Особенности поражения электрическим током

Электрический ток является сложным раздражителем тканей и органов, к которому живые организмы не могли приспособиться в ходе эволюции. Характер и степень тяжести поражения от его воздействия зависят от индивидуальных особенностей организма и определяются следующими основными факторами:

Постоянный ток менее опасен, чем переменный низкочастотный ток частотой 50 герц, используемый в быту. Действие переменного тока на организм, в свою очередь, сильно зависит от его частоты: ток частотой 50 герц гораздо опаснее высокочастотных и в 3-5 раз опаснее постоянного тока того же напряжения. При действии постоянного тока возникают судорожные сокращения мышц, нередко отбрасывающие пострадавшего от источника тока. Переменный ток (50 гц) вызывает мышечный спазм так, что рука сжимает источник, как бы прилипая к нему, увеличивая тем самым время воздействия. Чем больше сила тока, тем тяжелее травма, независимо от его вида. Напомню, что сила тока, согласно закону Ома, прямо пропорциональна величине приложенного напряжения U и обратно пропорциональна величине электрического сопротивления R.

Как постоянный, так и переменный ток при действии на организм приводят либо к нарушению его физиологических функций(непроизвольные мышечные сокращения и судороги; фибрилляция желудочков сердца; остановка дыхания и т. д.), либо к возникновению термических, электрохимических и других повреждений (ожоги; некроз мышечной и других тканей; свёртывание крови; обезвоживание; отрыв мышц и сухожилий и т. д.). Очень часто наблюдается сочетание всех этих эффектов.

Приведём некоторые цифры. Порог восприятия постоянного тока, входящего в руку, составляет примерно 5-10 миллиампер (ма); переменного тока (50 гц) – 1-10 ма. Порог неотпускающего тока (максимальная сила тока, вызывающего сокращение мышц - сгибателей руки и не позволяющая освободиться от источника тока) для постоянного тока составляет 75 ма; для переменного тока 15 ма. Переменный ток (50 гц), проходящий через грудную клетку в течение долей секунды, может вызвать фибрилляцию желудочков сердца при силе 60 – 100 ма; постоянный ток вызывает такой же эффект при 300 – 500 ма.

Электрическое сопротивление тела человека определяется, прежде всего, сопротивлением кожи и прямо зависит от её состояния. Удельное сопротивление сухой кожи может достигать 10⁶ ом м; влажной или повреждённой кожи на несколько порядков меньше. Для сравнения, удельное сопротивление мышечной ткани составляет примерно 30 ом м; крови – 1-2 ом м. При оценочных расчётах принято считать, что сопротивление тела человека в среднем равно, примерно, 1000 ом. При прохождении электрического тока силой I через организм высокое сопротивление кожи R обусловливает выделение на ней значительного количества тепла Q за секунду:

В результате, в местах входа и выхода тока на коже возможны обширные поверхностные ожоги с обгоранием и обугливанием тканей.

Путь электрического тока играет очень важную роль. Ток, протекающий от одной руки к другой (или от руки к ноге) гораздо опаснее тока идущего между ногой и землёй. В первом случае ток может пройти через сердце и вызвать фибрилляцию желудочков. Чрезвычайно опасны электрические поражения головы (судороги, кровоизлияния в мозг, фибрилляция желудочков, а также непредсказуемые отдалённые последствия). Самые распространённые пути тока при поражениях: рука – рука и голова – земля.

Большое значение имеет и продолжительность воздействия тока на организм. Тяжесть повреждения прямо пропорциональна длительности воздействия: чем больше время действия, тем больше повреждаются ткани; падает их сопротивление и, соответственно, увеличивается сила тока. При этом выделяется тепло, так что возникают сильные ожоги, свёртывание белков, тромбоз сосудов, некроз тканей. При затянувшейся процедуре всё это приводит к тяжёлым последствиям. При кратковременном воздействии, например удар молнии, последствия даже при большой величине тока не обязательно будут катастрофическими. Здесь уместна аналогия: быстрое прикосновение к горячему утюгу и длительное сидение на горячей печке.