1. PODSTAWOWE ZAŁOŻENIA FIZYCZNE
2. DZIAŁANIE PRĄDU ELEKTRYCZNEGO NA USTRÓJ LUDZKI
3. OBRAŻENIA WYWOŁANE PRĄDEM O NISKIM NAPIĘCIU
4. OBRAŻENIA WYWOŁANE PRĄDEMO WYSOKIM NAPIĘCIU
Podstawowe założenia fizyczne
Decydujące znaczenie dla powstania uszkodzeń prądem elektrycznym mają:
· napięcie - mierzone w woltach
· natężenie - w amperach
· opór - w omach
· częstotliwość - w hercach
· czas działania
· droga przechodzenia przez ciało
· gęstość prądu
W razie porażenia prądem człowiek znajduje się w obwodzie elektrycznym. Siłę działania prądu, uzależnioną przede wszystkim od napięcia i oporu elektrycznego, określa prawo Ohma. Mokra skóra stanowi bardzo słaby opór dla prądu elektrycznego i dlatego szczególne zagrożenie panuje w obiektach, do których dochodzi woda i wilgoć.
Duże znaczenie w rozwoju porażeń prądem ma jego częstotliwość i dlatego prąd zmienny jest bardziej niebezpieczny od prądu stałego o tym samym natężeniu. Działanie dłuższe powoduje poważniejsze uszkodzenie niż krótkie. Prąd przenika przez ciało tam, gdzie trafia na mniejszy opór. Może powodować uszkodzenia narządów nie leżących bezpośrednio na drodze jego przepływu. Również gęstość prądu, mierzona w amperach na metr kwadratowy. stanowi duże zagrożenie.
Z praktycznego punktu widzenia porażenia dzieli się na wywołane prądem o niskim napięciu, tzn. poniżej 1000 woltów i o wysokim napięciu, a więc powyżej 1000 woltów.
Przy powszechnym stosowaniu urządzeń elektrycznych częstą przyczyną obrażeń jest tzw. napięcie robocze, powstałe na skutek dotknięcia odsłoniętej części urządzenia znajdującego się pod napięciem. Jeszcze częściej mamy do czynienia z tzw. napięciem dotykowym - w razie kontaktu z instalacją uszkodzoną lub niewłaściwie połączoną. Może również dochodzić do uszkodzenia przez napięcie zwane krokowym - przy wejściu na podłoże, w którym działają różne potencjały elektryczne.
Działanie prądu elektrycznego na ustrój ludzki
Prąd wywiera wpływ na ustrój, powodując zmiany fizyczne, chemiczne i biologiczne.
Intensywność porażenia wzmagają:
· podeszły wiek
· płeć żeńska
· ogólny stan zdrowia
· pobudzenie emocjonalne
· spożycie alkoholu
Nieobojętne, w sensie negatywnym, są:
· zwiększona wilgotność otoczenia
· mokre podłoże
· spocone ręce
Rozmaita jest również odporność poszczególnych tkanek.
Uszkodzenie prądem elektrycznym jest przede wszystkim porażeniem cieplnym, wywołanym łukiem elektrycznym, którego temperatura może dochodzić do 2500C. Przypomina ono tzw. zespół zmiażdżenia z uszkodzeniem nerek, zatruciem wskutek przedostania się do krwi cząsteczek mięśni oraz zakażeniem. Uszkodzenia wewnętrzne są zwykle znacznie większe niż zewnętrzne.
Do dodatkowych objawów patologicznych należą:
· obrażenia układu mięśniowego i kostno-stawowego wskutek skurczów tężcowych
· złamania kości w następstwie skurczu mięśni i złamania po upadku z dużych wysokości, np. ze słupów telefonicznych
· niewydolność nerek
· uszkodzenia narządów brzusznych w wyniku napięcia tężcowego mięśni powłok
· zaćma oczna po upływie kilku miesięcy od porażenia
· nadmierna pobudliwość
· stany depresyjne
· zaburzenia pamięci
· uszkodzenie nerwów obwodowych
Obrażenia wywołane prądem o niskim napięciu
Należy tu mieć na uwadze napięcie do 1000 woltów. Mamy z nim do czynienia w urządzeniach gospodarstwa domowego, w przemyśle i w rzemiośle. Najczęściej występuje przy prądzie zmiennym rzędu 220 woltów i 50 herców, w urządzeniach oświetleniowych, i prądzie przewodowym w granicach 380 woltów i 50 herców, w silnikach elektrycznych i naczyniach pralniczych.
Sieć elektryczna jest zwykle uziemiona i dotknięcie przewodu pod napięciem przez osobę stojącą na ziemi powoduje przepływ prądu przez ciało. Proces ten można łatwo przerwać za pomocą wyłącznika lub przez wyjęcie bezpiecznika.
Przebieg prądu niskiego napięcia przez ciało powoduje pobudzenie układu nerwowego i mięśni. W mięśniach mogą wystąpić skurcze, które nie pozwalają na oderwanie się od metalowego przewodu elektrycznego. Skurcze mięśni są często przyczyną upadku i uszkodzeń mechanicznych ciała. Działanie prądu na serce może prowadzić do zaburzeń rytmu, a nawet zatrzymania akcji serca. Szkodliwy wpływ na mózg i układ nerwowy może powodować utratę przytomności i bezdech. Na skórze, w miejscu wejścia i wyjścia prądu na zewnątrz, występują głębokie rany oparzeniowe.
· Dla dokładniejszego zrozumienia reakcji ludzi porażonych prądami zmiennymi o częstotliwości 50 herców przedstawia się przyjmowane w piśmiennictwie medycznym zestawienie:
Przy natężeniu 0,7 - 0,9 mA przepływ prądu jest słabo wyczuwalny. Zaczyna się mrowienie, stopniowe drętwienie i przykurcz ręki, sukcesywnie przesuwający się ku ramieniu.
· W razie prądu o natężeniu 3,2 - 7,2 mA obserwujemy sztywnienie ręki, bolesne skurcze ramienia, kłucie na całej powierzchni ręki. Oderwanie się od elektrod Jest ledwo możliwe. Kobiety są bardziej wrażliwe na ten rodzaj prądu i znoszą zwykle najwyżej prąd o mocy 7 mA, mężczyźni zaś do 10 mA.
· W przypadku prądu o natężeniu 7-18 mA obserwuje się skurcz barków. Wypuszczenie elektrod jest niemożliwe. Przepływ takiego prądu człowiek wytrzymuje przez kilkanaście sekund. Powstają trudności w oddychaniu, wzmaga się ból i niemiarowość akcji serca. Możliwe jest jeszcze przywrócenie czynności serca. Pojawia się utrata przytomności. Rażony umiera, jeżeli nie nastąpi przerwanie dopływu prądu i nie otrzyma on natychmiast pomocy doraźnej.
· Gdy zadziała prąd o natężeniu 50 - 70 mA, następuje migotanie komór, utrata przytomności i zgon. Obserwuje się ślady lekkiego oparzenia ciała.
Pierwsza pomoc polega na przerwaniu obwodu elektrycznego, najczęściej przez wyciągnięcie wtyczki z gniazdka lub wykręcenie bezpiecznika. Gdy to nie jest możliwe, ratownik oddziela porażonego od obwodu elektrycznego przez odciągnięcie za odzież. Sam izoluje się od podłoża przy pomocy suchej deski lub suchej tkaniny, względnie innego materiału izolacyjnego. Gdy oderwanie za odzież nie jest możliwe, dokonuje się oddzielenia porażonego za pomocą suchej listwy drewnianej lub kija itp. Ratownik musi być zawsze dokładnie izolowany. Nie wolno chwytać ratowanego przedmiotem przewodzącym elektryczność lub gołymi rękami za ciało.
Po usunięciu porażonego z niebezpiecznego miejsca kontroluje się u niego oddech i tętno. W przypadku utraty przytomności i zachowanym oddechu stosuje się tzw. bezpieczne ułożenie na boku i przytrzymuje go, aby wskutek bezładnych ruchów nie doszło do opadnięcia języka i zatkania wejścia do krtani. W razie zatrzymania oddechu stosuje się sztuczne oddychanie, najlepiej metoda usta-usta, za pomocą maski ustno-gardłowej, zgodnie z zasadami obowiązującymi przy prowadzeniu reanimacji. W razie zatrzymania akcji serca należy wykonać natychmiast zewnętrzny masaż serca.
Czynności te powinny wykonywać osoby odpowiednio przeszkolone, gdyż wtedy przywracanie podstawowych czynności życiowych ma szansę powodzenia. Niewłaściwe przeprowadzenie zabiegów ratowniczych może być przyczyną katastrofy.
W wypadku rozwijania się wstrząsu (szoku) rozpoczyna się postępowanie przeciwwstrząsowe. Sprawdza się tętno na tętnicy szyjnej, stosuje się ułożenie zapewniające tzw. autotransfuzję krwi przez uniesienie kończyn ku górze, powodujące przemieszczenie krwi w kierunku serca i mózgu. Równocześnie chroni się chorego przed utratą ciepła, uspokaja pobudzonego emocjonalnie. Zabrania się palenia i picia alkoholu. Niewskazane jest również posługiwanie się do ewakuacji przygodnym transportem, który może wywołać dodatkowe urazy.
Nad stanem ogólnym czuwa się stosując kilkakrotne mierzenie częstości i miarowości tętna. Tętno namacalne jest dobrym objawem prognostycznym. Świadczy również o utrzymywaniu się ciśnienia tętniczego w granicach zbliżonych do normalnego. Tymczasem należy wezwać karetkę pogotowia ratunkowego i powiadomić, z jakim rodzajem porażenia ma się do czynienia.
Nie wolno dotykać osoby porażonej bez zastosowania środków izolujących, zanim nie odłączy się jej od źródła prądu ani zostawiać ratowanego samemu sobie.
Porażenie prądem elektrycznym o wysokim napięciu
Wchodzi tu w grę napięcie powyżej 1000 Voltów. Mamy z nim do czynienia w razie uszkodzenia przewodów telefonicznych, stacji transformatorowych i elektrowni. Zwykle są one oznaczone tablicami ostrzegawczymi.
Niebezpieczne jest samo zbliżanie się do uszkodzonych przewodów będących pod napięciem. Może bowiem powstać łuk elektryczny przez normalnie izolującą warstwę powietrza. Prąd przepływa wtedy przez całe ciało. Dochodzi wówczas do powstania wysokiej temperatury i rozległych oparzeń. Mogą również wystąpić wszystkie zaburzenia zachodzące przy porażeniach prądem niskiego napięcia.
Szczególnie niebezpieczny jest tzw. przeskok napięcia bez bezpośredniego kontaktu z linią działania prądu, łuk elektryczny może nawet przekroczyć odległość kilku metrów. Ratownik powinien w takich przypadkach znajdować się 5 metrów od źródła zagrożenia. Należy wówczas zastosować tzw. przerzutkę z drutu. Czynność tę powinien wykonywać wezwany personel techniczny, powiadomiony o faktycznym stanie zagrożenia.
Pierwsza pomoc po odłączeniu od źródła prądu powinna polegać na wezwaniu karetki pogotowia, a najlepiej karetki reanimacyjnej ze specjalistą anestezjologiem. Następnie sprawdza się, czy ratowany oddycha; jeśli nie, natychmiast rozpoczyna się sztuczne oddychanie, najlepiej za pomocą maski ustno-gardłowej. Jeżeli chory nie oddycha i nie ma wyczuwalnego tętna, rozpoczyna się reanimację (resuscytację), zgodnie z założeniami przyjętymi dla pierwszej pomocy.
W przypadku innych urazów, jak: rany. oparzenia, złamania, krwawienia itp. udziela się pomocy przewidzianej w tego rodzaju obrażeniach.
Najniebezpieczniejsze są urazy kręgosłupa. Rozpoznaje się je na podstawie zaburzeń oddychania, niedowładu kończyn, bezwiednego oddawania moczu i stolca, zaburzeń czucia oraz utraty przytomności.
Chorego należy stale obserwować. Jeżeli opóźnia się przyjazd karetki pogotowia, trzeba znaleźć osoby, które pomogą przenieść porażonego w bezpieczne miejsce. Wymaga to specjalnej techniki. Urazy kręgosłupa mogą być przyczyną trwałego kalectwa, a nawet śmierci.
Nieumiejętne udzielenie pierwszej pomocy może być tragiczne w skutkach. Sposoby odłączania porażonych od źródła prądu elektrycznego:
a) odciąganie od urządzenia elektrycznego
b) odsuwanie lub przecinanie przewodu wysokiego napięcia
c) zastosowanie tzw. przerzutki z drutu w celu wywołania zwarcia i połączenia uszkodzonych przewodów z ziemią.
Dalszej pomocy, już o charakterze medycznym, udzielają karetki pogotowia, a najlepiej karetki reanimacyjne oraz szpitalne oddziały doraźnej i intensywnej pomocy. Pomoc ta polega na wyrównaniu podstawowych czynności życiowych i leczeniu urazów towarzyszących. Dokładnego przebadania wymaga układ sercowy i oddechowy. Postępowanie to obowiązuje w każdym wypadku porażenia prądem, nawet u nie budzących obaw zdrowotnych, w celu zapobieżenia tzw. powikłaniom wtórnym. Szczególne znaczenie mają takie badania, jak: elektrokardiograficzne, encefalograficzne i radiologiczne.
W czasie rażenia piorunem prąd stały osiąga natężenie kilku tysięcy amperów w czasie tysięcznych części sekundy. Skutki są podobne do porażeń prądem o wysokim napięciu.
Niebezpieczeństwo rażenia piorunem jest większe w pobliżu szczytów górskich, pojedynczych drzew, wież i samotnych domów. Prawdopodobieństwo rażenia piorunem jest mniejsze po położeniu się w rowie lub na ziemi. W górach porażonym grozi ponadto oziębienie. Pierwsza pomoc polega na zastosowaniu takich zabiegów, jak w razie porażenia prądem elektrycznym.
Na podstawie pracy prof. dr hab. Tadeusza Boszkiewicza (Przegląd Pożarniczy 10'97)