этом кожа может иметь незначительные повреждения.
Токовые ожоги образуются примерно у 38% пострадавших от электрического тока, в большинстве случаев они являются ожогами I и II степеней; при поражении выше 380 В возникают и более тяжёлые ожоги – III и IV степеней*.
*Различают следующие четыре степени ожогов: I –покраснение кожи; II – образование пузырей; III – омертвение всей толщи кожи и IV – обугливание тканей. Обычно тяжесть повреждения организма при ожогах обуславливается не степенью ожога, а площадью поверхностью тела, поражённой ожогом.
Тяжёлый токовый ожёг пальцев и ладони правой руки, взявшегося за оголённый шнур квартирной проводки 220 В, является прикосновение обоих проводов шнура; одного – пальцами, а другого – участком ладони вблизи большого пальца.
Дуговой ожог наблюдается в электроустановках различных напряжений. При этом в участках до 6 кВ ожоги являются следствием случайных коротких замыканий, например работа под напряжением на щитах и сборках до 1000 В, измерениями переносными приборами (электроизмерительными клещами) в установках выше 1000 В (6кВ) и т.п.
В качестве примера можно привести следующий случай. При ремонте щита в 380 В под напряжением электромонтёр, стоя на деревянном полу, случайно замкнул проводом ножи рубильника. Возникшая электрическая дуга вызвала ожоги I и II степеней, шей и правой руки монтёра. При этом ток через него не проходил. Ожоги предплечья и плеча возникли от загоревшейся одежды.
В установках более высоких напряжений дуга возникает при случайных приближениях человека к токоведущим частям, находящихся под напряжением, на расстояние, при котором происходит пробой воздушного промежутка между ними; при поражении защитных изоляционных средств (штанг, указателей напряжения и т. п.), которыми человек касается токоведущих частей, находящихся под напряжением; при ошибочных операциях с коммутационными аппаратами (например, при отключении разъединителя под нагрузкой при помощи штанги), когда дуга нередко перебрасывается на человека, и т. п. Во всех этих случаях возникает мощная дуга, вызывающая обширные ожоги на теле человека и обусловливающая прохождение через него больших токов – в несколько ампер и даже десятки ампер. Понятно, что в этих случаях поражения носят тяжёлый характер и оканчиваются, как правило, смертью пострадавшего, причём тяжесть поражения возрастает обычно с увеличением напряжения электроустановки.
Электрическая дуга может вызывать обширные ожоги тела, выгорание тканей на большую глубину, обугливание или даже бесследное сгорание больших участков тела или конечностей.
Большой ток, проходящий через человека, вызывает тяжёлые ожоги в месте входа и выхода. Ткани тела, находящиеся на пути тока, претерпевают большие изменения, а в случае большого количества теплоты, выделяющейся в них, высушиваются в них.
Вместе с тем большой ток, проходящий через человека, обычно не вызывает фибрилляции сердца. Объяснения этого парадоксального явления ещё не найдено. Смерть в таких случаях, как правило, от паралича дыхания или в результате обширных ожогов тела человека.
Из общего числа учитываемых несчастных случаев от воздействия электрического тока дуговые ожоги составляют примерно 25%.
Электрические знаки, именуемые также знаками тока или электрическими метками, представляют собой резко очерченные пятна серого или бледно—жёлтого цвета на поверхности тела человека, подвергшегося действию тока. Обычно знаки имеют круглую или овальную форму и размеры 1—5 мм с углублением в центре. Встречаются знаки и в виде царапин, небольших ран, бородавок, кровоизлияний в кожу, мозолей и мелкоточечной татуировки. Иногда форма знака соответствует участку токоведущей части, которой коснулся пострадавший, а при воздействии грозового разряда – напоминает фигуру молнии.
Поражённый участок кожи затвердевает подобно мозоли. Происходит как бы омертвление верхнего слоя кожи. Поверхность знака сухая, не воспалённая.
Обычно электрические знаки безболезненны и лечение их заканчивается благополучно: с течением времени верхний слой сходит и поражённое место приобретает первоначальный цвет, эластичность и чувствительность. Эти знаки проявляются примерно у 11% пострадавших от тока.
Металлизация кожи – проникновение в верхние слои кожи мельчайших частичек металла, расплавившегося под действием дуги. Такое явления встречается при коротких замыканиях, отключения разъединителей и рубильников под нагрузкой и т. п. При этом мельчайшие брызги металла под влиянием возникших динамических сил теплового потока разлетаются во все стороны с большой скоростью. Каждая из этих частичек имеет высокую температуру, но малый запас теплоты и, как правила, не способна прожечь одежду. Поэтому поражаются открытые части тела – руки и лицо. Поражённый участок кожи имеет шероховатую поверхность. Пострадавший ощущает на поражённом участке боль от ожоге под действием теплоты занесённого в кажу металла и испытывает напряжения кожи от присутствия в не инородного тела.
Обычно с течением времени больная кожа сходит, поражённый участок кожи приобретает нормальный вид и эластичность, исчезают и болезненные ощущения, связанные с этой травмой. Лишь при поражении глаз лечение может оказаться длительным и сложным, а в некоторых случаях и безрезультатным, т. е. можно лишиться зрения. Поэтому работы, при которых возможные возникновения электрической дуги (например, работы под напряжением на щитах и сборках, при снятии и установке предохранителе и т. п.), должны выполнения в защитных очках. Вместе с тем одежда работающего должна быть на все пуговицы, ворот закрыт, а рукава опущены и застёгнуты у запястьев рук.
Металлизация кожи наблюдаются у 10% пострадавших от электрического тока. В большинстве случаев одновременно с металлизацией возникает дуговой ожог, который почти всегда вызывает более тяжёлые поражения, чем металлизация.
При постоянном токе металлизация кожи возможна и в результате электролиза, который возникает при полном контакте тела с токоведущей частью, находящиеся под напряжением. В этом случае частички металла заносятся в кожу электрическим током, который одновременно разлагает органическую жидкость в тканях, образуя в ней основные и кислотные ионы. Металл, соединяясь с кислотными ионными, образует соответствующие соли, которые придаёт поражённому участка кожи специфическую окраску. Так, зелёный цвет свидетельствует о том, что в кожу свидетельствует о том, что в кожу занесена красная медь, сине—зелёный – латунь, а серо—зелёный – свинец. Этот вид металлизации излечивается успешно.
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; могут иметь место вывихи суставов и переломы костей. Разумеется, подобные электротравмами не считаются аналогичные травмы, вызываемые падением человека с высоты, ушибами о предметы и т. п. в результате воздействия тока.
Механические повреждения происходят при работе в основном в установках до 1000 В при относительно длительном нахождении человека под напряжением. Это, как правило, серьёзные травмы, требующего лечения. К счастью механические повреждения возникают довольно редко – 1,0 % лиц, пострадавших от тока. Такие повреждения всегда сопутствуют электрическим ударам, поскольку их вызывает ток, проходящий через тело человека. Некоторые из них сопровождаются, кроме того, контактными ожогами тела.
В качестве примера можно привести случай.
Пи монтаже подстанции рабочий взялся рукой за смонтированную шину, идущую по стене сверху вниз и оказался под напряжением 220 В относительно земли в результате случайного контакта с временной электроустановкой. Рабочий, испытываю сильные судорожные сокращения мышц, сознания не потерял, но не мог разжать руку и позвать на помощь. Под действием тока он был несколько секунд, пока его не освободили товарищи по работе, увидевшие, что он сидит на корточках в неудобном положении и держится вытянутой рукой за шину.
Медицинское освидетельствование пострадавшего, который жаловался на боли в плече, показало, что у него произошёл вывих плеча и перелом шейки лопатки руки. Кроме того, как и у большинства лиц, подвергшихся воздействию тока, были отмечены различные расстройства в организме, в том числе сердечно—сосудистой системы. Поэтому больному понадобилось длительное и сложное лечение.
Электроофтальмия* (от греческого ophthalm;s – глаз) – 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 вызывает в них химические изменения. Такое облучение возможно при наличие электрической дуги, которая является источником интенсивного излучения не только видимого света, но и ультрафиолетовых и инфракрасных лучей. Электроофтальмия наблюдается примерно у 3% пострадавших от тока.
Инфракрасные (тепловые) лучи также вредны для глаз, но лишь на близком расстоянии или при интенсивном и длительном облучении. В случае же кратковременной дуги основном фактором, воздействующим на глаза, являются ультрафиолетовые лучи, хотя и в этом случае не исключена опасность поражение глаз инфракрасными лучами, а также мощным потоком света и брызгами расплавленного металла.
Электроофтальмия развивается 4—8 ч после ультрафиолетового облучения. При этом имеют место покраснение и воспаление кожи и слизистых оболочек век, слезотечение гнойные выделения из глаз, и частичная потеря зрения. Пострадавший испытывает головную боль и резкую боль в глазах, усиливающиеся на свету, т. е. у него возникает светобоязнь. В тяжёлых случаях нарушается прозрачность роговой оболочки, сужается зрачок.
Обычно болезнь продолжается несколько дней. В случае повреждения роговой оболочки лечение оказывается более сложным и длительным.
Предупреждение электроофтальмии при обслуживании электроустановок обеспечивается применением защитных очков с обычными стёклами, которые почни не пропускают ультрафиолетовых лучей и одновременно и брызг расплавленного металла и возникновении электрической дуги.
в). Электрический удар.
Под электрическим ударом следует понимать возбуждение тканей организма протекающим через них электрическим током, проявляющееся в непроизвольных судорожных сокращениях различных мышц тела.
Электрический удар является следствием протекания тока через тело человека; при этом под угрозой поражения оказывается весь организм из—за нарушения нормальной работы различных его органов и систем, в том числе сердца, лёгких, центральной нервной системы и пр.
Степень отрицательного воздействия на организм электрических ударов различна. Самый слабый ток вызывает едва ощутимы ощутимые сокращения мышц вблизи входа или выхода тока; в худшем случае он приводит нарушению или даже полному прекращению деятельности лёгких и сердца, т. е. к гибели организма. При этом внешних местных повреждений человек может и не иметь.
В зависимости от исхода поражения электрические удары можно условно разделить на следующие пять степеней:
I – судорожные едва ощутимые сокращения мышц;
II – судорожное сокращение мышц, сопровождающиеся сильными, едва переносимыми болями, но без потери сознания;
III – судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с сохранением дыхания и работой сердца;
IV – потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания (или того и другого вместе);
V – клиническая смерть, т. е. отсутствие дыхания и кровообращения.
Исход воздействия электрического тока на организм человека зависит от ряда факторов, в том числе от значения и длительности прохождения тока через тело человека, рода и частоты тока, а также от индивидуальных свойств человека. Сопротивление тела человека и приложения к нему напряжения также влияют на исход поражения, но лишь поскольку, постольку они определяют значение тока, проходящего через него тока.
Так, в результате электрического удара, т. е. прохождение тока через тело человека, сопровождающегося непроизвольными сокращениями мышц, могут возникнуть или обостриться сердечно—сосудистые заболевания – аритмия сердца, стенокардия, повышения или понижения артериального давления и др., а также нервные болезни – невроз, эндокринные нарушения и пр. Нередко у пострадавших появляется рассеянность, ослабевает память и внимание. Если подобно ярко выраженных заболеваний не наступает, то и в этом случае считается, электрический удар ослабляет сопротивляемость организма к болезням, в первую очередь к сердечно—сосудистым и нервным, которые могут возникнуть у человека впоследствии по другим причинам.
Электрическим ударам подвергается обычно более 80% пострадавших от тока из числа учитываемых поражения током (т. е. с утратой трудоспособности более 3 дней). При этом большая часть их (55%) сопровождаются местными электротравмами, в первую очередь ожогами. Около 25% случаев поражением тока – это удары без местных травм, хотя на теле пострадавших можно места входа и выхода тока – весьма незначительные участки кожи, которые за их малостью травмами не считаются.
Электрические удары являются грозный опасностью для жизни пострадавшего: они вызывают 85—87% смертельных поражений (считая за 100% все случаи со смертельными от действия тока). Правда, большая часть смертельных случаев (60—62%) является результатом смешанных поражений, т. е. одновременно действия электрических ударов и местных электротравм (ожогов), однако и в этих случаях смертельный исход является, как правило, следствием электрического удара.
г. Механизм смерти от электрического тока.
Смерть – это полная утрата взаимности организма с окружающей средой: прекращение основных физиологических процессов – сознания, дыхания и сердцебиения, отсутствие реакций на внешние раздражители и т. п.
В более широком смысле смерть – необратимое прекращение обмена веществ в организме, сопровождающаяся разложением белковых тел.
Различают два основных этапа смерти: клиническую и биологическую смерть.
Клиническая (или «мнимая») смерть – кратковременное переходное состояние от жизни к смерти, наступающее с момента прекращения деятельности сердца и лёгких.
У человека, находящегося в состоянии клинической смерти, отсутствуют все признаки жизни: он не дышит, сердце его не работает, болевые раздражители не вызывает никаких реакций, зрачки глаз сильно расширены и не реагируют на свет. Однако в этот момент период в организме ещё полностью не угасла, ибо ткани его не сразу подвергаются распаду и в известной сохраняют жизнеспособность.
Функции различных органов также угасают постепенно. В первый момент почти во всех тканях и клетках продолжаются обменные процессы, хотя и на очень низком уровне и резко отличаются от обычных, но достаточные для поддержания минимальной жизнедеятельности. Эти обстоятельства позволяют, воздействуя на более стойкие жизненные органические функции, восстановить угасающие или только что угасшие функции, т. е. оживить умирающий организм.
Первыми начинают погибать очень чувствительные к кислородному голоданию клетки коры головного мозга (нейроны), с деятельностью которых связаны сознание и мышление. В последующие моменты происходит множественные распады этих клеток, что приводит к необратимому разрушению головного мозга и практически исключает оживление организма. Если даже при этом удаётся у пострадавшего дыхание и сердечную деятельность, всё—таки через некоторое время он, как правило, погибает или становится психически неполноценным.
Длительность клинической смерти определяется с момента прекращения сердечной деятельности и дыхания до начала гибели клеток коры головного мозга; в большинстве случаев она составляет 4—6 мин. При гибели здорового человека от случайной причины, например от электрического тока, длительность клинической смерти может составлять 7—8 мин, а в случае смерти человека в результате болезней сердца, лёгких и т. п. (т. е. когда организм исчерпал значительную часть своих жизненных сил в борьбе с болезнью) клиническая смерть может составлять всего несколько секунд. Однако если в этот период если начать оказывать пострадавшему соответствующую помощь, т. е. путём искусственного дыхания обеспечить искусственное кровообращение и тем самым снабжение клеток организма кислородом, то развитие смерти может быть приостановлено и жизнь сохранена.
Биологическая (или истинная) смерть – необратимое явление, характеризующаяся прекращением биологических процессов в клетках и тканях и распадом белковых структур. Она наступает по истечении времени периода клинической смерти.
Причинами смерти от электрического тока могут быть прекращение работы сердца, остановка дыхания и электрический шок. Возможно, также одновременно действие или даже всех трёх причин.
Прекращение сердечной деятельности от электрического тока наиболее опасно, поскольку возвращение пострадавшего к жизни в этом случае оказывается, как правило, более сложной задачей, чем при остановке дыхания или шоке.
Воздействие тока на мышцу сердца может быть прямым, когда ток происходит непосредственно в области сердца, рефлектором, т. е. через центральную нервную систему, когда путь тока лежит вне этой области. В обоих случаях может произойти остановка сердца, а также может возникнуть её фибрилляция. Фибрилляция может быть и результатом рефлектором спазма артерий, питающей сердце кровью. При поражении током фибрилляция сердце наступает значительно чаще, чем полная его остановка.
Фибрилляция сердца – хаотические разновременные сокращения волокон сердечной мышцы (фибрилл), при которых сердце не в состоянии гнать кровь по сосудам.
При работе сердца ритмичное чередование периодов покоя, в течение которых оно заполняется кровью, и периодов сокращения, при которых оно выталкивает кровь в артериальные сосуды. Такая работа сердца обуславливается расслабление, а затем сокращением одновременно всех волокон сердечной мышцы – фибрилл. В свою очередь сокращение этих волокон является ответом на нервный импульс, так называемом минусовом узле, причём каждому импульсу соответствует одно сокращение.
Если сердцу нанести добавочное разряжение, то оно отвечает внеочередным сокращением. При множественных разряжениях сердца под действием тока могут нарушаться одновременность и ритмичность сокращения фибрилл, т. е. возникает фибрилляция сердца.
Фибрилляция сердца может наступить в результате через тело человека по пути рука—рука или рука—ноги переменного тока 50 мА и частотой 50 Гц в течение нескольких секунд. Токи меньше 50 мА и больше 5 А той же частоты фибрилляции сердца у человека, как правило, не вызывает.
При фибрилляции сердца, возникшей в результате кратковременного действия тока, дыхание продолжается ещё 2—3 мин. Человек, быстро освобождённый от тока, иногда до момента потери сознания сказать несколько слов и проявлять явные признаки жизни, хотя в это время его сердце уже не работает как насос, находилась в состоянии фибрилляции. Поскольку вместе с кровообращением прекращается и снабжение организма кислородом, у этого человека наступает быстрое резкое ухудшение общего состояния и дыхание прекращается. В итоге наступает клиническая смерть.
Фибрилляция продолжается обычно короткое время, сменяясь вскоре полной остановкой сердца.
Прекращение дыхания происходит обычно в результате непосредственного воздействия тока на мышцы грудной клетки, участвующие в процессе дыхания.
Человек начинает испытывать затруднение дыхания вследствие судорожное сокращения указанных уже при токе 20—25 мА частотой 50 Гц, проходящим через его тело. При большом токе это действие усиливается. В случае длительного прохождения через человека такого тока наступает такая асфиксия – удушье – болезненное состояние в результате недостатка кислорода и избытка углекислоты в организме.
При асфиксии последовательно утрачиваются сознание, чувствительность, рефлексы, затем прекращается, а через некоторое время останавливается сердце или возникает его фибрилляция, т. е. наступает клиническая смерть.
Прекращение сердечной деятельности в данном случае обусловлено не воздействием тока на сердце (поскольку ток до 50 мА не вызывает фибрилляции или остановки сердца), а прекращением подачи кислорода в организм, в том числе к клеткам сердечной мышцы, из—за остановки дыхания.
Очевидно, прекращение дыхания может быть в данном случае вызвано относительно небольшим током (от 20 до 50 мА), если он длительно (несколько минут) проходит через человека. Однако при этих токах в большинстве случаев первичным явлением прекращение деятельности сердца или его фибрилляция наступает значительно раньше, чем паралич дыхания. При токах более 5 А обычно прекращается дыхание.
Электрический шок – своеобразная тяжёлая нервно—рефлекторная реакция в ответ на чрезмерное раздражение электрическим током, сопровождающиеся глубокими расстройствами кровообращения, дыхания, обмена веществ и т. п.
При шоке непосредственно воздействия тока наступает кратковременная фаза возбуждения, когда пострадавший реагирует на возникшие боли, у него повышается артериальное давление и т. п. Вслед за этим проходит фаза торможения и истощения нервной системы, когда резко снижается кровяное давление, падает и учащается пульс, ослабевает дыхание, возникает депрессия – угнетённое сознание и полная безучастность к окружающему при сохранении сознания.
Шоковое состояние длится несколько десятков минут до суток. После этого может наступить или смерть человека в результате полного угасания жизненно важных функций, или выздоровление как результат своевременного активного лечебного вмешательства.
Степени электрических ударов.
Электрический удар – это возбуждение электрическим током живых тканей в виде судорожных сокращений мышц. Электрические удары подразделяются на четыре группы: 1)удары, вызвавшие судорожные сокращения мышц, без потери сознания; 2) удары, вызвавшие судорожные сокращения мышц, с потери сознания, но с работой дыхательного органа и сердца; 3)удары с потерей сознания и нарушением деятельности органов дыхания и сердца (того и другого вместе или отдельно); 4)удары, вызвавшие клиническую смерть.
Причины летальных исходов от действия электрического тока.
Причинами смерти от электрического тока могут быть: прекращение работы сердца, остановка дыхания и электрический шок. Возможно также одновременное действие двух или даже трех этих причин. Прекращение сердечной деятельности от электрического тока наиболее опасно, поскольку вернуть пострадавшего к жизни в этом случае является, как правило, более сложным заданием нежели при остановке дыхания или при шоке. Влияние тока на мышцу сердца может быть прямым, когда ток проходит непосредственно в области сердца, и рефлекторным, то есть через центральную нервную систему, когда путь тока лежит вне этой области. В обоих случаях может произойти остановка сердца или его фибрилляция. При поражении током фибрилляция сердца наступает значительно чаще, чем его полная остановка.
Факторы, которые влияют на степень поражения электрическим током. Петля тока.
1 Сопротивление тела человека прохождению тока. Электрическое сопротивление тела человека — это сопротивление току, который проходит по участку тела между двумя электродами, прилагаемыми к поверхности тела. Оно состоит из сопротивления тонких внешних слоев кожи, которые контактируют с электродами, и сопротивления внутренних тканей тела и зависит от состояния рогового слоя кожи, наличия на ее поверхности влаги, загрязнении и повреждений, от места прикладывания электродов, частоты тока, величины напряжения, длительности действия тока. Сопротивление тела человека в практических расчетах принимается равным 1000 Ом.
2. Индивидуальные свойства человека. Известно, что здоровые и физически крепкие люди легче переносят электрические удары, чем больные и слабые. Особенно восприимчивы к электрическому току лица, которые имеют заболевания кожи, сердечно-сосудистой и нервной систем, органов внутренней секреции, легких. Важное значение имеет психическая подготовка к возможной опасности поражения током. В подавляющем большинстве случаев неожиданный электрический удар даже при низком напряжении приводит к тяжелым последствиям. Когда человек ожидает удара, степень поражения значительно снижается. В этом контексте большое значение приобретают степень внимания, сосредоточенность человека на выполняемой работе, усталость. Квалификация человека также существенно отражается на последствиях влияния электрического тока. Опыт, умение адекватно оценить опасную ситуацию позволяют снизить опасность поражения.
3. Вид и частота тока.
Переменный ток. Из-за наличия в сопротивлении тела человека емкостной составляющей рост частоты прилагаемого напряжения сопровождается уменьшением полного сопротивления тела и ростом тока, который проходит через тело человека.
Постоянный ток. Постоянный ток приблизительно в 4—5 менее опасен, чем переменный ток частотой 50 Гц. Этот вывод вытекает из сравнения значений пороговых неотпускающих токов и предельно переносимых напряжений. Постоянный ток, проходя через тело человека, вызывает меньшие сокращения мышц. Сравнительная оценка постоянного и переменного токов справедлива только для напряжений до 500 В. Считается, что при более высоких напряжениях постоянный ток становится более опасным, чем переменный частотой 50 Гц.
4 Длительность прохождения тока через организм человека. Тяжесть поражения электрическим током человека усугубляется при увеличении длительности его действия: С увеличением времени протекания тока через организм человека сопротивление тела уменьшается ( из-за увлажнения кожи от пота), поэтому сила тока, проходящего через тело увеличивается; С увеличением времени воздействия тока на организм человека уменьшаются защитные силы организма, противодействующие действию электрического тока.
5 Путь прохождения тока через организм человека – существенно влияе на исход поражения.
Путь тока в теле человека называется петлями тока. Наиболее часто встречаются петли тока: правая рука-ноги, рука-рука.
петли тока: 1 — рука—рука; 2 — правая рука—ноги; 3 — левая рука—ноги; 4 — правая рука—правая нога; 5 — правая рука—левая нога; 6 — левая рука—левая нога; 7 — левая рука—правая нога; 8 — q руки—обе ноги; 9 — нога—нога; 10 — голова—руки; 11 — голова—ноги; 12 — голова—правая рука; 13 — голова—левая рука; 14 — голова—правая нога; 15 — голова—левая нога.
Что нужно знать о поражении электрическим током
Поражение электрическим током – это причина контакта с электроцепью источников напряжения или тока, способных, по попавшей под напряжение части тела, вызвать протекание тока. Человеческий организм обычно реагирует на силу тока более 1 мА. Получить удар электрическим током возможно и на высоковольтных установках, или поблизости с ними, не контактируя с токоведущими элементами, а за счёт утечки тока при образовании электрической радуги.
Уровень поражения человека зависит от многих факторов: мощности разряда, характера тока, состояния человека (влажности кожи, одежды), местности, а также пути прохождения тока по организму.
- Отсутствие видимых внешних показателей грозящей опасности поражения электротоком (ток – это то, что невидно и не слышно, его невозможно обнаружить заблаговременно и предотвратить).
- Уровень сложности травм после поражения током (многочисленные ожоги могут повлиять на дееспособность и уровень жизни, или привести к смертельному исходу).
- При попадании человека в зону поражения с электротоком промышленных частот величиной в 10-25 мА могут появиться судороги мышечных тканей, в связи с чем ограничивается дееспособность человека, и он не может освободиться от воздействия тока без посторонней помощи, так как приковывается к пораженным током частям.
- Могут быть вызваны непроизвольные сокращения мышечных тканей из-за взаимодействия внешнего тока с биотоками человеческого организма.
Поражение током влечёт за собой вероятность получения механических травм (контакт и воздействие электротока на высоте может привести к потере сознания, падению, травмированию).
Основные виды поражения
Виды поражения электрическим током организма человека:
- Термическое – связано с функциональными расстройствами и ограничениями – ожоги кожи разной степени, повреждение и перегрев сердечно-сосудистой системы, коры головного мозга и других важных для жизнедеятельности организма органов, что является причиной многих функциональных расстройств и ограничений дееспособности.
- Электролитическое – воздействует на кровь и органические жидкости таким образом, что начинается процесс их разложения.
- Биологическое – является причиной раздражения мышечной и нервной ткани, нарушения работы сердца и кровеносной системы, дыхательных путей, провоцирует появление судорог и потери сознания. Итогом такого вида поражения может стать фибрилляция мышцы сердца, отказ дыхательных органов, а также смертельный исход.
- Механическое – влечёт за собой разрыв, расслоение или другие подобные повреждения мягких тканей организма человека.
Причины и условия травмирования
Ими зачастую становятся:
- Контакт с токоведущими деталями под электронапряжением.
- Контакт с токопроводящими деталями под электрическим напряжением по причине неисправности изоляции или защитных устройств.
- Нарушение правил техники безопасности при использовании электрооборудования и электрических установок.
- Попадание в зону шагового электронапряжения.
- 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.
§ 2. Виды поражений электрическим током
Электрический ожог — самая распространенная электротравма. Как правило, ожоги являются следствием случайных коротких замыканий в электроустановках, при отключениях разъединителей и рубильников под нагрузкой и т. п., причем 85% всех ожогов приходится на электромонтеров, обслуживающих электроустановки.
В зависимости от условий возникновения различают три вида ожогов: токовый, или контактный, возникающий при прохождении тока непосредственно через тело человека в результате контакта человека с токоведущей частью; дуговой, обусловленный воздействием на тело человека электрической дуги, но без прохождения тока через тело человека; смешанный, являющийся результатом действия одновременно обоих указанных факторов, т. е. воздействия электрической дуги и прохождения тока через тело человека.
По тяжести электрические ожоги могут быть любой степени. В электроустановках относительно небольшого напряжения — не выше 380 В — преобладает возникновение ожогов I и II степеней, при напряжениях выше 380 В возникают более тяжелые ожоги—III и IV степеней.
Электрические знаки на теле человека возникают в результате химического или теплового (до 110—115° С), а также совместного химического и теплового воздействия электрического тока. Обычно резко очерченные знаки серого или бледно-желтого цвета имеют круглую или овальную форму. Встречаются также знаки в виде линий и мелкоточечной татуировки. Иногда форма знака соответствует форме токоведущей части, которой коснулся пострадавший. Пораженный участок кожи затвердевает, происходит омертвение верхнего слоя кожи.
Как правило, электрические знаки безболезненны и лечение их заканчивается благополучно: с течением времени верхний слой кожи сходит и пораженное место приобретает первоначальный цвет, эластичность и чувствительность.
Электрические знаки встречаются довольно часто: они возникают примерно у пятой части пострадавших от электрического тока.
Металлизация кожи — проникновение в кожу мельчайших частичек расплавленного под действием электрической дуги металла. Такое явление встречается при коротких замыканиях, отключениях разъединителей и рубильников под нагрузкой и т. п. При этом мельчайшие брызги расплавленного металла под действием возникших динамических сил и теплового потока, разлетаясь во все стороны с большой скоростью, проникают в верхние слои кожи открытых частей тела — руки и лицо. Обычно с течением времени поврежденная кожа сходит и пораженный участок приобретает нормальный вид. Вместе с тем исчезают и все болезненные ощущения, связанные с этой травмой. Лишь при поражении глаз лечение может оказаться длительным и сложным, а в некоторых случаях и безрезультатным.
Металлизация кожи наблюдается у 10% пострадавших от электрического тока. Причем в большинстве случаев одновременно с металлизацией происходит ожог электрической дугой, который всегда вызывает более тяжелые поражения, чем металлизация.
Электроофтальмия. При возникновении электрической дуги, которая является источником интенсивного излучения ультрафиолетовых лучей, в результате облучения глаз через некоторое время (2—6 ч) наступает воспаление наружных оболочек глаз. Такое заболевание носит название электроофтальмии. В тяжелых случаях поражения глаз, вызванных воздействием мощного потока ультрафиолетовых лучей, лечение глаз может оказаться сложным и длительным.
Механические повреждения являются следствием резких непроизвольных судорожных сокращений мышц под действием тока, проходящего через тело человека. В результате могут произойти разрывы кожи, кровеносных сосудов и нервной ткани, вывихи суставов, а также переломы костей. Разумеется, что в число этих повреждений не входят аналогичные травмы, обусловленные падением человека с высоты, ушибами о предметы и подобные им случаи, которые могут произойти также при поражении током.
Механические повреждения являются, как правило, серьезными травмами, требующими длительного лечения. Они возникают при продолжительном нахождении человека под напряжением в установках до 380 В. Механические повреждения встречаются редко — примерно у 3% лиц, пострадавших от тока.
Механические повреждения сопутствуют электрическим ударам, поскольку они вызываются током, проходящим через тело человека. Часто механические повреждения сопровождаются ожогами тела.
Электрический удар, как это уже определено выше, — возбуждение живых тканей человека, вызванное протекающим через него электрическим током и сопровождающееся непроизвольными судорожными сокращениями мышц.
В зависимости от исхода поражения электрические удары могут быть условно разделены на следующие четыре степени:
I — судорожное сокращение мышц без потери сознания;
II — судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с сохранившимися дыханием и работой сердца;
III — потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания (либо того и другого вместе);
IV—отсутствие дыхания и кровообращения, т. е. смерть.
Для того чтобы составить себе представление о механизме поражающего действия электрического тока, необходимо получить определенные сведения об электрическом сопротивлении тела человека.
Перейти вверх к навигации
Классификация видов
Воздействие электрического тока несёт негативное влияние на человеческий организм и является причиной возникновения электрических травм различной степени сложности. Классификация видов поражения при воздействии электрического тока на человека:
- Местные электротравмы – нанесение вреда организму локального характера.
- Общие электротравмы – нанесение вреда организму за счёт нарушения стабильности работы систем обеспечения и внутренних органов.
Местные травмы
Нарушение целостности мягких и костных тканей тела человека, из-за воздействия электротока или электродуги. Это влечёт поверхностные повреждения кожного покрова, а иногда и других мягких тканей, а также связок и костей.
Травмы такого характера излечимы до полного или частичного восстановления дееспособности. Смертные исходы при получении травм местного характера редкий случай, и причина смертельного исхода заключается в местном повреждении организма, спровоцированное электрическим током. К травмам местного характера относятся:
- Электрический ожог
- Электрический знак
- Электроофтальмия (поражение глаз)
- Механические повреждения
- Электропигментация (металлизация) кожных покровов
Электрический ожог считается самой распространённой электротравмой согласно статистики о ежегодных происшествиях при поражении электротоком. Возникает более чем у 60% потерпевших от электротока. Около 85% приходится на работников, обслуживающих электрические установки и электромонтёров.
Существют такие виды электроожога на основании влияющих факторов при поражении электрическим током:
- Токовый – возникает при прохождении напряжения непосредственно через человеческое тело при контакте с токоведущими деталями.
- Дуговой – возникает при воздействии электродуги на тело человека.
Ожог от электротока возникает при работе с малым напряжением на электрических установках, в пределах 2 кВ. Большие электронапряжения зачастую провоцируют образование электродуги или искры, провоцирующей появление ожогов.
Ожоги от тока поражают около 38% потерпевших от электротока, в таких ситуациях это ожоги 1-й и 2-й степени, при напряжение свыше 380 В – 3-й и 4-й степени.
- 1 степень – вызывает появление красноты на кожных покровах.
- 2 степень – появление волдырей.
- 3 степень – омертвление всего кожного покрова.
- 4 степень – обугливание мягких тканей.
Дуговой ожог возникает при работе в электроустановках под напряжением до 10 кВ при коротких замыканий во время измерения переносными приборами или за счёт ошибок персонала. Поражение возникает от перемены элетродуги или загоревшейся от неё одежды. Уровень тяжести нанесенного вреда организму при таком виде ожога увеличивается с увеличением напряжения электроустановок. 25% ожогов составляет именно этот вид ожога.
В электроустановках причиной возникновения электродуги может послужить:
- Приближение человека к токоведущим деталям под напряжением на такую дистанцию, при которой образуется в воздушном промежутке образуется между ними пробой.
- Повреждение изоляционных защитных средств, с которыми происходит контакт токоведущих деталей под напряжением.
- Ошибка операций с коммутационными аппаратами, в следствии переброса электродуги на человека.
Электрический знак – это проявление на теле овального или круглого пятна серого или светложелтого оттенка при воздействии теплового, химического или смешанного вида нанесения вреда от электротока организму человека. Метка может быть похожа на структуру той токоведущей детали, с которой был контакт у пострадавшего. На пораженном месте кожный покров грубеет и становится твердым, так как верхний слой мягкой ткани отмирает. Электрознак является малоболезненной травмой и поддается лечению. С течением времени омертвелая кожа обновляется, рана затягивается и поврежденный участок может быть видно только по небольшому шраму.
Электроофтальмия
Причиной возникновения является воздействие электродуги, с образованием сильного излучения ультрафиолета. Потерпевший после облучения, через 2-6 часов, имеет воспалённые наружные глазные оболочки, это состояние и называется электроофтальмией или простым языком поражением глаз.
Симптомами является покраснение белков, повышенная слезоточивость, частичная потеря зрения, головная боль, боль в глазах при ярком свете, нарушение прозрачности роговицы, сужение зрачка. При серьезном воздействии ультрафиолета на глазное яблоко лечение усложняется и увеличивается время для полного восстановления.
Механические повреждения являются следствием резких неконтролируемых судорожных сокращений мышечных тканей при воздействии проходящего по телу человека электротока. Нанесение такого вреда может быть в основном при работе в электрических установках до 1000 В при длительном пребывании человека под высоким электронапряжением, и являются причиной элетроударов, так как их вызывает проходящий через человеческое тело ток. Возникновение таких повреждений довольно редкое явление, около 1% пострадавших от электротока. Травмы полученные в результате такого происшествия требуют длительного и серьёзного лечения.
Электропигментация (металлизация) кожи – следствие воздействия электродуги на кожные покровы, в следствии проникновения в мягкие ткани частичек расплавленного металла. Электрический ток влияет на возникновение теплового потока и динамических сил, образовуются брызги из частиц расплавленного металла, которые летят во всевозможные стороны. При контакте с незащищенными участками тела они проникает в верхний кожный слой.
Общие
К этому виду травм пренадлежит электрошок и электроудар, которые являются причиной сбоя в организме пострадавшего главных функций жизнедеятельности.
Электрический удар – возбуждение тканей человеческого организма, проходящим через него разрядом тока, сопровождается интенсивным сокращениеем мышечных тканей, рассеяностью, невнимательностью и ослаблением памяти. При электроударе можно отделаться, как легким нанесения вреда организму, так и смертельным исходом. Угроза поражения охватывает весь организм, из-за нарушения работоспособности всех жизненно необходимых органов и систем.
Степени состояние человеческого организма после электрического удара:
- 1 – человек пребывает в сознании, но наблюдается интенсивное сокращение мышечных тканей;
- 2 – обморок, наблюдается непроизвольное сокращение мышечных тканей;
- 3 – обморок, нарушение работы сердца, кровеносной системы и дыхательных органов;
- 4 – прекращение функционирования органов дыхания и кровообращения, отсутствие признаков жизнедеятельности.
Электрический шок – это тяжелая физиологическая реакция или травма человека, возникающая при прохождении электротока по человеческому организму. В следствии чего нарушается здоровый процесс в органах дыхания, кровеносной системе, наблюдаются сбои в метаболизме. Потерпевший после получения электрошока страдает на гипертонию, отсутствие болевых реакций, возбужденное состояние.
Далее начинается процесс медленной реакции и истощения нервной системы, артериальное давление падает, наблюдается учащение пульса, органы дыхания работают с низкой активностью, всё это сопровождается депрессивным состоянием. Состояние может продержаться от нескольких минут до суток. Полное выздоровление, при правильном лечении, может наступить в довольно короткий срок, но без медицинского вмешательства летальный исход возможен.
Специфика поражающего действия электротока
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.
Факторы, влияющие на тяжесть полученных электротравм
К обстоятельствам, влияющим на тяжесть поражения электрическим током относятся:
- Величина силы электротока и напряжения;
- Время прохождения потока электротока через человеческий организм;
- Род тока (постоянный или переменный);
- Путь или петля прохождения электротока;
- Состояние человеческого организма;
- Условия внешней среды.
Первая помощь при поражении электричеством
При любом виде поражения тела электрическим током необходимо оказание неотложной помощи потерпевшему, иначе состояние здоровья может существенно ухудшиться и привести к смертельному исходу. Первым делом необходимо перекрыть подачу электротока с помощью рубильника, выключателя, выкрутить пробки или же, в крайнем случае, перебить токонесущую проводку. Если подачу тока остановить не удаётся нужно максимально быстро придумать изоляцию для себя и потерпевшего, после чего оттащить на безопасную дистанцию и вызвать медицинскую помощь. До прибытия мед. работников, при необходимости, оказать неотложную помощь потерпевшему в виде сердечно-лёгочной реанимации.
Поражение электрическим током
Травма, вызванная воздействием электротока, относится к опасным бытовым/производственным несчастным случаям и сопряжена с высокой смертностью. К электротравмам относятся как поражения молнией, так и сетевым электрическим током. Под электротравмой подразумевается общее (функциональные изменения дыхательной/сердечно-сосудистой систем, ЦНС) и локальное физическое повреждение организма, обусловленное воздействием электрической энергии, по своей силе превосходящее порог толерантности организма.
Код электротравмы по МКБ-10-T75.0 (Поражение молнией) и T75.4 (Воздействие электрического тока).
Электротравма возникает при:
- Включении пострадавшего лица в электрическую цепь.
- При прохождении тока в землю через тело пострадавшего.
- От воздействия индукционного тока.
Быстрый рост количества источников электроэнергии обусловлен развитием научно-технического прогресса и с одной стороны повышает уровень комфортности и качество жизни, но с другой стороны поддерживает стабильность частоты электротравм. Так, удельный вес электротравм среди травм различного генеза составляют около 2-3%, однако, несмотря на относительно небольшие показатели электротравмы являются частой причиной инвалидности и смерти, что по значимости их ставит на одно из первых мест. На рисунке ниже приведены статистические показатели соотношения тяжести электротравм.
Основными причинами летальных исходов являются: остановка сердца (вследствие фибрилляции), паралич дыхательного центра и остановка дыхания, шок или различные комбинации указанных причин. Большое значение имеет и насколько правильно оказана первая помощь при электротравме.
Поражение током чаще встречается у лиц мужского пола трудоспособного возраста, чья профессиональная деятельность связана с электричеством (электриков, рабочих, строителей), а также у детей и подростков, не имеющих достаточных знаний или не осознающих опасность действия тока, а также вследствие неосторожного обращения с электроприборами.
Электрический ток, как повреждающий фактор имеет ряд особенностей, которые и определяют опасность поражения электротоком:
- Не может быть обнаружен органами чувств до его действия на организм. То есть, определить наличие напряжения без специальных приборов невозможно.
- Способен трансформироваться в другие виды энергии (механическую, электрохимическую, тепловую и биологическое воздействие), вызывая термические, механические, химические поражения.
- Повреждающее действие электротока проявляется не только при непосредственном соприкосновении с источником, но и через различные предметы, разрядом через воздух/землю.
- Повреждающее действие электротока распространяется на весь путь его прохождения через тело человека.
- Частое несоответствие тяжести поражения и длительности воздействия электротока.
Воздействие электрического тока на организм человека неоднородно. Соответственно тяжесть и характер электротравмы зависит от целого ряда факторов.
Основные факторы, влияющие на степень поражения электрическим током
Вид, сила и напряжение электротока
Переменный ток представляет большую опасность (до 500 В), чем постоянный. При этом, повреждающее действие переменного тока зависит от его частоты: низкочастотный ток (до 60 гц) представляет большую опасность, чем ток высокой частоты. Порог силы постоянного тока, воспринимаемого организмом, составляет 5–10 мА, а порог восприятия переменного тока, используемого в быту (60 Гц) составляет 1–10 мА.
При воздействии тока силой 0,05–0,1 А наступает моментальная смерть, однако, в ряде случаев смертельное поражение может быть вызвано и током меньшей силы. При воздействии на организм тока силой 15 мА и более отмечается судорожное сокращение мышц, что препятствует возможности прерывания контакта человека непосредственно с источником тока. Верхний предел так называемых «отпускающих» токов, при которых возможен самостоятельный (с трудом) отрыв от источника тока при сухих руках составляет 10 мА, а при влажной коже рук — 13,5 мА.
«Приковывающий» эффект электротока значительно увеличивает время действия его на организм и тяжесть электротравмы.
Также различают низкое напряжение (до 1000 вольт) и высокое (при превышении этого показателя). При этом, человек может поражаться током высокого напряжения и при отсутствии прямого контакта с источником (вольтовая дуга, действия шагового напряжения). Низковольтные ожоги относятся в своем большинстве к бытовому поражению током. Поражению через дуговой контакт чрезвычайно способствует влажная воздушная атмосфера.
В целом, при аналогичной длительности воздействия электротравма является более тяжелой, чем выше мощность действующего тока и напряжение. При этом, низковольтный ток (110-220 В) вызывает преимущественно тетанию (мышечный спазм), а ток высокого напряжения вызывает более тяжелые повреждения (глубокие ожоги). Ниже приведена таблица, дающая представление о характере воздействия на человека переменного/постоянного тока.
Пути прохождения электротока (петли тока) через тело человека
Распространение тока высокого напряжения происходит по кратчайшему пути, а электроток низкого напряжения проходит через тело человека (от точки входа до выхода) по пути наименьшего сопротивления (по тканям, обладающим относительно низким сопротивлением). Сопротивление разных тканей в организме существенно варьирует, что обусловлено удельным весом присутствующей в них жидкости.
Минимальным сопротивлением обладают нервная система, слизистые оболочки, кровь и мышцы. Сухая кожа имеет среднее сопротивление, а хрящевой, жировой и костной свойственно высокое сопротивление. Однако, сопротивление тканей может изменяться в зависимости от личных особенностей и объективных обстоятельств. Например, утолщенная сухая кожа имеет значительно большее сопротивление чем влажная тонкая кожа.
Существуют различные варианты «петли тока». Наиболее опасная полная петля (обе руки и обе ноги), поскольку ток в этом варианте проходит через сердце. Наименее опасная — нижняя петля (от ноги к ноге). Наиболее часто встречаются варианты «рука—рука»; «рука—ноги»; «нога—нога»; «голова—ноги»; «голова—рука». Ниже на рисунке схематически представлены различные варианты «петли тока».
Продолжительность контакта с источником электроэнергии
Зависимость прямо пропорциональна: чем действие тока продолжительнее, тем тяжелее электротравмы и более высокий риск летального исхода. Это обусловлено увеличением вероятности прохождения тока через сердце в момент фазы Т-сердечного цикла и возникновением фибрилляции, что и определяет исход электротравмы.
Физиологическое состояние организма
Воздействие на человека электротока во многом определяется физиологическим состоянием его органов и систем, особенно сердечной мышцы и нервной системы. Опасность воздействия электрического тока на человека увеличивается при переутомлении организма, истощении, во время голодания и при перегревании организма. Также, более чувствительны к электрическому току лица, страдающие хроническими заболеваниями.
Факторы внешней среды
Кроме вышеперечисленных необходимо учитывать и другие факторы, влияющие на исход электротравмы, основными из которых являются условия внешней среды (влажность воздуха, температура, наличие токопроводящей пыли и др.). То есть, во влажных/сырых помещениях, а также при повышенной температуре окружающей среды проводимость электричества значительно возрастает.
Виды поражения электрическим током
Среди различного многообразия видов поражения организма электротоком принято выделять:
- Локальные поражения тканей и органов (электрические травмы).
- Общие (электрический удар, шок).
Электрические травмы. К ним относятся преимущественно электрические ожоги, которые обусловлены нагревом тканей человека током, протекающим через него (вследствие трансформации электрической энергии в тепловую). Их интенсивность варьирует в широких пределах: от незначительных ожогов кожи и подкожной клетчатки в местах входа/выхода электротока до поражения глубоколежащих тканей и даже обугливания участков тела и конечностей при тяжелых поражениях.
Однако, чаще всего ожоги встречаются в виде знаков тока/электрометок, представляющих участки сухого некроза округлой/овальной формы бледно-жёлтого цвета, иногда с валикообразнымм возвышением по краям. Реже отмечается отслоение эпидермиса в виде пузырей, безболезненные без жидкого содержимого. Волосы в области электрометок, как правило, свою структуру сохраняют, но при этом закручиваются спиралевидно.
Иногда встречаются и другие виды электротравм — электрометаллизация кожи, которая представляет собой пропитывание частицами металла поверхности кожи при его испарении/разбрызгивании под действием электротока. Окраска поражённого участка определяется цветом конкретного металла, попавшего на кожу, а сама кожа приобретает шероховатую поверхность.
При глубоком ожоге некроз распространяется на более глубокие ткани — сухожилия, кровеносные сосуды, мышцы, костную ткань, что и обусловливает тяжесть электротравмы. Вследствие частичной гибели и тромбоза сосудов после воздействия тока, возможно последующее расширение зоны некроза с кровотечениями.
Электрический удар. Формируется в результате возбуждение электрическим током живых тканей и характеризуется непроизвольным судорожным сокращением различных групп мышц. Может протекать без и с нарушением сердечной деятельности и дыхания на фоне полного сознания или его потери.
Электрический шок — представляет собой крайне тяжелую нервно-рефлекторную реакцию на раздражение организма электрическим током. Для него характерны глубокие расстройства сердечно-сосудистой, дыхательной, нервной и других систем организма. Шоковое состояние может продолжаться от нескольких минут до суток и как следствие — высокая вероятность биологической смерти.
Патогенез
Электрический ток, проходя через различные ткани и органы организма, оказывает как специфическое, так и неспецифическое действие (механические повреждения, ожоги в результате загорания одежды и падения пострадавшего). Специфические действие обусловлено механическим, электромеханическим, тепловым эффектами электротока, возникающих при его прохождении тока через различные ткани организма.
Механическое действие тока вызвано прохождением через ткани разряда большой плотности, что вызывает расслоение/разрывы тканей. Электрохимическое действие приводит к резкой поляризации клеточных мембран, что вызывает изменение направления движения ионов и, как следствие, набухание коллоидов, коагуляцию белков и некроз тканей.
Электрический ток при прохождении по телу пострадавшего вызывает резкое возбуждение гладкой и скелетной мускулатуры, нервных рецепторов и железистых тканей, в результате чего развиваются выраженные тонические судороги, нарушение сердечного ритма, артериолоспазм с органной гипоксией.
Воздействие электротока на ЦНС и периферическую нервную систему приводит к развитию функционально-динамических нарушений, которые в последствии могут приводить к стойким структурным изменениям. При тяжелой электротравме высока вероятность развития коматозного состояния.
Непосредственной причиной смерти в момент поражения электротоком чаще всего являются: необратимая фибрилляция желудочков, спазм коронарных сосудов; при поражении продолговатого мозга — остановка дыхания центрального происхождения; остановка дыхания, обусловленная тетаническим спазмом дыхательной мускулатуры; электрический шок с летальным исходом в результате нарушения сердечной деятельности.
Классификация
В основу классификации поражений электрическим током положены различные признаки.
По выраженности реакции организма различают несколько степеней тяжести:
- Легкая (I степень) — характерны судорожные сокращения скелетной мускулатуры при сохраненном сознании.
- Средняя (II степень) – характерны судороги периферической мускулатуры на фоне кратковременной потере сознания.
- Тяжелая (III степень) – нарушение дыхания и сердечной деятельности на фоне длительной потери сознания.
- Крайне тяжелая (IV степень) – состояние клинической смерти.
- По этиологии выделяют: поражение переменным электротоком; поражение постоянным электротоком; поражение молнией.
- По характеру нарушений: местные поражения электрическим током) и электротравму.
- По возникновению: бытовые; производственные.
Причины
Большинство электротравм фиксируется в домашних условиях во время непосредственного контакта (прикосновения) с различными проводниками электротока, находящихся под напряжением 220 вольт. Как правило, в качестве таких источников выступает неизолированная электропроводка или неисправные бытовые электроприборы, розетки, патроны ламп, выключатели.
Частыми причинами являются нарушение правил безопасности (игнорируются средства защиты) при выполнении монтажных/строительных работ. Реже электротравма вызывается воздействием высоковольтного (переменного/постоянного) тока при проникновении людей на электроподстанции, когда лезут на опоры ЛЭП. Иногда причиной является случайное попадание под напряжение в местах, где его изначально не было или возникновение напряжения на корпусе оснащения/оборудования, при обычных условиях на которое оно не подаётся.
Поражение током на производстве часто происходит, когда не соблюдаются охрана труда (нарушения технических норм безопасности при работе с электроустановками, работа с электроприборами, не прошедших проверку или самодельных электроустройствах, а также несоответствие электрооборудования или защитных средств условиям их использования и правилам безопасности). Значительно реже причиной электротравмы может выступать дуговой разряд (контакт на расстоянии), например, при падении на землю высоковольтного провода и возникновении «шагового» напряжения в радиусе около 10 м. При попадании в эту зону, человек может поражаться на расстоянии дуговым разрядом.
Симптомы
Признаки поражения электрическим током и степень тяжести функциональных расстройств могут варьировать в чрезвычайно широком диапазоне и зависят от напряжения, силы и характера тока, длительности его воздействия и путей прохождения, уровня сопротивления кожи и других условий.
К местным признакам относятся электроожоги, которые в зависимости от глубины поражения тканей подразделяют на 4 степени:
- 1 степень – характеризуется повреждением эпидермиса и проявляется покраснением и появлением знаков (электрометок) тока;
- 2 степень – визуально определяемая отслойка эпидермиса и образование безжидкостных пузырей;
- 3 степень – процесс коагуляции распространяется на всю толщину кожи;
- 4 степень – поражаются нервные волокна, сухожилия, кровеносные сосуды, мышечная и костная ткань.
Отличительной особенностью электроожога является его появление в местах входа тока и наличие импрегнации металла в кожу, которая, в зависимости от вида проводника, приобретает различную окраску: от серо-желто-коричневой при контакте кожи со свинцом до зеленоватой – при ее контакте с латунью.
Характерно отсутствие боли или незначительная болезненность ожогов. Их особенностью является распространение процесса распада и отторжения за границы первоначального поражения, частые осложнения в виде кровотечений, обусловленные их «хрупкостью» и склонностью к разрыву из-за нарушения сосудистых стенок электротоком. Позже, может развиваться некроз кожи и подкожных тканей, захватывающий кость. При обширном поражении мышц развивается протеолиз и происходит всасывание продуктов распада тканей организма, что и обуславливает травматический токсикоз. При заживании могут образовываться грубые рубцовые деформации и развиваться контрактуры.
Общие признаки определяются степенью тяжести поражения током:
- I степень — тоническое сокращение мышц, возбуждение, сознание сохранено, артериальная тахикардия, невыраженная гипертензия.
- II степень — сопор, выраженная артериальная гипертензия, нарушение сердечного ритма и дыхания.
- III степень — ларингоспазм, коматозное состояние, аритмия.
- IV степень — клиническая смерть.
Общие проявления при поражении электротоком проявляются судорожным синдромом, изменениями психики, нарушениями функции дыхательной, центральной/периферической нервной и сердечно-сосудистой систем, различных внутренних органов, изменениями в крови, снижением проницаемости сосудов. Субъективные ощущения в месте прикосновения к проводнику могут быть различными: ощущение зуда, толчок, жгучая боль, дрожь. Как правило, возникает судорожное сокращение мышц.
Характерной особенностью действия электротока является тетанический спазм дыхательных мышц и ларингоспазм, вызывающий афонию, что и обуславливает невозможность пострадавшего человек позвать на помощь. В большинстве случаев при незначительной силе тока появляется моторное возбуждение. При большей мощности тока около 70% пострадавших теряют сознание, и значительная часть пострадавших приходит в себя без каких-либо специальных мероприятий сразу после отключения от сети. Потеря сознания на длительный срок характерна при прохождении электротока через структуры головного мозга.
Объективно отмечается холодный пот, синюшность губ, бледность кожных покровов, чувство усталости/разбитости, вялость, апатия, тяжесть во всем теле, адинамия, общее угнетение/возбуждение, возможна истерия и ретроградная амнезия. При поражении током отмечаются изменения со стороны ЦНС и структур спинного мозга — длительное апноэ, головная боль, повышение внутричерепного давления, светобоязнь, симптом Кернига.
Реже — субарахноидальные кровоизлияния, острая мозжечковая атаксия, очаговые поражения головного/спинного мозга, паркинсонизм, посттравматическая энцефалопатия. При поражении не высоким напряжением — снижение чувствительности, трофические расстройства.
Зачастую при общем удовлетворительном состоянии у пострадавших появляются изменения со стороны сердечно-сосудистой системы: тахикардия, слабый пульс, глухость тонов, систолический шум, повышение АД, экстрасистолии. Независимо от петли по какой проходил ток при несмертельных случаях на электрокардиограмме выявляется преходящая коронарная недостаточность, так называемая «электрическая грудная жаба». Возможно появление коронарной боли. При выраженном атеросклерозе возможен инфаркт миокарда с развитием фибрилляции. Также, фибрилляция желудочков может возникать при прохождении тока непосредственно через сердце.
Характерны распространенный сосудистый спазм, деструкции стенок кровеносных сосудов, тромбообразование, расстройства микроциркуляции, некроз сосудов. В периферической крови отмечается лейкоцитоз, реже, изменения лейкоцитарной формулы. При тяжелых поражениях могут появляться расстройства дыхания, вплоть до его остановки, отек легких, травматическая эмфизема, поражения печени, поджелудочной железы, кишечника, почек. При прикосновении к проводнику головой или воздействии вольтовой дуги вблизи лица отмечаются: неврит зрительного нерва, хореоретиниты, катаракты.
Анализы и диагностика
Диагноз «электротравма» устанавливается на основании характерных данных анамнеза, клинической симптоматики и жалоб. С целью оценки сердечно-сосудистой системы при необходимости проводится ЭКГ. При подозрении на травмы (переломы костей конечностей, позвоночника) производится рентгенография. По показаниям выполняются другие исследования (МРТ, КТ и др.).
Лечение. Первая помощь при поражении электрическим током
Оказание первой помощи при поражении электрическим током базируется на определенном стандарте мер, который (кратко) включает:
Освобождение пострадавшего от действия электрического тока с обязательным соблюдением правил безопасности. Первые действия при электрическом ударе — необходимо разомкнуть электрическую цепь используя выключатель или выдернув из штепсельной розетки вилку. Если сделать это невозможно, необходимо использовать различные изолирующие предметы (одежду, сухую деревянную палку, веревку, резиновые/кожаные перчатки и др).
Осмотр пострадавшего и выявление признаков недостаточности кровообращения и расстройств дыхания. Что делать после удара если пострадавший в сознании или пришел в себя? Его необходимо оставить в положении лежа на мягкой подстилке, укрыть одеялом, обеспечить достаточный доступ воздуха и максимальный покой, продолжая контролировать дыхание и пульс. По возможности напоить крепким чаем и вызвать скорую помощь. При наличии ожогов – наложить асептические повязки. После удара эл. током пострадавшему нельзя позволять двигаться. Если быстро вызвать скорую невозможно, необходимо доставить пострадавшего срочно в ближайший медицинский пункт.
Если пострадавший в бессознательном состоянии, но дыхание и пульс устойчивы: доврачебная помощь заключается в необходимости удобно уложить его на ровную поверхность, расстегнуть одежду, обеспечить приток свежего воздуха, полный покой, наблюдение и срочно вызвать мед. бригаду. Если пострадавший редко и судорожно дышит необходима неотложная помощь — непрямой массаж сердца и искусственное дыхание.
При отсутствии признаков жизни (отсутствие пульса на сонной артерии и дыхания) — оказание доврачебной помощи при ударе электрическим током, которая заключается в проведении сердечно-легочной реанимации. Первая медицинская помощь при поражении электрическим током (ПМП) включает:
- Срочный вызов бригады скорой помощи.
- Уложить пострадавшего на пол/твердую устойчивую поверхность.
- Убедиться в проходимости дыхательных путей, для чего необходимо наклонить набок голову и открыть рот. Если присутствуют инородные тела — очистить дыхательные пути.
- Для проведения искусственного дыхания необходимо запрокинуть голову назад, выдвинуть челюсть кверху/вперед и приоткрыть рот. Мед. помощь начинают с процедуры непрямого массажа сердца, которая проводится путем компрессионных ритмичных сжатий грудины (30 раз без перерыва).
- Глубина компрессии грудной клетки ориентировочно составляет 5-6 см. После 30 компрессионных сжатий проводится искусственное дыхание «рот в рот/нос» — 1 выдох в полость рта на протяжении 2 секунд: необходимо пальцами сжать ноздри пострадавшего и провести выдох, осуществляя при этом визуальный контроль за динамикой грудной клетки (расправление и поднятие). Соотношение надавливаний/вдохов ориентировочно составляет 30:2.
Дальнейшая медицинская помощь оказывается бригадой скорой помощи, которая и определяет перечень и первоочередность мероприятий: дефибриляция (при необходимости), ингаляция кислородом, купирование болевого синдрома (Анальгин, Кетопрофен), проведение инфузионной терапии (Реополиглюкин, Маннитол) и медикаментозная коррекция в зависимости от клинической симптоматики и состояния пострадавшего — адреномиметики (Адреналин), противосудорожные препараты (Оксибутират Натрия, Седуксен), антиаритмические средства (Амиодарон, Лидокаин) и другие.
Дальнейшее лечение и динамическое наблюдение за пострадавшим проводится в специализированном стационаре в зависимости от пораженных органов, а тактику ведения пострадавших согласовывают со специалистами различного профиля (травматологами, кардиологами, хирургами, нейрохирургами, офтальмологами и др.).