Физическое и биологическое представление об электротравме
Электротравма – травма, вызванная воздействием электрического тока или электрической дуги.
Проходя через организм, электрический ток оказывает термическое, электролитическое и биологическое действие.
Термическое действие выражается в ожогах отдельных участков тела, нагреве кровеносных сосудов, нервов и других тканей.
Электролитическое действие выражается в разложении крови и других органических жидкостей, что вызывает значительные нарушения их физиологического состава.
Биологическое действие является особым специфическим процессом, свойственным лишь живой материи. Оно выражается в раздражении живых тканей организма. Это сопровождается непроизвольными судорожными сокращениями мышц, а также нарушением внутренних биологических процессов, протекающих в нормально действующем организме и теснейшим образом связанных с его жизненными функциями.
Раздражающее действие тока на ткани организма может быть прямым и рефлекторным, т.е. через центральную нервную систему, когда путь тока лежит вне этих тканей.
В результате возникнут различные нарушения, и, даже полное прекращение деятельности органов дыхания и кровообращения.
Что является первичной реакцией человека на электрический ток – поражение системы дыхания или остановка сердца?
Живой организм погибает или от фибрилляции сердечной мышцы (сердечная смерть), или от поражения системы управления дыханием (дыхательная смерть) или от шока, как правило, являющегося суперпозицией того или другого механизма поражения. Определить это просто: при гибели живого организма по сердечному механизму - кровь при вскрытии ало-красная, по механизму дыхания - кровь бурая или синяя.
При возникновении электрической цепи через тело человека, в его органах, тканях, системах происходит поглощение электрической энергии. Объем, характер и динамика поглощения обусловлена множеством взаимосвязанных причин. Имеет значение то, через какие участки тела возникла цепь (она может возникнуть через любые части тела), важно и то, как произошел ввод электрической энергии в тело, каковы электрические параметры цепи (ток, напряжение и т.д.). Все это вызывает нарушение тех или иных систем регулирования и объясняет, почему в одних случаях поражается прежде всего дыхание, а других – непосредственно сердце, в третьих – сосуды, в четвертых – нервы, обеспечивающие регулирование и т.п. Но, так или иначе, в конечном счете, саморегулирование нарушается и сердце восстанавливается.
На 100 погибших: 7 случаев – поражение вызванные фибрилляцией; 91 случай – поражение системы дыхания; в 2-х случаях – четко установить причину гибели не удалось.
Отмечая весомость аргументов, выдвигаемых учеными, которые первопричину летального исхода электротравмы видят в поражении дыхательной системы, мы не в праве сегодня отрицать эту возможность, особенно если учесть, что сердце реагирует даже на кратковременные электрические удары.
Диапазон поражающих токов весьма широк. В частности, если электрическая цепь возникает через акупунктурные зоны, поражение происходит при очень маленьких токах, при «сердечной смерти» значение тока приближается к значениям, предусмотренным директивными документами. Полностью безопасный ток находится в пределах 1-2мА. Механизм воздействия электричества как в целом, так и каждого из его параметров в отдельности на биообъекты, в особенности на нейтроны (нервные клетки) достаточно сложен. Установлено, что мембрана этих клеток начинает реагировать на электрический ток уже при значении его всего 10-12А. А разрушается нейрон при взаимодействии с ним электроэнергии, равной 10-20Дж.
Это многообразие действий электрического тока нередко приводит к различным электротравмам, которые условно можно свести к двум видам:
1. Местные электротравмы;
2. Электрические удары.
Распределение несчастных случаев по электрическим травмам следующее:
- местные электротравмы – 20%;
- электрические удары - 25%;
- смешанные травмы - 55%.
Местные электротравмы– это четко выраженные местные повреждения тканей организма, вызванные воздействием электрического тока или электрической дуги. Различают следующие местные электротравмы, которые вместе со смешанными травмами по несчастным случаям составляют – 75%:
а) электрические ожоги – 40%;
б) электрические знаки – 7%;
в) металлизация кожи - 3%.;
г) механические повреждения – 0,5;
д) электроофтальмия - 1,5%
е) смешанные и другие травмы – 23%
Электрические ожоги могут быть вызваны протеканием тока 75% через тело человека (тепловой или контактный ожог), а также воздействием электрической дуги на тело (дуговой ожог). В первом случае ожог возникает, как следствие преобразования энергии электрической в тепловую и является сравнительно легким (покраснение кожи, образование пузырей) I и II степень ожога.
Ожог, вызванные электрической дугой, носят, как правило, тяжелый характер (омертвление пораженного участка кожи, обугливание и сгорание костей) III и IV степень ожога.
Электрические знаки– вызываются главным образом механическим или химическим воздействием и возникает при хорошем контакте с ТВЧ. Электрические знаки – это четко очерченные пятна серого или бледно-желтого цвета диаметром 1-5мм на поверхности кожи человека, подвергшегося действию тока. Электрические знаки безболезненны и лечение их заканчивается благополучно.
Металлизация кожи – это проникновение в верхние слои кожи мельчайших частичек металла, расплавившегося под действием электрической дуги (опасно для глаз).
Механические повреждение - являются следствием резких непроизвольных судорожных сокращений мышц под воздействием тока, проходящего через тело человека. В результате могут произойти разрывы кожи, кровеносных сосудов и нервной ткани, вывихи суставов и даже переломы костей. Механические повреждения возникают очень редко.
Электроофтальмия– воспаление наружных оболочек глаз, возникающее в результате воздействия мощного потока ультрафиолетовых лучей электрической дуги. Обычно болезнь продолжается несколько дней. В случае поражения роговой оболочки глаз лечение оказывается более сложным и длительным.
Электрический удар – этовозбуждение живых тканей организма, проходящим через него электрическим током, сопровождающееся непроизвольными судорожными сокращениями мышц. Различают четыре степени ударов:
I – судорожное сокращение мышц без потери сознания;
II - судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с сохранившимся дыханием и работой сердца;
III – потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания;
IV – клиническая смерть т.е. отсутствие дыхания и кровообращения.
Клиническая смерть – переходный процесс от жизни к смерти, наступающий с момента прекращения деятельности сердца и легких. Длительность клинической смерти определяется временем с момента прекращения сердечной деятельности и дыхания до начала гибели клеток коры головного мозга, а в большинстве случаев она составляет 4-6 минут, а при гибели здорового человека от случайной причины, например, от электрического тока 7-8 минут. После этого происходит множественный распад клеток головного мозга и других органов.
Биологическая (истинная) смерть - необратимое явление, характеризующееся прекращением биологических процессов в клетках и тканях организма и распадом белковых структур. Она наступает по истечении периода клинической смерти.
Попытаемся, основываясь на изложенном, сформулировать, в чем заключается действие электрического тока.
Электрический ток (с учетом основных параметров, характеризующих его) является сложным раздражителем тканей и органов. Это раздражение бывает первичным (непосредственным) и вторичным (опосредованным). Через нервную систему ток возбуждает, прежде всего, нервные окончания – внешние рецепторы. Он сужает их, нарушая при этом нормальную систему кровообращения и вызывая сокращение мускулатуры, которое может привести к остановке дыхания либо непосредственно в результате спазмов коронарных сосудов головного мозга. Эти явления сопровождаются резким изменением кровяного давления, непроизвольным мочеиспусканием, нарушением работы зрительного, слухового и других анализаторов. Нарушается равновесная связь жизнеопределяющих систем человека с окружающей средой. Действие электрического тока может приводить к кратковременному нарушению деятельности организма и его органов, но может проявляться и длительно. Человек, перенесший электротравму (даже легкую) – тяжелый больной, требующий длительного медицинского контроля. Вот почему важны мероприятия по электробезопасности, предотвращающие саму возможность возникновения электротравмы.