Патогенное действие электрического тока на организм

1
Занятие № 3
Раздел: «Влияние физических и механических факторов на живой организм».
. Тема: «Патогенное действие электрического тока на организм».
Задача: изучить в эксперименте характер ответных реакций организма на воздействие
электрического тока, в зависимости от его напряжения, силы, направления прохождения
через организм.
Ключевые слова: электрический ток, электротравма, петли тока, знаки тока,
фибрилляция.
Литература:
1. Ажибаев К.А. Физиологические и патофизиологические механизмы поражения
организма электрическим током.
2. Ажибаев К.А., Эскин В. Физические и физиологические причины повышения
3. Горизонтов П.Д., Сиротинин Н.Н., Патологическая физиология экстремальных
384 с.
-79.
5. Зайко Н.Н. Учебник «Патологическая физиологи
30-34.
Вопросы учебного занятия.
1) Назовите основные механизмы действия электротока на организм (4 основные
механизма) -3 минуты.
2) Перечислите факторы, от которых зависит повреждающее действие электрического
тока на организм (минимум 9 факторов) -7 минут.
3) Реакции организма на электротравму:
а) местные (2 реакции) – 3 минуты.
б) общие (6 реакций) – 5 минут.
4) Перечислить причины смерти при электротравме (3 основные причины) – 7 минут.
Вопросы семинара.
Повторная информация:
1) Физические параметры электрического тока. Единицы их измерения.
2) Закон Ома для участка цепи.
Основная информация.
1) Факторы, определяющие патогенное действие электрического тока на организм.
2) Механизм повреждающего действия электрического тока на организм.
3) Пути прохождения электрического тока на организм – петли тока.
4) Механизм развития местных и общих реакций организма на электротравму.
5) Причины смерти при электротравме.
6) Первая медицинская помощь при электротравме.
2
Электротравма возникает при действии:
 Технического электричества

Бытовые электротравмы (неисправные электроприборы, нарушение электроизоляции)
 Промышленные и др.
 Природного электричества
 Удар молнии,
 Разряды электрических органов некоторых животных.
Электрический ток, как патогенный фактор, имеет свойственные только ему особенности:
1) он не может фиксироваться на месте внедрения, внедрившись, молниеносно распространяется от
одной области к другой, непосредственно раздражая лежащие на его пути ткани (физическая
иррадиация);
2) электрический ток обладает резко выраженной рефлекторной способностью действия, т.е.
опосредованное действие тока на организм, связанное с раздражением огромного количества
рецепторов, заложенных в тех тканях, которые пронизывает ток (физиологическая иррадиация).
Такое распространение тока авторы назвали « бииррадиацией». (К.А. Ажибаева, Д.А. Алымкулова,
Б.М. Шапиро, 1962 г.)
Факторы, от которых зависит повреждающее действие электрического тока.
1. Физические параметры тока и сопротивление тканей.
2. Пути прохождения тока или петли тока.
3. Время действия тока.
4. Состояние реактивности организма в момент электротравмы.
5. Внешние условия, в которых происходит электротравма
1. Физические параметры электрического тока, влияющие на его патогенное
действие – это сила тока, напряжение, характер тока (постоянный, переменный),
частота тока.
Определяющим среди этих факторов является сила тока – I, согласно закону
Ома прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна
сопротивлению: I= U/R
При одной и той же силе переменный ток более опасен, чем постоянный.
Ниже приведены данные для переменного тока (50–60 Гц).
Диапазон
1–й
Сила тока
От 0,5–2,0 до 25 мА
-0,5–2,0 мА
реакция
-Начало ощущения, реакция мышц (дрожание
пальцев рук).
-20–25 мА
-Неотпускающий ток: судороги, сильные боли,
при действии более 5 сек могут развиться
тонические сокращения мышц грудной
клетки, приводящие к затруднению дыхания.
2–й
Очень сильные боли, мгновенные судороги,
От 25 до 80 мА
при более длительном контакте развивается
тетаническое сокращение дыхательных мышц,
смерть от «электрической» асфиксии.
3–й
Паралич дыхательного центра, фибрилляция
От 80 мА до 3А
сердца.
Смертельным током для человека считается ток более 100 мА. При действии более
0,1сек сила тока 3000мА (30 А) вызывает мгновенный паралич дыхания и сердца,
разрушение тканей образовавшимся джоулевым теплом.
3
Напряжение тока U – для человека напряжение до 40 В не является
смертельным,при напряжении 1000 В летальность достигает 50%. При напряжении 3000 В
– 100%.
В зависимости от напряжения электротравма бывает:
 Низковольтная до 1000 В
 Высоковольтная более 1000 В
 Сверхвысоковольтная (удар молнии)
напряжение
110 – 600 В
Реакция
Вызывает смерть от первичной остановки
сердца.
600 – 1200 В
Одновременная остановка сердца и
дыхания
Более 1200 В
Первичная остановка дыхания
Характер тока. При напряжении до 500 В опасен переменный ток, при
напряжении равном 500 В – одинаково опасен переменный и постоянный ток, при
напряжении более 500 В – более опасен постоянный ток.
Частота переменного тока.
Диапазон частоты
Реакция
Наиболее опасный для нарушения функций
50 – 200 Гц
сердца и дыхания
50 Гц
- Фибрилляция
200 Гц
- Остановка дыхания
- токи Тесла, д, Арсонваля применяются с
1000 000 Гц и выше
лечебной целью
Сопротивление тканей
Главными проводниками электрического тока в
организме человека являются мышечные массы с питающей их капиллярной сетью.
Наибольшее сопротивление оказывает сухой неповреждённый эпидермис. Общее (полное)
сопротивление называется импеданс и составляет в среднем 100 000 Ом.
Сопротивление тканей электрическому току представлено в таблице по убывающей:
Высокое сопротивление Низкое сопротивление
тканей
тканей
1.Сухой неповреждённый 1.
спинномозговая
эпидермис
жидкость
2. сухожилия
2. кровь
3. кости
3. сердце
4. нервы и др.
4. мышцы и др.
Сопротивление в различных участках кожи неодинаково и зависит от:
 Толщины эпидермиса
 Наличия нервных окончаний
 Потовых желёз
Влажная кожа обладает низким сопротивлением. Сопротивление зависит от состояния
нервной системы.
4
2. Пути прохождения тока (петли тока).
Наиболее опасным направлением является прохождение тока через сердце и
головной мозг.
По направлению ток может быть восходящий и нисходящий. Восходящий
постоянный ток (анод ниже → катод выше) опаснее нисходящего (противоположное
расположение электродов) в том же направлении, поскольку возбуждение из синусового
узла сталкивается с нарастающим торможением проводимости, что может привести к
развитию фибрилляции при замкнутой цепи. При нисходящем токе условия для
фибрилляции возникают только в момент размыкания цепи.
5
3.Время действия тока.
Фактор времени имеет большое значение в патогенном действии тока.
Экспериментальные данные свидетельствуют, что:



При действии тока в течение 0,01 – 0,02 сек, патогенные изменения наступают при силе тока 300
мА и более
При действии тока
0,4 – 0,5 сек
------------------------------------------------------------30 мА
При действии тока
1 сек
------------------------------------------------------------15 мА
Действие тока напряжением в 1000 В в течение 0,02 сек не вызывает смертельного
исхода, удлинение времени до 1 сек неизбежно приводит к смертельному исходу.
Длительное прохождение тока (более 5 сек) даже небольшой силы (15–20 мА)
может вызвать тонические сокращения дыхательных мышц и привести к смерти от «
электрической» асфиксии (удушья), т.к. воздух не поступает в дыхательные пути и лёгкие
из-за прекращения дыхательных движений.
4.Состояние реактивности организма в момент электротравмы.
Состояния, при которых
повреждающее действие тока
увеличивается











Асфиксия
Гипоксия
Кровопотеря
Тиреотоксикоз
Сердечно-сосудистая
недостаточность
Детский возраст
Истощение
Утомление
Легкое или умеренное
опьянение
Перегревание
Экстирпация (удаление)
надпочечников
в
эксперименте
Состояния, при которых
повреждающее действие тока
уменьшается





Наркоз
Гипероксия
Повышенное
внимание,
вызванное
ожиданием
действия тока
Средний возраст
Глубокое (близкое
к наркозу)
опьянение
Механизмы повреждающего действия тока
1) Биологическое действие. Прохождение тока вызывает возбуждение нервных
рецепторов и проводников скелетной и гладкой мускулатуры, железистых тканей,
что сопровождается такими изменениями:
 Тоническими судорогами скелетных и гладких мышц
 Спазмом голосовых связок
 Остановкой дыхания
 Повышением кровяного давления
 Непроизвольным мочеиспусканием и дефекацией
 Увеличенным слюноотделением
 Выбросом катехоламинов и других гормонов
 Нарушением работы сердца вплоть до фибрилляции …
2) Электрохимическое действии (электролиз). Постоянный ток высокого
напряжения и переменный ток низкой частоты проходя через ткани, вызывают
явления поляризации клеточных мембран–у анода скапливаются положительно
6
заряженные ионы (Н+, К+, Са+ и.т.д), возникает кислая среда – ацидоз.
Вследствие перемещения белковых молекул участках кислой реакции под анодом
возникает коагуляция белков – коагуляционный некроз (сухой).
У катода скапливаются отрицательно заряженные ионы ( Сl-, НСО3, ОН-…) и
возникает щелочная среда, в которой происходит набухание коллоидов –
колликвационный некроз (влажный).
В сердечной мышце процессы электролиза могут вызвать укорочение
рефрактерной фазы сердечного цикла, что способствует развитию фибрилляции,
в сосудодвигательном и дыхательном центрах – деполяризацию мембран и
коагуляцию цитоплазмы.
3)
Электротермическое действие. На месте входа и выхода тока в
результате превращения электрической энергии в тепловую (тепло Джоуля –
Ленца) при температуре более 1200 возникают контактные ожоги, при действии
пламени вольтовой дуги – термические ожоги. При прохождении тока через
кости образуются « костные бусы» из фосфорнокислой извести, пустые внутри.
4)
Электромеханическое действие. При. действие тока очень высокого
напряжения могут быть механические травмы (отрывы конечностей и
расслоение тканей), т. к.электрическая энергия превращается в механическую.
Последствия действия электрического тока
Местные
☼ Ожоги
☼ Знаки тока
Общие
●судорожные сокращения мышц
●нарушение дыхания
●нарушение сердечной деятельности
●остаточные явления
●может наступить смерть
Причины смерти от электротравмы
остановка сердца
 фибрилляция желудочков
 спазм
коронарных
сосудов
 повышения тонуса n.
vagus
 поражение
сосудодвигательного
центра
остановка дыхания
 Паралич
дыхательного
центра
 Спазм
сосудов
дыхательного центра
 гипоксия дыхательного
центра (асфиксия или
фибрилляция)
электрический шок
- Эректильная фаза
- Торпидная фаза
Принципы реанимации поражённого электрическим током.
Единственным эффективным мероприятием, снимающим фибрилляцию, является
пропускание
через
сердечную
область
короткого
высоковольтного
конденсаторного разряда. Его параметры: постоянный ток, высокого напряжения
от 7 до 12 кВ. Он не вызывает подавления функции синусового узла, а подавляет
деятельность других эктопических очагов. Далее следует нормализовать дыхание и
кровообращение.
Ручное
искусственное
дыхание
так
же
является
распространённым способом доврачебной помощи при электротравме.