Electrocutare

Informațiile prezentate nu sunt sfaturi medicale și este posibil să nu fie corecte. Conținutul are doar scop ilustrativ și nu înlocuiește sfatul medicului: citiți avertismentele .

Semnal de avertizare pentru prezența unei tensiuni electrice periculoase

Electrocutarea (denumită în mod obișnuit șoc ) este trecerea unui curent electric puternic prin corpul uman . În medicină termenul este utilizat în raport cu efectele patologice ale acestui fenomen asupra celor care îl suferă.

Termenul electrocutare poate avea două semnificații:

se referă la executarea unei condamnări la moarte prin trecerea unui curent electric prin corpul condamnatului. Termenul, redat și prin electroexecuție , se referă la scaunul electric ;

descărcarea accidentală a unui curent electric pe corpul uman (denumită în mod obișnuit șoc electric sau șoc ), care poate avea un efect fatal sau poate provoca arsuri, tulburări ale ritmului cardiac ( fibrilație ), leziuni degenerative ale mușchilor și ale sistemului nervos .

Sugestii de electrofiziologie

Organismul animal este format din celule în interiorul cărora există o soluție salină apoasă și o matrice extracelulară care umple spațiile dintre celulă și celulă, asemănătoare și cu o soluție salină. Astfel de soluții conțin deci ioni precum Na ⁺ , K ⁺ , Cl ^- etc.

Deoarece acești ioni sunt prezenți în concentrații diferite între interiorul celulei (concentrație mai mare de K ⁺ ) și mediul extracelular (concentrație mai mare de Na ⁺ ), există o diferență în distribuția sarcinilor pozitive și negative. Aceasta implică o diferență de potențial electric între interiorul și exteriorul celulelor, numit potențial de repaus, care la mamifere este egal cu aproximativ -70 mV (negativ în interiorul celulei față de mediul extracelular).

Dacă o celulă se aplică o diferență inversă de potențial față de cea în repaus, există o creștere a trecerii ionilor de sodiu către interior, ceea ce duce la o anulare a potențialului indus și la o inversare ulterioară. Fenomenul, cunoscut sub numele de potențial de acțiune , apare dacă potențialul aplicat depășește un prag de excitabilitate, care scade odată cu creșterea timpului de aplicare. Acest mecanism se află la baza propagării semnalului nervos, a percepției stimulilor și a contracției musculare.

Prin urmare, trecerea unui curent electric extern prin corp are, printre altele, efectul de a interfera cu potențialele de acțiune ale celulelor nervoase și musculare, modificând transmisia nervului și stimulând mușchii și organele încrucișate.

Impedanță corporală, tensiune și curent

Din punct de vedere al circuitului, un corp supus unei diferențe de potențial electric constituie o impedanță , a cărei valoare variază în funcție de subiect (factori individuali, sex, vârstă), starea pielii (uscată, umedă, transpirată) și frecvența (Hz) a tensiunii aplicate.

Ca o consecință a legii lui Ohm , curentul care curge prin impedanța reprezentată de corp este direct proporțional cu tensiunea aplicată. Deoarece efectele termice și biologice sunt determinate în esență de intensitatea curentului, tensiunea electrică nu este un indice direct al pericolului electricității. Este posibil ca o sursă de înaltă tensiune, dar cu o rezervă de putere limitată sau o impedanță ridicată să nu fie un pericol. Acesta este cazul șocurilor electrice suferite uneori de atingerea șasiului unei mașini atunci când aerul este uscat, unde tensiunea creată poate ajunge la zeci de mii de volți .

Praguri de pericol

Efectele fiziologice ale trecerii unui curent electric la frecvența industrială (50/60 Hz) prin corpul uman sunt, în general, clasificate în funcție de următoarele intervale:

mai puțin de 0,5 mA (prag de percepție): nu există daune sau percepții dureroase pentru perioade nedeterminate
până la 10 mA (prag de eliberare): nu există alte efecte periculoase decât percepția dureroasă și este posibilă eliberarea voluntară a mușchilor;
10-500 mA: nu puteți elibera mușchii contractați de curent ( tetanizare ) și pericolul descărcării depinde de momentul aplicării; de exemplu, cu un curent de 50 mA, este permis un contact cu o durată care nu depășește 0,1 s
> 500 mA: intensitate periculoasă pentru orice perioadă de timp.

În curent continuu valorile menționate anterior trebuie corectate la: 2mA (prag de percepție), 40mA (prag de eliberare) și 500mA (prag periculos pentru fiecare t).

Deși pericolul unui șoc electric este definit de intensitatea curentului electric, în scopuri practice, se preferă definirea pragurilor de tensiune de risc. Conform standardului tehnic IEC 60479-1, pragul minim de tensiune considerat periculos este de 120 V în curent continuu și 50 V în curent alternativ .

Pentru tensiuni mai mici, conform legii lui Ohm , impedanța corpului uman nu permite în mod normal trecerea unei intensități de curent periculoase.

Pentru comparație, distribuția energiei electrice pentru uz casnic are loc la tensiuni de 220-230 V c.a. în Italia , Europa și alte părți ale lumii și la 120 V în Statele Unite , Japonia și alte țări, cu mult peste pragul de pericol, deoarece este curent alternativ.

Curent alternativ și curent continuu

Efectul curentului electric asupra organismului se schimbă drastic dacă curentul este direct sau alternativ și, în acest din urmă caz, în funcție de frecvență. În secolul al XIX-lea ciocnirea dintre susținătorii curentului continuu (inclusiv Thomas Alva Edison ) și curentului alternativ (inclusiv Nikola Tesla ), așa-numitul război al curenților , s-a concentrat și asupra diferitelor pericole intrinseci. Concluzia dezbaterii este că curentul alternativ la frecvențele industriale adoptate de 50 și 60 Hz constituie un pericol mai mare, deoarece este capabil să inducă spasme musculare și fibrilație cardiacă.

Efectele neuroexcitative (cauza contracțiilor și percepția șocului ) ale curentului continuu sunt mai mici, deoarece celulele supuse unui stimul continuu manifestă un efect de acomodare , astfel încât pragul de excitabilitate crește cu timpul

Efecte fiziologice

Conform variației parametrilor descriși, efectul electricității asupra corpului uman poate fi foarte variabil. În general, efectele fiziologice directe induse de curentul electric se datorează în principal contracțiilor musculare involuntare (spasme) și efectelor termice. Deosebit de decisivă este calea urmată de curentul electric care trece prin corp. Dacă contactul are loc, așa cum se întâmplă adesea, între mână și picior, regiunea cardiacă este parțial investită, dacă în schimb contactul este între mână și mână sau între picior și picior curentul care afectează pieptul este foarte mic, atât de mult încât CEI (Comitetul electrotehnic italian) raportează un factor de reducere a riscului de două ori și jumătate pentru aceste căi. În unele cazuri, trecerea curentului afectează doar regiunile periferice ale corpului, de exemplu mâna-antebraț, iar posibilele consecințe sunt limitate la această regiune.

Descărcarea de înaltă tensiune a unui fulger tinde să curgă pe suprafața corpului (datorită rapidității cu care apare și se stinge și a efectului pielii ), cu o probabilitate mai mare de stop respirator. În cazul unei electrocutări de curent industrial, pe de altă parte, cele mai mari daune sunt suportate de organele interne, iar cel mai grav pericol îl reprezintă stopul cardiac.

Contracția musculară, blocul respirator și fibrilația cardiacă

Pentru curenții de frecvență industrială (50/60 Hz), o intensitate de câteva zeci de miliamperi poate provoca deja spasme musculare ale mușchilor scheletici, ai respirației și ai inimii. Contracția musculară involuntară a mâinii provocată de electricitate poate împiedica eliberarea conductorului dacă a fost prins în palmă. Din acest motiv, în caz de incertitudine, este o bună practică să atingeți cablurile cu spatele.

Dacă un curent alternativ de ordinul a 50 mA trece prin piept , acesta poate induce spasme pe mușchiul inimii ( fibrilație ). În curent continuu intensitatea necesară crește la 300-500 mA. Paradoxal, curenții alternativi de 200 mA și mai mult pot preveni, de asemenea, fibrilația, dar blocând inima datorită contracțiilor produse în mușchii din jur. În ambele cazuri acțiunea de pompare este afectată, cu rezultate letale dacă funcția cardiacă nu este restabilită într-un timp scurt.

Curenții electrici la frecvențe foarte mari, de la mii de hertz în sus , nu pot provoca spasme și, prin urmare, stop cardiac sau respirator, iar efectul termic devine singurul relevant.

Efecte termice

Curentul electric care curge în corp generează căldură datorită efectului Joule și poate provoca arsuri severe și profunde.

Efecte neurologice

Implicarea capului poate avea consecințe neurologice, de la pierderea temporară a cunoștinței la afectarea neurologică permanentă.

Traumatisme indirecte

Dezvoltarea unui arc electric în urma unei defecțiuni poate reprezenta un pericol datorat căldurii ridicate generate, exploziei de aer încălzit rapid, vaporizării metalelor și emisiei intense de raze ultraviolete. Daunele produse organismului sunt termice (arsuri) și mecanice (fracturi, deteriorări ale organelor interne). Contracția musculară involuntară poate provoca mișcări bruște și periculoase, căderi și alte accidente.

Salvarea unei persoane electrocutate

Același subiect în detaliu: Ajutor vital pentru traumatizați .

Notă importantă : atunci când asistați o victimă prin electrocutare, este esențial să vă asigurați că ați întrerupt curentul electric deconectând fișa sau comutatorul principal pentru a evita să deveniți a doua victimă. Dacă acest lucru nu este fezabil, victima trebuie izolată de conductor cu un mediu izolator. De exemplu, dacă subiectul este în contact electric cu un uscător de păr, încercați să îndepărtați aparatul cu un băț de lemn uscat. Nu atingeți persoana rănită decât dacă sunteți sigur că este izolat de sursa electrică. Când atingeți subiectul pentru prima dată, nu îl apucați imediat cu palma, ci atingeți-l cu partea din spate a degetelor. Dacă există tensiune periculoasă, închiderea involuntară a mâinii determină îndepărtarea imediată a degetelor.

Imaginea patologică care trebuie abordată în cazul primului ajutor pentru un subiect victima electrocutării include:

Stop cardiac
Bloc respirator
Arsuri
Daune neurologice
Traumatisme indirecte datorate căderilor sau mișcărilor necontrolate ale mușchilor

Comportamentul de urmat este următorul:

Mai întâi sunați la serviciul medical de urgență ( 118 sau 112, în funcție de regiune), indicând tipul de accident care a avut loc, locul exact unde a avut loc și starea pacientului.
Verificați dacă nu există alte pericole în afară de deconectarea menționată anterior a energiei electrice.
Determinați starea victimei: dacă este conștientă sau nu, dacă respiră, dacă bătăile inimii sale sunt regulate. Dacă este necesar și numai dacă aveți o pregătire adecvată, efectuați resuscitarea cardiopulmonară . Evitați deplasarea persoanei vătămate, nu administrați băuturi sau medicamente, nu aplicați medicamente la nicio arsură.

Prevenirea

Prevenirea electrocutării se bazează pe tehnici de protecție pasivă și activă împotriva contactului cu piesele supuse tensiunii electrice. Protecțiile pasive implică materiale izolatoare adecvate, dispozitive pentru prevenirea contactului cu celulele sub tensiune ale prizelor electrice , definirea clasei de izolație și împământare . Principala protecție activă este comutatorul diferențial .

Aplicarea deliberată a energiei electrice

Tortura și pedeapsa capitală

Aplicarea unui curent electric pe corpul uman este folosită ca formă de tortură . Este deosebit de eficient deoarece vă permite să măsurați cu precizie intensitatea durerii fără a avea neapărat rezultate letale. De asemenea, de obicei nu lasă nici o urmă de răni externe pe corpul victimei și face mai dificilă dovedirea infracțiunii.

Electrocutarea, în acest caz numită electrocutare, este utilizată pentru a executa pedeapsa cu moartea prin intermediul scaunului electric . Deși această utilizare este în declin, considerată inumană, este încă utilizată legal în unele dintre Statele Unite ale Americii .

Terapie medicală

O descărcare electrică calculată corespunzător, aplicată prin creier în anumite condiții, stă la baza terapiei electroconvulsive (electroșoc). Această tehnică este utilizată în tratamentul unor tulburări neurologice.

Un curent continuu aplicat în mod corespunzător pe piept și cu un anumit conținut de energie poate întrerupe în mod eficient o fibrilație cardiacă în curs. Tehnica este utilizată pe scară largă în situații de urgență prin intermediul unui dispozitiv numit defibrilator .

Unitatea electrochirurgicală exploatează particularitatea curenților electrici alternanți de înaltă frecvență de a nu afecta mușchii sau sistemul nervos, ci de a produce efecte termice, în acest caz utilizate pentru tăiere și coagulare.