Ток, протекающий через тело человека, в основном зависит от состояния тела в точке контакта. Сопротивление между крайними точками тела (например, между руками, или от руки до ноги) для сухой кожи ≈105 Ом, а при мокрой составляет ≈1 % этого значения. Полное сопротивление между обычными потными руками равно ≈1500 Ом. Тогда, максимальные токи, ожидаемые от контакта с бытовой электроцепью с напряжением 220 В переменного тока будут равны:
- для сухой кожи
этот ток едва заметен.
- для влажной кожи
этот ток смертелен.
Наиболее чувствительными к электрическому току частями организма является мозг, грудные мышцы и нервные центры, которые контролируют дыхание и сердце.
Опишем некоторые эффекты действия переменного электрического тока на организм человека.
| Сила тока (мА), протекающая через организм, при частоте 50 Гц. | Эффект действия тока |
| 0 – 0,5 0,5 – 2 2 – 10 10 – 20 20 -100 100 (мА) – 3 А 3 А | Практически отсутствует. Потеря чувствительности. Болевые ощущения, мышечные сокращения. Растущее действие на мышечные сокращения, ≈16 мА – это «обездвиживающий» ток, выше которого человек не может освободиться от электродов. Дыхательный паралич, желудочковые фибрилляции. Смертельные желудочковые фибрилляции (возможна реанимации), ожоги. Остановка сердца, тяжелые ожоги. |
Рассмотрим эффект желудочковых фибрилляций. Если ток от внешнего источника проходит через сердце, то потенциал действия распространяется по сердцу во всех направлениях. В результате возникают нескоординированные сокращения желудочков, и нарушается их перекачивающая функция. И этот эффект называется желудочковыми фибрилляциями, которые однажды возникнув уже не прекращаются, даже если прекратилось действие тока. В течение 1-2 минут сердечные мышцы, не получающие коронарной крови, слабеют, в результате чего они не могут быть снова приведены в состояние нормальных сокращений и наступает смерть.
Регуляторное действие сердца может быть сохранено применением метода дефибрилляции, который заключается в пропускании через сердце за несколько миллисекунд тока примерно 10A (этого можно достичь, разряжая через два электрода конденсатор). Этот ток вызовет равномерную поляризацию сердечной мембраны и вернет все волокна в одну фазу цикла потенциала действия. Таким образом, все волокна вернутся в состояние покоя одновременно, и следующий сигнал из сино-атриального узла сердца сможет начать регулировать скоординированные сокращения. Иногда необходимо от 10 до 20 таких дефибриллирующих токовых ударов, чтобы заставить сердце функционировать вновь.
Если болезнь сердца нарушает функционирование СА-узла, и он больше не может давать устойчивые временные импульсы для сердечных сокращений, то для регуляторной стимуляции сердца может быть использован пейсмеккер – электронное устройство, которое через равные промежутки времени (72 импульса/минуту) даёт короткие импульсы.
