Дія електроструму на організм людини та фактори небезпечності поразки електрострумом

 

Людське тіло, яке складається з великого числа клітин, різних по своїй будові і складу, являється провідником електричного струму. Живі клітини містять значну кількість розчинів і солей. Відмінності у будові і наявність цих речовин визначає їх різний електричний опір.

Розрізняють термічну, електролітичну і біологічну дію струму на організм людини.

- термічна дія проявляється в опіках різного ступеня, пошкодженні судин, серця, мозку та інших органів, що викликає в них функціональний розлад;

- електролітична дія проявляється у здатності електричного струму розкладати органічну рідину, в тому числі і кров, що викликає значну зміну її фізико - хімічного складу, а також тканини в цілому;

- біологічна дія проявляється головним чином, у порушенні внутрішніх біоелектричних процесів (біострумів), які характерні нормально діючому організму та тісно пов’язані з його життєвими функціями.

Дія електричного струму на організм людини може бути прямою і рефлекторною, тобто через нервову систему. Електричний струм, що проходить через тіло людини, подразнює, а потім збуджує живі тканини організму, що може супроводжуватися невимушеним судорожним скороченням м'язів і в деяких випадках приводити до повної зупинки діяльності органів диханні і кровообігу.

Розрізняють види ураження електричним струмом:

1.Електричні травми;

2.Електричні удари;

3.Електричний шок.

3.1.Електрична травма – це місцеве пошкодження тканин та органів електричним струмом: опіки, електрометалізація шкіри, враження очей дією на них електричної дуги.

3.1.1.Електричний опік – це пошкодження поверхні тіла чи внутрішніх органів під дією електричної дуги або великих струмів, що проходять через тіло людини.

Опіки бувають двох видів: контактний і дуговий.

†Контактний опік – це опік одержаний у результаті доторкання до струмопровідної частини. Контактний опік є наслідком перетворення електричної енергії в теплову (найчастіше це опіки шкіри, так як шкіра людини має в багато разів більший електричний опір, ніж інші частини тіла.

†Дуговий опік – зумовлений дією на тіло електричної дуги, яка має високу температуру (близько 3500°С) та велику енергію. Електрична дуга виникає при високих напруженнях між струмопровідною частиною та тілом людини або між струмопровідними частинами.

3.1.2. Електрофтальмія – це запалення зовнішніх оболонок очей, яке виникає під дією потужного потоку ультрафіолетового випромінення. Таке опромінення можливе при утворенні електричної дуги (при короткому замиканні).

3.1.2. Механічні пошкодження – виникають в результаті різких невимушених судорожних скорочень м'язів під дією струму, який проходить через тіло людини. В результаті можливі пориви шкіри, кровоносних судин і нервової тканини, а також вивихи суглобів і навіть переломи кісток.

3.1.3. Електричний знак – це чітко обмежена пляма (Æ = 1 – 5 мм) сірого або блідо – жовтого кольору, що з'являється на поверхні шкіри людини, яка підверглася дії струму; уражена ділянка шкіри затвердіває подібно мозолі.

3.1.4. Електометалізація шкіри – проникнення в шкіру частинок металу у результаті його розбризкування або випаровування під дією струму – наприклад, при горінні електричної дуги.

3.2. Електричний удар – це збудження живих клітин організму під дією електричного струму, що проходить через них, супроводжується невимушеним судорожним скороченням м'язів. Зовнішніх місцевих ушкоджень, тобто електротравм, людина при цьому може і не мати.

В залежності від результату ураження електричні удати можуть бути умовно розділені на чотири ступеня:

1. – судорожне скорочення м'язів без втрати свідомості;

2. – судорожне скорочення м'язів з втратою свідомості, але із збереженням дихання та роботи серця;

3. – втрата свідомості і порушення серцевої діяльності або дихання (або того і іншого разом);

4. – клінічна смерть, тобто відсутність дихання і кровообігу.

3.3. Електричний шок – своєрідна реакція нервової системи організму на сильне подразнення електричним струмом: розлад кровообігу, дихання, підвищення кров'яного тиску. Шок має дві фази: 1 – фаза збудження, 2 – фаза заторможення і виснаження нервової системи.

 

Результат дії електричного струму на організм людини залежить від ряду факторів:

ü роду та сили струму;

ü частоти змінного струму;

ü напруга;

ü опору організму людини;

ü часу дії струму (90 сек. R<70%);

ü площі контакту тіла людини зі струмом;

ü шляху проходження струму через організм;

ü індивідуальних особливостей постраждалого;

ü зовнішнього середовища.

Рід та сила струму – основний чинник, який обумовлює наслідки ураження електричним струмом. Чим більший струм проходить через тіло людини, тим більшою є небезпека ураження (виходячи з закону Ома: I_л=U_л/R_л).

Розрізняють три основні порогові значення сили струму:

1. пороговий відчутний струм – найменше значення електричного струму, що викликає при проходженні через організм людини відчутні подразнення (змінний струм – 0,5...1,5 мА, постійний струм – 5...7 мА);

2. пороговий невідпускаючий струм – найменше значення електричного струму, що викликає судомі скорочення м'язів руки, в котрій затиснутий провідник (змінний струм – 6...10 мА, постійний струм – 50...80 мА);

3. пороговий фібриляційний струм – найменше значення електричного струму, що викликає при проходженні через тіло людини фібриляцію серця (змінний струм – 80...100 мА, постійний струм – 300 мА);

За даними досліджень проф.. П.А. Доліна більш небезпечним до напруги 500 В є змінний струм, при більш високих напругах постійний струм стає більш небезпечнішим.

Напруга. – згідно з законом Ома. Чим вище значення напруги, тим більша небезпека ураження електричним струмом. Умовно безпечною для життя людини прийнято вважати напругу, що не перевищує 42 В, при якій не повинен статися пробій шкіри людини (своєрідний конденсатор), що призводить до різкого зменшення загального опору її тіла.

Напруга істотно впливає на силу струму ураження, тому що від нього залежить можливість пробою рогового шару шкіри, що веде до різкого зниження загального опору тіла. Відносно безпечним для людини вважається напруга 12...36 В у залежності від навколишнього середовища. Струм напруженням вище 36 В вважається небезпечним. При такій напрузі були випадки ураження з важким результатом. Найбільш часті випадки електротравматизму при напрузі 127, 220, 380 В.

Довгочасне проходження струму через тіло людини істотно впливає на результат ураження: чим триваліше дія струму, тим більше імовірність важкого результату. Це пояснюється тим, що згодом знижується опір тіла й збільшується сила струму, який проходить через людину, а також з'являється імовірність збігу моменту проходження струму через серце з уразливою для нього фазою кардіоциклу. Це і служить причиною фібриляції серця.

Фактор часу у випадку ураження людини електричним струмом вирішальним чином впливає на результат ураження, тому що опір тіла людини з його плином різко падає — через 30с дії струму опір зменшується на 25%, а через 90с — на 70%. Миттєва дія струму (0,1...0,2 с) безпечна для людини.

Опір тіла людини міняється в широких межах, що залежить від чистоти шкіри, її вологості, цілісності шкірного покриву, тривалості дії струму на людину, стомлення, стану здоров'я. Найбільшим опором володіє шкірний покрив, особливо його роговий шар. Цей опір знаходиться звичайно в межах 60000...400000 Ом/см² при сухому і неушкодженому верхньому роговому шарі шкіри. При знятому верхньому шарі опір шкіри знижується до 600...1000 Ом/см². Розрахунковим опором людини прийнято вважати 1000 Ом. Його використовують для аналізу електротравматизму, а також для відповідних розрахунків у вирішенні питань електробезпеки.

Площа контакту тіла людини з електричним струмом істотно впливає на небезпеку ураження людини, тому що з її збільшенням знижується його опір.

Шлях проходження струму – визначає небезпеку ураження життєво важливих органів – серця, легень, головного мозку („рука – рука”, „рука – ноги”, „нога – нога”, „голова – ноги”, „голова – руки”.

Велике значення мають також індивідуальні особливості людини: вік, стан, наявність алкоголю в організмі й ін.

Важливі також і умови виробничого середовища, у якій відбулися або можуть відбутися електротравми.