Porażenie prądem elektrycznym – czym grozi?

Od dzieciństwa jesteśmy uczeni, aby nie wkładać palców do kontaktu. Dobrze wiemy czym to grozi, a w zasadzie w większości z nas wydaje się, że wie. Jak jest faktycznie, jaki prąd jest dla człowieka szkodliwy, co dzieje się w momencie kontaktu i jakie są tego powikłania?

To jak wielkie szkody wywoła prąd elektryczny przechodzący przez nasze ciało uzależnione jest od jego podstawowych parametrów: natężenia, częstotliwości, oporu oraz napięcia.

Jakie znamy rodzaje prądu elektrycznego?

W codziennym życiu możemy spotkać się z dwoma rodzajami prądu, jest to prąd zmienny oraz stały. Prąd stały, czyli taki który zawsze płynie w jednym kierunku cechuje się zdecydowanie mniejszą szkodliwością. Jego główne zastosowanie to elektrochemia, komunikacja oraz przemysł elektryczny. Prąd zmienny jest po pierwsze częściej stosowany w codziennym funkcjonowaniu i niestety może wyrządzić o wiele więcej szkód w naszym organizmie. Posiada od różną częstotliwość drgań, oznacza to, iż w krótkim odstępie czasu zmienia wielokrotnie kierunek działania, powodując w razie kontaktu uszkodzenie tkanek przy jednoczesnym znacznym wzroście ciepłoty porażonego miejsca. Najczęściej do porażenia prądem dochodzi w wyniku nieszczęśliwego wypadku. Do rzadkości należą różne formy zabójstw lub samobójstwa z użyciem energii elektrycznej.

Jak często dochodzi do porażenia prądem elektrycznym?

Wbrew pozorom nie jest to tak rzadkie zjawisko jakby mogło się nam wydawać. Na szczęście znaczna część kończy się wyleczeniem ewentualnie z pozostawieniem niewielkich śladów. Z wszystkich przypadków tylko około 3-4% zakończone są zgonem.

W jaki sposób najczęściej ulegamy porażeniu prądem?

Do rażenia dochodzi najczęściej w wyniku nieostrożnego obchodzenia się z prądem, brakiem zachowania podstawowym zasad bhp, a także w warunkach domowych. Może to wynikać z awarii sieci, w tym przestarzałych systemów. Porażenia prądem w wyniku uderzenia piorunem należą na szczęście do rzadkości, nie mniej zawsze należy na nie uważać i pozostawać w domu podczas burzy. Niekiedy opisywane były przypadki rażenia prądem w wyniku zabójstwa. Często oprawca chciał w ten sposób upozorować śmierć w wyniku nieszczęśliwego wypadku porażenia prądem. Jeszcze rzadsze są akty samobójcze z użyciem energii elektrycznej. W literaturze opisywane były również działania mające na celu wywołania podniecenia (w pewnym odsetku ze skutkiem śmiertelnym).

Od napięcia prądu uzależniamy postępowanie wobec poszkodowanego

W przypadku prądu nie większego niż 65V nie stwierdza się z reguły żadnego uszczerbku na zdrowiu osoby porażonej. Niekiedy jednak przy znacznym natężeniu może być stwierdzany niewielki ograniczony do miejsca porażenia skutek. Jeżeli jednak osoba poszkodowana została porażona prądem o napięciu 65 do 1000V sytuacja wygląda zupełnie inaczej. Są to wartości szkodliwe, a niekiedy mogące spowodować nawet śmierć. Podobnie jak w poprzednim przypadku wszystko uzależnione jest od rodzaju porażenia oraz oporu i natężenia. W przypadku porażenia prądem o napięciu ponad 1000V, czyli takim który z reguły przesyłany jest za pośrednictwem linii przesyłowych wysokiego napięcia oraz w w stacjach transformatorowych, cechuje się on najwyższą szkodliwością. W zasadzie jakikolwiek kontakt z nim kończy się z reguły śmiercią. Czasem przy tak wysokim napięciu możliwe jest tzw. porażenie pośredni, na zasadzie pola elektromagnetycznego, przeskoku iskry lub jonizacji powietrza. Do sytuacji takiej może dojść nawet z odległości 2-3 metrów od linii przesyłowych!

Zobacz również:

Oporność struktur ciała a porażenie prądem

W chwili rażenia prądem, ciało pełni rodzaj zamknięcia obwodu prądu elektrycznego. Jak każdy przewodnik również i człowiek posiada pewną oporność, różną na poszczególnych etapach wnikania prądu. Na oporność może składać się m.in. odzież, obuwie, stopień ich zawilgocenia, skóra, a także głębiej położone warstwy ciała oraz narządy wewnętrzne. Prąd zdecydowanie lepiej płynie w naczyniach, nerwach oraz dobrze ukrwionych narządach. Są to struktury posiadające najmniejszą oporność, a tym samym najszybszy przesył prądu. Znaczenie ma również miejsce wyjścia prądu z ciała, a w szczególności stopień jego izolacji. Na koniec nie można zapomnieć również o powierzchni rażenia prądem. Im większa powierzchnia tym porażenie jest bardziej szkodliwe. Szczególnie w przypadku rażenia prądem w warunkach wodnych, kiedy w zasadzie całe ciało narażone na jednoczasowe przenikanie prądu. Lepiej rażenie prądem znoszą osoby posiadające grubszą warstwę naskórka. Niekiedy takie osoby mogą nie posiadać żadnych śladów porażenie. Podobnie sytuacja ma się z wilgotnością, im jest ona większa tym gorsze mogą być następstwa.

Miejscowe i ogólne zmiany w porażonym prądem organizmie

W przypadku zmiany miejscowej, objawia się ona przede wszystkim jako tzw. znamię prądowe. Jest to miejsce, w którym prąd wnikał do ciała. Ma ono kształt okrągły, owalny, a niekiedy również podłużny. Skóra w tym miejscu jest wypukła, twarda oraz wysycona. Centralnie w znamieniu prądowym można zauważyć lekko zblednięty i zapadnięty fragment tkanki. Na jego obwodzie natomiast stwierdza się niewielkie obwałowanie. Czasem może być stwierdzane nawet miejscowe zwęglenie się tkanki.

W przypadku działania uogólnionego uważa się, iż prądy stałe oraz zmienne o niskiej częstotliwości nie mają wpływu na czynnościowe lub morfologiczne zmiany w organizmie. Prądy o wysokiej częstotliwości i niewielkim napięciu podobnie jak poprzednie nie powodują szkodliwych następstw, a często znajdują zastosowanie lecznicze jako tzw. prądy faradyzacyjne.

Prąd stały o natężeniu rzędy 80mA oraz zmienny o natężeniu 25mA może spowodować podwyższenie ciśnienia tętniczego, poszkodowany może mieć duże trudności, czasem wręcz niemożliwym jest oderwanie ręki od źródła prądu, a tym samym przerwaniu narażenia na niego. Prądy stałe o wyższym natężeniu rzędu 80-300mA oraz zmienne rzędu 25-80mA oprócz wzrostu ciśnienie krwi mogą również doprowadzić do skurczu mięśni, w tym zatrzymania pracy serca oraz mięśni oddechowym ostatecznie doprowadzając do utraty przytomności. Prąd stały powyżej 300mA oraz zmienny powyżej 80mA wywołuje migotanie komór, zatrzymanie pracy serca, oddechu, a w ostateczności utratę przytomności. Wartości powyżej 3A oprócz wyżej wymienionych zmian powodują również oparzenia skóry, a czasem jej miejscowe zwęglenie.

Oprócz wyżej wymienionych po porażeniu prądem zawsze może dojść do uszkodzeń w obrębie ośrodkowego układu nerwowego. W wyniku przepływu prądu wzdłuż rdzenia kręgowego niekiedy dochodzi do zaników mięśni oraz niedowładów. Czasem pojawiają się zaburzenia w obrębie ukrwienia wieńcowego pod postacią dusznicy bolesnej.

Porażenie piorunem – szczególny rodzaj rażenia prądem elektrycznym

Porażenia piorunami wiążą się zwykle z wyładowaniami o natężeniu rzędu kilkudziesięciu tysięcy amperów i napięciu w granicach milionów Voltów. Dodatkowo towarzyszy mu niewyobrażalnie wysoka temperatura mogąca osiągać nawet 20 000 stopni Celsjusza! Sama fala uderzeniowa pioruna o sile 70N/cm2 jest w stanie spowodować znaczne uszkodzenia ciała. Ciało osoby porażonej w wielu miejscach ma cechy zwęglenia, oparzenia, otarcia naskórka oraz smugowate rumienie. Opisywane zmiany składają się na obraz tzw. figur piorunowych. Istnieje możliwość porażenia piorunem bez większych obrażeń ciała w wyniku tzw. „spłynięcia ładunku elektrycznego po ciele”. Zdarza się to niekiedy w czasie deszczu, co za tym idzie znacznej wilgotności oraz przy stosunkowo dobrym uziemieniu.

Źródło:
Stefan Raszeja, Medycyna sądowa: podręcznik dla studentów, Państwowy Zakład Wydawnictw Lekarskich, Warszawa 1993

Autor: Piotr Kuc