Воздействие электрического тока на организм человека. Виды электротравм

Доля электротравм в общей массе производственныхтравм с временной утратой трудоспособности не превышает 2 %, пятая часть всех случаев травматизма со смертельным исходом приходится на элетротравматизм. Это связано со спецификой действия электрического тока на организм человека: ток поражает жизненно важные органы дыхания, кровообращения.

Поражение человека электрическим током возможно только при замыкании электрической цепи через тело человека, т.е. в случаях:

— прикосновения к открытым токоведущим частям оборудования и проводам;

— прикосновения к корпусам электроустановок, случайно оказав­шихся под напряжением (повреждение изоляции);

— шагового напряжения;

— освобождения человека, находящегося под напряжением;

— действия электрической дуги;

— воздействия атмосферного электричества во время грозовых разрядов.

Проходя через организм, электрический ток оказывает следующие воздействия: термическое (нагревает ткани, кровеносные сосуды, нервные волокна и внутренние органы вплоть до ожогов отдельных участков тела); электролитическое (разлагает кровь, плазму); биологическое (раздражает и возбуждает живые ткани организма, нарушает внутренние биологические процессы); механическое (расслаиваются, разрываются различные ткани, стенки кровеносных и легочных сосудов; возможны вывихи суставов, разрывы связок и даже переломы костей).

Электрический удар — поражение организма человека, вызванное возбуждением живых тканей тела электрическим током и сопровождающееся судорожным сокращением мышц. В зависимости от возникающих последствий электрические удары делят на четыре степени: I — судорожное сокращение мышц без потери сознания; II — судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с сохранившимися дыханием и работой сердца; III — потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания (или того и другого); IV — состояние клинической смерти.

Различают два вида поражения электрическим током: общее и местное.

Общее травматическое действие тока (электрический удар) возникает при прохождении тока недопустимых величин через организм человека и характеризуется возбуждением живых тканей организма, непроизвольным сокращением различных мышц тела, сердца, легких, других органов и систем, при этом происходит нарушение их работы или полная остановка.

Местные электротравмы характеризуются локальным нарушением целостности тканей организма. К местным электротравмам относятся:

электрический ожог (токовый и дуговой) — токовый ожог является следствием преобразования электрической энергии в тепловую (как правило, возникает при относительно невысоких напряжениях электрической сети); дуговой ожог возникает при высоких напряжениях электрической сети между проводником тока и телом человека, когда образуется электрическая дуга;

электрические знаки — пятна серого или бледно-желтого цвета овальной формы, диаметром 1—5 мм на поверхности кожи человека, образующиеся в месте контакта с проводником тока. Эта травма не представляет серьезной опасности и быстро проходит;

металлизация кожи — проникновение в верхние слои кожи мельчайших частичек металла, расплавившегося под действием электрической дуги. В зависимости от места поражения эта травма может быть очень болезненной, с течением времени пораженная кожа сходит, а если поражены глаза, то возможно ухудшение или потеря зрения;

электроофтальмия — воспаление наружных оболочек глаз под действием потока ультрафиолетовых лучей, испускаемых электрической дугой.

Травма сопровождается сильной болью и резью в глазах, временной потерей зрения, при сильном поражении потребуется сложное и длительное лечение.

Механические повреждения возникают в результате резких судорожных сокращений мышц под действием проходящего через тело человека тока (расслаиваются, разрываются различные ткани, стенки кровеносных и легочных сосудов; возможны вывихи суставов, разрывы связок и даже переломы костей; кроме того, в состоянии испуга и шока человек может упасть с высоты и получить травму).

Параметры, определяющие тяжесть поражения электрическим током, зависят от ряда факторов, основными из которых являются: величина электрического тока, протекающего через тело человека, длительность его воздействия на организм; величина напряжения, воздействующего на организм; род и частота тока; путь протекания тока в теле человека; электрическое сопротивление тела человека; психофизиологическое состояние организма, его индивидуальные свойства; состояние и характеристика окружающей среды (температура воздуха, влажность, загазованность, запыленность) и др.

Сила тока, протекающего через тело человека, является главным фактором, от которого зависит тяжесть поражения. Человек начинает ощущать протекающий через него ток промышленной частоты 50 Гц со значением 0,6-1,5мА (пороговый ощутимый ток). Ток 10-15мА вызывает сильные и болезненные судороги мышц, которые 50% людей преодолеть не в состоянии (пороговый неотпускающий ток). Ток около 50мА распространяет свое действие на мышцы грудной клетки, и нарушает дыхание, а ток 100мА, воздействуя на сердце, приводит его к фибрилляции, т.е. к быстрым хаотическим сокращениям сердечной мышцы, при которой сердце перестает работать как насос.

Наиболее опасными считаются пути прохождения тока через жиз­ненно важные органы (сердце, легкие, головной мозг), т.е. голова — рука, голова — ноги, рука — рука, руки — ноги.

Электрическое сопротивление тела человека определяется сопротивлением наружных слоев кожи и сопротивлением внутренних органов. Кожа в сухом и неповрежденном виде обладает значительным сопротивлением, а сопротивление внутренних органон обычно 300-500 Ом. При увлажнении и загрязнении кожи ее сопротивление снижается. В расчетах электрическое сопротивление тела человека принимается равным 1000 Ом.

Степень опасности поражения человека определяется частотой тока. Наиболее опасен ток частотой 50 Гц. С увеличением частоты переменного тока уменьшается опасность поражения человека. Уменьшение степени опасности поражения человека начинается при частоте тока 1000 Гц и выше, а ток высокой частоты (200000 Гц и выше) хотя и безопасен в отношении электрического удара, но может причинить ожоги. Переменный ток частотой 50-60 Гц в 4-5 раз опаснее постоянного.

От вредного воздействия электрического тока на организм человек может получить:

Наружныеповреждения:

- электроожоги, возникающие вследствие теплового действия тока или электрической дуги;

- электрические знаки - поражения в виде отметок круглой или элиптической формы бело-желтого или серого цвета, появляющиеся при сильном контакте с металлическими токоведущими частями;

- металлизацию кожи, происходящую в результате глубокого проникания в кожу мельчайших частиц металла, расплавленного под действием электрической дуги. При электрометаллиэации кожа получает окраску: синевато-зеленую - при контакте с латунью; зеленую - при контакте с красной медью и серо-желтую при контакте со свинцом.

-ослепление электрической дугой.

Внутренние повреждения:

- поражение нервной системы, сердца, органов дыхания, паралич частей тела.

Окружающая среда усиливает или ослабляет опасность поражения током. На электрический ток, проходящий через человека оказывают влияние: состояние поверхности контакта человека с токоведущими частями оборудования, наличие заземленных металлических полов и конструкций, токопроводящей пыли, повышенная влажность помещений.

Схемы включения человека в электросеть могут быть различными. Чаще других происходит однофазное включение человека в цепь между фазным проводом и землей и двухфазное — между двумя фазными проводами. Это включение человека в электроцепь наиболее опасно.

При обрыве электрического провода, пробое изоляции на заземленный корпус машины и при другой прямой утечке электроэнергии в землю (от молниеотвода) человек может оказаться в зоне растекания тока по земле под напряжением, которое называют шаговым При обрыве провода, пробое изоляции и замыкании провода на землю возникает шаговое напряжение - разность потенциалов точек поверхности в зоне растекания тока, отстоящих одна от другой на расстоянии шага человека (80 см). Шаговое напряжение уменьшается по мере удаления от места замыкания, на расстоянии 20м и более от точки замыкания в зависимости от удельного сопротивления грунтов и профиля земли становится равным нулю. Оказавшись в зоне шагового напряжения, нужно соединить ноги и выходить из опасной зоны шагами не более 25-30см (чем шире шаг, тем больше разность потенциала между точками, на которых находятся ноги человека). Рекомендуется также выходить из зоны высоких потенциалов, прыгая на одной ноге.

Хотя поражающим фактором является электрический ток, а напряжение оказывает влияние на исход травмы в той мере, в которой оно изменяет величину тока, все же, учитывая зависимость величины тока от многих факторов, условия безопасности определяют по напряжению как сравнительно постоянной величине.