Дія електричного струму на організм людини. Електричні травми. Чинники, що впливають на наслідки ураження електричним струмом.

Дія електричного струму на організм людини має різносторонній характер і різносторонні прояви – від слабих подразнень до смертельних наслідків.

Електричний струм , що проходить через тіло людини, може спричинити термічну, хімічну, світлову, механічну та біологічну дію.

Біологічна дія є виключною властивістю живої тканини. Вона проявляється сильним збудженням нервової тканини, що призводить до порушення внутрішніх біоелектричних процесів, які пов’язані з життєвими функціями організму. Зовнішній струм при взаємодії з біоелектричними процесами людини може викликати судоми м’язів, життєво важливих органів, у тому числі серця і легенів, що призведе до зупинки дихання і кровообігу.

Електричне ураження організму струмом буває місцевим (електричні травми) і загальним(електричні удари) коли уражається весь організм.

Характерними видами місцевих електричних травм є:

електричні опіки; електричні знаки; металізація шкіри; механічні ураження;

електрофтальмія.

Залежно від умов виникнення опіки бувають трьох видів: струмовий (контактний), дуговий і змішаний, під дією струму і електричної дуги. “Ствол” електродуги має високу температуру – від 4000 до 150000С і вище. Очевидно, що людина яка потрапляє у таку ситуацію отримає опіки того чи іншого ступеню тяжкості. Тканини, що лежать на шляху струму,внаслідок великої кількості теплоти висушуються, обвуглюються і навіть безслідно щезають.

Внаслідок контакту з електромережею виникають електричні знаки. Шкіра в місці контакту затвердіває подібно до мозоля.

Металізація шкіри виникає внаслідок короткого замикання і потрапляння в глибину шкіри газоподібних або розплавлених часток металу, які розлітаються у всі сторони.

Механічні ураження є наслідком судомних скорочень м’язів під дією струму,що призводить до розриву кровоносних судин, м’язів, сухожилків, вивиху суглобів або перелом кісток. Вони виникають тоді, коли людина тривало перебуває під напругою 380В.

Електрофтальмія – ураження очей при горінні електричної дуги потужним ультрафіолетовим випромінюванням.

Електричний удар – це збудження живих тканин організму струмом, що супроводжується судомним скороченням м’язів. Це найнебезпечніший вид ураження, при якому порушується функціонування серцевої, дихальної і мозкової системи людини навіть без жодних зовнішніх ознак, що бувають при електротравмах.

Залежно від наслідків електричні удари умовно поділяються на чотири ступеня:

І – скорочення м’язів без втрати свідомості;

ІІ – скорочення м’язів з втратою свідомості, але зі збереженим диханням і роботою серцево-судинної системи;

ІІІ – втрата свідомості з порушенням дихання або роботи серця;

ІV – клінічна смерть, відсутність дихання і кровообігу.

Клінічна смерть – це перехідний стан від життя до смерті, який настає з моменту припинення діяльності серця і дихання. Хоча у людини відсутні всі ознаки життя, воно ще повністю не згасло - на дуже низькому рівні відбуваються обмінні процеси достатні для підтримування мінімальної життєдіяльності. Довгастий мозок зберігає здатність функціонування протягом 6-10 і більше хвилин. Це дозволяє вжити відповідних заходів, щоб відновити згасаючі або щойно згаслі функції організму.

Причиною смерті від електроудару може бути зупинка серця, дихання або електричний шок, коли струм діє на організм безпосередньо або рефлекторно через центральну нервову систему.

При надмірному збудженні організму людини електричним струмом виникає дуже важка нервово-рефлекторна реакція організму внаслідок чого виникає фібриляція серця або електричний шок.

Фібриляція серця – це такий стан, коли воно перестає скорочуватися як одне ціле у відповідній послідовності (спочатку пересердя, а потім шлуночок), настають окремі некоординовані посіпування серцевих м’язів (фібрил) і серце перестає працювати як насос.

Електричний шок має дві форми:

сильне нервове збудження;

глибоке гальмування і знесилення нервової системи

Шоковий стан знесилює людину, вона стає байдужою до оточуючого середовища при наявності свідомості протягом кількох хвилин або діб. Після чого настає одужання або смерть від повного згасання життєво важливих функцій організму.

Чинники, що впливають на наслідки ураження електричним струмом

Сила струму, що проходить через тіло людини, є основним чинником, який зумовлює наслідки ураження. Різні за величиною струми справляють і різний вплив на організм людини.

Розрізняють три основні порогові значення сили струму:

• пороговий відчутний струм — найменше значення електричного струму, що викликає при проходженні через організм людини відчутні подразнення;

• пороговий невідпускаючий струм — найменше значення електричного струму, яке викликає судомні скорочення м'язів руки, в якій затиснутий провідник, що унеможливлює самостійне звільнення людини від дії струму;

• пороговий фібриляційний (смертельно небезпечний) струм — найменше значення електричного струму, що викликає при проходженні через тіло людини фібриляцію серця.

У таблиці 7.1 наведено порогові значення сили струму при його проходженні через тіло людини шляхом "рука — рука" або "рука — ноги".

Струм (змінний та постійний) більше 5 А викликає миттєву зупинку серця, минаючи стан фібриляції.

Таблиця 7.1. Порогові значення змінного та постійного струму

Чим вище значення напруги, тим більша небезпека ураження електричним струмом. Умовно безпечною для життя людини прийнято вважати напругу, що не перевищує 42 В (в Україні така напруга залежно від умов роботи та середовища становить 36 та 12 В), при якій не повинен статися пробій шкіри людини, що призводить до різкого зменшення загального опору її" тіла.

Електричний опір тіла людини залежить, в основному, від стану шкіри та центральної нервової системи. Для розрахунків опір тіла людини умовно приймають рівним Я — 1 кОм. При зволоженні, забрудненні та пошкодженні шкіри (потовиділення, порізи, подряпини тощо), збільшенні прикладеної напруги, площі контакту, частоти струму та часу його дії опір тіла людини зменшується до певного мінімального значення (0,5—0,7 кОм).

Вид та частота струму, що проходить через тіло людини, також впливають на наслідки ураження. Постійний струм приблизно в 4—5 разів безпечніший за змінний. Однак частота змінного струму також зумовлює наслідки ураження. Так, найбільш небезпечним вважається змінний струм частотою 20—100 Гц. При частоті, меншій ніж 20 або більшій за 100 Гц, небезпека ураження струмом помітно зменшується. Струм частотою понад 500 кГц не може смертельно уразити людину, однак дуже часто викликає опіки.

Шлях проходження струму через тіло людини ? важливим чинником. Небезпека ураження особливо велика тоді, коли на шляху струму знаходяться життєво важливі органи — серце, легені, головний мозок. Є багато можливих шляхів проходження струму через тіло людини (петель струму), їх характеристики наведені в табл. 7.2. Як видно з таблиці, найбільшу небезпеку становить шлях "голова — руки" (при ньому частка потерпілих, що втрачали свідомість, становить 92 %), за ним іде — "голова — ноги", потім — "права рука — ноги", а найменшу небезпеку становить шлях "нога — нога".

Напруга доторкання — це напруга між двома точками електричного кола, до яких одночасно доторкається людина.

Гранично допустимі значення напруги доторкання та сили струму для нормального (безаварійного) та аварійного режимів електроустановок при проходженні струму через тіло людини шляхом "рука — рука" чи "рука — ноги" регламентуються за допомогою ГОСТ 12.1.038-82 (табл. 7.3).

При виконанні роботи в умовах високої температури (більше 25 °С) і відносної вологості повітря (більше 75 %) значення табл. 7.3 необхідно зменшити у три рази.