Действие электрического тока на организм человека. Факторы, влияющие на исход поражения человека электрическим током.

 

Около половины несчастных случаев, связанных с поражением электрическим током, происходит во время профессиональной деятельности пострадавших. Электротравмы составляют около 30 процентов общего числа всех травм на производстве и, как правило, имеют тяжелые последствия.

Проходя через организм человека, электрический ток оказывает термическое, электролитическое и биологическое действия.

Термическое действие тока оказывает ожоги и нагрев участков тела и внутренних органов.

Электролитическое действие токов сопровождается разрывом или смещением клеток, из которых состоит организм человека, разложением крови и плазмы.

Биологическое действие тока проявляется раздражением и возбуждением живых тканей, что сопровождается непроизвольным судорожным сокращением мышц легких и сердца. Это ответная реакция организма, которая обусловлена нарушением биоэлектрических процессов, протекающих в организме. Главной причиной смерти при поражении человека электрическим током является периферический циркуляторный коллапс после фибрилляции или остановки сердца.

 

Электрический ток приводит к двум видам поражения: электрическим травмам и электрическим ударам.

Электротравмы:

• Ожог: результат теплового воздействия в месте контакта (покраснение кожи) или электрической дугой (омертвение кожи, или обугливание и сгорание тканей).

• Электрический знак: четко очерченные пятна серого или бледно-желтого цвета диаметром 1-5 мм. Они безболезненны и скоро проходят.

• Металлизация кожи: проникновение в эпидермис мельчайших частиц металла, расплавившегося в дуге. Скоро проходит.

• Электроофтальмия: воспаление наружных оболочек глаз от ультрафиолетового излучения дуги.

• Механические повреждения: ушибы, вывихи и переломы вследствие резких судорожных движений тела.

Электрический удар - это возбуждение живых тканей, сопровождающееся непроизвольным судорожным сокращением мышц.

Различают 4 степени электрических ударов.

1-я ст. - судорожное сокращение мышц без потери сознания.

2-я ст. - с потерей сознания, но с сохранением дыхания и работы сердца.

3-я.ст. - потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания (или того и другого).

4-я.ст. - клиническая смерть, т.е. отсутствие дыхания и кровообращения.

При клинической смерти отсутствуют все признаки жизни: человек не дышит, сердце не работает, на болевые раздражения не реагирует, зрачки глаз расширены и на свет не реагируют. Но обменные процессы во всех тканях еще не угасли. Первыми начинают погибать очень чувствительные к кислородному голоданию клетки коры головного мозга, с деятельностью которых связано сознание и мышление. Поэтому длительность клинической смерти - от остановки сердца до начала гибели клеток коры головного мозга - обычно 4-5 мин., а для здорового человека 7-8 мин., после чего наступает биологическая смерть, являющаяся необратимой.

Наиболее опасным принято считать электрический удар, приводящий к остановке сердца и легких.

 

На исход поражения человека эл. током влияют многочисленные факторы, которые делятся на три группы:

1. Определяемые параметрами электротока (род, частота, напряжение, сила тока, продолжительность и путь его прохождения через тело человека).

2. Зависящие от индивидуальных физических и психологических особенностей человека, электрического сопротивления тела.

3. Характеризующие окружающую среду.

Сила тока, проходящая через тело человека – основной поражающий фактор. От ее величины зависит общая реакция организма. Предельно допустимая величина переменного тока 0,3 мА. При увеличении силы тока до 0,5-1,6 мА человек начинает ощущать его воздействие, происходит легкое дрожание рук (ощутимый ток). При силе тока 8-10 мА сокращаются мышцы руки (в которой зажат проводник), человек не в состоянии освободиться от действия тока (неотпускающий ток). Значения переменного тока 50-200 мА и более вызывают фибрилляцию сердца, что может привести к его остановке (ток фибрилляции).

Род и частота электрического тока. Принятая в энергетике частота переменного электрического тока (50 Гц) представляет большую опасность возникновения судорог и фибрилляции желудочков сердца. Поэтому переменный ток (с частотой 50 Гц) считается в три-пять раз более опасным, чем постоянный ток.

Предельно допустимое значение постоянного тока при напряжении не выше 300 В в 3-4 раза выше допустимого значения переменного тока. При больших величинах постоянный ток более опасен для человека ввиду его электролитического воздействия.

Напряжение прикосновения. Пороговым значением напряжения переменного тока, выше которого оно становится опасным для человека, принято 42 В; для постоянного тока - 110 В. При работе в особо опасных помещениях максимально допустимое безопасное напряжение переменного тока - 12 В.

Продолжительность воздействия тока. Тяжесть поражения зависит от продолжительности воздействия электрического тока. При длительном воздействии электрического тока снижается сопротивление кожи (из-за потоотделения) в местах контактов, повышается вероятность прохождения тока в опасный период сердечного цикла. Человек может выдержать смертельно опасное значение переменного тока силой 100 мА, если продолжительность воздействия тока не превысит 0,5 с.

Путь протекания тока через тело человека. На исход поражения человека электрическим током влияет схема включения человека в электросеть (то есть от пути прохождения тока). Наиболее опасно, когда ток проходит через жизненно важные органы - сердце, легкие, головной мозг. При поражении человека по пути «правая рука - ноги» через сердце человека проходит 6,7% общей величины электрического тока. При пути «нога - нога» через сердце человека проходит только 0,4% общей величины тока. Наиболее характерные цепи тока через человека - это: «рука - ноги», «рука - рука» и «рука - туловище» (соответственно 56,7; 12,2 и 9,8% травм).

Сопротивление тела человека. Сопротивление тела слагается из трех составляющих: сопротивления кожи (в местах контактов), внутренних органов и емкости человеческого кожного покрова и может варьировать от 800 до 100000 Ом.

Основную величину сопротивления составляет поверхностный кожный покров (толщиной до 0,2 мм). При увлажнении и повреждении кожи в местах контакта с токоведущими частями ее сопротивление резко падает. Сопротивление кожного покрова сильно снижается при увеличении плотности и площади соприкосновения с токоведущими частями. При напряжении 200-300 В наступает электрический пробой верхнего слоя кожи.

Исследования показали, что больные и ослабленные, а также лица, находящиеся в состоянии депрессии, нервного возбуждения или опьянения, более чувствительны к воздействию электрического тока.

Условия внешней среды. Риск, связанный с электрическими установками, увеличивается, если оборудование эксплуатируется в условиях повышенной опасности, чаще всего связанных с опасностью влажной или мокрой среды.

Просачивание воды ухудшает качество изоляции, в результате возможны утечки тока и короткие замыкания, что значительно увеличивает опасность для людей. Мелкая пыль, которая проникает в машины и электрическое оборудование, вызывает стирание деталей, особенно движущихся частей. Токопроводящая пыль может также вызывать короткие замыкания, а изолирующая пыль может прерывать поток электрического тока и увеличивать контактное сопротивление. Сухая пыль является тепловым изолятором, уменьшающим рассеивание тепла и увеличивающим локальную температуру. Она может нарушать электрические цепи и вызывать по жары и взрывы.

По степени опасности поражения людей электрическим током все помещения подразделяют на три категории:

- помещения с повышенной опасностью - при наличии одного из следующих условий: сырость (относительная влажность превышает 75 процентов), токопроводящая пыль, токопроводящие полы, высокая температура (более 35°С длительное время), возможность одновременно го касания заземленных частей корпуса электрооборудования и токоведущей части;

- особо опасные помещения - наличие особой сырости (относительная влажность близка к 100%), химически активной или органической среды, двух или более условий повышенной опасности;

- помещения без повышенной опасности - отсутствуют условия, указанные выше.