Дія електричного струму на організм. Електробезпека
Проходячи через організм, електричний струм справляє термічну, електролітичну і біологічне дії.
Термічна дія виражається в опіках окремих ділянок тіла, нагріванні кровоносних судин, нервів і т. П.
Електролітична дія виражається в розкладанні крові та інших органічних рідин, що викликає значні порушення їх фізико-хімічних складів.
Біологічна дія є особливим специфічним процесом, властивим лише живій тканині. Воно виражається в роздратуванні і порушенні живих тканин організму, що супроводжується мимовільними судорожними скороченнями м'язів, в тому числі м'язів серця і легенів. В результаті можуть виникнути різні порушення в організмі, в тому числі порушення і навіть повне припинення діяльності органів дихання і кровообігу. Подразнюючу дію струму на тканини організму може бути прямим, коли струм проходить безпосередньо по цих тканин і рефлекторним, т. Е. Через центральну нервову систему, коли шлях струму лежить поза цих тканин.
Все це різноманіття дій електричного струму призводить до двох видів ураження: електричним травм і електричним ударам.
Електричні травми - це чітко виражені місцеві пошкодження тканин організму, викликані впливом електричного струму або електричної дуги. Розрізняють такі електричні травми: електричні опіки, електричні знаки, металізація шкіри і механічні пошкодження.
Електричні опіки можуть бути викликані протіканням струму безпосередньо через тіло людини, а також впливом електричної дуги на тіло. У першому випадку опік виникає як наслідок перетворення енергії електричного струму в теплову і є порівняно легким (почервоніння шкіри, утворення пухирів). Опіки, викликані електричною дугою носять, як правило, важкий характер (омертвіння ураженої ділянки шкіри і обвуглювання тканин).
Електричні знаки - це чітко окреслені плями сірого або блідо-жовтого кольору діаметром 1-5 мм на поверхні шкіри людини, яка зазнала дії струму.
Електричні знаки безболісні і лікування їх закінчується, як правило, благополучно.
Металізація шкіри - це проникнення у верхні шари шкіри найдрібніших частинок металу, розплавився під дією електричної дуги. Зазвичай з плином часу хвора шкіра сходить, уражена ділянка набуває нормального вигляду і зникають хворобливі відчуття.
Механічні ушкодження є наслідком різких мимовільних судомних скорочень м'язів під дією струму, що проходить через людину. В результаті можуть відбутися розриви шкіри, кровоносних судин і нервової тканини, а також вивихи суглобів і навіть переломи кісток. Механічні ушкодження виникають дуже рідко.
Електричний удар - це збудження живих тканин організму проходить через нього електричним струмом, що супроводжується мимовільними судорожними скороченнями м'язів.
Розрізняють такі чотири ступені ударів: I - судорожне скорочення м'язів без втрати свідомості; II - судорожне скорочення м'язів з втратою свідомості, але зі збереженим диханням і роботою серця; III - втрата свідомості і порушення серцевої діяльності або подиху (або того й іншого разом); IV - клінічна смерть, тобто. Е. Відсутність дихання і кровообігу.
Клінічна ( «уявна») смерть - перехідний процес від життя до смерті, що наступає з моменту припинення діяльності серця і легенів.
У людини, що знаходиться в стані клінічної смерті, відсутні всі ознаки життя: він не дихає, серце його не працює, больові роздратування не викликають ніяких реакцій, зіниці очей розширені і не реагують на світло. Однак в цей період життя в організмі ще повністю не згасла, бо тканини його помирають не все відразу і не відразу згасають функції різних органів. У перший момент майже у всіх тканинах тривають обмінні процеси, хоча і на дуже низькому рівні і різко відрізняються від звичайних, але достатні для підтримки мінімальної життєдіяльності. Ці обставини дозволяють, впливаючи на більш стійкі життєві функції організму, відновити згасаючі або щойно згаслі функції, т. Е. Оживити вмираючий організм.
Першими починають гинути дуже чутливі до кисневого голодування клітини кори головного мозку, з діяльністю яких пов'язані свідомість і мислення. Тому тривалість клінічної смерті визначається часом з моменту припинення серцевої діяльності і дихання до початку загибелі клітин кори головного мозку; в більшості випадків вона складає 4-5 хв, а при загибелі здорової людини від випадкової причини, наприклад від електричного струму, - 7-8 хв.
Біологічна (істинна) смерть - необоротне явище, що характеризується припиненням біологічних процесів у клітинах і тканинах організму і розпадом білкових структур; вона настає після закінчення періоду клінічної смерті.
Результат впливу електричного струму залежить від ряду факторів, у тому числі від електричного опору тіла людини, величини і тривалості протікання через нього струму, роду і частоти струму і індивідуальних властивостей людини.
Електричний опір тіла людини складається з опору шкіри і опору внутрішніх тканин.
Шкіра, вірніше її верхній шар, званий епідермісом, має товщину до 0,2 мм і складається в основному з мертвих ороговілих клітин, має більший опір, яке і визначає загальний опір тіла людини. Опір внутрішніх тканин людини незначно і становить 300-500 Ом.
При сухій чистій і непошкодженій шкірі опір тіла людини коливається в межах від 2 тис. До 2 млн. Ом. При зволоженні і забрудненні шкіри, а також при пошкодженні шкіри (під контактами) опір тіла виявляється найменшим - 300-500 Ом, т. Е. Доходить до значення, рівного опору внутрішніх тканин тіла. При розрахунках опір тіла людини приймається рівним 1000 Ом.
Величина струму, що протікає через тіло людини, є головним фактором, від якого залежить результат поразки: чим більше струм, тим небезпечніше його дія. Людина починає відчувати протікає через нього струм промислової частоти (50 Гц) щодо малого значення: 0,6-1,5 мА. Цей струм називається граничним відчутним струмом.
Струм 10-15 мА (при 50 Гц) викликає сильні і дуже хворобливі судоми м'язів рук, які людина подолати не в змозі, т. Е. Він не може розтиснути руку, якою стосується струмоведучих частини, не може відкинути провід від себе і виявляється як б прикутим до струмоведучих частини. Такий струм називається пороговим неминучий.
При 25-50 мА дію струму поширюється і на м'язи грудної клітки, що приводить до утруднення і навіть припинення дихання. При тривалому впливі цього струму - протягом декількох хвилин - може наступити смерть внаслідок припинення роботи легенів.
При 100 мА струм безпосередньо впливає і на м'яз серця, викликаючи його зупинку або фібриляцію, т. Е. Швидкі хаотичні і різночасові скорочення волокон серцевого м'яза (фібрил), при яких серце перестає працювати як насос. В результаті в організмі припиняється кровообіг і настає смерть.
Тривалість протікання струму через тіло людини впливає на результат поразки внаслідок того, що з часом різко зростає струм за рахунок зменшення опору тіла і накопичуються негативні наслідки впливу струму на організм.
Рід і частота струму в значній мірі визначають ступінь ураження. Найбільш небезпечним є змінний струм з частотою від 20 до 1000 Гц. При частоті менше 20 або більше 1000 Гц небезпека ураження струмом помітно знижується.
При постійному струмі пороговий відчутний струм підвищується до 6-7 мА, а граничний неотпускающий ток - до 50-70 мА. Токи частотою понад 500 000 Гц не роблять дратівної дії на тканини і тому не викликають ураження електричним струмом. Однак вони зберігають небезпеку за умовами термічних опіків.
Індивідуальні властивості людини - стан здоров'я, підготовленість до роботи в електричній установці і інші чинники також мають значення для результату поразки. Тому обслуговування електроустановок доручається особам, які пройшли медичний огляд і спеціальне навчання.