Какое действие оказывает электрический ток на живую ткань

Виды действия электрического тока

Какое действие оказывает электрический ток на живую ткань

Опасность поражения людей электрическим током на производстве и в быту появляется при несоблюдении мер безопасности, а также при отказе или неисправности электрического оборудования и бытовых приборов.

 По сравнению с другими видами производственного травматизма электротравматизм составляет небольшой процент, однако по числу травм с тяжелым и особенно летальным исходом занимает одно из первых мест.

На производстве из-за несоблюдения правил электробезопасности происходит 75% электропоражений.

Электрический ток представляет собой упорядоченное движение электрических зарядов. Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна разности потенциалов, то есть напряжению на концах участка и обратно пропорциональна сопротивлению участка цепи.

Прикоснувшись к проводнику, находящемуся под напряжением, человек включает себя в электрическую цепь, если он плохо изолирован от земли или одновременно касается объекта с другим значением потенциала.

 В этом случае через тело человека проходит электрический ток.

Глубина и характер действия электрического тока на организм человека в первую очередь зависит от рода и силы тока, а также продолжительности (по времени) его воздействия, непосредственному пути протекания тока через человеческое тело, психологического и физического состояния. Известно, что электрическое сопротивление человека при неповрежденной сухой коже (в нормальных условиях) приравнивается сотням килоом, но в случае неблагоприятных условий может снизиться до тысячи Ом.

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.

Проходя через организм человека, электрический ток оказывает термическое, электролитическое и механическое (динамическое) действия, являющиеся обычными физико-химическими процессами, присущими как живой, так и неживой материи; одновременно электрический ток оказывает биологическое действие, которое является специфическим процессом, свойственным лишь живой ткани.

Термическое действие тока

Термическое действие тока проявляется в ожогах отдельных участков тела, нагреве до высокой температуры кровеносных сосудов, нервов, сердца, мозга и других органов, находящихся на пути тока, что вызывает в них серьезные функциональные расстройства.

Электрические ожоги возникают в результате нагрева тканей человека протекающим через него электрическим током силой более 1 А. Ожоги могут быть поверхностные, когда поражаются кожные покровы, и внутренние — при поражении глубоколежащих тканей тела. По условиям возникновения различают контактные, дуговые и смешанные ожоги.

Токовый ожог обусловлен прохождением тока через тело человека в результате контакта с токоведущей частью и является следствием преобразования электрической энергии в тепловую.

Различают четыре степени ожогов:

I   — покраснение кожи;

II  — образование пузырей;

III — омертвение всей толщи кожи;

IV  — обугливание тканей.

Тяжесть поражения организма обуславливается не степенью ожога, а площадью обожженной поверхности тела.

Токовые ожоги возникают при напряжении не выше 1 2 кВ и являются в большинстве случаев ожогами I и II степени; иногда бывают и тяжелые ожоги.

Дуговой ожог. При более высоких напряжениях между токоведущей частью и телом человека образуется электрическая дуга (температура дуги выше 3500 градусов С и у нее весьма большая энергия), которая и причиняет дуговой ожог. Дуговые ожоги, как правило, тяжелые III и IV  степени.

 Поражение электрическим током свыше 50В вызывает тепловой и электролитический эффект. Чем выше напряжение и продолжительнее действие, тем тяжелее поражения, вплоть до смертельного исхода.

Электролитическое действие тока

Электролитическое действие тока выражается в разложении органической жидкости, в том числе и крови, что сопровождается значительными нарушениями ее физико-химического состава.

Другое электрохимическое действие электрического тока заключается в поражении клеточных мембран, а также в перемещении интра- и экстраклеточных ионов, что приводит к повреждению клеток и изменению концентрации неорганических ионов и поляризации в электрическом поле больших электрических заряженных молекул, таких, как белки.

 Электрохимическое действие тока проявляется в электролизе. При прохождении через ткани постоянного тока электролиз приводит к поляризации клеточных мембран — на одних участках тканей скапливаются положительно заряженные ионы (у анода возникает кислая реакция), у катода скапливаются отрицательно заряженные ионы (возникает щелочная реакция).

Изменение распределения ионов существенно меняет функциональное состояние клеток. Помимо передвижения ионов, происходит передвижение и белковых молекул. В результате такого процесса кислота отнимает воду и наступает коагуляция белков, а в участках щелочной реакции происходит набухание коллоидов и возникает колликвационный (влажный) некроз тканей.

Действие переменного тока также обусловлено смещением ионов из равновесного положения. Движение ионов происходит с частотой приложенного переменного тока.

При низкой частоте порядка 50-100 Гц смещения ионов таковы, что возникает изменение их концентрации у клеточной мембраны с соответствующими нарушениями биологических функций (мембранного потенциала, проницаемости и пр.). При средних частотах (до 3000 Гц) путь пробегов ионов уменьшается, уменьшается и повреждающее действие тока.

При высоких частотах тока порядка сотен килогерц смещения ионов становятся малыми, соизмеримыми с их смещениями при тепловом движении, что уже не вызывает изменения концентрации ионов у мембран и не оказывает повреждающего действия.

Механическое (динамическое) действие тока

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.

Электромеханическое (динамическое) действие тока может осуществляться двумя путями: посредством прямого перехода электроэнергии в механическую и действием образующегося пара и газа.

Происходит расслоение тканей, даже отрыв частей тела, образование ран типа резаных, переломы костей, вывихи суставов, травмы черепа, сотрясения мозга и т.д.

Совместное действие тепловой и механической энергии оказывает взрывоподобный эффект, повышенное давление воздушных масс может отбросить человека в сторону.

Механическое (динамическое) действие тока выражается в расслоении, разрыве и других подобных повреждениях различных тканей организма, в том числе мышечной ткани, стенок кровеносных сосудов, сосудов легочной ткани и т. д., в результате электродинамического эффекта, а также мгновенного взрывоподобного образования пара от перегретой током тканевой жидкости и крови.

Наблюдающийся в ряде случаев при воздействии токов высокого напряжения разрыв кожи, отрыв уха, пальцев и т. д. связан с механическим (динамическим) действием тока. Иногда при воздействии токов высокого напряжения в костях отмечались зигзагообразные, напоминающие молнию каналы. Они также объясняются механическим действием тока.

Механические повреждения являются следствием непроизвольных сокращений мышц организма под действием тока. При этом возможны разрывы кожи, кровеносных сосудов и нервной ткани, вывихи суставов и даже переломы костей. К данному виду травм относятся также ушибы и переломы, связанные с падением человека с высоты, ударами об оборудование или элементы здания в результате непроизвольного движения пли потери сознания при воздействии тока.

Сопутствующими опасностями могут стать, например, механические повреждения из-за падения пострадавшего с высоты (лестница, на которой он стоял, ремонтируемый механизм и др.) в момент прекращения действия тока при воздействии тока пострадавший мог удерживаться на высоте из-за рефлекторно сжимавших источник тока рук. В этом случае прежде всего необходимо обеспечить пострадавшему безопасное приземление (с помощью других людей или мягких покрытий) или предупредить его падение.

Все местные повреждения тканей (ожоги, разрывы тканей и т. д.) лечат консервативно. Эти изменения, как правило, являются асептическими и поэтому хорошо заживают.

Биологическое действие тока

Биологическое действие тока проявляется в раздражении и возбуждении живых тканей организма, а также в нарушении внутренних биоэнергетических процессов, протекающих в нормально функционирующем 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 характеризующееся тем, что живые образования переходят из состояния относительного физиологического покоя в состояние специфической для них деятельности.

Так, если электрический ток проходит непосредственно через мышечную ткань, то возбуждение, обусловленное раздражающим действием тока, проявляется 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. Иными словами, ток может вызывать возбуждение и тех тканей, которые не находятся на его пути.

Дело в том, что электрический ток, проходя через тело человека, вызывает раздражение рецепторов — особых клеток, имеющихся в большом количестве во всех тканях организма и обладающих высокой чувствительностью к воздействию факторов внешней и внутренней среды. Раздражение рецепторов вызывает возбуждение находящихся возле них чувствительных нервных окончании, от которых волна возбуждения в виде нервного импульса передается со скоростью примерно 27 м/с по нервным путям в центральную нервную систему.

Центральная нервная система перерабатывает нервный импульс и передает его подобно исполнительной команде рабочим органам — мышцам, железам, сосудам, которые могут находиться вне зоны прохождения тока.

При обычных, естественных раздражениях рецепторов центральная нервная система обеспечивает целесообразную ответную деятельность соответствующих органов тела.

Например, при случайном прикосновении к горячему предмету человек непроизвольно отдернет от него руку, чем избавится от опасного воздействия.

В случае же чрезмерного или необычного для организма раздражающего действия, например, электрического тока, центральная нервная система может подать нецелесообразную (не нужную для организма) исполнительную команду, что может привести к серьезным нарушениям деятельности жизненно важных органов, в том числе сердца и легких, даже если эти органы не лежат на пути тока.

Как известно, в живой ткани, и в первую очередь в мышцах, в том числе и в сердечной мышце, а также в центральной и периферической нервных системах постоянно возникают электрические потенциалы — биопотенциалы, которые связаны с возникновением и распространением процесса возбуждения, т. е. с переходом живой ткани в состояние активной деятельности.

Внешний ток, взаимодействуя с биотоками, значения котopыx 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.

Источник: https://elektrik52.ucoz.ru/load/vidy_dejstvija_ehlektricheskogo_toka/1-1-0-2

Биологическое воздействие электрического тока на организм человека

Какое действие оказывает электрический ток на живую ткань

Электрический ток имеет исключительно разрушительное воздействие на системы организма человека. Существует масса нюансов, которые связаны с работой, воздействием на человека и безопасностью работника. Если случилась неприятность, связанная с электричеством, нужно готовиться к сложным последствиям, которые могут проявиться через несколько лет после происшествия.

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.

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».

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.

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.

Биологическое и механическое воздействия

Степень поражения может быть разной и накладывает свой отпечаток на живые ткани. Ток может оставлять термический, электролитический, механический и биологический «отпечаток». Обычно выделяют именно последние 2-е категории.

Механическое, или как его еще называют динамическое, влияние электротока определяется расслоением и разрывом разных тканей. Этому подвержена в основном мышечная и легочная ткань, стенки сосудов кровеносной системы. Это случается под действием электродинамического эффекта, а также мгновенного взрывоподобного образования пара от перегретой тканевой жидкости и крови.

Биологическое воздействие электрического тока на организм человека можно понять по активизации живых тканей, смене их функциональности. Дополнительно происходит нарушение внутренних биоэлектрических процессов, которые до этого момента протекали в нормальном режиме. Эта работа напрямую действует на жизнеспособные функции. Биологическое воздействие тока в этой интерпретации считается весьма опасным типом.

Дополнительная информация! Определение типа воздействия может помочь в процессе лечения.

Термическое — выдает себя ожогами на определенных участках тела. Происходит нагрев кровеносных сосудов до очень высоких температур, нервных окончаний, сердца, мозга и остальных органов. Такой перегрев вызывает в тканях серьезные расстройства их функций. Происходит разложение органической жидкости, а именно лимфы, крови, клеточной жидкости.

Это сопровождается значительными нарушениями в жидкостях организма, его физических свойств. Многие изменения приходятся на химический состав.

Виды действия

Тело — это замечательный проводник для тока. При этом разные ткани тела оказывают неодинаковое сопротивление. На этот показатель влияют многие факторы: возраст человека, влажность и жирность кожи, рост, вес, пол. Дополнительными, а именно переменными фактора, является окружающая среда, настроение, количество воды в организме, состояние иммунной системы.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что такое ква в энергетике

Сила тока является значимым фактором. Действие тока на организм человека определяется спектром силы тока:

В каждом из случаев проявляются свои последствия.

Электротоком силой от 0,5 до 1,5 мА

Человек точно будет ощущать воздействие проходящего тока, если его сила составляет 0,6-1,5 мА. Этот показатель определяется пороговым ощутимым типом. Он не представляет значимой опасности. Человек без помощи посторонних может прервать контакт с источником электротока.

Это незначительное действие электрического тока, которое проявляется легким покалыванием или пощипыванием.

Силой в 15 мА

При силе тока 10-15 мА человек уже не в состоянии оторвать руку от электропроводов, разорвать цепь. Такой ток условно называют «неотпускающим». Эта величина провоцирует сокращение мышц кисти руки и предплечья. Болезненные ощущения значительные. В результате, пострадавший не может отбросить провод. От продолжительности такого действия могут произойти изменения в организме.

Силой выше 25 мА

Сила тока в 50 мА провоцирует поражение органов дыхания и системы кровообращения. При 100 мА наступает фибрилляция сердца — орган останавливает свою работу, кровообращение прекращается.

Электролитическое действие тока на организм человека выражается в форме резкой остановки сердца, паралича дыхания.

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:

  • 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.

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

Как оказать первую медицинскую помощь

Электролитическое действие тока может проявляться в каком угодно виде, но оказывать первую медицинскую помощь в таких случаях должен уметь каждый. Помощь может спасти жизнь человека.

Алгоритм предварительных действий:

  1. Сделать звонок в скорую помощь.
  2. При возможности, обесточить электроустановку — нужно максимально быстро остановить действие электротока на человека.
  3. Установка может обесточиться методом обрезания кабеля.
  4. Оттянуть потерпевшего подальше от того места, где все еще работает электроустановка.
  5. Под упавшего в обязательном порядке рекомендуется уложить сухую доску или фанерную основу (нужно учитывать внешние условия).
  6. Проверить присутствует ли пульс. Замеры произвести на запястье и шее.
  7. Посмотреть на состояние зрачков: слишком большие зрачки точно укажут на ухудшение кровоснабжения мозга.

Как же помочь человеку так, чтобы спасти жизнь и не усугубить ситуацию:

  1. Обеспечить покой. Желательно выбрать удобное для человека положение тела. При этом стоит учитывать особенность расположения травм.
  2. Нужно в обязательном порядке проверить проходимость дыхательных путей. Во рту может скопиться слизь или кровь. Нужно убрать инородную жидкость.
  3. Нужно с постоянной периодичностью контролировать дыхательную функцию и пульс. При необходимости (нет признаков жизнедеятельности, остановилось дыхание) нужно делать искусственное дыхание и непрямой массаж сердца.
  4. При наличии механических повреждений тела и его покровов требуется остановить кровь, наложить повязку или шину.

Продолжать воздействовать до того момента, пока не приедет скорая помощь.

Меры безопасности

Чтобы не пострадать от электрического тока, нужно придерживаться мер безопасности. Достаточно учитывать самые простые правила эксплуатации электрических приборов на бытовом уровне. Не стоит испытывать судьбу и применять средства индивидуальной защиты при работе с электрическими проводами — резиновые перчатки, изолирующий коврик под ноги. Но лучше всего прекратить подачу электротока, выключив источник.

Электроток — это не только помощник, но и постоянная угроза для существования. Жертвой «друга человечества» может стать каждый. Важно придерживаться правил использования этого ресурса, так как действие электротока на организм весьма негативное и часто приводит к летальному исходу. Важно знать возможные проявления и влияния на тело и его системы при разных условиях.

Воздействие электрического тока на организм человека

5.7.1. Воздействие электрического тока

Проходя через тело человека, ток оказывает терми­ческое, электролитическое, механическое и биологиче­ское воздействие.

Термическое воздействие проявля­ется ожогами отдельных участков тела, нагревом кро­веносных сосудов, нервов и других тканей, вызывая в них существенные функциональные расстройства. Электролитическое воздействие выражается в разложе­нии биологических жидкостей, в том числе крови, в ре­зультате чего нарушается их физико-химический состав.

Механическое воздействие приводит к расслоению, раз­рыву тканей организма в результате электродинамиче­ского эффекта, а также взрывоподобного образования пара, образующегося при вскипании биологических жидкостей под действием тока. Биологическое воздейст­вие проявляется раздражением и возбуждением тканей организма, нарушением жизненно важных биологиче­ских процессов, в результате чего возможны остановка сердца и прекращение дыхания.

Внешний ток может подавить весьма малые биотоки, протекающие в теле человека, и тем самым вызвать серьезные расстройства в организме вплоть до его гибели.

Рассмотренные воздействия тока на организм часто приводят к электротравмам, которые условно разделя­ют на общие (электрические удары) и местные, причем часто они возникают одновременно, образуя смешанные электропоражения.

Под электрическим ударом понимают возбуждение тканей организма проходящим через него током, про­являющееся в виде судорог мышц тела. Тяжесть послед­ствий такого воздействия различна: от слабого сокраще­ния мышц в местах входа и выхода тока до существенных нарушений, в том числе прекращения функционирова­ния сердца и легких.

Даже при несмертельной электротравме электрокардиограмма пострадавшего несет на себе признаки коронарной недостаточности, а морфо­логические исследования в ряде случаев показывают наличие инфаркта миокарда.

Нередко у пострадавших наблюдаются отдаленные (от 10 дней до 2 лет и более после травмы) последствия электроударов: заболевания щитовидной железы, половых органов, раннее появле­ние артериосклероза, развитие диабета, сердечно-сосу­дистых, вегетативно-эндокринных и нервно-психиче­ских расстройств.

Источник: https://electrik-ufa.ru/raznoe/biologicheskoe-vozdejstvie-elektricheskogo-toka-na-organizm-cheloveka

Действие электрического тока на организм человека

Какое действие оказывает электрический ток на живую ткань

Электроэнергетическая отрасль (электрические станции, электрические сети) насыщена электроустановками, которые являются фактором повышенной опасности из?за возможности травмирующего действия на человека электрического тока со всеми вытекающими последствиями. Действие электрического тока на организм человека носит многообразный характер.

Электрический ток, проходя через тело человека, оказывает тепловое, химическое и биологическое воздействие.

Тепловое (термическое) действие проявляется в виде ожогов участка кожи, перегрева различных органов, а также возникающих в результате перегрева разрывов кровеносных сосудов и нервных волокон.

Химическое (электролитическое) действие ведет к электролизу крови и других содержащихся в организме человека растворов, что приводит к изменению их физико-химических составов, а значит, и к нарушению нормального функционирования организма.

Биологическое действие проявляется в опасном возбуждении живых клеток и тканей организма, в результате чего они могут погибнуть.

Степень опасного и вредного воздействия на человека электрического тока зависит от:

  1. параметров электрического тока, протекающего через тело человека (величины напряжения, частоты, рода тока приложенного к телу),
  2. пути тока через тело человека (рука-рука, рука-нога, нога-нога, шея-ноги и др.),
  3. продолжительности воздействия тока через тело человека,
  4. условий внешней среды (влажности и температуры),
  5. состояния организма человека (толщины и влажности кожного покрова, состояния здоровья и возраста).

Опасное и вредное воздействие на людей электрического тока проявляется в виде электрических ударов и электротравм.

Электрическим ударом называется такое действие электрического тока на организм человека, в результате которого мышцы тела (например, рук, ног и т.д.) начинают судорожно сокращаться.

В зависимости от величины электрического тока и времени его воздействия, человек может находиться в сознании или без сознания, но при этом обеспечивается нормальная работа сердца и дыхания. В более тяжелых случаях потеря сознания сопровождается нарушением работы сердечно-сосудистой системы человека и ведет даже к смертельному исходу. В результате электрического удара возможен паралич важнейших органов тела человека (сердца, легких, мозга и т.д.).

Электрической травмой называется такое действие электрического тока на организм человека, при котором повреждаются ткани и внутренние органы человека (кожа, мышцы, кости и т.п.).

Особую опасность представляют электротравмы в виде ожогов в месте контакта тела человека с токоведущими частями электроустановок или ожоги электрической дугой, в том числе металлизация кожи (металлизация кожи — это проникновение в верхние слои кожи мельчайших частичек металла при горении дуги). А также различные механические повреждения (ушибы, ранения, переломы), возникающие из-за резких непроизвольных движений человека при воздействии на него электрического тока. (Возможны вторичные последствия, вызванные падением с высоты, непроизвольными ударами).

В результате тяжелых форм электрического удара и электротравм, человек может оказаться в состоянии клинической смерти – у него прекращается дыхание и кровообращение. При отсутствии медицинской помощи клиническая смерть может перейти в смерть биологическую. Однако в ряде случаев при правильной медицинской помощи (искусственном дыхании и массаже сердца) можно добиться оживления пострадавшего.

Непосредственными причинами смерти человека, пораженного электрическим током, является прекращение работы сердца, остановка дыхания и, так называемый, электрический шок.

Прекращение работы сердца возможно в результате непосредственного действия электрического тока на сердечную мышцу или, рефлекторно, из-за паралича нервной системы. При этом может наблюдаться полная остановка сердца или, так называемая, фибрилляция, при которой волокна сердечной мышцы (фибриллы) приходят в состояние быстрых хаотических сокращений.

Остановка дыхания из-за паралича мышц грудной клетки может быть результатом или непосредственного прохождения электрического тока через область грудной клетки или рефлекторно, вследствие паралича нервной системы.

Нервная реакция организма человека на возбуждение электрическим током, которая проявляется в нарушении нормального дыхания, кровообращения и обмена веществ называется электрическим шоком.

При длительном шоковом состоянии может наступить смерть. Если же вовремя оказать пострадавшему медицинскую помощь, то шоковое состояние может быть снято без последствий для человека.

Основным фактором, определяющим исход поражения человека электрическим током, является значение электрического тока, протекающего через тело человека. Величина тока в теле человека определяется приложенным напряжением и электрическим сопротивлением человека.

Сопротивление человека зависит от ряда факторов. Необходимо иметь в виду, что различные ткани и органы человеческого организма обладают разным удельным сопротивлением.

Наибольшую величину имеет сопротивление сухой кожи и костная ткань, тогда как сопротивление крови и спинномозговой жидкости невелико.

Роговой верхний слой кожи человека не имеет кровеносных сосудов и обладает очень большим удельным сопротивлением – около 108 Ом×см. Внутренние слои кожи, насыщенные кровеносными сосудами, железами и нервными окончаниями имеют незначительное удельное сопротивление.

Условно можно рассматривать тело человека как часть электрической цепи, состоящей из 3-х последовательно соединенных участков: кожа — внутренние органы – кожа.

Принципиальная электрическая схема замещения человека представлена на рис. 1.1.

Рис.1.1 Принципиальная электрическая схема замещения человека, где: Гк — сопротивление кожи; Ск — ёмкость между электродом и внутренней частью тела; Гвн — сопротивление внутренних органов

Величина емкости (ск) в общем незначительна и поэтому ее часто принебрегают, принимая во внимание лишь величину сопротивления 2rк +rвн.

Сопротивление тела человека (Rh) является величиной переменной, зависящей от состояния кожи человека (толщина рогового покроя кожи, влажности) и окружающей среды (влажности и температуры).

Поверхностный кожный покров, состоящий из наслоения ороговевших клеток, имеет большое сопротивление – в сухом состоянии кожи оно может иметь значения до 500 кОм.

Повреждение рогового покрова кожи (порезы, царапины, ссадины) снижают сопротивление тела человека до 500-700 Ом, что пропорционально увеличивает опасность поражения человека электрическим током.

Гораздо меньшее сопротивление электрическому току оказывают мышечные, жировые, костные ткани, кровь, нервные волокна. В целом сопротивление внутренних органов человека составляет 400-600 Ом.

В электрических расчетах за расчетное значение сопротивления тела человека принимается величина 1000 Ом.

Величина тока и напряжения

Основным фактором, влияющим на исход поражения человека электрическим током, является величина тока, которая согласно закону Ома зависит от величины приложенного напряжения и сопротивления тела человека.

Эта зависимость не является линейной, так как при напряжениях около 100 В и выше наступает пробой верхнего рогового слоя кожи, вследствие чего электрическое сопротивление человека резко уменьшается (становится равным rвн), а ток возрастает.

Напряжение, приложенное к телу человека, также влияет на исход поражения, но лишь постольку, поскольку оно определяет значение тока, проходящего через человека.

Род и частота электрического тока

Воздействие на человека постоянного и переменного тока различно — переменный ток промышленной частоты опаснее постоянного тока того же значения. Случаев поражения в электроустановках постоянным током в несколько раз меньше, чем в аналогичных установках переменного тока при более высоких напряжениях (более 300 В) постоянный ток более опасен, чем переменный (из?за интенсивного электролиза).

С увеличением частоты переменного тока полное сопротивление тела уменьшается, что приводит к увеличению тока через человека, а следовательно, повышается опасность поражения. Наибольшую опасность представляет ток с частотой от 50 до 1000 Гц; при дальнейшем повышении частоты опасность поражения уменьшается и полностью исчезает при частоте 45-50 кГц. Эти токи сохраняют опасность ожогов. Снижение опасности поражения током с ростом частоты становится практически заметным при 1-2 кГц.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как найти мощность в цепи

Источник: http://ohrana-bgd.ru/elektro/elektro1_01.html

Действие электрического тока на организм человека: биологическое и механическое воздействие

Электрический ток имеет исключительно разрушительное воздействие на системы организма человека. Существует масса нюансов, которые связаны с работой, воздействием на человека и безопасностью работника. Если случилась неприятность, связанная с электричеством, нужно готовиться к сложным последствиям, которые могут проявиться через несколько лет после происшествия.

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».

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.

Биологическое и механическое воздействия

Степень поражения может быть разной и накладывает свой отпечаток на живые ткани. Ток может оставлять термический, электролитический, механический и биологический «отпечаток». Обычно выделяют именно последние 2-е категории.

Вам это будет интересно  Особенности коэффициента пульсации

Механическое, или как его еще называют динамическое, влияние электротока определяется расслоением и разрывом разных тканей. Этому подвержена в основном мышечная и легочная ткань, стенки сосудов кровеносной системы. Это случается под действием электродинамического эффекта, а также мгновенного взрывоподобного образования пара от перегретой тканевой жидкости и крови.

Механическое проявление удара током

Биологическое воздействие электрического тока на организм человека можно понять по активизации живых тканей, смене их функциональности. Дополнительно происходит нарушение внутренних биоэлектрических процессов, которые до этого момента протекали в нормальном режиме. Эта работа напрямую действует на жизнеспособные функции. Биологическое воздействие тока в этой интерпретации считается весьма опасным типом.

Дополнительная информация! Определение типа воздействия может помочь в процессе лечения.

Термическое — выдает себя ожогами на определенных участках тела. Происходит нагрев кровеносных сосудов до очень высоких температур, нервных окончаний, сердца, мозга и остальных органов. Такой перегрев вызывает в тканях серьезные расстройства их функций. Происходит разложение органической жидкости, а именно лимфы, крови, клеточной жидкости.

Термическое поражение

Это сопровождается значительными нарушениями в жидкостях организма, его физических свойств. Многие изменения приходятся на химический состав.

Электротоком силой от 0,5 до 1,5 мА

Человек точно будет ощущать воздействие проходящего тока, если его сила составляет 0,6-1,5 мА. Этот показатель определяется пороговым ощутимым типом. Он не представляет значимой опасности. Человек без помощи посторонних может прервать контакт с источником электротока.

Незначительные показатели

Это незначительное действие электрического тока, которое проявляется легким покалыванием или пощипыванием.

Силой в 15 мА

При силе тока 10-15 мА человек уже не в состоянии оторвать руку от электропроводов, разорвать цепь. Такой ток условно называют «неотпускающим». Эта величина провоцирует сокращение мышц кисти руки и предплечья. Болезненные ощущения значительные. В результате, пострадавший не может отбросить провод. От продолжительности такого действия могут произойти изменения в организме.

Вам это будет интересно  Все об электричестве

Силой выше 25 мА

Сила тока в 50 мА провоцирует поражение органов дыхания и системы кровообращения. При 100 мА наступает фибрилляция сердца — орган останавливает свою работу, кровообращение прекращается.

Электрический ток

Электролитическое действие тока на организм человека выражается в форме резкой остановки сердца, паралича дыхания.

Поражение электрическим током

Широкое применение электрического оборудования на производстве и в разнообразной электротехники в быту способствует возрастанию уровня электротравматизма, которым сопровождается поражение электрическим током. Электрический ток при определенных условиях является опасным поражающим фактором, негативно воздействующим на человеческий организм. На рис. ниже показана кисть человеческой руки, травмированная электротоком.

Воздействие электротока на человеческий организм

Механизм негативного влияния электротока на человеческий организм является сложным и многообразным. При своем прохождении через тело ток оказывает следующие виды воздействий:

  1. Термическое воздействие, проявляющееся нагревом кожи и ткани внутренних органов вплоть до ожогов, приводящих к повреждениям кровеносных сосудов, нервных волокон и мозга и омертвению тканей участков тела. При термических воздействиях отмечаются резкие функциональные расстройства систем жизнеобеспечения человека, например, внезапно возникающие кровотечения;
  2. Электролитическое воздействие, вызывающее электролиз лимфатической жидкости и разложение крови, нарушая физико-химический состав всех тканей организма;
  3. Биологическое воздействие, выражающееся в нарушении нормального протекания биоэлектрических процессов, присущих живой материи. Действие биотоков, управляющих внутренними движениями тканей человеческого организма, нарушается, что приводит к непроизвольным противоестественным судорожным сокращениям сердечных мышц и легкого. Живые клетки и ткани, с которыми связана жизнеспособность организма, приходят в опасное возбуждение от воздействия тока и могут погибнуть;
  4. Механическое действие электрического тока, которое вызывает расслоение и разрыв тканей за счет взрывоподобного по скорости образования пара из крови и лимфатической жидкости. Механическое действие провоцирует сильнейшие сокращения мышц, вплоть до разрыва мышечных волокон;
  5. Световое действие, характеризующееся электроофтальмией после воздействия мощного потока ультрафиолетового излучения от вспышки электрической дуги. Внешние признаки поражения электрическим током проявляются воспалением наружной оболочки глаза.

На рис. ниже показан глаз с признаками электроофтальмии.

Проявления электроофтальмии

Понятие электротравмы

Виды поражения электрическим током

Патофизиологическим результатом разнообразных воздействий электротоков различной силы на человека является поражение электрическим током, трактуемое ГОСТ Р МЭК 61140-2000 «Защита от поражения электрическим током. Общие положения по безопасности» как «физиологическое воздействие проходящего через тело человека электрического тока» (п.3.1).

Весь комплекс изменений анатомических соотношений в организме, нарушений функций систем, органов и тканей, сопровождающийся соответствующей реакцией организма на действие протекающего через него тока принято называть электротравмой.

В обиходной речи электротравмой называют повреждения электрическим током, фиксируемые визуально (ожог) или по ответной реакции организма следующего вида:

  • ощущение механического толчка или удара, когда происходит поражение током;
  • мышечные судороги с болевым эффектом;
  • фибрилляция сердца, выражающаяся в нарушении работы сердечной мышцы, вплоть до остановки сердца и клинической смерти.

Обратите внимание! Вероятность поражающего травмирования электротоком относится к категории неявных опасностей, поскольку отсутствуют внешние атрибуты и признаки реальной грозящей опасности, чтобы люди могли бы заблаговременно их обнаружить при помощи органов чувств (например, по аналогии «горячий-холодный» или «тупой-острый» предмет).

Степень тяжести поражения от удара электрическим током, в зависимости от реакции организма, подразделяется следующим образом:

  1. Первая степень – мышечные судороги, повышается артериальное давление, сильное головокружение, но без потери сознания;
  2. Вторая степень – мышечные судороги и потеря сознания, которое быстро возвращается, но надолго сохраняется состояние испуга. Иногда наблюдается частичный паралич;

Источник: https://amperof.ru/bezopasnost/porazhenie-elektricheskim-tokom.html

Электрическая энергия

Человек подвергается действию либо природного (молния, разряды электрических органов некоторых животных), либо технического (в промышленности, сельском хозяйстве, быту, на транспорте, в военных условиях и пр.) электричества.

Молния. При разрядах молнии на человека обычно оказывает кратковременное действие электричество огромного напряжения (иногда до миллионов вольт). Исходы поражения молнией чаще всего смертельны. Поражение молнией обусловливается действием электрического разряда как такового (паралич дыхания, остановка сердца) и рядом побочных влияний: механическим (отрывы тканей, частей тела), термическим (образование джоулева тепла — ожоги, обгорания) и др.

Электрический ток из сети. Поражает человека обычно при прямом контакте с проводниками, находящимися под током; токи высокого напряжения могут поражать разрядом через воздух или землю (вольтова дуга, шаговое напряжение).

Болезнетворное действие электрического тока определяют следующие факторы:

  • 1) физические параметры тока (напряжение, сопротивление, сила и частота);
  • 2) направление и продолжительность прохождения тока через тело;
  • 3) состояние реактивности организма человека в момент прохождения электрического тока.

Следует, однако, помнить, что общая реакция организма на поражение электрическим током не зависит от одного какого-либо фактора, а слагается в результате суммарного влияния всех указанных выше факторов в различных их сочетаниях. Особое значение имеет реактивность организма и состояние центральной нервной системы.

Зависимость повреждающего действия от физических параметров электрического тока

Сопротивление и электропроводность. Ткани организма состоят из плотных веществ, плохо проводящих электрический ток, и из жидкостей, содержащих растворы электролитов и являющихся относительно хорошими проводниками. Наилучшей электропроводностью обладает спинномозговая жидкость (ликвор). Близко к ней стоит сыворотка крови; несколько меньше электропроводность цельной крови и мышечной ткани.

Поскольку в организме все органы омываются тканевой жидкостью, они (кроме кости, лишенной надкостницы) в той или иной мере проводят электрический ток.

Электропроводность отдельных участков организма в значительной степени зависит от сопротивления кожи и подкожной жировой клетчатки, так как в более глубоких тканях ток идет множеством параллельных путей (петли тока), главным образом вдоль кровеносных и лимфатических сосудов, оболочек, нервных стволов, мышц.

Сопротивление электрическому току. Сопротивление тела человека и отдельных его тканей току может резко колебаться в зависимости от кровенаполнения органов, степени увлажнения (потоотделение), огрубения (мозоли), загрязнения кожи.

Центральная нервная система оказывает выраженное влияние на величину сопротивления тела человека электрическому току, изменяя степень кровенаполнения тканей, секрецию потовых желез и т. д. По степени сопротивления ткани организма распределяются следующим образом: кожа, сухожилия, кости, нервы, мышцы, кровь. Кожа, обладающая наибольшим сопротивлением, страдает при электротравме больше всего.

Ее сопротивление на месте контакта с проводником тока колеблется от 1000 до 2 000 000 ом. При воздействии тока кожа поражается и ее сопротивление значительно снижается.

Сопротивление тела человека в целом велико — в среднем около 100 000 ом с колебаниями от десятков тысяч до миллионов ом.

Действие ионизирующей радиации, воспаление, скарификация значительно снижают емкостное сопротивление — импеданс (рис. 6).

Сила тока. Считается, что повреждающее действие электрического тока на организм обусловлено силой тока и не специфично для приложенного напряжения.

При многих несчастных случаях, когда контакт тела с источником напряжения не очень плотен (сопротивление велико), даже при больших напряжениях сила тока может оказаться малой и поражение несущественным (боль, судорожное сокращение мышц).

Если же человек стоит на влажном грунте, так что контактное сопротивление между телом и грунтом мало, и если устанавливается хороший контакт между телом и источником напряжения, то даже при относительно малом напряжении ток может оказаться достаточно патогенным вплоть до смертельного исхода.

Напряжение тока. При прочих равных условиях патогенное действие электрического тока тем сильнее, чем выше его напряжение.

Принято считать относительно безвредным действие переменного тока (40—60 гц) напряжением ниже 40 в, ток до 100 в — условно патогенным (но возможен смертельный исход в особо неблагоприятных условиях), от 200 до 500 в — абсолютно патогенным и условно смертельным, выше 500 в — безусловно смертельным.

Однако напряжение тока имеет относительное значение в определении тяжести поражения, так как конечный эффект определяется сопротивлением тканей на пути прохождения электричества и силой тока.

В конечном итоге повреждающий эффект электричества (М) определяется одновременно и силой тока, и напряжением его, и сопротивлением тела человека, что может быть выражено следующей формулой:

где V — напряжение тока; Т — время прохождения тока через тело; R — сопротивление, оказываемое току, складывающееся из сопротивления кожи на месте входа тока R1 на месте выхода тока R2 и сопротивления промежуточных материалов (между телом человека и проводником тока, с одной стороны, между телом и землей — с другой) — R3.

Направление и время прохождения тока через тело. Эти факторы в известной степени определяют характер и степень поражения.

В эксперименте пропускание тока (при одних и тех же параметрах) через задние конечности животного вызывает болевой эффект и судороги мышц, пропускание тока через голову — судороги всего тела, паралич дыхания, электрошок. Пропускание тока через сердце вызывает его фибрилляцию и мерцательную аритмию.

Однако в жизни известны случаи, когда прохождение тока через голову оказывается менее опасным, чем через нижние конечности. Известны смертельные поражения, когда оба контакта тока приходились на одну руку и даже на один палец. Всегда опасно прохождение тока через сердце.

Вредность поражающего тока возрастает с увеличением времени прохождения тока через организм. Если время действия тока не превышает 0,02 секунды, ток в 1000 в не оказывает резкого патогенного действия. Электротравма в течение 1 секунды при таком же направлении неизбежно смертельна.

Состояние реактивности организма человека в момент прохождения электрического тока существенно отражается на последствиях электротравмы.

Так, повышение обмена веществ (тиреотоксикоз, перегревание), кровопотеря, алкогольное опьянение повышают чувствительность организма к поражающему действию электрического тока.

Внимание (эмоциональное напряжение и ожидание действия тока) значительно повышает устойчивость к току и, наоборот, утомление, снижение внимания увеличивают чувствительность к току.

Тяжесть электротравмы зависит и от степени насыщения организма кислородом — в условиях гипоксии чувствительность к току возрастает, при повышении рО2 в крови (например, в кессоне) опасность электротравмы уменьшается.

Механизм повреждений в организме при электротравме

Повреждения в организме при электротравме складываются из местных изменений на местах входа и выхода тока и общих реакций организма.

Местные изменения — ожоги, электрические знаки, электролиз.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Каким образом можно получить переменный ток

Знаки тока образуются на месте его прохождения, представляют собой небольшие участки на коже круглой или овальной формы, серовато-белого цвета, твердой консистенции, окаймленные волнообразным возвышением. По окружности поврежденных тканей нередко наблюдается ветвистый рисунок красного цвета, обусловленный параличом кровеносных сосудов (рис. 7).

Ожоги. Если при прохождении тока через тело контактное сопротивление велико, а напряжение достаточно, чтобы создать ток значительной силы, то контакты нагреваются настолько сильно, что может произойти ожог. Ожоги возникают в 70—80% случаев всех электротравм.

При прохождении тока через кости образуются «костные бусы», состоящие из фосфорнокислой извести и имеющие внутри пустоты. Возникают они вследствие расплавления фосфорнокислой извести и последующего превращения в твердое тело при понижении температуры после прекращения действия электрического тока. Образование пустот в них связано с превращением в пар под влиянием высокой температуры имеющихся в кости жидких масс.

Электролиз. Особенно выражен при пропускании тока низкой частоты или постоянного тока.

Электролиз приводит к поляризации клеточных мембран — на одних участках тканей скапливаются положительно заряженные ионы (у анода возникает кислая реакция), у катода скапливаются отрицательно заряженные ионы (возникает щелочная реакция).

Изменение распределения ионов существенно меняет функциональное состояние клеток. Например, пропускание через мозг прерывистого постоянного тока частотой 100 гц с формой импульса в виде трапеции приводит организм в состояние обезболивания — электронаркоза.

Под действием постоянного тока начинают передвигаться не только ионы, но и молекулы белков. Кислота отнимает воду у белков, вызывая их денатурацию, коагуляцию и омертвение тканей — коагуляционный некроз. В участках щелочной реакции происходит разбухание белков и образуется колликвационный некроз.

Общие реакции организма на электрический ток. Электротравма (электрошок) может быть смертельной и несмертельной.

Смертельная электротравма развивается быстро — возникают потеря сознания, остановка дыхания, снижение кровяного давления (стадия мнимой смерти), фибрилляция желудочков сердца и прекращение сердечной деятельности (истинная смерть).

Остановка дыхания вызывается:

  • а) повреждением электрическим током дыхательного центра;
  • б) его гипоксией в результате фибрилляции желудочков;
  • в) резким сужением питающих продолговатый мозг сосудов.

Остановка сердца может произойти в результате:

  • а) фибрилляция желудочков при прохождении тока непосредственно через сердце;
  • б) раздражения блуждающего нерва или сердечно-сосудистых центров;
  • в) очень сильного сужения коронарных сосудов.

При несмертельной электротравме происходит временная потеря сознания, кратковременная остановка дыхания, повышение артериального давления. После травмы остаются головокружение, головная боль,светобоязнь, тошнота. Артериальное давление часто понижено, дыхание поверхностное, пульс учащен.

Исход зависит и от функционального состояния центральной нервной системы перед электротравмой. Так, при ожидании действия тока электротравма оказывается ослабленной. Чувствительность организма к току можно уменьшить с помощью наркотических средств, усиливающих торможение коры больших полушарий.

Ультракороткие электрические волны (УКВ). Ультракороткие электрические волны (электромагнитные волны длиной от 1 м до 1 мм) оказывают на живые ткани двоякое действие: тепловое и специфическое (нетепловое).

Тепловое действие объясняется тем, что в переменном электрическом поле молекулы-диполи производят вращательные движения; при трении диполей о вязкую среду возникает тепло.

При очень больших частотах диполи не успевают вращаться, и тогда ионы и дипольные молекулы приходят в колебательное состояние.

Специфическое (нетепловое) действие ультракоротких электрических волн заключается в накоплении ионов около полупроницаемых мембран или поверхностей раздела биологических жидкостей. Благодаря этому может происходить обратимый процесс осаждения коллоидов, в то время как коагуляция белков от теплового действия ультракоротковолнового электричества необратима.

Под влиянием УКВ у человека наблюдается повышение температуры тела, а при длительном действии — общее утомление, тахикардия и сердечная аритмия, сонливость и головокружение. В эксперименте показано, что УКВ ускоряют свертываемость и оседание эритроцитов, увеличивают содержание сахара и уменьшают количество кальция в крови. Кровеносные сосуды сначала суживаются, а затем расширяются.

Длинноволновые излучения больше нагревают глубокорасположенные ткани, а более коротковолновые излучения вызывают нагревание поверхностных тканей.

Источник: https://spravr.ru/elektricheskaya-energiya.html

Кратко о специфике поражающего действия электрического тока на организм человека

Электроток — сила, способная перемещать тысячетонные грузы и плавить сталь. Убить человека для нее не составляет труда.

При этом для нас эта сила невидима, потому контакт с токоведущими элементами вполне вероятен. Далее в материале рассматривается действие электрического тока на организм человека.

Виды воздействия

Электричество оказывает на живой организм разнонаправленное действие:

  • тепловое (термическое).Если через человека пропустить ток, ткани его органов, сосудов и нервов начнут выделять тепло. Разряд значительной силы приводит к появлению ожогов и даже обугливанию;
  • электролитическое. Под влиянием тока, пропущенного сквозь органические жидкости, в них активируется электролизный процесс. Сопровождается он распадом растворов на ионы и катионы. У веществ, подвергшихся электролитической реакции, меняются физико-химические свойства. Функциональность клеток нарушается;
  • биологическое. На живую ткань ток действует возбуждающим образом. Выражается данное явление в нарушениях деятельности нервной системы, спазме мышц.

Особо важны три эффекта биологического воздействия:

  1. остановка сердца или его фибрилляция. Во втором случае мышечные волокна (фибриллы) сокращаются и расслабляются хаотично либо наблюдается их трепетание. Сердце теряет способность выполнять функцию насоса;
  2. спазм мышц: они судорожно сокращаются, не позволяя человеку отпустить токоведущий элемент;
  3. спазм дыхательных мышц. Сопровождается дисфункцией дыхательной системы и, как следствие, повышением концентрации углекислого газа в крови.

Контакт с токоведущими элементами может привести к смерти

Помимо этого организм подвергается общим расстройствам метаболизма, дыхательной, сердечной деятельности и прочих процессов. Совокупность вышеперечисленных признаков называют электрическим шоком.

Виды поражения организма

По объему воздействия на организм, поражения током делятся на два вида:

  • электротравмы;
  • электроудары.

Электрические травмы

Повреждения имеют четко выраженные границы, к ним относятся:

  1. ожоги. Наиболее часто встречающийся вид электротравмы, обусловлен термическим действием электричества. Сильнее всего обжигает дуговой разряд — его температура достигает 30000С. Порождают ее короткие замыкания в электрооборудовании напряжением до 10 кВ. Менее опасен ожог токовый или контактный: его можно получить, прикоснувшись к деталям, находящимся под напряжением до 1-2 кВ;
  2. электрические знаки. Имеют форму круга либо овала с явно выраженной впадинкой в центре. Цвет пятен – невыраженный желтый либо серый. Появляются на коже в зонах соприкосновения с проводником. Четкого объяснения этому явлению пока нет. Такие знаки безболезненны и со временем проходят;
  3. электроофтальмия. Ожог глаз, вызванный ультрафиолетовым излучением электрической дуги;
  4. механические повреждения. Это ушибы, разрывы тканей, вывихи и переломы костей. Обусловлены резким спазмом мышц или падением при ударе током;
  5. металлизация кожи. Под действием тока микроскопические частицы расплавленного электрода насыщают кожу. Проявляется как болезненное потемневшее уплотнение с шероховатой поверхностью.

Металлизация кожи

Цвет металлизированного участка зависит от материала электрода:

  • медь: зеленый;
  • алюминий: серый;
  • латунь: сине-зеленый;
  • свинец: желто-серый.

Электрические удары

Это общая электротравма, то есть возбуждающее воздействие тока на весь организм в целом, приводящее к мышечным спазмам.

Электрические удары классифицируют в зависимости от тяжести:

  • I степень. Мышцы спазмированы, но пострадавший остается в сознании;
  • II степень. Пострадавший в обмороке, но сердце и дыхательная система функционируют нормально;
  • III степень. Вдобавок к обмороку имеют место нарушения в работе дыхательной системы или сердца;
  • IV степень. Остановка сердечной мышцы и дыхания — мнимая или клиническая смерть.

Клиническая смерть

Клинической смертью называют промежуток от остановки сердца и дыхания до гибели клеток коры головного мозга — биологической или истинной смерти. Данное состояние длится от 4-5 до 7-8 минут. Поэтому любые проволочки с помощью чреваты гибелью пострадавшего.

Факторы, влияющие на исход поражения током

Электрическая энергия передается двумя способами:

  1. постоянным током;
  2. переменным током.

Постоянный ток во времени не изменяется, переменный — периодически меняет направление и величину по синусоидальному закону. Важный параметр переменного тока с точки зрения воздействия на живой организм — частота, то есть число полных колебательных циклов за секунду. При малых частотах переменный ток опаснее постоянного. Этот аргумент выдвигал в свое время Эдисон в споре с Теслой касательно того, на каком виде тока строить энергосистему.

В качестве контраргумента Тесла демонстрировал опыт: пропускал через себя переменный ток напряжением в миллионы вольт. Удавалось это потому, что ток имел очень высокую частоту, исчисляемую мегагерцами. В споре Тесла победил, но не успел реализовать высокочастотную систему.

Потому под «переменным током» сегодня подразумевают ток частотой 50 Гц (общепринятый стандарт), а он воздействует на живые организмы губительнее постоянного. Данное утверждение справедливо для напряжения до 250-300 В. При напряжении 400-600 В постоянный ток не уступает в повреждающей способности переменному, а при напряжении более 600 В превосходит его.

По силе действия токи делятся на группы:

  1. ощутимые. При протекании таких токов человек чувствует покалывание, тепло на коже, возможно дрожание пальцев. Минимальная сила переменного тока вызывающая ощущения (пороговый ощущаемый ток), при частоте 50 Гц – 0,5-1,5 мА, постоянного – 5-7 мА;
  2. неотпускающие. Блокируют синапсы нервных клеток и приводят к спазму в мышцах руки, отчего пострадавший не может самостоятельно ее разжать. Пороговые неотпускающие токи: переменный – 10-15 мА, постоянный – 50-80 мА. Превышение указанных параметров приводит к нарушению дыхательной и сердечной деятельности;
  3. фибрилляционные. При несогласованности работы отдельных групп мышечных волокон, сердце неспособно прокачивать кровь. По прошествии 5-8 минут, мозг погибает из-за гипоксии, поэтому помощь требуется оказать как можно быстрее. Ток становится фибрилляционным при силе от 80 до 5000 мА.

Более развернуто действие тока представлено в таблице.

Сила тока, мА Переменный (50-60 Гц) Постоянный
0,5 – 1,5 Легкий тремор (дрожат пальцы) Ощущений нет
2 – 3 Сильный тремор Ощущений нет
5 – 7 Судорожные сокращения мышц Рука в зоне контакта чешется, ощущается тепло
8 – 10 Выраженные болевые ощущения. Судороги интенсивные, но еще позволяют самостоятельно оторваться от проводника Тепло ощущается сильнее
20 – 25 Судороги не позволяют отпустить электрод, ощущается сильная боль. Дыхание затруднено Усиление ощущения тепла, легкий спазм в мышцах
50 – 80 Спазм дыхательных мышц, дыхание невозможно. Начинается трепетание в сердечной мышце Ощущение жжения, судороги, затрудненное дыхание
90 – 100 Если время действия тока превышает 0,1 с, наступает остановка сердечной и дыхательной деятельности. (клиническая смерть) Спазм в дыхательных мышцах, дыхание невозможно

Безопасными считаются токи:

  • переменный: до 10 мА;
  • постоянный: до 50 мА.

Факторы, определяющие действие тока

Основная причина, влияющая на степень поражения, — параметры тока:

  • сила;
  • напряжение;
  • род (постоянный/переменный);
  • частота (для переменного).

Но влияет и многое другое – от длительности воздействия до общего состояния здоровья пострадавшего.

Длительность

Кратковременное воздействие не вызывает поражения органов и развития нарушений. Длительное — приводит к серьезным последствиям, причем возможно их проявление с отсрочкой по времени. Продолжительное действие тока приводит к падению сопротивления тела: к коже из-за нагрева приливает кровь, на ней выделяется пот. Так что разряд средней силы может перерасти в фибрилляционный.

Путь в теле

Хотя при поражении током страдает все тело, основная его часть все же движется по определенному каналу.

Эффект зависит от того, насколько сильно канал затрагивает наиболее важные органы:

  • сердце;
  • дыхательные мышцы и легкие;
  • спинной и головной мозг.

Двигаясь между зонами контакта, ток выбирает путь наименьшего сопротивления.

По уровню проводимости, ткани стоят в таком порядке (от большего к меньшему):

  • спинномозговая жидкость, лимфа, сыворотка крови;
  • цельная кровь, мышечные волокна;
  • жировая ткань, мозговое вещество, внутренние органы с плотной белковой основой;
  • кожа, наименьшей проводимостью обладает ее верхний слой — эпидермис.

Доля разряда, приходящаяся на сердце, при различных траекториях составляет:

  • рука – рука: 3,3% (утрата трудоспособности на 3 дня и более — в 83% случаев);
  • левая рука – ноги: 3,7% (80% случаев);
  • правая рука – ноги: 6,7% (87%);
  • нога – нога: 0,4% (15%);
  • голова – ноги: 6,8%;
  • голова – руки: 7%.

Наименее опасен путь «нога – нога». Чаще всего такое поражение имеет место при попадании пострадавшего в зону действия шагового напряжения.

Но нельзя преуменьшать опасность: судорожные сокращения мышц ног при сильном разряде приводят к падению человека, вследствие чего под напряжением уже оказывается грудная клетка.

Зона шагового напряжения возникает при замыкании проводника на землю. Заряд растекается в грунте, но из-за сопротивления последнего, потенциал по мере удаления от места замыкания постепенно уменьшается.

При шаге, ноги человека оказываются в зонах с разным потенциалом, то есть между ними возникает напряжение. Оно тем больше, чем шире шаг, поэтому из зоны шагового напряжения следует выходить маленькими шагами. В среднем, потенциал достигает нуля на расстоянии в 20 м от места контакта проводника с грунтом.

Состояние здоровья пострадавшего

При наличии заболеваний предел прочности человека снижается, потому ущерб от поражения током возрастает. Особенно опасны болезни сердечно-сосудистой и нервной систем. Также усугубляют воздействие электрического разряда — усталость или подавленное состояние психики.

Сопротивление тела

Зависит от многих свойств организма и варьируется в широких пределах. Один и тот же ток может не оказать никакого действия на одного человека и причинить серьезную травму другому.

В расчетах, сопротивление среднестатистического индивидуума принимают равным 1 кОм.

Основной фактор сопротивления — состояние кожи. Она, особенно верхний слой эпидермиса, обладает наименьшей проводимостью.

Сопротивление человека с сухой, чистой и не имеющей повреждений кожей, возрастает до 3-100 кОм и более.

При отсутствии эпидермиса сопротивление падает до 500-700 Ом. При отсутствии кожи — до 300-500 Ом.

Уровень подготовленности

Работник, осознающий опасность поражения током и действующий сосредоточенно, имеет больше шансов обойтись легкими повреждениями. Наиболее велика вероятность тяжелых последствий для работников в состоянии алкогольного опьянения.

Параметры окружающей среды

К параметрам окружающей среды относятся:

  • температура;
  • влажность;
  • запыленность;
  • загазованность.

Источник: https://proprovoda.ru/elektrobezopasnost/dejstvie-na-organizm-cheloveka.html

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Электрогенератор
Что такое фазы в электрике

Закрыть