Факторы, влияющие на исход поражения человека током

Характер и тяжесть поражения электрическим током зависят от ряда факторов, таких как величина и длительность протекания тока через тело человека, путь тока в теле человека, род и частота действующего тока, индивидуальные свойства человека и свойства окружающей среды, фактор внимания. Электрическое сопротивление тела человека и приложенное к нему напряжение также влияют на исход поражения, но лишь постольку, поскольку они определяют значение тока, проходящего через тело человека.

Величина тока, протекающего через тело человека,является основным фактором, влияющим на исход поражения. Чем больше величина тока, протекающего через тело человека, тем большее число заряженных частиц будет взаимодействовать с клетками организма и, следовательно, тем выше может быть тяжесть поражения. Опасность действия электрического тока частотой 50 Гц оценивается по ответным реакциям организма человека (табл. 4.1 – для пути тока в теле человека «рука – рука»).

Таким образом, можно выделить три уровня тока через тело человека с соответствующими ответными реакциями организма как наиболее важные с точки зрения оценки опасности поражения человека: пороговые ощутимый, неотпускающий и фибрилляционный токи.

Пороговый ощутимый ток – это наименьшая величина тока через тело человека, вызывающего ощутимые раздражения. Для тока с частотой 50 Гц его величина в среднем составляет 1 мА, а для постоянного тока – 6 мА. Неощутимые токи считаются относительно без­опасными. Тем не менее, длительное протекание неощутимого тока через тело человека (даже в течение нескольких минут) может отрицательно сказаться на здоровье и поэтому является недопустимым.

Таблица 4.1

Величина тока через тело человека, мА Характер воздействия
0,5 – 1,5 Начало ощущения, лёгкое дрожание пальцев рук, слабый зуд, пощипывание кожи под электродами
2,0 – 7,0 Сильное дрожание пальцев рук, возможны болевые ощущения в руках, сопровождающиеся судорогами
8,0 – 10,0 Сильные боли в руках. Руки трудно оторвать от электродов
20 - 50 Паралич рук, оторвать их от электродов невозможно. Очень сильные боли в руках и груди
80 – 100 Фибрилляция сердца через 2 – 3 с, паралич дыхания
Более 100 То же действие, но за меньшее время.

Примечание: при токах более 5 А фибрилляция не возникает, сердце останавливается.

 

Пороговый неотпускающий ток – это наименьшая величина тока через тело че­ловека, сопровождающаяся судорожными сокращениями мышц и потерей контроля над управлением ими, начиная с которой человек не в состоянии самостоятельно освободиться от действия тока (например, оторвать руки от электродов). При частоте 50 Гц величину этого тока можно считать равной 10 мА.

Неотпускающих уровней постоянного тока, строго говоря, нет, т.е. человек при любых значениях тока может оторваться от токоведущей части. Однако в момент отрыва возникают болезненные сокращения мышц, аналогичные наблюдаемым при переменном токе такой же величины. Поэтому в качестве порогового неотпускающего тока при постоянном напряжении условно принимают ток, равный 50 мА, при котором большинство взрослых людей всё же в состоянии выдержать боль, возникающую в момент отрыва рук от электродов.

Токи через тело человека, превышающие величину порогового неотпускающего тока, следует считать опасными для человека.

Пороговый фибрилляционный ток – это наименьшая величина тока через тело человека, вызывающего фибрилляцию сердца. При частоте 50 Гц величина этого тока составляет около 100 мА, а для постоянного тока – примерно 300 мА.

Продолжительность воздействия тока оказывает существенное влияние на исход поражения человека. Чем дольше действие тока, тем больше вероятность тяжёлого или даже смертельного исхода. Объясняется это тем, что с увеличением времени воздействия тока на живые ткани всё большее количество заряженных частиц (носителей электрического тока) взаимодействует с клетками организма и, следовательно, всё большее число клеток оказывается поражённым. С течением времени растёт величина самого тока через тело человека за счёт уменьшения сопротивления тела че­ловека, возникающего в результате нагрева тела током. Наконец, при длительном действии тока на организм человека более частыми могут стать совпадения интервалов времени протекания тока через сердечную мышцу с интервалами наиболее уязвимой фазы Т кардиоцикла, когда желудочки сердца находятся в расслабленном состоянии, а вероятность возникновения фибрилляции сердца сильно возрастает. Продолжительность фазы Т около 0,2 с.

Путь тока в теле человека оказывает существенное влияние на исход пораже­ния. Наиболее тяжёлые электротравмы возникают в случаях, когда на пути тока оказываются жизненно важные органы (мозг, сердце, лёгкие) или уязвимые места, богатые нервными окончаниями, чувствительными к электрическому току. Наиболее опасными путями протекания тока являются: «голова – руки», «голова – ноги», «рука – рука», «рука – ноги». Наиболее уязвимыми местами тела человека считаются: тыльная часть руки, спина, шея, висок, плечи, передние части ног. Образование электрической цепи через уязвимые места при неблагоприятном стечении обстоятельств может привести к тяжёлым исходам поражения при токах даже в несколько миллиампер.

Род и частота тока также влияют на исход поражения. Наиболее опасными являются переменные токи частотой 20 - 100 Гц. При частотах меньше 20 Гц или больше 100 Гц опасность поражения током снижается. Токи с частотами в несколько сотен кГц и выше фибрилляции сердца практически не вызывают, однако возможность их термического и биологического действия сохраняется.

Индивидуальные свойства человека также влияют на исход поражения током. Физически здоровые люди легче переносят электрические удары, чем больные и слабые. Повышенной восприимчивостью к электрическому току обладают лица, страдающие рядом заболеваний, в первую очередь, болезнями кожи, сердечно-сосудистой системы, органов внутренней секреции, лёгких, нервными болезнями. Утомление, возникающее к концу рабочего дня, снижая внимательность, не только увеличивает вероятность поражения током, но и может усугубить его тяжесть. Отягощают электротравму алкогольные опьянения и болезненные состояния. Существует список болезней, препятствующих допуску к работе по обслуживанию действующих электроустановок.

Условия внешней среды в некоторых случаях увеличивают опасность поражения током. Повышенная влажность вдыхаемого воздуха, пониженное атмосферное давление, перегрев, уменьшенное содержание кислорода в воздухе или уве­личенное содержание углекислого газа повышают чувствительность организма к электрическому току.

Фактор внимания учитывает состояние центральной нервной системы человека. Установлено, что последствия поражения в результате неожиданного электрического удара могут оказаться более тяжёлыми по сравнению со случаем, если тот же человек получит электрический удар, ожидая его. Наиболее опасные электротравмы происходят с людьми, случайно оказавшимися под напряжением. Наоборот, если человек знает о грозящей ему опасности, работает в состоянии сосредоточенного внимания, то поражение током, если оно произойдёт, не будет для него неожиданным. Последствия такого поражения, как правило, оказываются менее тяжёлыми.