Patofyziologické účinky elektrického prúdu na človeka


Nebezpečenstvo úrazu elektrickým prúdom nastáva, ak sa človek stane pri fyzickom kontakte súčasťou elektrického obvodu, v ktorom sa jeho telom vedie elektrina. Účinky elektrického prúdu n aľudský organizmus závisia od:

  • Veľkosťou a druhu prúdu

  • Pri kontakte človeka so živou časťou , ktorá je pod napätím, pretlačí toto napätie telom elektrický prúd. Striedavý prúd je všeobecne 3-krát nebezpečnejší ako jednosmerný. Účinok prúdu je viac závislý na jeho intenzite než na napätí. Napätie 230 V pri suchom prostredí a suchej pokožke môže byť pocítené len ako potrasenie, ale pri vlhkom prostredí a spotenej pokožke môže zapríčiniť smrť. Pri vysokých napätiach (1000 V)nemusí dôjsť ku kontaktu človeka so živou časťou a nastáva preskok napätia, ato až do vzdialenosti niekoľkých cm. Jednosmerný prúd sa prejavuje elektrotermickými účinkami, ktoré sa prejavujú poškodením tkaniva. Striedavý prúd sa prejavuje patofyziologickými účinkami (svalové kŕče, sťahy).

  • Odporu kladeného postihnutými tkanivami tela

  • Povrch tela pokrýva koža, pod ktorou je rôzne hrubá vrstva tukového väziva. Odpor jednotlivých tkanív človeka je závislý na ich prekrvení. Najväčší odpor elektrickému prúdu (M ohmov) kladie tuková vrstva a koža. Po nej nasledujú kosti, šlachy, svalstvo, a cievny a nervový systém. Krv predstavuje najmenší odpor (len niekoľko stoviek ohmov). Vysoký odpor predstavuje suchá, masťou potretá pokožka, naopak nízky odpor špinavá a spotená pokožka.

  • Cesty vstupu a dráhy prúdu telom

  • Dráha prúdu telom zapríčiňuje poranenie životne dôležitých orgánov, ako je mozog, pľúca a srdce. Nebezpečnejšia je vertikálna cesta idúca osou tela ľavá ruka - pravá noha, nasleduje pravá ruka - ľavá ruka a pravá ruka - ľavá noha. Pri nej je vysoký výskyt zastavenia dýchania a fibrilácie srdcových komôr. O niečo bezpečnejšia je cesta pravá ruka - pravá noha a pravá noha - ľavá noha. Na koži môžu byť vstupné a výstupné znamienka prúdu od drobných bodov podobných bodným ranám sfarbeným metalizáciou z prúdovodiča cez rozsiahle popáleniny až po zuhoľnatenie časti tela alebo končatiny.

  • Trvania kontaktu s elektrickým okruhom

  • Najnovšie poznatky z oblasti patofyziologických účinkov prúdu na človeka kladú značný dôraz na obmedzenie doby trvania telového prúdu pri jeho pôsobení. Len tak je možné ovplyvniť pravdepodobnosť vzniku fibrilácií srdcových komôr a tým zachrániť ľudský život.
    Elektrotechnik pri zaisťovaní pracoviska musí presvedčiť prítomných , že na živých častiach sa nenachádza napätie. Robí to priamym dotykom živej časti. Dotyk musí bzť vykonaný chrbtom ruky alebo prsta.Je to z dôvodov, že svalstvo ohýbačov prstov je silnejšie ako svalstvo naťahovačov.

    Pásma pôsobenia striedavého prúdu s frekvenciou 50 Hz v závislosti na trvaní prechodu organizmom človeka znázorňuje Kouwenhovenov graf (I-t diagram).

    I-t diagram

    Nové predpisy stanvujú niekoľko pásiem bezpečného prúdu v závislosti na dobe trvania prechodu prúdu telom človeka.

    Pásmo :

  • úplnej bezpečnosti - 1
    zahŕňa prúdy od 0 do 0,5 mA po priamku a, ktorá tvorí prah vnímania elektrického prúdu. Prúdy v tomto pásme nepredstavujú obyčajne žiadne účinky na ľudský organizmus, organizmus na ne nereaguje.


  • bezpečnosti - 2
    zahŕňa prúdy od 0,5 mA po krivku b, ktorá tvorí hranicu znesiteľnosti elektrického prúdu. Prúdy pre človeka v tomto pásme nepredstavujú škodlivé patofyziologické účinky. Organizmus prechod prúdu vníma nepríjemné pocity (jemné brnenie v svalstve, mravčenie, ... )Krivka b tvorí zároveň medzu uvoľnenia, kedy človek môže ešte svojou vôlou voľne ovládať svoje zmysly (vyslobodiť sa z prúdového obvodu).


  • nebezpečnosti - 3
    od krivky b po krivku c, ktorá tvorí hranicu fibrilácie (25 až 30 mA). Ak prúd prechádza organizmom viac ako 2 sekundy, vníma jeho prechod kŕčovými svalovými reakciami a dýchacími problémami, zatial ešte bez fibrilácie srdcového svalu.


  • nebezpečnosti - 4
    nad krivkou c nastávajú javy ako zastavenie dýchania a ťažké popáleniny. V pásme 4.1 je pravdepodobnosť fibrilácie srdcového svalu 5 %, v pásme 4.2 do 50 % a v pásme 4.3 nad 50 %.
    Fibrilácia (mihanie srdcovej komory) znamená, že jednotlivé svalové vlákna sa sťahujú nezávisle a nekoordinovane, je to činnosť srdca, ktorá nezabezpečuje obeh krvi a v prípade, keď sa včas nelieči, dochádza k zastaveniu činnosti srdca.


  • Predpisy predpisujú dobu trvania odpojenia chybnej časti príslušnou ochranou nasledovne:

    U (V) t (s)
    230 0.4
    400 0.2
    >400 0.1

    Vypínacie časy a vybavovacie prúdy sa podľa stanovenia výrobcov nachádzajú pod hranicou b

  • Úraz od blesku

  • Blesk je elementárnou prírodnou formou elektrického prúdu. Je charakterizovaný intenzitou prúdu 10 až 20 kA s napätím 3 až 200 miliónov V. Pôsobí v čase 1 až 100 ms. Blesk pôsobí mechanizmomelektrického výboja. Zasiahnutie bleskom postihuje najmä osoby nachádzajúce sa pod osamelými stromami, pri kovových konštrukciách, ale aj v poli, na skalách a pod. Postihnutý má na tele po zasiahnutí bleskom rozsiahle popáleniny rôzneho stupňa, kovové predmety zanechávajú na tele charakteristické znaky. Postihnutý zomiera na následky zastavenia činnosti srdca, postihnutie mozgu, oslabnutie činnosti nervov a svalov a popálenín. Činnosť srdca sa spontánne obnoví, ale dýchanie sa neobnoví. Záchrana je možná poskytnutím umelého dýchania. Dôležitá je prevencia, ktorá znižuje možnosť zasiahnutia bleskom t.j. nezdržovať sa na vyššie popísaných miestach a zbaviť sa kovových predmetov.