Факторы, влияющие иа исход поражения электрическим током

Тело человека является проводником электрического тока. Однако проводимость живой ткани в отличие от обычных проводников обусловлена не только ее физическими свойствами, но и сложнейшими биохимическими и биофизическими процессами, протекающими лишь в живой материи.

В живой ткани нет свободных электронов, и поэтому она не может быть уподоблена металлическому проводнику, электрический ток в котором представляет собой упорядоченное движение свободных электронов.

Сопротивление тела человека является переменной величиной, имеющей нелинейную зависимость от множества факторов, в том числе от состояния кожи, параметров электрической цепи, физиологических факторов и состояния окружающей среды.

Большинство тканей тела человека содержит значительное количество воды (до 65 %). Поэтому живую ткань можно рассматривать как электролит, т. е. раствор, разлагающийся химически при прохождении по нему тока, и, таким образом, считать, что она обладает ионной проводимостью. Иными словами, можно полагать, что перенос электрических зарядов в живой ткани осуществляется не свободными электронами, как в металлических проводниках, а заряженными атомами или группами атомов — ионами, подобно тому, как это происходит в электролитах.

На рисунке 2 представлены факторы, влияющие на исход поражения электрическим током.

Рисунок 2. Классификация факторов, влияющих на исход поражения человека электрическим током

Остановимся более подробно на параметрах цепи поражения. Напряжение прикосновения – напряжение между двумя проводящими частями или между проводящей частью и землей при одновременном прикосновении к ним человека или животного.

Величина электрического тока через человека зависит от напряжения прикосновения и электрического сопротивления тела человека. Сопротивление тела человека – непостоянная величина, зависящая от множества факторов. Электрическое сопротивление различных тканей тела человека неодинаково: кожа, кости, жировая ткань, сухожилия и хрящи имеют относительно большое сопротивление, а мышечная ткань, кровь, лимфа и особенно спинной и головной мозг — малое. Обычно при переменном токе промышленной частоты учитывают лишь активное сопротивление тела человека, равное 1000 Ом, и принимают его за расчетную величину.

В зависимости от величины электрического тока, его воздействие на организм человека сильно отличается, данная зависимость представлена в таблице 1.

Таблица 1 – Характеристика физиологического воздействия тока в зависимости от его величины

Ток, мА	Характер воздействия
Переменный ток частотой 50-60 Гц	Постоянный ток
0,6-1,5	Начало ощущения, легкое дрожание рук	Не ощущается
2-3	Сильное дрожание рук	Не ощущается
5-7	Судороги в руках	Зуд, ощущение нагрева
8-10	Руки с трудом, но можно оторвать от электродов. Сильные боли в пальцах, кистях рук	Усиление ощущения нагрева
20-25	Руки парализуются мгновенно, оторваться от электродов невозможно. Сильные боли, затрудняется дыхание	Еще большее усиление ощущения нагрева. Незначительные сокращения мышц рук
50-80	Паралич дыхания. Начало трепетания желудочков сердца	Сильное ощущение нагрева. Сокращения мышц рук, судорога. Затруднение дыхания
90-100	Паралич дыхания. При длительности 3 с и более — паралич сердца, трепетание желудочков	Паралич дыхания
3000 и более	Паралич дыхания и сердца при воздействии дольше 0,1 с. Разрушение тканей тела теплом тока	Паралич дыхания и сердца, трепетание желудочков
Примечание. Для постоянного тока пороговое значение неотпускающего тока составляет 50-80 мА.

 

Условно различают три степени воздействия электрического тока на организм человека и три его пороговых значения: ощутимый, неотпускающий и фибрилляционный.

Ощутимый ток — это такой ток, который вызывает при прохождении через человека ощутимые раздражения. Человек начинает ощущать воздействие проходящего через него переменного тока частотой 50 Гц значением 0,5-1,5 мА и постоянного тока значением 5-7 мА.

Это воздействие ограничивается при переменном токе слабым зудом и легким покалыванием, а при постоянном токе — ощущением нагрева кожи на участке, касающемся ТВЧ. Указанные значения тока являются граничными (пороговыми), с которых начинается область ощутимого воздействия.

Неотпускающий ток – это такой ток, который вызывает при прохождении через человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник.

Пороговым неотпускающим током называют наименьшее значение неотпускающего тока. Для переменного тока частотой 50 Гц оно составляет 10-15 мА. При этих значениях тока человек чувствует непереносимую боль, а судороги мышц руки оказываются настолько сильными, что он не в состоянии их преодолеть, т. е. не может разжать руку, в которой зажата ТВЧ.

Фибрилляционный ток — это такой ток, который при прохождении через тело человека вызывает фибрилляцию сердца.

Фибрилляция (fibrillatio) — быстрое хаотическое сокращение многих отдельных мышечных волокон сердца, в результате которого сердце теряет способность к эффективным и синхронным сокращениям. Пораженный участок сердца после этого перестает нагнетать кровь. Фибрилляция может возникнуть независимо в предсердиях или желудочках сердца. Фибрилляция предсердий (atrial fibrillation) является типичной разновидностью аритмии; проявляется учащенным и неритмичным пульсом и сердцебиением. При фибрилляции желудочков (ventricular fibrillation) сердце перестает сокращаться. Чаще всего причиной такой фибрилляции является инфаркт миокарда.

Пороговым фибрилляционным током называют наименьшее значение фибрилляционного тока. Для переменного тока частотой 50 Гц фибрилляционным является ток от 100 мА до 5 А, пороговым — 100 мА. Для постоянного тока пороговым фибрилляционным током считается ток 300 мА, верхним пределом — 5 А. Следует подчеркнуть, что эти данные справедливы при условии длительного прохождения тока через человека (не менее 2-3 с) по пути рука — рука или рука — ноги.

Много зависит и от того какой будет путь прохождения электрического тока, наиболее часто встречаются следующие 15 путей, представленных на рисунке 3.

Рисунок 3. Характерные пути тока в теле человека (петли тока)

Исследования показали, что наиболее опасными путями являются те, которые затрагивают жизненно-важные органы (такие как сердце, легкие, головной и спинной мозг), в случае, если током не будут затронуты жизненно важные органы, то реакция организма может быть чисто рефлекторной.