Prąd elektryczny jest bardzo podobny do przepływu wody, tylko zamiast cząsteczek poruszających się w dół rzeki, naładowane cząsteczki poruszają się wzdłuż przewodnika.
Aby prąd elektryczny mógł płynąć przez ciało, musi on stać się częścią obwodu elektrycznego.
DC i AC
Stopień szkodliwego wpływu prądu elektrycznego na ludzkie ciało zależy od jego rodzaju.
Jeśli prąd płynie tylko w jednym kierunku, nazywa się to prądem stałym (DC).
Jeśli prąd zmienia kierunek, nazywa się to naprzemiennym (AC). Prąd przemienny to najlepszy sposób przesyłania energii elektrycznej na duże odległości.
AC o tym samym napięciu co DC jest bardziej niebezpieczne i powoduje gorsze konsekwencje. Działanie prądu elektrycznego na ludzkie ciało w tym przypadku może powodować efekt „zamrożenia mięśni dłoni”. Oznacza to, że dojdzie do tak silnego skurczu mięśni (tężyczki), że dana osoba nie będzie w stanie przezwyciężyć.
Sposoby zdobyciahit
Bezpośredni kontakt z elektrycznością nastąpi, gdy ktoś dotknie części przewodzącej, takiej jak nieizolowany przewód. W domach prywatnych jest to możliwe w rzadkich przypadkach. Kontakt pośredni ma miejsce, gdy dochodzi do interakcji z dowolnym sprzętem lub urządzeniem elektrycznym, a z powodu awarii lub naruszenia zasad przechowywania i obsługi obudowa urządzenia może zostać porażona.
Ciekawostka: dlaczego ptaki nigdy nie są porażone prądem przez siedzenie na kablach?
Dzieje się tak, ponieważ nie ma różnicy napięcia między ptakiem a kablem zasilającym. W końcu nie dotyka ziemi, jak każdy inny kabel. Stąd napięcie ptaka i kabla pokrywają się. Ale jeśli nagle skrzydło ptaka dotknie, powiedzmy, metalowego uzwojenia na słupie, porażenie prądem nie potrwa długo.
Siła uderzenia i jej konsekwencje
Rozważmy krótko wpływ prądu elektrycznego na ludzkie ciało:
| Prąd elektryczny | Efekt |
| Poniżej 1 mA | Nie dostrzegam |
| 1mA | Mrowienie |
| 5mA | Mały szok. To nie boli. Osoba z łatwością odpuści bieżące źródło. Mimowolna reakcja może spowodować obrażenia pośrednie |
| 6-25 mA (żeńskie) | Bolesne wstrząsy. Utrata kontroli mięśni |
| 9-30 mA (mężczyzna) | Prąd „Niewydany”. Osoba może zostać wyrzucona z źródła zasilania. Silna mimowolna reakcja może prowadzić do mimowolnych obrażeń |
| 50 do 150 mA | Poważny ból. Zatrzymywanie oddychania. Reakcje mięśniowe. Możliwa śmierć |
| 1 do 4, 3 A | Fibrylacja serca. Uszkodzenie zakończeń nerwowych. Prawdopodobna śmierć |
| 10 A | Zatrzymanie akcji serca, poważne oparzenia. Śmierć najprawdopodobniej |
Kiedy prąd przepływa przez ciało, układ nerwowy doświadcza porażenia prądem. Intensywność uderzenia zależy głównie od siły prądu, jego drogi przez ciało i czasu kontaktu. W skrajnych przypadkach wstrząs powoduje zakłócenie normalnego funkcjonowania serca i płuc, prowadząc do utraty przytomności lub śmierci. Rodzaje działania prądu elektrycznego na organizm człowieka są podzielone w zależności od komplikacji, jakie prąd spowodował w organizmie.
Elektroliza
To proste: porażenie prądem spowoduje zmianę składu chemicznego krwi i innych płynów w organizmie. Co dodatkowo wpłynie na działanie wszystkich systemów jako całości. Jeśli prąd stały przepływa przez tkanki ciała przez kilka minut, zaczyna się owrzodzenie. Te owrzodzenia, chociaż zwykle nie są śmiertelne, mogą być bolesne i wymagają długiego czasu gojenia.
Opalenia
Termiczny wpływ prądu elektrycznego na ludzkie ciało objawia się oparzeniami. Gdy prąd elektryczny przepływa przez jakąkolwiek substancję, która:opór elektryczny, ciepło jest uwalniane. Ilość ciepła zależy od rozpraszanej mocy.
Oparzenia elektryczne są często najbardziej zauważalne w pobliżu miejsca, w którym prąd przedostaje się do organizmu, chociaż oparzenia wewnętrzne są dość powszechne i, jeśli nie są śmiertelne, mogą powodować długotrwałe i bolesne obrażenia.
Skurcze mięśni
Podrażnia i stymuluje żywe tkanki, wyładowanie elektryczne wnika do mięśnia, mięsień nienaturalnie i konwulsyjnie zaczyna się kurczyć. W pracy ciała występują różne zakłócenia. W ten sposób manifestuje się biologiczny wpływ prądu elektrycznego na organizm człowieka. Przedłużony mimowolny skurcz mięśni spowodowany zewnętrznym bodźcem elektrycznym ma jedną niefortunną konsekwencję, gdy osoba trzymająca przedmiot elektryczny nie jest w stanie go uwolnić.
Zatrzymanie oddechu i akcji serca
Mięśnie między żebrami (mięśnie międzyżebrowe) muszą wielokrotnie kurczyć się i rozluźniać, aby osoba mogła oddychać. Tak więc przedłużone skurcze tych mięśni mogą zakłócać oddychanie.
Serce to narząd mięśniowy, który musi stale się kurczyć i rozluźniać, aby pełnić funkcję pompy krwi. Przedłużony skurcz mięśnia sercowego zakłóci ten proces i doprowadzi do jego zatrzymania.
Migotanie komór
Komory to komory odpowiedzialne za pompowanie krwi z serca. Gdy dojdzie do porażenia prądem, mięśnie komór ulegną nieregularności, niespójnościdrganie, w wyniku czego funkcja „pompowania” w sercu przestanie działać. Ten czynnik może być fatalny, jeśli nie zostanie naprawiony w bardzo krótkim czasie.
Migotanie komór może być spowodowane bardzo małymi bodźcami elektrycznymi. Wystarczy prąd o natężeniu 20 μA przechodzący bezpośrednio przez serce. Z tego powodu większość zgonów jest spowodowana migotaniem komór.
Czynniki obrony naturalnej
Ciało ma własną odporność na działanie prądu elektrycznego na ludzkie ciało w postaci skóry. Zależy to jednak od wielu czynników: od części ciała (grubsza lub cieńsza skóra), nawilżenia skóry i obszaru dotkniętego chorobą. Skóra sucha i mokra mają bardzo różne wartości oporu, ale nie są jedynym aspektem, który należy wziąć pod uwagę w przypadku porażenia prądem. Nacięcia i głębokie otarcia przyczyniają się do znacznego obniżenia odporności. Oczywiście opór skóry będzie również zależeć od mocy dopływającego prądu. Jednak nadal jest wiele przypadków, gdy ze względu na wysoką odporność skóry osoba, oprócz nieprzyjemnego porażenia prądem, nie doznała ani jednego urazu elektrycznego. Działanie prądu elektrycznego na organizm człowieka nie przyniosło żadnych niepożądanych konsekwencji.
Jak zapobiec porażeniu prądem
Zapobieganie porażeniom elektrycznym, zwłaszcza w życiu codziennym, jest warunkiem bezpiecznego życia. Izolacja jest stosowana do wszelkich części przewodzących prąd. Na przykład kable są izolowanymi przewodami elektrycznymi, dzięki czemu można ich używać bez ryzyka porażenia prądem, a przełączniki światła w obudowie uniemożliwiają dostęp do części pod napięciem.
Istnieją specjalne urządzenia niskonapięciowe, które zapewniają dodatkową ochronę przed porażeniem elektrycznym.
Wyłączniki RCD (urządzenia różnicowoprądowe) mogą zapewnić dodatkowe bezpieczeństwo elektryczne. Wpływ prądu elektrycznego na ludzkie ciało w tym przypadku wyniesie zero. To urządzenie, w przypadku niepożądanego wycieku, wyłączy uszkodzony odcinek okablowania elektrycznego lub wadliwe urządzenie elektryczne w ciągu kilku sekund, co nie tylko uchroni osobę przed odbiorem prądu, ale także uchroni ją przed pożarem.
Difavtomat, oprócz funkcji opisanych powyżej, posiada zabezpieczenie przed przeciążeniami i zwarciami.
Ważne jest, aby wszelkie prace elektryczne wykonywane w domu były wykonywane przez wykwalifikowanego elektryka, który posiada wiedzę techniczną i doświadczenie, aby zapewnić bezpieczeństwo pracy.
Moc energii elektrycznej w żywych istotach
Energia elektrochemiczna jest produkowana w każdej komórce każdego żywego organizmu. Układ nerwowy zwierzęcia lub człowieka wysyła swoje sygnały poprzez reakcje elektrochemiczne.
Praktycznie każdy proces elektrochemiczny i jego zastosowanie technologiczne odgrywa rolę we współczesnymmedycyna.
Film o Frankensteinie wykorzystuje specyficzny wpływ prądu elektrycznego na ludzkie ciało. Moc elektryczności zamienia martwego człowieka w żywego potwora. Chociaż wykorzystanie elektryczności w takim kontekście nadal nie jest możliwe, do funkcjonowania naszego organizmu niezbędne są siły elektrochemiczne. Zrozumienie tych sił bardzo pomogło w rozwoju medycyny.
Działanie prądu elektrycznego: pierwsze eksperymenty
Od 1730 roku, po eksperymentach Stephena Graya z przesyłaniem prądu elektrycznego na odległość, w ciągu następnych pięćdziesięciu lat, inni badacze odkryli, że dotknięcie elektrycznie naładowanego pręta może powodować skurcze mięśni martwych zwierząt. Typowym przykładem wpływu prądu elektrycznego na obiekt biologiczny jest seria eksperymentów włoskiego lekarza, fizyka i biologa Luigiego Galvaniego, uważanego za jednego z ojców założycieli elektrochemii. W tych eksperymentach wysłał prąd elektryczny przez nerwy do żabiej nogi, co spowodowało skurcz mięśni i ruch kończyny.
Pod koniec XIX wieku niektórzy lekarze zaczęli badać wpływ prądu elektrycznego na ludzkie ciało, ale nie martwy, ale żywy! To pozwoliło im stworzyć bardziej szczegółowe mapy układu mięśniowego, które były wcześniej niedostępne.
Elektroterapia i sztuczki
W XVIII i na początku XIX wieku wszędzie używano prądu elektrycznego. Lekarze, naukowcy i szarlatani, nie zawsze różniący się od siebie, używali wstrząsów elektrochemicznych do leczenia każdej choroby, zwłaszcza paraliżu irwa kulszowa.
W tym samym czasie pojawiły się konkretne pokazy, zarówno przerażające, jak i prowadzące do dzikiej rozkoszy. Ich istotą było ożywienie zwłok. Giovanni Aldini odniósł sukces w tej sprawie, który za pomocą prądu elektrycznego sprawił, że zmarły „ożył”: otworzył oczy, poruszył kończynami i wstał.
Obecny we współczesnej medycynie
Wpływ prądu elektrycznego na organizm ludzki, oprócz leczenia (na przykład fizjoterapii), może być również wykorzystywany do wczesnego wykrywania problemów zdrowotnych. Specjalne urządzenia rejestrujące przekształcają teraz naturalną aktywność elektryczną organizmu w wykresy, które są następnie wykorzystywane przez lekarzy do analizy nieprawidłowości. Lekarze diagnozują teraz nieprawidłowości serca za pomocą elektrokardiogramów (EKG), zaburzenia mózgu za pomocą elektroencefalogramów (EEG) i utratę funkcji nerwów za pomocą elektromiogramów (EMG).
Życie dzięki prądowi elektrycznemu
Jednym z bardziej dramatycznych zastosowań elektryczności jest defibrylacja, czasami pokazywana w filmach jako „uruchamianie” serca, które już przestało działać.
Rzeczywiście, wywołanie krótkiego impulsu o znacznej sile może czasami (ale bardzo rzadko) ponownie uruchomić serce. Coraz częściej jednak defibrylatory są wykorzystywane do korygowania arytmii i przywracania jej normalnego stanu. Nowoczesne automatyczne defibrylatory zewnętrzne mogą rejestrować aktywność elektryczną serca, określać migotaniekomory serca, a następnie obliczyć ilość prądu potrzebnego pacjentowi na podstawie tych czynników. Wiele miejsc publicznych ma teraz defibrylatory, dzięki czemu prąd elektryczny i jego wpływ na ludzkie ciało w tym przypadku zapobiegną śmierci spowodowanej dysfunkcją serca.
Należy również wspomnieć o sztucznych rozrusznikach serca, które kontrolują bicie serca. Urządzenia te są wszczepiane pod skórę lub pod mięśnie klatki piersiowej pacjenta i przekazują impulsy prądu elektrycznego o napięciu około 3 V przez elektrodę i mięsień sercowy. To stymuluje normalny rytm serca. Nowoczesne rozruszniki serca mogą działać do 14 lat, zanim będą wymagały wymiany.
Działanie prądu elektrycznego na organizm człowieka stało się powszechne nie tylko w medycynie, ale także w fizjoterapii.
