ДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

Биологическое действие электрического тока - сложный процесс из-за большого количества тканей и органов, которые могут вовлекаться в него, а также из-за глубины первичных механизмов, т.е. изменений в живых структурах на клеточном и молекулярном уровнях.
Диапазон реакций организма на электрический ток очень широк: от легкого возбуждения или кратковременного сокращения мышц до паралича дыхания и фибрилляции желудочков сердца, оканчивающихся при отсутствии своевременной помощи летально.
Минимальная величина тока, раздражающее действие которого ощущается человеком, называется пороговым ощутимым током. Величина его зависит от места прикосновения и площади контакта. Наибольшей чувствительностью обладает язык, ощущающий покалывания уже при токе, составляющем около 40 мкА. Практическое значение имеет определение порогового ощутимого тока при касании находящегося под напряжением предмета ладонью или кончиками пальцев. При переменном токе низкой частоты начальные ощущения в этом случае проявляются в виде дрожи, пульсирования, покалывания в месте контакта.
Пол и возраст существенно сказываются на пороговом ощутимом токе. Для женщин он уменьшается в среднем на 30%.
С пороговой величиной ощутимого тока связано такое важное понятие техники безопасности, как допустимый ток утечки аппаратуры. Величина тока утечки должна устанавливаться из расчета на практически полную безопасность для человека, через тело которого он может протекать длительное время. Между тем, при неблагоприятных обстоятельствах даже начальное раздражение под действием электрического тока, неприятное само по себе, может вызвать в результате испуга, неожиданной реакции вторичные эффекты, имеющие опасные последствия. На производстве рабочий может потерять равновесие и упасть с лестницы, судорожное движение оперируемого или хирурга может вызвать серьезное нарушение в ходе операции и т.п.
В качестве допустимой величины тока утечки принято 0,5 мА. Для электромедицинской аппаратуры во многих случаях требования значительно выше.
Величина порогового ощутимого тока должна учитываться и при использовании различного рода электродов, датчиков диагностических устройств, с помощью которых тело человека включается в измерительную цепь, через которую протекает небольшой измерительный ток. При таких измерениях, длящихся иногда значительное время, пациент не должен испытывать каких-либо неприятных ощущений.
Пороговое ощущение - первая реакция организма на действие электрического тока. При превышении порогового значения происходит следующее: при токе 3-5 мА, проходящем через электрод, который держит в руке человек, раздражающее действие ощущается уже кистью руки, при токе 8-10 мА мышцы всей руки непроизвольно сокращаются, возникает чувство сильной боли. Поскольку сгибательные мышцы руки значительно мощнее разгибательных, рука в суставах сгибается и человек при дальнейшем увеличении тока не может самостоятельно освободиться от зажатого в руке проводника. Соответствующая минимальная величина тока называется пороговым неотпvскающим током.
Средняя величина порогового неотпускающего тока частотой 50 Гц составляет 9 мА для мужчин и 5 мА для женщин.
Минимальные значения порогового неотпускающего тока соответствуют промышелнной частоте (50-60 Гц). С увеличением частоты до нескольких сотен герц пороговые токи увеличиваются незначительно. В дальнейшем величина порогового не отпускающего тока растет с увеличением частоты более быстро. На частотах 100-200 кГц раздражающее действие тока пропадает и переходит в тепловое.
Непроизвольные сокращения (судороги) могут возникать не только в мышцах руки. При силе тока 25-50 мА и частоте 50Гц, протекающем через туловище (рука-рука, рука-нога), возникает тетаническое сокращение дыхательных мышц грудной клетки, в результате чего затрудняется или полностью прекращается дыхание. При этом сократительная функция сердца не нарушается, однако сужение сосудов под действием электрического тока приводит к повышению артериального давления и затрудняет работу сердца. Нормальное давление восстанавливается, если из-за судорожных движений или в результате посторонней помощи.
При очень большой силе тока (3 - 5 А), не совпадающего во времени действия с уязвимыми периодами протекающими по пути, захватывающем область сердца, сердечная мышца полностью деполяризуется, происходит одновременное сокращение всех ее волокон, длящееся в течение всего времени действия тока. Затем может полностью восстановиться деятельность сердца. На этом основан метод дифибрилляции, когда через фибриллирующее сердце пропускают большой по величине импульс тока, длительностью в десятки миллисекунд.
При токах, значительно превышающих величины, являющиеся пороговыми для фибрилляции желудочков сердца (более 5 А), возможны другие смертельно опасные нарушения в организме. К ним относятся остановка сердца, паралич дыхательного центра, глубокие повреждения нервной системы и ожоги. Указанные поражения, как правило, происходят при напряжениях свыше 1000 В. Применительно к медицинской технике это означает, что источником такого поражающего тока могут быть только высоковольтные вторичные цепи аппаратуры.
Рассмотренные виды действия электрического тока на организм характеризовались пороговыми значениями тока, а не приложенного к телу напряжения. Это объясняется основополагающей ролью тока в развитии реакции организма. Однако во многих случаях напряжения различной величины при тех или иных обстоятельствах могут создавать в цепи, частью которой является тело человека, пороговые токи. Для этого необходимо знать сопротивление тела человека.

ДАЛЕЕ