Дія електричного струму на організм людини та види можливих уражень.

Електричний струм, що протікає через тіло людини, призводить до виникнення в ньому наступних основних нестандартних процесів:

 безпосереднє роздратування та збудження живих тканин (м’язів, нервових волокон, серцево-судинної системи). Цей процес відбувається в тому разі, коли шлях протікання струму пролягає безпосередньо через живі тканини організму людини;

 рефлекторне (непряме) збудження тканин, що є наслідком дії електричного струму на центральну нервову систему;

 посилення процесу збудження тканин, виникнення неадекватних та недоцільних команд центральної нервової системи в результаті накладання електричного струму на процеси розповсюдження біострумів;

 перетворення електричної енергії в теплову при проходженні електричного струму через живі тканини, які характеризуються певним електричним опором.

У результаті цього, протікання електричного струму через організм людини являє собою складний процес, який супроводжується значним спектром фізико-біологічних та хімічних реакцій, основними з яких є термічна, електролітична, механічна та біологічна. Для вияснення їх сутності стисло охарактеризуємо механізм дії кожної з вказаних реакцій.

Термічна реакція тканин організму людини виникає внаслідок перетворення електричної енергії в теплову. Справа в тому, що тканини людини характеризуються кінцевою величиною опору протіканню електричного струму. В зв’язку з цим, при протіканні струму, відповідно до закону Ома, на опорі формується деяка потужність, що трансформується в теплову енергію. При цьому дія електричного струму може виявлятися в нагріванні до високих температур окремих ділянок тканини тіла людини, кровоносних судин, нервових волокон і т. ін. і, як наслідок, викликати значні функціональні зміни в організмі або його окремих частинах.

Електролітична дія електричного струму на живі тканини полягає в розкладанні внутрішньоклітинної органічної рідини на іони. Такий процес може супроводжуватись значними змінами її фізико-хімічного складу і, як наслідок, порушенням функціональних характеристик організму людини.

Механічна реакція організму людини на протікання електричного струму виявляється у вигляді електродинамічного ефекту, який полягає, наприклад, у різкому скороченні м’язових тканин. У цьому разі може спостерігатися їх розрив, розрив та порушення кровоносних судин і т. п.

Біологічна реакція організму людини на електричний струм формується в результаті його дії на внутрішні біоелектричні процеси, в подразненні живих тканин. Оскільки величина зовнішнього струму може бути значно більша за рівні біострумів, то при цьому можуть виникнути специфічні, в ряді випадків значні розлади діяльності організму людини в цілому.

Види електричних травм

Розглянуті вище реакції організму людини та дія електричного струму і електричної дуги на живі тканини можуть призводити до електричних травм – порушень функцій життєдіяльності живих тканин, окремих частин чи організму людини в цілому. Вся сукупність можливих електричних травм класифікується як місцеві електричні травми й електричні удари.

Місцева електрична травма – ясно виражене місцеве порушення цілісності тканин та кісток тіла людини, що викликається дією електричного струму або електричної дуги.

Слід зазначити, що більшість місцевих електричних травм, як правило, визивається відносною короткочасною дією струму, значного за величиною (більше 1 А).

Серед великої кількості видів місцевих електричних травм найбільш поширеними є: електричні опіки, електричні знаки, механічні пошкодження та електроофтальмія.

Електричні опіки – місцеві пошкодження живих тканин тіла людини, що виникають при протіканні через них електричного струму або в результаті дії електричної дуги. Таким чином, ці місцеві електричні травми підрозділяються на два види – опік струмом та дуговий опік.

Опік струмом виникає внаслідок його термічної дії. Річ у тому, що на ділянках тканин тіла людини, через які протікає електричний струм, як і на будь-якому опорі електричному струму, згідно з фізичними законами, формується деяка електрична потужність. Ця потужність перетворюється на теплову. В тому разі, якщо величина електричної потужності достатня для нагрівання ділянки тіла людини до температури 60…70 ºС, то в зв’язку з тим, що людина являє собою білкову форму матерії, – відбувається процес переходу білка з рідкої, живої фази – до твердої, неживої. Такі опіки можуть проникати глибоко всередину тканин тіла людини і потребують довгострокового лікування. Опік струмом являється однією з самих розповсюджених електричних травм.

Електричні знаки – пошкодження ділянки шкіряного шару тіла людини внаслідок його безпосереднього контакту з струмоведучою частиною електроустановки. Природа виникнення цього виду електричних травм вивчена недостатньо. Останні гіпотези представляють її як дію електролітичної та механічної дії електричного струму. Електричні знаки мають вигляд припухлості з затверділою ділянкою шкіри. Іноді електричні знаки мають вигляд форми тієї ділянки струмоведучої частини електроустановки, до якої доторкнувся потерпілий. Самі електричні знаки безболісні. У разі значних розмірів уражених ділянок шкіри ці електричні травми можуть призводити до порушення функцій потерпілої частини організму людини.

Механічні пошкодження – ушкодження частин тіла людини, яке наступило внаслідок мимовільних судорожних скорочень мязових тканин людини під дією протікаючого через них електричного струму. В цьому разі є наявною електродинамічна реакція організму людини на прикладений електричний струм.

Електроофтальмія – запалення зовнішніх оболонок очей – роговиці та кон’юктиви, що виникає під дією активного потоку ультрафіолетового діапазону випромінювань електричної дуги. Ця електрична травма проявляється, як результат хімічної реакції клітин, в яких виникають зміни фізико-хімічного складу різної глибини та інтенсивності. Зовнішньо наслідок дії електричної дуги в цьому разі виявляється у почервонінні й запаленні шкіри повік, часткової втрати зору.

Електричні удари – ураження окремих життєво важливих органів тіла людини внаслідок дії електричного струму на його нервову систему та м’язові тканини.

Електричні удари викликаються порівняно невеликими величинами струму, як правило при виконанні робіт в електроустановках напругою живлення до 1000 В. В основі механізму виникнення травм цього типу знаходяться електродинамічна та біологічна реакції організму людини на діючий електричний струм. При цьому, оскільки величина струму порівняно невелика, то, як правило, місцеві електричні травми не виявляються.

Найбільш шкідливий прояв електричних ударів спостерігається у вигляді двох основних травм – зупинки дихання і фібріляції серця.

Зупинка дихання – електрична травма, яка може мати місце при довгостроковій дії (більше 15...20 с) невідпускаючого струму, який протікає через область дихальних м'язів і викликає їх параліч.

Фібріляція серця – електрична травма, що виявляється у хаотичному скороченні й розслабленні м'язових волокон серця (фібріл) внаслідок короткострокової дії струму (0,15...0,2 с) величиною декілька сотень міліампер. Якщо імпульс електричного струму співпадає за часом з фізіологічним імпульсом кардіоциклу, то можлива активізація його амплітуди. При цьому, внаслідок перерозподілу енергії м’язів серця, амлітуда першого імпульсу, який забезпечує транспортування крові в організмі, зменшується, а другого (фізіологічного) – збільшується. В результаті цього серцеві м’язи не забезпечують нормальний кровотік через їх хаотичну роботу.