Електричні ураження під дією струму можна умовно розподілити на місцеві електричні травми, коли виникає місцеве ушкодження організму, і загальні, так звані електричні удари, коли уражається весь організм внаслідок порушення нормальної діяльності життєво важливих органів і систем.
Місцеві електричні травми мають яскраво виражене місцеве порушення цілісності тканин тіла під дією електричного струму. Найчастіше це поверхневі ушкодження, тобто ураження шкіри, а іноді м'яких тканин, а також зв'язок і кісток. Переважно місцеві травми виліковуються і працездатність людини відновлюється повністю або частково. При важких електротравма людина гине, але безпосередньою причиною є не ток, а місцеве ураження організму під дією електричного струму.
Характерними видами місцевих електричних травм є електричні опіки, електричні знаки, металізація шкіри, механічні ураження і електроофтальмія.
Електричні опіки - найбільш поширена електротравма, яка виникає у більшої частини потерпілих від електричного струму (понад 60%).
Залежно від умов виникнення опіки бувають трьох видів: струмовий або контактний, коли струм безпосередньо проходить через тіло людини; дугового, коли на тіло людини діє електрична дуга, але без проходження струму через тіло, і змішаний опік під впливом обох факторів. «Ствол» електричної дуги має високу температуру - від 3600 до 15 000 ° С і вище. Очевидно, що людина, яка потрапила в зону дії дуги, отримає опіки того чи іншого ступеня тяжкості. Як правило, такі опіки бувають наслідком випадкових коротких замикань в електроустановках напругою від 220 до 600 В.
В установках високої напруги (понад 1000 В) під дією струму і електричної дуги виникають змішані опіки. При цьому дуга утворюється між людиною і токопроводящей частиною. У таких випадках струм має силу в кілька ампер і висока напруга. Це викликає, як правило, важкий опік в місцях входу і виходу струму.
Електричні знаки спостерігаються у вигляді різко окреслених плям сірого чи блідо-жовтого кольору на поверхні тіла людини в місці контакту з струмопровідними елементами.
Електричні знаки можуть виникати як в момент проходження струму через тіло людини, так і через деякий час після контакту зі струмопровідними елементами електроустановки. Особливої больового відчуття електричні знаки не викликають і з часом безслідно зникають.
Електрометаллізація - проникнення в шкіру частинок металу внаслідок нього розбризкування і випаровування під дією струму. Вона може статися при коротких замиканнях, від'єднання роз'єднувачів і рубильників під навантаженням. При цьому дрібні частинки розплавленого металу під впливом динамічних сил і теплового потоку розлітаються в усі сторони з великою швидкістю. Кожна з цих частинок має високу температуру, але малий запас теплоти, і тому не здатна пропалити одяг. Тому пошкоджуються відкриті частини тіла - руки та обличчя. Уражена ділянка тіла має шорстку поверхню.
Електроофтальмія - поразка зовнішніх оболонок очей, що виникає під впливом потужного потоку ультрафіолетового проміння під час утворення електричної дуги (короткого замикання).
Механічні ушкодження - наслідки скорочень м'язів під впливом електроструму. Це можуть бути розриви сухожиль, шкіри, кровоносних судин і нервової тканин, переломи кісток. Такі пошкодження завжди створюються електричними ударами.
Електроудар - збудження живих тканин організму електричним струмом, яке супроводжується скороченням м'язів. При цьому зовнішніх місцевих електротравм людина може і не мати.
ФАКТОРИ, ЩО ВПЛИВАЮТЬ НА виходячи УРАЖЕННЯ СТРУМОМ
Сила струму. З ростом сили струму небезпека ураження їм тіла людини зростає. Розрізняють порогові значення струму (при частоті 50 Гц):
- пороговий відчутний струм - 0,5-1,5 мА при змінному струмі і 5-7 мА при постійному струмі;
- пороговий неотпускной ток (струм, який викликає при проходженні через тіло людини нездоланні скорочення м'язів руки, в якій затиснутий провідник) - 10-15 мА при змінному струмі і 50-80 мА при постійному струмі;
- пороговий фібріляційній ток (струм, який викликає при проходженні через організм фібриляцію серця) - 100 мА при змінному струмі і 300 мА при постійному струмі.
Опір тіла людини проходженню струму. Тяжкість ураження організму людини електричним струмом залежить від цілого ряду фізіологічних і фізичних факторів і умов.
Наслідки ураження струмом залежать від такого фізіологічного фактора, як опір тіла людини. Тіло людини є провідником електричного струму. Однак провідність тіла людини відрізняється від провідності звичайних провідників і напівпровідників. Це обумовлюється не тільки його фізичними властивостями, але і складними біологічними і фізико-хімічними явищами, які притаманні живим організмам.
Електричний опір тіла складається з опору шкіри і опору внутрішніх органів. Опір тіла людини є змінною величиною, яка має нелінійну залежність від багатьох факторів, в т.ч. від стану шкіри, параметрів електричної мережі, фізіологічних чинників і стану навколишнього середовища.
Опір шкіри представляє основну частину опору тіла людини. Електричний опір епідермісу (зовнішнього шару шкіри) в 1000 разів більший ніж опір дерми (внутрішнього шару).
Опір однієї і тієї ж самої ділянки шкіри змінюється в широких межах в залежності від її стану. При сухій чистій і неушкодженою шкірі опір тіла людини коливається в широких межах, приблизно від 3000 до 100 000 Ом, а іноді і більше; якщо ж пошкодити роговий шар, опір знижується до 1000-5000 Ом. Порізи, подряпини та інші мікротравми можуть знизити опір тіла людини до значення близького внутрішньому опору. Все це збільшує небезпеку ураження людини струмом.
Небезпека ураження людини струмом збільшує також зволоженість шкіри, оскільки волога, яка потрапила на шкіру людини, розчиняє на її поверхні мінеральні речовини і жирні кислоти, які вийшли з потім і шкіряним салом. Внаслідок цього електропровідність шкіри значно підвищується.
Забрудненість шкіри різними речовинами, особливо тими, що добре проводять струм (металева або вугільний пил, окалина та ін.) Знижує її опір, тому що пил, бруд трапляються у протоки потових і сальних залоз, створюють в шкірі струмопровідні канали. Тому особи, в яких руки забруднюються струмопровідним пилом і брудом, наражаються на більшу небезпеку ураження струмом, ніж ті, які працюють сухими і чистими руками.
Внутрішній опір тіла людини - це опір внутрішнього шару шкіри, внутрішніх тканин і органів і систем людини. Внутрішній опір має різні значення. Наприклад, жирова тканина - 30-60 Ом, м'язова - 1,5-3,0, кров - 1-2, спинномозкова рідина - 0,5-0,6 Ом.
Адже опір тіла людини - це змінна величина, яка може коливатися в широких межах. Однак при відборі захисних і технічних засобів захисту від ураження електричним струмом при розрахунках за опір тіла людини беруть 1000 Ом.
Наслідки ураження організму струмом залежать від місця контакту електрода з тілом людини, оскільки опір шкіри неоднаковий на різних ділянках тіла. Найменший опір має шкіра обличчя, шиї, тильної сторони кисті руки, пахової западини.
На тілі людини є цілий ряд точок, в яких опір шкіри в багато разів менше опору сусідніх ділянок. Майже всі ці ділянки збігаються із старовинною топографією голковколювання. Пояснити це цікаве явище поки що неможливо.
Значно меншою мірою на опір тіла людини впливають такі фактори, як стать або вік людини. У жінок, як правило, опір тіла менше, ніж у чоловіків, у дітей і молодих людей - менший, ніж у дорослих. Пояснюється це, напевно, тим, що у деяких осіб шкіра тонша і ніжніша, а в інших - товща.
Змінний струм. Через наявність в опорі тіла людини ємнісної складової зростання частоти прикладеної напруги супроводжується зменшенням повного опору тіла і ростом струму, який проходить через тіло людини. Можна було б припустити, що зростання частоти призведе до підвищення цієї небезпеки. Однак це припущення справедливе лише в діапазоні частот до 50 Гц. Подальше ж підвищення частоти, незважаючи на зростання струму, який проходить через людину, супроводжується зниженням небезпеки ураження, яка повністю зникає при частоті 450-500 Гц, тобто струм такої та більшої частоти - не може викликати смертельного ураження внаслідок припинення роботи серця або легенів, а також інших життєво важливих органів. Однак ці струму зберігають небезпеку опіків при виникненні електричної дуги та при проходженні їх безпосередньо через тіло людини. Значення фібріляціонного струму при частотах 50-100 Гц практично однакові; при частоті 200 Гц фібріляціонний струм зростає приблизно в два рази в порівнянні з нього значенням при 50-100 Гц, а при частоті 400 Гц - більше, ніж в 3 рази.
Постійний струм. Постійний струм приблизно в 4-5 разів безпечніший, ніж змінний струм частотою 50 Гц. Цей висновок випливає з порівняння значень порогових неотпускающих струмів (50-80 мА для постійного та 10-15 мА для струму частотою 50 Гц). Постійний струм, проходячи через тіло людини, викликає слабші скорочення м'язів і менш неприємні відчуття порівняно зі змінним того ж значення. Лише в момент замикання і розмикання ланки струму людина відчуває короткочасні болісні відчуття внаслідок скорочення м'язів. Порівняльна оцінка постійного і змінного струмів справедлива лише для напруг до 500 В ..
Тривалість проходження струму через організм істотно впливає на наслідок ураження: зі зростанням тривалості дії струму зростає ймовірність смертельного наслідку. Така залежність пояснюється тим, що з ростом часу впливу струму на живу тканину підвищується його значення, накопичуються наслідки впливу струму на організм. Зростання сили струму зі зростанням часу його дії пояснюється зниженням опору тіла людини внаслідок місцевого нагрівання шкіри. Це викликає рефлекторну, тобто через центральну нервову систему, швидку зворотну реакцію організму у вигляді розширення судин шкіри, а потім - посилення постачання її кров'ю і підвищення потовиділення, що і призводить до зниження електричного опору шкіри в цьому місці.
Наслідки впливу струму на організм полягають в порушенні функцій центральної нервової системи, зміни складу крові, місцевому руйнуванні тканин організму під впливом тепла, яке виділяється, в порушенні роботи серця, легенів. З ростом часу дії струму ці негативні фактори накопичуються, а згубний їх вплив на стан організму посилюється.
Шлях протікання струму через людину. Практика і експерименти показують, що шлях протікання струму через тіло людини має велике значення з огляду на наслідки ураження. Якщо на шляху струму виявляються життєво важливі органи - серце, легені, головний мозок, то небезпека ураження досить велика, оскільки струм безпосередньо впливає на ці органи. Якщо ж струм проходить іншими шляхами, то його вплив на життєво важливі органи може бути лише рефлекторним, а не безпосереднім. При цьому, хоча небезпека важкого ураження і зберігається, але ймовірність його знижується. До того ж, оскільки шлях струму визначається місцем прикладання струмопровідних частин (електродів) до тіла потерпілого, то його вплив на наслідок ураження зумовлюється ще й різним опором шкіри на різних ділянках шкіри.