Действие электрического тока

Человек встречается с повреждающим действием переменного, постоянного электрического тока, атмосферного (молнии), высоковольтных линий электропередач. Электротравма составляет 2,5 % всех травм.

В целом интенсивность повреждения зависит от вида тока и его параметров, путей прохождения и реактивности организма.

Так, атмосферное электричество (молнии) имеет напряжение, исчисляемое миллионами вольт, и поэтому повреждение обычно ведет к смерти. Повреждающее действие постоянного тока связано с явлениями электролиза и накоплением на полюсах продуктов, обладающих кислыми и основными свойствами. При местном действии это проявляется в виде коагуляции (коагуляционный и колликвационный некроз). На месте повреждения формируется химический ожог. Это так называемое электрохимическое действие электрического тока.

В промышленности и в быту человек чаще встречается с повреждающим действием переменного тока. При этом поражающий эффект зависит от ряда его параметров (напряжения, силы и частоты тока) и продолжительности повреждающего воздействия.

В основе повреждения лежит нарушение упорядоченного движения электронов в атомах. Это делает понятным расстройства заряда мембраны клетки, функции синтеза и генерации макроэргов. Кроме того, вследствие возбуждения рецепторного аппарата важное значение в патогенезе электротравмы принадлежит рефлекторным реакциям и нарушениям функции нервной и эндокринной систем.

Известно, что электрический ток с напряжением 30-35 вольт является безопасным для человека. Электрический ток с напряжением 127-220 вольт и выше опасен для жизни, т.к. может вызвать летальный исход. Чем больше сила и время действия, тем больше повреждение: при токе силой 1 мА имеет место раздражающий эффект, 15 мА - судорожный и 100 мА - смертельный эффект. Известно, что переменный ток характеризуется частотой 50-60 Гц. Это наиболее опасная частота.

Важное значение в исходе электротравмы имеет направление или путь прохождения тока. Наиболее опасные пути прохождения тока — через сердце и головной мозг. При прохождении электрического тока через сердце развивается фибрилляция или остановка сердца, а через головной мозг - остановка дыхания или сердца, вследствие поражения клеток жизненно важных центров - дыхания и сосудодвигательного.

Реактивность организма оказывает существенное влияние на исход электротравмы, что во многом определяется снижением его чувствительности и мобилизацией компенсаторно-защитных реакций. Показано уменьшение повреждающих эффектов электрического тока в состоянии сна, наркоза или резкого возбуждения. Наоборот, при недостаточности надпочечников, гиперфункции щитовидной железы, тимико-лимфатическом синдроме, перегревании, заболеваниях сердечно-сосудистой системы и других заболеваниях, а также голодании усиливается повреждающее действие электрического тока. Увеличивают повреждающее действие электрического тока высокая влажность и температура окружающей среды, усиленное потоотделение, уменьшение атмосферного давления.

Основные феномены повреждения электрическим током

Выделяют общее и местное действие. Общее действие переменного тока проявляется в генерализованном спазме поперечно-полосатой и гладкой мускулатуры, вследствие чего первоначально повышается системное артериальное давление, происходит непроизвольное мочевыделение и дефекация, сопровождающиеся судорогами, остановкой дыхания в фазе максимального выдоха. Вследствие спазма дыхательной мускулатуры и нарушения движения грудной клетки, остановки дыхания в фазе максимального выдоха человек не может позвать на помощь. Важным общим проявлением является боль, носящая крайне мучительный характер. Однако в месте вхождения и выхода тока развивается анестезия, которая, как считают, снижает повреждающий эффект. В связи с развитием фибрилляции или остановки сердца системное артериальное давление снижается.

В ряде случаев возможен механический отрыв частей тела (пальцев, кистей, конечностей), разрывы мышц, трещины костей. Как правило, это наблюдается при поражении током высокого напряжения, при котором в результате мгновенного образования большого количества тепла и механической энергии возникает эффект взрыва, а повышенное давление воздуха отбрасывает человека в сторону (К.А. Ажибаев). По интенсивности электротравмы выделяют 4 степени ее: первая - судорожное сокращение мышц, без потери сознания; вторая - судорожное сокращение мышц с потерей сознания; третья - потеря сознания, нарушение функций сердечно-сосудистой системы или дыхания; четвертая - клиническая смерть.

Таким образом, повреждающее действие электрического тока связано с рядом его эффектов - электрохимическим, электротермическим и электромеханическим. После электротравмы больные жалуются на слабость, ощущение тяжести. Объективно отмечается угнетение сознания или повышенное возбуждение.

Линии высоковольтных передач (ЛЭП) создают электрическое поле, достигающее нередко десятков киловольт/м . Изменяя движение заряженных частиц в атомах, они оказывают неблагоприятное влияние на функцию клеток и организма в целом. Показано, что даже профессионалы, осуществляющие ремонт ЛЭП, могут находиться в зоне действия ее электрического поля (15 кВ/м ) не более 1,5 часов в

день, а при напряжении электрического поля 20 кВ/м -не более 10 мин. Допустимый уровень напряженности электрического поля в местах жилой застройки - не более 1 кВ/м² (В.В. Энговатов).