Виды электротравм. Механизм смерти от электрического тока. Электрическое сопротивление тела человека. Живая ткань как проводник электрического тока.

Виды электротравм.По степени тяжести, возникающей при поражении электрическим током, травмы классифицируются по четырем степеням:

I степень – наличие судорожного сокращения мышц без потери сознания;

II степень – судорожное сокращение мышц и потеря сознания;

III степень – потеря сознания и нарушение функции сердечной деятельности или дыхания;

IV степень – клиническая смерть.

Электротравма – результат воздействия на человека электрического тока или электрической дуги.

В зависимости от рабочего напряжения различают низковольтные и высоковольтные электротравмы.

Первый вид – при напряжении 27-380 В – наиболее частый случай поражений переменным током промышленной частоты. Основная опасность – большая вероятность развития фибрилляции, а при длительном прохождении тока – остановка дыхания и асистолия.

К электротравмам относятся :

Ожоги (местные электротравмы), которые подразделяются на четыре степени:

I степень – покраснения кожи;

II степень – образование пузырей;

III степень – обугливание кожи;

IV степень – обугливание подкожной клетчатки, мышц, сосудов.

Электрический ожог – самая распространенная электротравма. Ожоги возникают у большей части пострадавших от электрического тока, причем 1/3 ожогов сопровождается другими травмами – электрическими метками, металлизацией кожи и офтальмией. Различают 2 основных вида ожога: токовый (или контактный), возникающий при прохождении тока через тело человека в результате его контакта с токоведущей частью; дуговой, обусловленный воздействием электрической дуги на тело человека.

Токовый (контактный) ожог получают в электроустановках относительно небольшого напряжения – не выше 2 кВ. при более высоких напряжениях, как правило, образуется электрическая дуга (или искра), что может привести к дуговому ожогу.

Дуговой ожог наблюдается в электроустановках различных напряжений. В установках до 6 кВ ожоги являются средствами случайного короткого замыкания, например, при работе на щитах и сборках под напряжением до 1000 В, при измерениях переносными приборами (электроизмерительными клещами) в установках выше 1000 В (до 6 кВ).

В установках более высоких напряжений дуга возникает:

- при случайном приближении человека к токоведущим частям, находящимся под напряжением;

- повреждении изолирующего защитного средства, которым человек касается токоведущих частей, находящихся под напряжением;

- ошибочных операциях с коммутационными аппаратами (например, при отключении разъединителя под нагрузкой с помощью штанги – дуга нередко перебрасывается на человека).

Во всех случаях дуга вызывает обширные ожоги на теле человека. Происшествие оканчивается, как правило, смертью пострадавшего.

Механизм смерти от электрического тока.Термальные состояния – это крайние состояния организма, переходные от жизни к смерти. Все они обратимы, во всех стадиях умирания возможно оживление.

Динамика умирания характеризуется цепью событий: асистолия (прекращение работы сердца) или фибрилляция (колебания волокон сердца с частотой 400-600 раз в 1 минуту) →остановка кровообращения →потеря сознания (в течение нескольких секунд)→ расширение зрачков (на 20-30 секунд) → остановка дыхания → термальные состояния, клиническая смерть → биологическая (необратимая) смерть.

Выделяется четыре вида термальных состояний (этапов умирания): преагональное состояние – преагония, терминальная пауза, агония, клиническая смерть.

Преагония. Общее двигательное возбуждение, нарушения сознания – заторможенность, спутанность, отсутствие сознания. Кожа бледная; ногтевое ложе синюшное; пульс частый, затем медленный. Дыхание вначале учащенное, в дальнейшем медленное, редкое, судорожное, аритмичное. Температура тела резко понижена. При быстром умирании возможны кратковременные судороги, потеря сознания, двигательное возбуждение.

Термальная пауза. Длится от нескольких секунд до 3-4 минут. Симптомы: дыхание отсутствует; пульс резко замедлен, определяется только на сонных, бедренных артериях; реакция зрачков на свет исчезает, ширина зрачков возрастает.

Агония. Характеризуется последней короткой вспышкой жизнедеятельности. Симптомы: возможно кратковременное восстановление сознания, некоторое учащение пульса (на сонных, бедренных артериях). Тоны сердца глухие. Дыхание может быть двух видов: судорожное, большой амплитуды, частотой 2-6 в 1 минуту и слабое, редкое, поверхностное, малой амплитуды. Агония завершается последним вдохом и переходит в клиническую смерть.

Клиническая смерть. Граничное состояние перехода от гаснущей жизни к биологической смерти. Возникает непосредственно после прекращения кровообращения и дыхания.

Состояние клинической смерти характеризуется полным прекращением всех внешних проявлений жизнедеятельности, однако даже в наиболее ранимых тканях (мозг) еще не наступили необратимые изменения. Продолжительность состояния клинической смерти – 5 минут.

В течение пяти минут клинической смерти человек еще ЖИВ. Современные способы оживления, примененные в первые 2 минуты клинической смерти, позволяют спасти 92% пострадавших, в течение от 3-х до 4-х минут – 50%. От своевременности реанимационной помощи зависит жизнь или преждевременная смерть человека.

Электрическое сопротивление тела человека.При включении человека под напряжение величина тока, протекающего через человека, равна величине напряжения, под которым человек оказался включенным, поделенной на величину сопротивления тела человека. Следовательно, основными факторами, определяющими исход поражения электрическим током, являются сопротивление человека Rч и величина приложенного к нему напряжения.

Сопротивление тела человека – величина переменная, зависящая от многих факторов (например, состояния кожи, величины приложенного напряжения и протекающего тока, психофизического состояния человека и т.д.). Кожа является изолирующей оболочкой, предохраняющей человека при малых напряжениях от поражения током. Сопротивление кожи обусловливается состоянием ее верхнего рогового слоя – эпидермиса и возрастает с увеличением толщины этого слоя. Сопротивление кожи уменьшается с увеличением приложенного напряжения и длительностью воздействия тока. Чем выше приложенное напряжение или чем дольше прохождение тока, тем больше вероятность поражения током.

Влага, пот, проводящие химические вещества и пыль (металлическая, угольная и другая) значительно снижают сопротивление кожи. В среднем можно принять сопротивление для сухой кожи 100 000 Ом/см² и для влажной 1000 Ом/см². Сопротивление внутренних органов человека не зависит от места приложения контакта, величины приложенного напряжения, и оно меняется только с температурой тела. В среднем внутреннее сопротивление можно принять равным 1000 Ом. Таким образом, общее сопротивление человеческого тела может меняться в широких пределах, соответственно с чем может возникать большая или меньшая опасность поражения током.

Для расчетов при разработке средств защиты принимают сопротивление тела человека 1000 – 1200 Ом.

Живая ткань как проводник электрического тока.Возбуждение живых тканей организма протекающим через него электрическим током, проявляется в непроизвольных судорожных сокращениях различных мышц тела и называется электрическим ударом (электрическим шоком). Под угрозой поражения оказывается весь организм из-за нарушения нормальной работы различных органов и систем, в том числе сердца, легких, ЦНС и др.

Степени отрицательного воздействия электрического удара:

I степень – судорожное (едва ощутимое) сокращение мышц;

II степень – судорожное сокращение мышц с сильными болями, но без потери сознания;

III степень – судорожное сокращение мышц, потеря сознания, но есть дыхание и пульс;

IV степень – клиническая смерть, т.е. отсутствие сознания и пульса.

Понятие о микроклимате производственного помещения. Влияние параметров микроклимата на здоровье и работоспособность человека, теплообмен между организмом человека и окружающей средой.

Среди множества факторов условий труда, воздействующих на организм человека, первое место должно быть закреплено за микроклиматом, обязательным фактором любого технологического процесса.

К метеорологическим условиям, определяющим микроклимат производственных помещений, относятся температура воздуха, ⁰С; его относительная влажность, %; подвижность воздуха на рабочем месте, м/с; тепловое излучение, Вт/м².

Если рабочее место находится на открытой площадке, то метеоусловия определяются климатическим поясом и сезоном года.

Параметры метеорологических условий производственной среды влияют на тепловое самочувствие человека, поскольку от них зависит теплоотдача человека в окружающую среду. Параметры микроклимата могут изменяться, но температура тела человека должна сохраняться постоянной.

При этом, помимо параметров микроклимата, на постоянство температуры тела человека влияет и вторая составляющая – образование теплоты с последующей отдачей в окружающую среду в процессе жизнедеятельности человека: теплопродукция.

Химическая терморегуляция заключается в изменении интенсивности происходящих в организме окислительных процессов. Примером тому является непроизвольная мышечная дрожь, возникающая при сильном охлаждении организма и сопровождающаяся повышением выделения теплоты до 125-200 Дж/с.

Физическая терморегуляцияосуществляется за счетизменения теплообменаорганизма человека с окружающей средой. В этом процессе принимают участие такие физиологические механизмы организм, как изменение интенсивности кровообращения, перераспределение крови между внутренними органами и кожей и изменение интенсивности потоотделения.

Теплообмен между человеком и окружающей средой осуществляется:

— конвекцией в результате омывания тела воздухом, Q _к;

— теплопроводностью тканей одежды, Q_т (ею можно пренебречь ввиду относительно малой величины);

— излучением на окружающие поверхности, Q_и;

— испарением влаги потовыми железами Q_п и через легкие Q_л (включая нагревание пищи и воздуха).

Экспериментально установлено, что оптимальный обмен веществ в организме (и соответственно, максимальная производительность труда) имеют место, если составляющие процесса теплоотдачи находятся в следующих пределах:

Q_к + Q_т ~ 31 %, Q_и ~ 45%, Q_п ~ 20%, Q_л ~ 5 % .

Т.е. основная роль в теплообмене человеческого организма принадлежит коже, кожному покрову – до 90%.

Такой баланс характеризует отсутствие напряженности системы терморегуляции, а параметры микроклимата, обусловливающие такой баланс, считаются комфортными или оптимальными.

Оптимальные параметры микроклимата в производственных условиях обеспечиваются системами кондиционирования воздуха.

Допустимые– это такие сочетания, которые вызывают напряжение терморегуляции, не выходящее за пределы физиологических приспособительных возможностей, и быстро нормализуемое.

В большинстве случаев в производственных условиях мы встречаемся с комплексами метеорологических условий, характеризуемыми как:

— нагревающий микроклимат;

— охлаждающий микроклимат;

— попеременно нагревающий и охлаждающий микроклимат;

— умеренного термического действия микроклимат (большинство цехов типа механосборочных).

Нагревающий микроклимат – сочетание параметров микроклимата, при котором имеет место нарушение теплообмена человека с окружающей средой, выражающееся в накоплении тепла в организме выше верхней границы оптимальной величины (0,87 кДж/кг) и/или увеличении доли потерь тепла испарением пота (30%) в общей структуре теплового баланса, появлении общих или локальных дискомфортных ощущений (слегка тепло, тепло, жарко).

Охлаждающий микроклимат– сочетание параметров микроклимата, при котором имеет место изменение теплообмена организма, приводящее к образованию общего или локального дефицита тепла в организме (<0,87 кДж/кг) в результате снижения температуры «ядра» и/или «оболочки» тела (температура «ядра» и «оболочки» тела – соответственно температура глубоких и поверхностных слоев тканей организма).

Температура воздуха– степень его нагретости, выдерживается в градусах С⁰. Высокая температура воздуха наблюдается в помещениях, где технологические процессы сопровождения значительными тепловыделениями.

К горячим цехам относятся помещения, в которых тепловыделения превышают 23 Вт/м³. В таких цехах на долю инфракрасной радиации от нагретых поверхностей приходится 2/3 выделяемой теплоты и только 1/3 - на конвекционную теплоту нагретого воздуха. К таким цехам относятся турбинные, кузнечные, литейные и некоторые другие цеха.

Низкая температура воздуха поддерживается специально в некоторых производственных помещениях, например в холодильниках; может наблюдаться в неотапливаемых помещениях в холодный период года и при выполнении работ на открытом воздухе, на территории.

При температуре 15-25⁰С теплопродукция находится в зоне нормы.

Относительная влажность воздуха – это процентное отношение абсолютной влажности (г/м³) к максимальной (г/м³), или, по-другому, к его влагоемкости.

В=А/М(100%),

где А – абсолютная влажность;

М – максимальная влажность воздуха при данной температуре.

Физиологически оптимальная влажность – 40-60%.

Скорость движения воздуха(подвижность) измеряется в м/с. Создается в результате разности температур на смежных участках помещения, проникновения холодных потоков воздуха через неплотности ограждений, при работе вентиляции и т.д.

Среди перечисленных параметров микроклимата определяющее значениедля теплового самочувствия человека имеет температура воздуха. Высокая температура воздуха способствует быстрой утомляемости работающего, может привести к перегреванию организма и профзаболеванию. Низкая температура воздуха может вызвать местное или общее охлаждение организма, стать причиной простудного заболевания или обморожения.

Сопутствующие температуре воздуха параметра микроклимата – относительная влажность и скорость движения воздуха – могут усугубить или, наоборот, ослабить неблагоприятный эффект от действия температурного фактора.

Низкая относительная влажность воздуха, не ниже 30% относительной влажности, благоприятна как в условиях повышенных, так и пониженных температур. В первом случае не тормозится механизм потоотделения: пот, испаряясь с поверхности кожи, снимает избыточное тепло, т.к. на испарение 1г воды организм расходует 0,6 ккал тепла.

Во втором случае потери тепла минимальны, т.к. сухой воздух, как и одежда, обладает меньшей теплопроводностью.

Снижение относительной влажности воздуха менее 30% относительной влажности ведет к высушиванию слизистых оболочек, особенно полости носа, неприятным ощущениям и носовым кровотечениям.

Высокая относительная влажность воздуха неблагоприятна как при повышенных, так и при пониженных температурах. В первом случае тормозится теплоотдача тепла испарением, во втором – ускоряется потеря тепла организмом вследствие повышенной теплопроводности влажного воздуха и увлажненной одежды.

Подвижность воздуха чувствуется уже при скорости его движения ~ 0,1 м/с. Легкое движение воздуха при нормальной температуре способствует комфортности, сдувая обволакивающий человека насыщенный парами влаги и перегретый воздух. Повышение подвижности воздуха благоприятно при высокой температуре до тех пор, пока существует перепад температур между температурой воздуха и кожи: температура кожи ~ 33-35⁰С. Повышенная скорость движения воздуха, особенно в условиях низких температур, вызывает увеличение теплопотерь конвекцией и испарением и ведет к переохлаждению организма.

Тепловое (инфракрасное) излучение (Вт/м²)– это потоки лучистой энергии с длиной волны 0,78-1,4мкм. Оно свойственно всем нагретым телам и является одним из составляющих параметров микроклимата горячих цехов (прокатные, литейные). При помещении в организме этот диапазон ИКИ (ИКИ-А) вызывает тепловой эффект, вызывая повышение температуры и образование биологически активных веществ.