Особенности воздействия электрического тока на организм человека

Действие электрического тока на организм человека носит сложный и разносторонний характер.

В живой ткани (в мышцах, сердце, легких), а также центральной периферической нервной системы постоянно возникают электрические потенциалы (биопотенциалы). Внешний ток, взаимодействуя с биотоками, нарушает их нормальный ритм, воздействуя на ткани и органы человека, подавляет биотоки, тем самым вызывает серьезные расстройства в организме вплоть до гибели.

Аналогичное воздействие оказывает на организм электромагнитное поле.

Характер поражения электрическим током и его последствия определяются такими факторами, как:

- величина тока;

- величина напряжения;

- путь и продолжительность протекания электрического тока через человека;

- повреждение, сожжение кожи в местах соприкосновения с металлическими частями

электрооборудования;

- степень утомления и нервного напряжения, возраст и пол человека и др.

Степень нарушения жизненно важных функций человека, в основном, зависит от величины и длительности воздействия на его организм электрического тока, а также зависит от частоты и от рода тока (переменный или постоянный).

Исход действия электрического тока на человека зависит от величины напряжения. Хотя отмечен смертельный исход при напряжении 12 В и случаи, когда люди оставались живыми при действии высоких напряжений (6-110 кВ).

Напряжение 42 В и ниже называют малыми напряжениями. Малые напряжения применяются для питания токоприемников сравнительно небольшой мощности: переносной электроинструмент, ручные переносные лампы, местное освещение и т.п. Кроме того, малые напряжения применяются в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных для питания сетей освещения.

Предельно-допустимые токи, протекающие через тело человека, равны:

- 6 мА переменного тока промышленной частоты (50 Гц);

- 8 мА при частоте 400 Гц;

- 15 мА постоянного тока.

Данные о характере воздействия электрического тока на организм человека, приведенные в таблице 1 соответствуют прохождению тока через тело человека по пути рука – рука или рука – ноги.

Таблица 1

 

Характер воздействия электрического тока на организм человека

 

Значение тока, мА

Характер воздействия

Переменный ток 50 Гц Постоянный ток 0,6 – 1,5 Начало ощущения – слабый зуд, пощипывания кожи под электродами Не ощущается 2,0 – 4,0 Ощущение тока распространяется и на запястье руки, слегка сводит руку. Не ощущается 5,0 – 7,0 Болевые ощущения усиливаются во всей кисти руки, сопровождаясь судорогами; слабые боли ощущаются во всей руке, вплоть до предплечья Начало ощущения. Впечатление нагрева кожи под электродом 8,0 – 10,0 Сильные боли и судороги во всей руке, включая предплечье. Руки трудно, но еще можно оторвать от электродов. Усиление ощущения нагрева 10,0 – 15,0 Едва переносимые боли во всей руке. Руки невозможно оторвать от электродов. С увеличением продолжительности протекания тока боли усиливаются Еще большее усиление ощущения нагрева как под электродами, так и в прилегающих областях кожи 20,0 – 25,0 Руки парализуются мгновенно, оторвать от электродов невозможно. Сильные боли, дыхание затруднено Еще большее усиление ощущения нагрева кожи, возникновения ощущения внутреннего нагрева. Незначительные сокращения мышц рук 25,0 – 50,0 Очень сильная боль в руках и груди. Дыхание крайне затруднено. При длительном токе может наступить паралич дыхания или ослабления деятельности сердца с потерей сознания. Ощущение сильного нагрева, боли и судороги в руках, при отрыве рук от электродов возникают едва переносимые боли в результате судорожного сокращения мышц. 50,0 – 80,0 Дыхание парализует через несколько секунд, нарушается работа сердца. При длительном протекании тока может наступить фибрилляция сердца. Ощущения очень сильного поверхностного и внутреннего нагрева, сильные боли во всей руке и в области груди. Затруднение дыхания. Руки невозможно оторвать от электродов из-за сильных болей при нарушении контакта. 100,0 Фибрилляция сердца через 2 – 3 с; еще через несколько секунд – паралич дыхания. Паралич дыхания при длительном протекании тока. 300,0 То же действие за меньшее время. Фибрилляция сердца через 2 –3 с; еще через несколько секунд – паралич дыхания. Более 500,0

Дыхание парализуется немедленно – через доли секунды. Фибрилляция сердца, как правило, не наступает; возможна временная остановка сердца в период протекания тока. При длительном протекании тока (несколько секунд) тяжелые ожоги, разрушение тканей.

 

Приложение 2

к ИОТ № 02

 

Классификация электротравм

 

Многообразие действия электрического тока на организм приводит к различным электротравмам. Проходя через организм человека, электрический ток производит термическое, электролитическое, механическое и биологическое действия:

- термическое действие тока проявляется в ожогах отдельных участков тела, нагреве до

высоких температур органов, по которым протекает ток: кровеносных сосудов, крови, нервной ткани, сердца, мозга и других органов, находящихся на пути тока, что вызывает в них серьезные функциональные расстройства;

- электролитическое действие тока выражается в разложении органической жидкости,

в том числе крови, что сопровождается значительными нарушениями их физико-химического состава;

- механическое (динамическое) воздействие тока проявляется в возникновении дав

ления в кровеносных сосудах и тканях организма при нагреве крови и другой жидкости, а также смещении и механическом напряжении тканей в результате непроизвольного сокращения мышц и воздействия электродинамических сил;

- биологическое действие тока проявляется в раздражении и возбуждении живых тка-

ней организма, а также в нарушении внутренних биоэлектрических процессов, протекающих в нормально действующем организме.

Условно все электротравмы можно разделить на:

- местные;

- общие.

К местным электротравмам относятся местные повреждения организма или ярко выраженные местные нарушения целостности тканей тела, в том числе костных тканей, вызванные воздействием электрического тока или электрической дуги. К наиболее характерным местным травмам относятся:

- электрические ожоги;

- электрические знаки;

- металлизация кожи;

- механические повреждения;

- электроофтальмия.

Электрический ожог (покровный) возникает, как правило, в электроустановках до 1000 В. При более высоком напряжении возникает электрическая дуга или искра, что вызывает дуговой электрический ожог. Токовый ожог участка тела является следствием преобразования энергии электрического тока, проходящего через этот участок, в тепловую. Этот ожог определяется величиной тока, временем его прохождения и сопротивлением участка тела, подвергшегося воздействию тока. Максимальное количество теплоты выделяется в местах контакта проводника с кожей, поэтому в основном токовый ожог является ожогом кожи. Однако токовым ожогом могут быть повреждены и подкожные ткани. При токах высокой частоты наиболее подвержены токовым ожогам внутренние органы. Электрическая дуга вызывает обширные ожоги тела человека. При этом поражение носит тяжелый характер и нередко оканчивается смертью пострадавшего.

Электрические знаки воздействия тока представляют собой резко очерченные пятна серого или бледно-желтого цвета на поверхности тела человека. Обычно они имеют круглую или овальную форму и размеры 1-5 мм с углублением в центре. Пораженный участок кожи затвердевает подобно мозоли. Происходит омертвление верхнего слоя кожи. Поверхность знака сухая, не воспаленная. Электрические знаки безболезненны. С течением времени верхний слой кожи сходит и пораженное место приобретает первоначальный цвет, эластичность и чувствительность.

Металлизация кожи – проникновение в верхние слои кожи частичек металла, расплавившегося под действием электрической дуги. Такие случаи происходят при коротких замыканиях, отключения рубильников под нагрузкой. При этом брызги расплавившегося металла под действием возникших динамических сил и теплового потока разлетаются во все стороны с большой скоростью. Так как расплавившиеся частицы имеют высокую температуру, но небольшой запас теплоты, то они не способны прожечь одежду и поражают обычно открытые части тела – лицо, руки. Пораженный участок кожи имеет шероховатую поверхность. Пострадавший ощущает на пораженном участке кожи боль от ожогов и испытывает напряжение кожи от присутствия в ней инородного тела. Особенно опасно поражение расплавленным металлом глаз. Поэтому такие работы, как снятие и замена предохранителей, должны проводиться в защитных очках. При постоянном токе металлизация кожи возможна и в результате электролиза, который возникает при плотном и относительно длительном контакте с токоведущей частью, находящейся под напряжением. В этом случае частички металла заносятся в кожу электрическим током, который одновременно разлагает органическую жидкость в тканях, образует в ней кислотные ионы.

Механические повреждения являются следствием резких непроизвольных судорожных сокращений мышц под действием тока, проходящего через тело человека. В результате могут произойти разрывы сухожилий, кожи, кровеносных сосудов и нервной ткани. Могут иметь место также вывихи суставов, и даже переломы костей. Механические повреждения, вызванные судорожным сокращением мышц, происходят в установках до 1000 В при длительном нахождении человека под напряжением.

Электроофтальмия возникает в результате воздействия потока ультрафиолетовых лучей (электрической дуги) на оболочку глаз, в результате чего их наружная оболочка воспаляется. Электроофтальмия развивается через 4-8 часов после облучения. При этом имеют место покраснения и воспаления кожи лица и слизистых оболочек век, слезотечение, гнойные выделения из глаз, спазмы век и частичная потеря зрения. Пострадавший испытывает головную боль и резкую боль в глазах, усиливающуюся на свету. В тяжелых случаях нарушается прозрачность роговой оболочки;

Электрические удары возникают при возбуждении живых тканей организма протекающим через него электрическим током и проявляются в непроизвольном судорожном сокращении мышц тела. При этом под угрозой поражения весь организм из-за нарушения нормальной работы различных его органов и систем, в том числе сердца, легких, центральной нервной системы.

В зависимости от исхода воздействия тока на организм человека электрические удары можно разделить на следующие пять степеней:

I – судорожное, едва ощутимое сокращение мышц;

II – судорожное сокращение мышц, сопровождающееся сильными болями, без потери сознания;

III – судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с сохранившимися дыханием и работой сердца;

IV – потеря сознания и нарушение сердечной деятельности и дыхания;

V – отсутствие дыхания и остановка деятельности сердца.

 

Приложение 3

к ИОТ № 02