Η επίδραση του ηλεκτρικού ρεύματος σε ένα άτομο

Ποιος είναι ο κίνδυνος του ηλεκτρικού ρεύματος; Πώς το ηλεκτρικό ρεύμα επηρεάζει έναν άνθρωπο

Το γεγονός της δράσης του ηλεκτρικού ρεύματος σε ένα άτομο διαπιστώθηκε στο τελευταίο τέταρτο του 18ου αιώνα. Ο κίνδυνος αυτής της ενέργειας εντοπίστηκε για πρώτη φορά από τον εφευρέτη της ηλεκτροχημικής πηγής τάσης υψηλής τάσης V. V. Petrov. Η περιγραφή των πρώτων βιομηχανικών ηλεκτρικών τραυματισμών εμφανίστηκε πολύ αργότερα: το 1863 — από συνεχές ρεύμα και το 1882 — από εναλλασσόμενο ρεύμα.

Ηλεκτρική ενέργεια — κατευθυνόμενη κίνηση ελεύθερων ηλεκτρικών φορτίων. Το μέγεθος του ηλεκτρικού ρεύματος είναι το άθροισμα των ηλεκτρικών φορτίων (ηλεκτρόνια, ιόντα) που διέρχονται από μια μονάδα εμβαδού διατομής ανά δευτερόλεπτο. Στους ημιαγωγούς, μαζί με τα ηλεκτρόνια, υπάρχουν και «τρύπες». Οι «τρύπες» είναι φορείς θετικού ηλεκτρικού φορτίου.

Η μονάδα μέτρησης του ηλεκτρικού ρεύματος είναι το αμπέρ, που συμβολίζεται με το γράμμα Α. Σε μια ηλεκτρική λάμπα μέτριας φωτεινότητας, όταν είναι συνδεδεμένη στο δίκτυο, εμφανίζεται ρεύμα από 0,3 έως 0,5 A. Σε κεραυνούς μπορεί να φτάσει τα 200.000 A.

Ηλεκτρικό ρεύμα, ηλεκτρικοί τραυματισμοί και ηλεκτρικοί τραυματισμοί

Ηλεκτροπληξία σημαίνει τραύμα που προκαλείται από τη δράση ηλεκτρικού ρεύματος ή ηλεκτρικού τόξου.

Ο ηλεκτρικός τραυματισμός χαρακτηρίζει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά: μια προστατευτική αντίδραση του σώματος συμβαίνει μόνο αφού ένα άτομο τεθεί υπό τάση, δηλαδή όταν ένα ηλεκτρικό ρεύμα ρέει ήδη μέσα από το σώμα του. το ηλεκτρικό ρεύμα δρα όχι μόνο στα σημεία επαφής με το ανθρώπινο σώμα και στον τρόπο διέλευσης από το σώμα, αλλά προκαλεί επίσης μια αντανακλαστική δράση, που εκδηλώνεται με τη διαταραχή της φυσιολογικής δραστηριότητας του καρδιαγγειακού και νευρικού συστήματος, την αναπνοή κ.λπ. . με ηλεκτροφόρα μέρη, και σε περίπτωση κρούσης με αφή ή βηματική τάση, μέσω ηλεκτρικού τόξου.

Οι ηλεκτρικοί τραυματισμοί σε σύγκριση με άλλους τύπους βιομηχανικών τραυματισμών είναι μικρό ποσοστό, αλλά ως προς τον αριθμό των τραυματισμών με σοβαρούς και ιδιαίτερα θανατηφόρους, καταλαμβάνει μια από τις πρώτες θέσεις. Ο μεγαλύτερος αριθμός ηλεκτρικών τραυματισμών (60-70%) συμβαίνει κατά την εργασία με ηλεκτρικές εγκαταστάσεις με τάση έως και 1000 V. Αυτό οφείλεται στην ευρεία χρήση τέτοιων ηλεκτρικών εγκαταστάσεων και στο σχετικά χαμηλό επίπεδο ηλεκτρικής εκπαίδευσης των ατόμων που λειτουργούν τους. Οι ηλεκτρικές εγκαταστάσεις με τάση πάνω από 1000 V λειτουργούν πολύ λιγότερο και εξυπηρετούν ειδικά εκπαιδευμένο προσωπικό, που προκαλεί λιγότερο ηλεκτρικό τραυματισμό.

Αιτίες ηλεκτροπληξίας σε ένα άτομο

Οι αιτίες της ηλεκτροπληξίας σε ένα άτομο είναι οι εξής: άγγιγμα μη μονωμένων ενεργών εξαρτημάτων. σε μεταλλικά μέρη του εξοπλισμού που βρίσκονται υπό τάση λόγω αστοχίας μόνωσης. σε μη μεταλλικά αντικείμενα που βρίσκονται υπό τάση· βήμα υπέρτασης και κατά μήκος του τόξου.

Τύποι ηλεκτροπληξίας σε ένα άτομο

Η ροή του ηλεκτρισμού μέσω του ανθρώπινου σώματος το επηρεάζει θερμικά, ηλεκτρολυτικά και βιολογικά. Η θερμική δράση χαρακτηρίζεται από θέρμανση των ιστών, έως εγκαύματα. ηλεκτρολυτικό — με διάσπαση οργανικών υγρών, συμπεριλαμβανομένου του αίματος. η βιολογική επίδραση του ηλεκτρικού ρεύματος εκδηλώνεται στη διαταραχή των βιοηλεκτρικών διεργασιών και συνοδεύεται από ερεθισμό και διέγερση ζωντανών ιστών και μυϊκή συστολή.

Υπάρχουν δύο τύποι ηλεκτροπληξίας στο σώμα: ηλεκτροπληξία και ηλεκτροπληξία.

Ηλεκτρικός τραυματισμός — πρόκειται για τοπικές βλάβες ιστών και οργάνων: ηλεκτρικά εγκαύματα, ηλεκτρικά σημάδια και ηλεκτρομετάλλωση του δέρματος.

Τα ηλεκτρικά εγκαύματα συμβαίνουν ως αποτέλεσμα της θέρμανσης των ανθρώπινων ιστών από ένα ηλεκτρικό ρεύμα που τους διαρρέει με δύναμη μεγαλύτερη από 1 Α. Τα εγκαύματα μπορεί να είναι επιφανειακά, όταν επηρεάζεται το δέρμα, και εσωτερικά - όταν οι ιστοί του σώματος βρίσκονται σε βάθος. σκάρτος. Ανάλογα με τις συνθήκες εμφάνισης, διακρίνονται τα εγκαύματα επαφής, τόξου και μικτά.

Τα ηλεκτρικά σημάδια είναι κηλίδες γκρι ή υποκίτρινου χρώματος με τη μορφή κάλων στην επιφάνεια του δέρματος στο σημείο επαφής με ζωντανά μέρη. Τα ηλεκτρικά σημάδια είναι συνήθως ανώδυνα και υποχωρούν με την πάροδο του χρόνου.

Ηλεκτρομεταλλοποίηση του δέρματος — αυτός είναι ο εμποτισμός της επιφάνειας του δέρματος με μεταλλικά σωματίδια όταν ψεκάζεται ή εξατμίζεται υπό την επίδραση ηλεκτρικού ρεύματος. Η πληγείσα περιοχή του δέρματος έχει μια τραχιά επιφάνεια, το χρώμα της οποίας καθορίζεται από το χρώμα των μεταλλικών ενώσεων στο δέρμα. Η επιμετάλλωση του δέρματος δεν είναι επικίνδυνη και εξαφανίζεται με τον καιρό, όπως και οι ηλεκτρικές πινακίδες. Η επιμετάλλωση των ματιών είναι μεγάλος κίνδυνος.

Οι ηλεκτρικοί τραυματισμοί περιλαμβάνουν επίσης μηχανικές βλάβες ως αποτέλεσμα ακούσιων σπασμωδικών μυϊκών συσπάσεων κατά τη διάρκεια του ρεύματος (τραυματισμοί δέρματος, αιμοφόρων αγγείων και νεύρων, εξαρθρήματα αρθρώσεων, κατάγματα οστών) και ηλεκτροοφθαλμία — φλεγμονή των ματιών ως αποτέλεσμα της δράσης των υπεριωδών ακτίνων του ηλεκτρικού τόξου.

Ηλεκτροπληξία είναι η διέγερση ζωντανών ιστών με ηλεκτρικό ρεύμα, που συνοδεύεται από ακούσια σπασμωδική μυϊκή σύσπαση. Σύμφωνα με το αποτέλεσμα, οι ηλεκτροπληξίες χωρίζονται υπό όρους σε πέντε ομάδες: χωρίς απώλεια συνείδησης. με απώλεια συνείδησης, αλλά χωρίς διαταραχή της καρδιακής δραστηριότητας και της αναπνοής. με απώλεια συνείδησης και μειωμένη καρδιακή δραστηριότητα ή αναπνοή. κλινικός θάνατος και ηλεκτροπληξία.

Κλινικός ή «φανταστικός» θάνατος Πρόκειται για μια μεταβατική κατάσταση από τη ζωή στο θάνατο. Σε κατάσταση κλινικού θανάτου, η καρδιά σταματά και η αναπνοή σταματά. Η διάρκεια του κλινικού θανάτου είναι 6 ... 8 λεπτά. Τότε τα κύτταρα του εγκεφαλικού φλοιού πεθαίνουν, η ζωή ξεθωριάζει και επέρχεται μη αναστρέψιμος βιολογικός θάνατος. Σημάδια κλινικού θανάτου: καρδιακή ανακοπή ή μαρμαρυγή (και ως αποτέλεσμα έλλειψη παλμού), έλλειψη αναπνοής, γαλαζωπό δέρμα, οι κόρες των ματιών διαστέλλονται απότομα λόγω της πείνας με οξυγόνο του εγκεφαλικού φλοιού και δεν ανταποκρίνονται στο φως.

Ηλεκτροπληξία — Αυτή είναι μια σοβαρή νευροαντανακλαστική αντίδραση του σώματος σε ερεθισμό με ηλεκτρικό ρεύμα. Στο σοκ, εμφανίζονται βαθιές διαταραχές της αναπνοής, της κυκλοφορίας, του νευρικού συστήματος και άλλων συστημάτων του σώματος. Αμέσως μετά τη δράση του ρεύματος, αρχίζει η φάση διέγερσης του σώματος: εμφανίζεται μια αντίδραση πόνου, η αρτηριακή πίεση αυξάνεται κ.λπ.Έπειτα έρχεται η φάση της αναστολής: το νευρικό σύστημα εξαντλείται, η αρτηριακή πίεση μειώνεται, η αναπνοή εξασθενεί, ο καρδιακός ρυθμός πέφτει και αυξάνεται, εμφανίζεται μια κατάσταση κατάθλιψης. Η κατάσταση σοκ μπορεί να διαρκέσει από αρκετές δεκάδες λεπτά έως μία ημέρα, μετά την οποία μπορεί να συμβεί ανάρρωση ή βιολογικός θάνατος.

Όρια για ηλεκτρικό ρεύμα

Τα ηλεκτρικά ρεύματα διαφορετικής ισχύος έχουν διαφορετικά αποτελέσματα σε ένα άτομο. Οι τιμές κατωφλίου του ηλεκτρικού ρεύματος υπογραμμίζονται: κατώφλι δεκτικού ρεύματος — 0,6 ... 1,5 mA σε εναλλασσόμενο ρεύμα με συχνότητα 50 Hz και 5 ... 7 mA σε συνεχές ρεύμα. Κατώφλι του ρεύματος απελευθέρωσης (ρεύμα που προκαλεί, όταν διέρχεται από ένα άτομο, ακαταμάχητες σπασμωδικές συσπάσεις των μυών του βραχίονα στον οποίο έχει πιαστεί το σύρμα) — 10 ... 15 mA στα 50 Hz και 50 ... 80 mA σε απευθείας ρεύμα; κατώφλι ρεύματος μαρμαρυγής (ρεύμα που προκαλεί καρδιακή μαρμαρυγή όταν διέρχεται από το σώμα) — 100 mA στα 50 Hz και 300 mA σε συνεχές ηλεκτρικό ρεύμα.

Τι καθορίζει τον βαθμό δράσης του ηλεκτρικού ρεύματος στο ανθρώπινο σώμα

Η έκβαση της βλάβης εξαρτάται επίσης από τη διάρκεια του ρεύματος που διαρρέει το πρόσωπο. Όσο αυξάνεται η διάρκεια παραμονής ενός ατόμου υπό ένταση, ο κίνδυνος αυτός αυξάνεται.

Τα μεμονωμένα χαρακτηριστικά του ανθρώπινου σώματος επηρεάζουν σημαντικά την έκβαση ενός ηλεκτρικού τραυματισμού. Για παράδειγμα, το μη αραιωτικό ρεύμα για μερικούς ανθρώπους μπορεί να είναι ένα όριο δεκτικότητας για άλλους. Η φύση της δράσης του ρεύματος της ίδιας ισχύος εξαρτάται από τη μάζα ενός ατόμου και τη φυσική του ανάπτυξη. Διαπιστώθηκε ότι για τις γυναίκες οι τρέχουσες τιμές κατωφλίου ήταν περίπου 1,5 φορές χαμηλότερες από ό,τι για τους άνδρες.

Ο βαθμός δράσης του ρεύματος εξαρτάται από την κατάσταση του νευρικού συστήματος και ολόκληρου του οργανισμού.Έτσι, σε κατάσταση διέγερσης του νευρικού συστήματος, κατάθλιψης, ασθενειών (ιδίως δερματικών, καρδιαγγειακών, νευρικών συστημάτων κ.λπ.) και μέθης, οι άνθρωποι είναι πιο ευαίσθητοι στο ρεύμα που τους διαρρέει.

Σημαντικό ρόλο παίζει και ο «παράγοντας προσοχής». Εάν ένα άτομο είναι προετοιμασμένο για ηλεκτροπληξία, τότε ο βαθμός κινδύνου μειώνεται απότομα, ενώ ένα απροσδόκητο σοκ οδηγεί σε πιο σοβαρές συνέπειες.

Η διαδρομή του ρεύματος μέσω του ανθρώπινου σώματος επηρεάζει σημαντικά την έξοδο της βλάβης. Ο κίνδυνος τραυματισμού είναι ιδιαίτερα μεγάλος εάν το ρεύμα που διέρχεται από τα ζωτικά όργανα - καρδιά, πνεύμονες, εγκέφαλος - δρα απευθείας σε αυτά τα όργανα. Εάν το ρεύμα δεν περάσει από αυτά τα όργανα, τότε η επίδρασή του σε αυτά είναι μόνο αντανακλαστική και η πιθανότητα τραυματισμού είναι μικρότερη. Έχουν καθιερωθεί οι πιο συνηθισμένες διαδρομές ρεύματος μέσω ενός ατόμου, οι λεγόμενοι «τρέχοντες βρόχοι». Στις περισσότερες περιπτώσεις, ένα κύκλωμα ρεύματος μέσω ενός ατόμου εμφανίζεται κατά μήκος της διαδρομής του δεξιού χεριού - των ποδιών. Η απώλεια ικανότητας εργασίας για περισσότερες από τρεις εργάσιμες ημέρες προκαλείται από τη ροή του ρεύματος κατά μήκος της διαδρομής χέρι - χέρι - 40%, δεξιά διαδρομή - διαδρομή ρεύματος ποδιού - 20%, αριστερό χέρι - πόδι - 17%, άλλες διαδρομές είναι λιγότερες κοινός.

Τι είναι πιο επικίνδυνο - εναλλασσόμενο ή συνεχές ρεύμα;

Ο κίνδυνος εναλλασσόμενου ρεύματος εξαρτάται από τη συχνότητα αυτού του ρεύματος. Μελέτες έχουν βρει ότι τα ρεύματα στην περιοχή από 10 έως 500 Hz είναι σχεδόν εξίσου επικίνδυνα. Με περαιτέρω αύξηση της συχνότητας, οι τιμές των ρευμάτων κατωφλίου αυξάνονται. Σημαντική μείωση του κινδύνου ηλεκτροπληξίας σε ένα άτομο παρατηρείται σε συχνότητες πάνω από 1000 Hz.

Το συνεχές ρεύμα είναι λιγότερο επικίνδυνο και οι τιμές κατωφλίου του είναι 3-4 φορές υψηλότερες από το εναλλασσόμενο ρεύμα με συχνότητα 50 Hz.Ωστόσο, όταν το κύκλωμα συνεχούς ρεύματος διακόπτεται κάτω από το όριο λήψης, εμφανίζονται οξείες επώδυνες αισθήσεις που προκαλούνται από το παροδικό ρεύμα. Η δήλωση σχετικά με τον χαμηλότερο κίνδυνο συνεχούς ρεύματος σε σύγκριση με το εναλλασσόμενο ρεύμα ισχύει για τάσεις έως 400 V. Στην περιοχή των 400 … 600 V, οι κίνδυνοι συνεχούς και εναλλασσόμενου ρεύματος με συχνότητα 50 Hz είναι πρακτικά οι ίδιοι και με περαιτέρω αυξήσεις της τάσης ο σχετικός κίνδυνος συνεχούς ρεύματος αυξάνεται. Αυτό οφείλεται στις φυσιολογικές διαδικασίες δράσης σε ένα ζωντανό κύτταρο.

Επομένως, η επίδραση του ηλεκτρικού ρεύματος στο ανθρώπινο σώμα είναι ποικίλη και εξαρτάται από πολλούς παράγοντες.