Действие электрического тока на организм человека
Электротравматизм по сравнению с другими видами производственного травматизма составляет небольшой процент, но по числу случаев со смертельным исходом занимает одно из первых мест. Из каждых 100 расследованных случаев, связанных с электрическим током, 90 заканчиваются летальным исходом. Вот почему обслуживание-электрических установок относят к работам, выполняемым в условиях повышенной опасности. Опасность поражения электрическим током усугубляется еще и тем, что пострадавший не может сам оказать себе помощь.
Действие электрического тока на человека носит сложный и разнообразный характер. При замыкании электрической цепи через организм человека ток оказывает термическое, электролитическое, биологическое и механическое воздействие.
Термическое действие тока проявляется в виде ожогов как наружных участков тела, так и внутренних органов, в том числе кровеносных сосудов и нервных тканей. Электроожоги излечиваются значительно труднее и медленнее обычных термических, сопровождаются внезапно возникающими кровотечениями, омертвением отдельных участков тела.
Тело человека является проводником электрического тока. Однако разные ткани тела оказывают току неодинаковое сопротивление. Большое сопротивление оказывают кожа, особенно ее верхний слой, называемый эпидермисом, кости и жировая ткань. Малое сопротивление оказывают внутренние органы, головной и спинной мозг, кровь, оголенные мышцы. Сопротивление Rlt зависит от пола и возраста людей. У женщин это сопротивление меньше, чем у мужчин, у детей — меньше, чем у взрослых, у молодых людей — меньше, чем у пожилых. Объясняется это толщиной и степенью огрубения верхнего слоя кожи.
Сопротивление тела человека воздействию электрического тока -величина переменная и зависит от многих факторов, в том числе от параметров электрической цепи, физиологического состояния человека, условий окружающей среды и т. п. Во всех расчетах по обеспечению электробезопасности принимают 1000 Ом, т. е. такое сопротивление, когда человек находится в наихудших для себя условиях (нервно-психическое или болезненное состояние, повышенная влажность окружающей среды, наличие большого числа металлических конструкций и т. п.).
Основным поражающим фактором является сила электрического тока, проходящего через тело человека.
Человек начинает ощущать воздействие переменного тока величиной 0,5 … 1,5 мА (1 А = 103 мА). Это порог ощутимого тока, который не представляет серьезной опасности, так как человек самостоятельно может нарушить контакт с токоведущей частью электроустановки.
Величину тока 10 … 15 мА называют порогом неотпускающего тока. Эта величина тока при промышленной частоте 50 Гц вызывает непроизвольное сокращение мышц кисти руки и предплечья, сопровождающееся резкой болью. При воздействии этого тока на организм человек не может разжать руку, отбросить от себя провод, т. е. он не в состоянии самостоятельно нарушить контакт с токоведущей частью и оказывается как бы прикованным к ней.
Ток 40 мА поражает органы дыхания и сердечно-сосудистую систему, вызывает фибрилляцию сердца. Фибрилляция — это такое состояние сердца, когда оно перестает сокращаться как единое целое в определенной последовательности. При этом происходят отдельные подергивания волокон сердечной мышцы, насосная функция сердца прекращается. Отсутствие кровообращения вызывает в организме недостаток кислорода, что в свою очередь приводит к прекращению дыхания. Такое состояние человека называют клинической смертью -переходным периодом от жизни к смерти. Однако в этот период почти во всех тканях организма еще продолжаются слабые обменные процессы, достаточные для поддержания минимальной жизнедеятельности. При клинической смерти первыми начинают погибать чувствительные к кислородному голоданию клетки коры головного мозга, с деятельностью которых связаны сознание и мышление. В связи с этим длительность клинической смерти определяется временем с момента прекращения сердечной деятельности и дыхания до начала гибели клеток головного мозга. В большинстве случаев это время составляет 4 … 5 мин, но не более 7 мин. Человека, находящегося в состоянии клинической смерти, вернуть к жизни можно, оказав ему оперативную помощь. При доступе свежего воздуха необходимо сделать искусственное дыхание или использовать дефибриллятор — аппарат для прекращения фибрилляции.
Ток 100 мА (0,1 А) считается смертельным, так как происходят немедленная остановка сердца и паралич дыхания.
Тело человека имеет участки, особенно уязвимые к воздействию электрического тока, так называемые акупунктурные точки. Их электрическое сопротивление всегда меньше других зон тела. Наиболее уязвимыми являются тыльная часть кисти, рука на участке выше кисти, шея, висок, спина, передняя часть ноги, плечо.
Чем продолжительнее действие тока, тем больше вероятность тяжелого или смертельного исхода. Такая зависимость объясняется тем, что с увеличением времени действия тока резко снижается сопротивление организма , а величина тока, прошедшего через тело, возрастает при постоянном напряжении электрической сети
Электролитическое действие тока вызывает электролиз крови и лимфатической жидкости, в результате чего нарушается их химический состав и ткани организма в целом.
Биологическое воздействие выражается в раздражении живых тканей организма. Электрический ток нарушает действие биотоков, управляющих внутренним движением ткани, вызывает непроизвольное, противоестественное судорожное сокращение мышц сердца и легких.
Механическое действие тока, на организм является причиной электрических травм. Характерными видами электротравм являются ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, электроофтальмия, разрывы тканей, вывихи суставов и переломы костей.
Ожоги бывают двух видов — токовый, или контактный, и дуговой. Токовый ожог возникает в результате контакта человека с токоведущей частью и является следствием преобразования электрической энергии в тепловую.
Дуговой ожог обусловлен воздействием на тело электрической дуги, обладающей высокой температурой и большой энергией. Дуговой ожог возникает в электроустановках различных напряжений, часто является следствием случайных коротких замыканий, отключений разъединителей и рубильников под напряжением. В этом случае дуга может переброситься на человека и через него пройдет ток большой величины — до нескольких десятков ампер.
Электрические знаки представляют собой четко очерченные пятна серого или бледно-желтого цвета на поверхности кожи человека, подвергшегося действию тока. В большинстве случаев электрические знаки безболезненны и их лечение заканчивается благополучно.
Металлизация кожи — проникновение в ее верхние слои мельчайших частичек металла, расплавившегося под действием электрической дуги. С течением времени больная кожа сходит, пораженный участок приобретает нормальный вид и болезненные ощущения исчезают.
Электроофтальмия — воспаление наружных оболочек глаз, возникающее в результате воздействия мощного потока ультрафиолетовых лучей электрической дуги. При поражении глаз лечение может оказаться длительным и сложным.
Разрывы тканей, вывихи суставов и переломы костей могут произойти в результате резких, непроизвольных судорожных сокращений мышц под действием тока или при падении вниз при выполнении работ на электроустановке, расположенной на высоте.
Исход поражения электрическим током во многом зависит от индивидуальных особенностей человека. Установлено, что здоровые и физически крепкие люди легче переносят воздействие электрического тока, чем больные и слабые. Повышенной восприимчивостью к току обладают лица, страдающие болезнями кожи, сердечно-сосудистой системы, органов внутренней секреции и др. Состояние возбуждения нервной системы, депрессии, утомления, опьянения способствует более тяжелому исходу электротравматизма.
Действие электрического тока не всегда проходит бесследно, возможны отдаленные последствия электротравмы. Наблюдались случаи развития диабета, заболеваний щитовидной железы, половых органов, органического изменения сердечно-сосудистой системы и вегетативно-эндокринного расстройства.
Похожие статьи
znaytovar.ru
12. Действие электрического тока на организм человека. Факторы, влияющие на исход поражения человека электрическим током.
Около половины несчастных случаев, связанных с поражением электрическим током, происходит во время профессиональной деятельности пострадавших. Электротравмы составляют около 30 процентов общего числа всех травм на производстве и, как правило, имеют тяжелые последствия.
Проходя через организм человека, электрический ток оказывает термическое, электролитическое и биологическое действия.
Термическое действие тока оказывает ожоги и нагрев участков тела и внутренних органов.
Электролитическое действие токов сопровождается разрывом или смещением клеток, из которых состоит организм человека, разложением крови и плазмы.
Биологическое действие тока проявляется раздражением и возбуждением живых тканей, что сопровождается непроизвольным судорожным сокращением мышц легких и сердца. Это ответная реакция организма, которая обусловлена нарушением биоэлектрических процессов, протекающих в организме. Главной причиной смерти при поражении человека электрическим током является периферический циркуляторный коллапс после фибрилляции или остановки сердца.
Электрический ток приводит к двум видам поражения: электрическим травмам и электрическим ударам.
Электротравмы:
Ожог: результат теплового воздействия в месте контакта (покраснение кожи) или электрической дугой (омертвение кожи, или обугливание и сгорание тканей).
Электрический знак: четко очерченные пятна серого или бледно-желтого цвета диаметром 1-5 мм. Они безболезненны и скоро проходят.
Металлизация кожи: проникновение в эпидермис мельчайших частиц металла, расплавившегося в дуге. Скоро проходит.
Электроофтальмия: воспаление наружных оболочек глаз от ультрафиолетового излучения дуги.
• Механические повреждения: ушибы, вывихи и переломы вследствие резких судорожных движений тела.
Электрический удар — это возбуждение живых тканей, сопровождающееся непроизвольным судорожным сокращением мышц.
Различают 4 степени электрических ударов.
1-я ст. — судорожное сокращение мышц без потери сознания.
2-я ст. — с потерей сознания, но с сохранением дыхания и работы сердца.
3-я.ст. — потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания (или того и другого).
4-я.ст. — клиническая смерть, т.е. отсутствие дыхания и кровообращения.
При клинической смерти отсутствуют все признаки жизни: человек не дышит, сердце не работает, на болевые раздражения не реагирует, зрачки глаз расширены и на свет не реагируют. Но обменные процессы во всех тканях еще не угасли. Первыми начинают погибать очень чувствительные к кислородному голоданию клетки коры головного мозга, с деятельностью которых связано сознание и мышление. Поэтому длительность клинической смерти — от остановки сердца до начала гибели клеток коры головного мозга — обычно 4-5 мин., а для здорового человека 7-8 мин., после чего наступает биологическая смерть, являющаяся необратимой.
Наиболее опасным принято считать электрический удар, приводящий к остановке сердца и легких.
На исход поражения человека эл. током влияют многочисленные факторы, которые делятся на три группы:
1. Определяемые параметрами электротока (род, частота, напряжение, сила тока, продолжительность и путь его прохождения через тело человека).
2. Зависящие от индивидуальных физических и психологических особенностей человека, электрического сопротивления тела.
3. Характеризующие окружающую среду.
Сила тока, проходящая через тело человека – основной поражающий фактор. От ее величины зависит общая реакция организма. Предельно допустимая величина переменного тока 0,3 мА. При увеличении силы тока до 0,5-1,6 мА человек начинает ощущать его воздействие, происходит легкое дрожание рук (ощутимый ток). При силе тока 8-10 мА сокращаются мышцы руки (в которой зажат проводник), человек не в состоянии освободиться от действия тока (неотпускающий ток). Значения переменного тока 50-200 мА и более вызывают фибрилляцию сердца, что может привести к его остановке (ток фибрилляции).
Род и частота электрического тока. Принятая в энергетике частота переменного электрического тока (50 Гц) представляет большую опасность возникновения судорог и фибрилляции желудочков сердца. Поэтому переменный ток (с частотой 50 Гц) считается в три-пять раз более опасным, чем постоянный ток.
Предельно допустимое значение постоянного тока при напряжении не выше 300 В в 3-4 раза выше допустимого значения переменного тока. При больших величинах постоянный ток более опасен для человека ввиду его электролитического воздействия.
Напряжение прикосновения. Пороговым значением напряжения переменного тока, выше которого оно становится опасным для человека, принято 42 В; для постоянного тока — 110 В. При работе в особо опасных помещениях максимально допустимое безопасное напряжение переменного тока — 12 В.
Продолжительность воздействия тока. Тяжесть поражения зависит от продолжительности воздействия электрического тока. При длительном воздействии электрического тока снижается сопротивление кожи (из-за потоотделения) в местах контактов, повышается вероятность прохождения тока в опасный период сердечного цикла. Человек может выдержать смертельно опасное значение переменного тока силой 100 мА, если продолжительность воздействия тока не превысит 0,5 с.
Путь протекания тока через тело человека. На исход поражения человека электрическим током влияет схема включения человека в электросеть (то есть от пути прохождения тока). Наиболее опасно, когда ток проходит через жизненно важные органы — сердце, легкие, головной мозг. При поражении человека по пути «правая рука — ноги» через сердце человека проходит 6,7% общей величины электрического тока. При пути «нога — нога» через сердце человека проходит только 0,4% общей величины тока. Наиболее характерные цепи тока через человека — это: «рука — ноги», «рука — рука» и «рука — туловище» (соответственно 56,7; 12,2 и 9,8% травм).
Сопротивление тела человека. Сопротивление тела слагается из трех составляющих: сопротивления кожи (в местах контактов), внутренних органов и емкости человеческого кожного покрова и может варьировать от 800 до 100000 Ом.
Основную величину сопротивления составляет поверхностный кожный покров (толщиной до 0,2 мм). При увлажнении и повреждении кожи в местах контакта с токоведущими частями ее сопротивление резко падает. Сопротивление кожного покрова сильно снижается при увеличении плотности и площади соприкосновения с токоведущими частями. При напряжении 200-300 В наступает электрический пробой верхнего слоя кожи.
Исследования показали, что больные и ослабленные, а также лица, находящиеся в состоянии депрессии, нервного возбуждения или опьянения, более чувствительны к воздействию электрического тока.
Условия внешней среды. Риск, связанный с электрическими установками, увеличивается, если оборудование эксплуатируется в условиях повышенной опасности, чаще всего связанных с опасностью влажной или мокрой среды.
Просачивание воды ухудшает качество изоляции, в результате возможны утечки тока и короткие замыкания, что значительно увеличивает опасность для людей. Мелкая пыль, которая проникает в машины и электрическое оборудование, вызывает стирание деталей, особенно движущихся частей. Токопроводящая пыль может также вызывать короткие замыкания, а изолирующая пыль может прерывать поток электрического тока и увеличивать контактное сопротивление. Сухая пыль является тепловым изолятором, уменьшающим рассеивание тепла и увеличивающим локальную температуру. Она может нарушать электрические цепи и вызывать по жары и взрывы.
По степени опасности поражения людей электрическим током все помещения подразделяют на три категории:
— помещения с повышенной опасностью — при наличии одного из следующих условий: сырость (относительная влажность превышает 75 процентов), токопроводящая пыль, токопроводящие полы, высокая температура (более 35°С длительное время), возможность одновременно го касания заземленных частей корпуса электрооборудования и токоведущей части;
— особо опасные помещения — наличие особой сырости (относительная влажность близка к 100%), химически активной или органической среды, двух или более условий повышенной опасности;
— помещения без повышенной опасности — отсутствуют условия, указанные выше.
studfile.net
Электрический ток
Что такое электротравма и электротравматизм?
Явление электротравматизма объясняется последовательностью следующих особенностей: в организме человека, случайно оказавшегося под воздействием напряжения, возникает защитная реакция. Иными словами, противостояние электрическому току начинает происходить в момент его непосредственного протекания через наше тело. В таких ситуациях происходит непросто сильное воздействие токов на организм человека, но и нарушение кровообращения, дыхания, сердечно-сосудистой и нервной системы и т. п.
Электротравму предугадать нелегко, поскольку ее получение происходит не только при непосредственном контакте с токоведущими элементами, но и при взаимодействии с электрической дугой и шаговым напряжением.
Электротравматизм хоть и случается реже других видов производственных травм, но при этом находится на первых местах среди тех повреждений, которые оцениваются тяжелыми и приводящими к летальному исходу. Наибольший процент травм, вызванных влиянием электрического тока, происходит в процессе работы на электрических установках высокого напряжения (до 1000 В). Главной причиной электротравм служит частое использование именно таких типов электрических установок, а также недостаточная квалификация работников. Безусловно, существуют агрегаты с более высоким показателем напряжения (свыше 1000 В), но, как ни странно, в их эксплуатации поражения током редки. Такая закономерность объясняется высоким профессионализмом и компетентностью обслуживающего высоковольтные установки персонала.
Самыми распространенными причинами поражения током являются:
- прямой телесный контакт с неизолированными токоведущими частями;
- прикосновение к деталям электрического оборудования, изготовленным из металла;
- прикосновение к неметаллическим элементам, находящимся под сильным напряжением;
- взаимодействие с током шагового напряжения или с электрической дугой.
Воздействие электрического тока при протекании через человеческий организм бывает термическим, электролитическим и биологическим.
- Термическое воздействие – сильный нагрев тканей, что нередко сопровождается ожогами.
- Электролитическое воздействие – разложение органических жидкостей, к которым относится и кровь.
- Биологическое воздействие – нарушение биоэлектрических процессов, раздражение и возбуждение живых тканей, частое и беспорядочное сокращение мышц.
Поражения электротоком делятся на два основных вида:
- Электротравмы – локальные поражения тканей или органов (ожоги, знаки, электрометаллизация).
- Электрический ожог – итог сильного нагрева током (свыше одного ампера) тканей человека. Ожог, поражающий только кожный покров, называется поверхностным; повреждающий глубокие ткани тела является внутренним. Также электрические ожоги делятся по принципу возникновения: контактные, дуговые, смешанные.
- Электрический знак внешне выглядит как серое или бледно-желтое пятно, напоминающее мозоль. Возникает данная травма в области контакта с токоведущим элементом. В основном, знаки не сопровождаются сильной болью и по прошествии небольшого количества времени сходят.
- Электрометаллизация – явление, при котором кожа человека пропитывается металлическими микрочастицами. Это происходит в момент, когда металл под влиянием тока испаряется и разбрызгивается. Пораженная кожа приобретает цвет, соответствующий проникшим соединениям металла, и становится шероховатой. Процесс электрометаллизации не опасен, а эффект после него по истечении некоторого времени пропадает аналогично электрическим знакам. Куда более серьезные последствия имеет металлизация органов зрения.
Помимо ожогов, знаков и электрометаллизации в число электротравм также входит электроофтальмия и различные механические повреждения. Последние являются итогом непроизвольных сокращений мышц в момент протекания тока. К ним относятся сильные разрывы кожного покрова, кровеносных сосудов, нервов, а также вывихи и переломы. Электроофтальмия – явление, представляющее собой сильное воспаление глазных яблок после воздействия УФ-лучей электрической дуги.
- Электрический удар выражается в форме сильного возбуждения живых тканей после воздействия на них электрического тока. Как правило, данное явление сопровождается беспорядочным судорожным сокращением мышц. Исход электроударов бывает разным, на основе чего они и делятся на пять видов:
- без потери сознания;
- с потерей сознания, сопровождающееся нарушением функционирования сердца и дыхания;
- с потерей сознания, но без сбоев в работе сердечно-сосудистой системы и без нарушения дыхания;
- клиническая смерть;
- электрический шок.
Два последних вида стоит рассмотреть более подробно.
Клиническая смерть иначе называется также «мнимой» смертью, характеризующаяся длительностью в 6-8 минут. Данное явление считается переходным состоянием от жизни к смерти, которое сопровождается прекращением работы сердца и приостановлением дыхания. По прошествии вышеуказанного периода времени начинается необратимый процесс гибели клеток коры головного мозга, что заканчивается биологической смертью.
Распознать мнимую смерть можно по следующим признакам:
- фибрилляция сердца (т.е. разрозненное сокращение его мышечных волокон, сопровождающееся нарушением синхронной деятельности и насосной функции) или его полная остановка;
- отсутствие пульса и дыхания;
- синеватый цвет кожи;
- расширенные зрачки без реагирования на свет, как следствие недостатка кислорода в коре головного мозга.
Электрический шок представляет собой тяжелую нервнорефлекторную реакцию человеческого организма на воздействие тока. Данное явление сопровождается сильными расстройствами дыхания, функционирования кровеносной и нервной системы и др.
Организм моментально реагирует на влияние электрического тока, вступая в фазу сильного возбуждения. В этот период происходит полная реакция на причинение боли, сопровождающаяся повышением артериального давления и другими процессами. Фаза возбуждения сменяется фазой торможения, которой свойственно истощение нервной системы, слабое дыхание, попеременное падение и учащение пульса, снижение артериального давления. Все перечисленные признаки приводят организм в состояние глубокой депрессии. Электрический шок может длиться как несколько десятков минут, так и несколько суток. Итог может быть полярно разным: либо полное выздоровление, либо необратимая биологическая смерть.
От показателя силы тока напрямую зависит его влияние на организм человека:
- 0,6-1,5 мА при переменном токе (50Гц) и 5-7 мА при постоянном токе – ощутимый ток;
- 10-15 мА при переменном токе (50Гц) и 50-80 мА при постоянном токе – не отпускающий ток, который в момент прохождения через организм провоцирует сильные судорожные сокращения мышц той руки, которая сжимает проводник;
- 100 мА при переменном (50Гц) и 300 мА при постоянном токе – фибрилляционный ток, который приводит к фибрилляции сердца.
Итог влияния электрического тока на организм человека также напрямую зависит от следующих факторов:
- длительность протекания тока. То есть, чем дольше человек находился под воздействием, тем выше опасность и серьезней нанесенные травмы;
- специфические особенности каждого организма в данный момент: масса тела, физическое развитие, состояние нервной системы, наличие каких-либо заболеваний, алкогольное или наркотическое опьянение и др.;
- «фактор внимания», т.е. подготовленность к возможности получения электрического удара;
- путь тока сквозь человеческое тело. Например, более серьезную опасность несет прохождение тока через сердце, легкие, мозг. В случае, если ток обошел жизненно важные органы, риск серьезных поражений резко снижается. На сегодняшний день зафиксирован самый популярный путь прохождения тока, который называется «петлей тока» — правая рука-ноги. Петли, отнимаемые работоспособность человека более чем на трое суток, представляют собой пути рука-рука (40%), правая рука-ноги (20%), левая рука-ноги (17%).
Знание влияния электрического тока на человеческий организм крайне необходимо. Это поможет Вам в чрезвычайных ситуациях оказать правильную медицинскую помощь пострадавшему.
Торговая сеть «Планета Электрика» обладает широким ассортиментом различных средств защиты при различных работах, с которым более подробно можно ознакомиться в нашем каталоге.
www.elektro.ru
Действие электрического тока на организм человека
Электрическая энергия значительно облегчает всем нам жизнь. Сейчас человека окружает просто огромное количество приборов, работающих от электрической сети.
Однако данный источник энергии является опасным для человека, точнее опасен один из параметров его – сила тока.
СОДЕРЖАНИЕ (нажмите на кнопку справа):
Напряжение и частота тока, опасны или нет?
Напряжение и частота его в значительной мере безопаснее тока.
К примеру, автомобильная катушка зажигания на выходе формирует энергетический импульс напряжением 20-24 тыс. В, но из-за очень малой величины силы тока такой импульс не опасен для человека, максимум, что он вызывает – так это неприятное ощущение.
А вот если сила тока была в импульсе катушки значительно больше, этот импульс был бы смертелен для человека. Поэтому и говорится, что «убивает ток».
Воздействие его на организм человека зависит от многих параметров, и в первую очередь – это сила тока и его род (постоянный, переменный).
Также воздействие зависит от времени контакта человека с источником электроэнергии.
Влияет и восприимчивость человека к воздействию, его физическое и эмоциональное состояние.
Если один человек может практически не ощущать действие тока определенной силы, то второму это значение может уже быть ощутимо, причем сильно.
Немаловажным является и путь прохождения электрического разряда через организм.
Наиболее опасным является путь через центральную нервную систему, органы дыхания и сердце.
Воздействие тока разных величин на организм
Минимальное значение силы тока, которое становиться ощутимым человеком – 1 мА. Но опять же это значение зависит от восприимчивости.
При повышении этого параметра появляются неприятные болевые ощущения, мышцы начинают непроизвольно сокращаться.
До 12-15 мА силу тока называют отрываемой. Человек в состоянии самостоятельно разорвать контакт с источником, хотя при приближении параметра к указанным значениям разорвать контакт все сложнее.
Свыше 15 мА ток считается не отрываемым, человек не в состоянии сам разорвать контакт, требуется сторонняя помощь.
При повышении параметра до 25 мА, мышцы в точке контакта полностью парализуются, причем сопровождается это очень сильными болями, а также усложняется дыхание человека.
Ток силой до 50 мА помимо очень сильной боли и паралича мышц, сопровождается параличом дыхания и снижением деятельности сердца, человек теряет сознание.
Значение тока до 80 мА приводит к параличу дыхания за несколько секунд воздействия, при более длительном контакте возможна фибрилляция сердца.
100 мА очень быстро приводят к фибрилляции, а затем и к параличу сердца.
Ток силой 5А мгновенно приводит к параличу дыхания, сердце останавливается на время контакта человека с источником, в месте контакта образуются ожоги.
Виды воздействия
Видов воздействий, которые электрический ток может оказать на организм человека – несколько.
Термическое.
Первым видом является термическое воздействие. При таком воздействии на кожном покрове появляются ожоги, оно может затронуть ткани, кровеносные сосуды перегреваются, на пути прохождения тока нарушается работоспособность органов.
Химическое.
Вторым является химическое воздействие. Оно сопровождается возникновением электролиза жидкостей внутри человека, кровь и лимфа расщепляются, что приводит к изменению их физико-химического состава.
Механическое.
Третье воздействие – механическое. При нем происходит разрыв тканей человека, возможно появление трещин в костях.
Биологическое.
Последний вид воздействия – биологическое. Воздействие тока приводит к судорогам мышц и органов, нарушению деятельности органов вплоть до полного прекращения их функционирования.
Виды электрических травм
Электротравмы, которые способен нанести электрический ток на организм, делятся на внешние и внутренние.
Внешних электрических травм бывает несколько. Самой распространенной травной является ожог. Большинство травм от поражения током приводят к ожогам.
Однако еще имеются и другие виды электротравм:
- Знаки – имеют овальную форму и проявляются на коже в виде пятен бледно-желтого или серого цвета. Поскольку при воздействии кожа в месте контакта отмирает, знаки не являются болезненными, участок кожи несколько затвердевает и со временем сходит;
- Металлизация – перенос частиц металла провода на кожный покров в результате электрической дуги, появляющейся между проводом и кожей человека. Участок кожи, где произошла металлизация – болезненный, пораженный участок принимает металлический оттенок;
- Офтальмия – воздействие ультрафиолетовых лучей электрической дуги на оболочку глаза, из-за чего она воспаляется. Сопровождается появлением через время сильно рези в глазах, слезотечению. Через время неприятные ощущения проходят;
- Механические повреждения – при воздействии появляющиеся судороги мышц могут привести к разрыву тканей, сосудов, кожи.
Внутренние повреждения при поражении происходят из-за электрического удара.
При прохождении тока через внутренние органы, происходит возбуждение их тканей, что сопровождается нарушением функционирования.
Электрический удар является самым опасным видом поражения.
Степени воздействия тока на организм
Воздействие электрического тока на организм человека имеет определенную классификацию, которая поделена на 4 степени.
Первая степень – воздействие на человека источника электроэнергии с малой силой тока, при которой происходит непроизвольное сокращение мышц, но человек находится в сознании.
Вторая степень – источник электроэнергии обладает средней по величине силой тока, сопровождается сокращением мышц, человек теряет сознание, но дыхание и пульс присутствуют.
Третья степень – контакт человека с источником энергии с высокой силой тока, из-за которого происходит паралич органов дыхания, и оно отсутствует, а также у сердца нарушена работа.
Четвертая степень – воздействие на человека электроэнергии с очень большой силой тока, при которой дыхание и работа сердца отсутствует, наступает клиническая смерть.
Техника безопасности
Чтобы предупредить возможное поражение человека электрическим током, имеется ряд правил, прописанных в инструкциях по технике безопасности и охране труда.
Так, работы с электрическими приборами должны проводиться только инструментами с защищенными рукоятками, которые не пропускают ток.
Ремонт электроприборов должен производиться только после их обесточивания и вынимания вилки из розетки.
Ремонт электрических сетей должен выполняться после обесточивания. При этом на рубильники, которыми выполнилось обесточивание, вешаются соответствующие таблички.
При работе с мощными приборами дополнительно используются диэлектрические коврики, обувь, перчатки.
А для детей есть особые правила электробезопасности.
Оказание помощи при поражении
Если же человек попал под воздействие электрического тока, предпринимается ряд определенных мер.
Первое, что нужно сделать разорвать контакт человека с источником. Сделать это можно путем обесточивания сети или прибора, с которыми произошел контакт.
Если это не является возможным, нужно оттянуть человека от источника, при этом прикасаться к телу нельзя, оттягивать нужно за одежду.
Если в результате паралича мышц рука пострадавшего сжимает провод с источником, следует вначале перерубить провод острым предметом с токонепроводящей ручкой, к примеру, топором с сухой деревянной ручкой.
После разрыва контакта нужно оказать первую медицинскую помощь. Если человек находится в сознании, ему нужно обеспечить удобное положение для отдыха.
При потере сознания, но с сохранением дыхания, обеспечить ему удобное положение, расстегнуть ворот для обеспечения притока воздуха, воспользоваться нашатырным спиртом для приведения в чувства.
Читайте подробнее: Оказание помощи при ударе электрическим током.
При наступлении клинической смерти, когда отсутствует дыхание и сердцебиение, следует попытаться вывести его из этого состояния путем проведения искусственного дыхания и массажа сердца. И конечно же не забудьте вызвать скорую помощь.
elektrikexpert.ru
Действие электрического тока на организм человека
Минимально ощутимый человеком электрический ток принято считать равным 1 мА. Опасным для жизни человека ток становится, начиная с силы, примерно 0,01 А. Смертельным для человека ток становится, начиная с силы, примерно 0,1 А. Проходя через живой организм, электрический ток производит следующие виды действий:
Термическое. Заключается в нагреве тканей, органов, кровеносных сосудов и биологических сред организма, что приводит к перегреву всего организма, и, как следствие, нарушению обменных процессов и связанных с ними отклонений.
Электролитическое. Заключается в разложении крови, плазмы и других физиологических растворов организма с деструкцией их функций.
Биологическое. Связано с раздражением и возбуждением нервных волокон и тканей. Так же связано с раздражением и возбуждением других тканей организма, что сопровождается непроизвольными судорожными сокращениями мышц.
В результате действия электрического тока на организм возникают различные нарушения его жизнедеятельности вплоть до полной остановки сердца и угнетения работы легких.
Действие электрического тока приводит к двум видам поражений:
Электрическая травма (местное действие). Это четко выраженное местное повреждение тканей организма, вызванное воздействием электрического тока или электрической дуги. Обычно это повреждение участков кожи, связок и костей. В некоторых случаях электрические травмы приводят к смерти.
Электрические травмы бывают следующих видов:
— электрический ожог. Это результат воздействия электрического тока в месте контакта. Является самой распространенной электрической травмой. Выделяют 2 типа: токовый (при прохождении через тело электрического тока) и дуговой (результат действия на тело электрической дуги с высокой температурой).
— электрический знак. Это специфическое поражение кожи, выражающееся в некрозе пораженных участков.
— металлизация кожи. Это внедрение в кожу мельчайших частичек металла, расплавленных электрической дугой.
— электроофтальпия. Это воспаление наружных оболочек глаза из-за воздействия ультрафиолетового излучения от электрической дуги.
— различные механические поражения, вызванные непроизвольным сокращением мышц под действием электрического тока.
Электрический удар (общее действие). Это возбуждение живых тканей организма при прохождении через них электрического тока, сопровождающееся судорожным сокращением мышц. В зависимости от тяжести поражения электрические удары делят на 4 степени:
А) I степень. Судорожное сокращение мышц без потери сознания.
Б) II степень. Судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с сохранившимся дыханием и работой сердца.
В) III степень. Потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания (или того, или другого).
Г) IV степень. Состояние клинической смерти. Это переходный период от жизни к смерти, наступающий с момента прекращения работы сердца и легких. У человека, находящегося в состоянии клинической смерти отсутствуют почти все признаки жизнедеятельности, и пока организм не погиб, продолжаются обменные процессы. Главными причинами смерти от поражения электрическим током являются: прекращение работы сердца, легких, электрический шок. Часто поражение электрическим током заканчивается фибрилляцией. Фибрилляция – это хаотические разновременные сокращения сердца, нарушающие его работу. Наступление фибрилляции и остановка сердца происходят при продолжительном действии электрического тока (более 0,8 с) или при совпадении времени прохождения тока с фазой кардиологического цикла.
Тяжесть поражения электрическим током зависит от ряда факторов:
Сила тока. Является основным фактором, обуславливающим степень поражения человека. Для характеристики воздействия на человека установлены 3 критерия:
— пороговый ощутимый ток. Это наименьшее значение тока, вызывающего ощутимые раздражения.
— пороговый неотпускающий ток. Это значение тока, вызывающие судорожные сокращения мышц, не позволяющие пораженному освободиться от источника поражения.
— пороговый фибрилляционный ток. Это значение тока, вызывающее фибрилляцию сердца.
Средние значения пороговых токов приведены в таблице 2:
Таблица 2.
Ток
Пороговый ощутимый ток, мА
Пороговый неотпускающий ток, мА
Пороговый фибрилляционный ток, мА
Переменный
0,5…1,5
6…10
50…100
Постоянный
5…20
50…80
300
Электрическое сопротивление тела человека. Сопротивление тела человека при сухой чистой коже составляет от 3 кОм до 100 кОм. При расчетах, связанных с электробезопасностью, сопротивление тела человека принимают равным 1 кОм.
Длительность протекания через тело человека. Оказывает существенное влияние на исход поражения, поскольку с течением времени резко падает уровень сопротивления тела человека и более вероятным становится поражение жизненно значимых органов. Чем продолжительнее действие электрического тока, тем больше вероятность тяжелого или смертельного поражения.
Вид тока. Наиболее опасен переменный ток с частотой 20-1000 Гц и напряжением до 300 В. При больших напряжениях более опасен постоянный ток.
Индивидуальные свойства человеческого организма. Здоровые и физически крепкие люди легче переносят воздействие электрического тока, чем больные и ослабленные.
Путь прохождения электрического тока по телу человека. Наиболее опасным является прохождение электрического тока вдоль оси тела, а так же через сердце, легкие и головной мозг. Путь тока в теле пострадавшего играет очень важную роль в исходе поражения. Если на пути электрического тока попадаются жизненно важные органы, то вероятность тяжкого исхода увеличивается.
Условия окружающей среды. Риск поражения электрическим током и тяжесть последствий увеличиваются, к примеру, во влажной среде, во время дождя или снегопада.
Площадь контакта человека с токоведущими частями.
studfile.net
1 Действие электрического тока на организм человека
1.1 Виды поражения
Проходя через тело человека, электрический ток оказывает на него сложное воздействие, вызывая термическое, электролитическое, механическое и биологическое действие Термическое действие тока проявляется в ожогах отдельных участков тела, нагреве тканей и биологических сред, что вызывает в них функциональные расстройства. Электролитическое действие тока выражается в разложении органической жидкости, крови и проявляется в изменении их физико-химического состава. Механическое действие тока приводит к разрыву мышечных тканей. Биологическое действие тока заключается в способности тока раздражать и возбуждать живые ткани организма.
Любое из перечисленных воздействий тока может привести к электрической травме, т. е. к повреждению организма, вызванному воздействием электрического тока или электрической дуги.
На практике условно различают местные электротравмы, когда возникает местное повреждение организма — электрический ожог, электрический знак, металлизация кожи частицами расплавившегося под действием электрической дуги металла, механические повреждения, вызванные непроизвольными сокращениями мышц под действием тока, и общие электротравмы, чаще называемые электрическим ударом, когда из-за нарушения нормальной деятельности жизненно важных органов и систем поражается весь организм в целом. Часто оба вида травм сопутствуют друг другу, но возможна гибель организма от общей электротравмы, когда внешних местных повреждений не видно.
Под электрическим ударом понимается процесс возбуждения живых тканей организма электрическим током, сопровождающийся судорожным сокращением мышц. Степень воздействия на организм этих явлений может иметь различный характер и зависит от многих факторов, таких, как сила, длительность воздействия тока, его род (постоянный, выпрямленный, переменный), пути прохождения и др.
1.2 Характер воздействия токов различных значений
Установлено, что увеличение силы тока приводит к качественным изменениям воздействия его на организм человека. Так, из приведенных в таблице 1.1 данных видно, что с увеличением силы тока четко проявляются три качественно отличные ответные реакции организма: ощущение, судорожное сокращение мышц (не отпускание для переменного и болевой эффект для постоянного) и, наконец, фибрилляция сердца. Электрические токи, вызывающие ответную реакцию, организма человека, получили названия соответственно ощутимых, не отпускающих и фибрилляционных, а их минимальные значения принято называть пороговыми.
Т а б л и ц а 1.1 — Воздействие на организм человека переменного тока промышленной частоты
Сила тока, мА | Характер воздействия при длительном протекании | |
Переменный ток частотой 50 Гц | Постоянный ток | |
менее 0,5 | Не ощущается | Не ощущается |
1 – 6 | Ощущения тока безболезненны. Управление мышцами не нарушается. | Начало ощущения в виде нагрева в месте контакта с проводником. |
6 — 24 | Ощущения тока болезненны. Управление мышцами затруднено. | Усиление нагрева в месте контакта с проводником. |
24 — 50 | Ощущения тока весьма болезненны, самостоятельное освобождение от контакта с частями, находящимися под напряжением, невозможно. Дыхание затруднено. | Еще большее усиление нагревания, незначительное сокращение мышц рук. |
50 — 100 | Паралич дыхания. Начало «трепетания желудочков сердца». Возможна фибрилляция сердца, приводящая к смерти. | Болевой порог ощущений нагревания. Сокращение мышц рук. Судороги. Затруднение дыхания. |
100 — 500 | Фибрилляция сердца, самовосстановление сердечного ритма невозможно. | Паралич дыхания, возможна фибрилляция сердца. |
3000 — 5000 | Дыхание парализуется мгновенно. Сильные ожоги в местах контакта. Возможна остановка сердца, но фибрилляция не наступает. | |
Многочисленные исследования показали, что человек начинает ощущать раздражающее действие переменного тока промышленной частоты силой 0,6…1,5 мА и постоянного тока — 5…7 мА. Эти токи не представляют серьезной опасности для деятельности организма человека и так как при такой силе тока возможно самостоятельное освобождение человека от контакта с токоведущими частями, то допустимо его длительное протекание через тело человека.
В тех случаях, когда раздражающее действие тока становится настолько сильным, что человек не в состоянии освободиться от контакта, возникает опасность длительного протекания тока через тело человека. Длительное воздействие таких токов может привести к затруднению и даже нарушению дыхания. Для переменного тока промышленной частоты величина не отпускающего тока находится в пределах 6…20 мА и более. Постоянный ток не вызывает не отпускающего эффекта, а приводит к сильным болевым ощущениям, сила такого тока 15…80 мА и более.
При протекании тока в несколько десятых долей ампера возникает опасность нарушения работы сердца. Может возникнуть фибрилляция сердца, т. е. беспорядочные, некоординированные сокращения волокон сердечной мышцы, при этом сердце не в состоянии гнать кровь по сосудам, происходит остановка кровообращения. Фибрилляция длится, как правило, несколько минут, после чего следует полная остановка сердца. Процесс фибрилляции сердца необратим без применения механической или электрической фибрилляции. Как показывают экспериментальные исследования, пороговые фибрилляционные токи зависят от массы организма, длительности протекания тока и его пути.
studfile.net
Действие электрического тока на организм человека
Доброго времени суток, уважаемые читатели сайта http://zametkielectrika.ru.
Продолжаем более подробно знакомиться с электробезопасностью.
Сегодня у нас очень интересная и познавательная статья про действие электрического тока на организм человека.
Я думаю, что каждый из Вас хоть раз задумывался об опасности электрического тока, и его последствий. А кто то может (не дай Бог конечно) испытал это на себе.
Введение
Среда, в которой мы с Вами обитаем, а также все то, что нас окружает, заключает в себе потенциальную опасность для нас. Одной из таких угроз является поражение током. Кроме природной среды (поражение молнией), есть еще бытовая и производственная, которые постоянно развиваются и прогрессируют (усовершенствование техники и применение новых разработок), а значит, несут в себе еще большую угрозу.
Несмотря на то, что проверка приборов производится очень качественно, от ошибок и непредвиденных ситуаций никто не застрахован.
К сожалению, чаще всего поражение током, как на производстве, так и в быту случается от того, что не соблюдены меры предосторожности и элементарной электробезопасности.
Не исключаются также причины неисправности электропроводки и поломки приборов (при пользовании электрическим чайником, СВЧ-печью, и другими бытовыми приборами; ошибки при подключении стиральной машины, или при переносе розетки, либо при замене розетки и многое другое), используемых в быту, и электрических агрегатов и электрооборудования, используемого непосредственно на производстве.
Как показывает статистика, процент получаемых травм от поражения током намного ниже по сравнению с травмами, полученными другими способами.
Но при поражении током значительно выше процент тяжелых травм и летального исхода.
Что такое электрический ток?
Действие электрического тока на человека, а также его последствия можно лучше понять после того, как более детально рассмотрим, что же такое ток.
Электрический ток – это упорядоченное движение электронов в проводнике или полупроводнике.
В участке цепи сила тока прямо пропорциональна напряжению на концах участка (разности потенциалов) и обратно пропорциональна сопротивлению данного участка цепи — закон Ома.
В случае, когда человек касается проводника, который находится под напряжением, он тем самым включает себя в цепь. Через тело человека пройдет ток, если он не изолирован от земли, либо касается проводника одновременно с другим предметом, у которого противоположенный потенциал.
Данная формула применима к двухфазному, или его еще называют двухполюсному прикосновению к токоведущим частям, находящимся под напряжением. Выглядит это следующим образом:
При касании человеком двух фаз электроустановки, возникает цепь через тело человека, по которой проходит электрический ток. Величина электрического тока в данном случае зависит ТОЛЬКО от напряжения электроустановки и внутреннего сопротивления человека.
Например, фазное напряжение электроустановки 220 (В), линейное напряжение соответственно 380 (В). В нормальных условиях среднее сопротивление человека приблизительно составляет 1000 (Ом).
В данном случае ток, который пройдет через человека при одновременном его касании двух фаз (А и В) будет равен 380 (мА). А это смертельно опасно!!!
Чуть иначе будет происходить расчет тока, проходящего через организм человека, если он прикоснется к одной фазе в сети с изолированной нейтралью.
В этом случае цепь тока будет замыкаться через организм человека, далее на землю и через сопротивление изоляции и емкости фаз.
Чем грозит действие электрического тока?
Электрический ток производит следующие воздействия на организм человека проходя сквозь него:
1. Термическое
При таком воздействии происходит перегрев, а также функциональное расстройство органов находящихся на пути прохождения тока.
2. Электролитическое
При электролитическом действии тока в жидкости, которая находится в тканях организма, происходит электролиз, в том числе и в крови, из-за чего нарушается ее физико-химического состав.
3. Механическое
Во время механического воздействия происходит разрыв тканей и их расслоение, ударное действие от испарения жидкости из тканей человеческого организма. После этого следует сильное сокращение мышц, вплоть до их полного разрыва.
4. Биологическое
Биологическое действие тока несет в себе раздражение и перевозбуждение нервной системы.
5. Световое
Данное действие служит причиной поражения глаз.
Последствия при действии электрического тока
Глубина и характер воздействия зависит от:
- рода тока (переменный или постоянный) и его силы
- времени его воздействия и пути, по которому он проходит через человека
- психологического и физиологического состояния данного человека.
Так, например, при нормальных условиях и наличие сухой, неповрежденной кожи сопротивление человека может достигать нескольких сотен (кОм), а вот если условия будут неблагоприятные, то значение может упасть до одного килоома.
Ниже, я Вам приведу в пример таблицу, как действует электрический ток разной величины на организм человека.
Ток с силой около 1 (мА) уже будет довольно таки ощутимым. При более высоких показаниях будут испытываться болезненные и неприятные сокращения мышц у человека.
При токе силой в 12-15 (мА) человек уже не может управлять своей мышечной системой и не в состоянии самостоятельно оторваться от поражающего источника тока.
Если же ток будет выше, чем 75 (мА), то его воздействие приведет к параличу дыхательных мышц и, следовательно, к остановке дыхания.
Если сила тока будет продолжать увеличиваться, то наступит фибрилляция сердца и его остановка.
Более опасным, чем постоянный ток, является ток переменный.
Имеет не малое значение и то, какими именно участками тела прикасается человек к токоведущей части. Самыми опасными считаются те пути, во время которых поражается спинной и головной мозг (голова-ноги и голова-руки), легкие и сердце (ноги-руки).
Основные поражающие факторы
1. Электрический удар
Возбуждает мышцы тела, приводит к судорогам, а затем к остановке дыхания и сердца.
2. Электрические ожоги
Возникают в результате выделения тепла после прохождения тока через тело человека.
Есть несколько видов ожогов, которые возникают в зависимости от параметров электрической цепи, а также состояния человека в тот момент:
- покраснение кожи
- возникновение ожога с образованием пузырей
- возможно обугливание тканей
- металлизация кожи, сопровождающаяся проникновением в нее кусочков металла, в случае расплавление металла.
Напряжение соприкосновения – это напряжение, которое действует на человека во время его соприкосновения с одним полюсом, либо же с фазой источника тока.
Самыми опасными зонами тела являются области висков, спины, тыльных сторон рук, голеней, затылка, а также шеи.
Почитайте мою статью о групповом несчастном случае на производстве, который случился с двумя электромонтерами при переключениях в электроустановке напряжением 10 (кВ).
P.S. Если во время прочтения материала у Вас возникли вопросы, то спрашивайте об этом в комментариях.
Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:
zametkielectrika.ru