Физиологическое воздействие электрического удара

Электрический удар может варьироваться от безобидного покалывания до угрозы жизни. Статические разряды часто оставляют лишь кратковременный дискомфорт, но высокомощные цепи могут наносить серьёзные травмы, где боль — лишь вершина айсберга.

Когда ток проходит через ткани, сопротивление рассеивает энергию как тепло. Если тепло превышает толерантность тканей, возникают ожоги — иногда достаточно глубокие, чтобы повредить органы под кожей.

Механизм тот же, что и при ожогах от открытого пламени, но электричество может вызвать внутренние повреждения тканей без внешних следов.

Воздействие на нервную систему

Нейроны генерируют крошечные электрические импульсы для координации всех функций тела. Внешний ток большой амплитуды перекрывает эти естественные сигналы, заставляя мышцы сокращаться непроизвольно. Результат — болезненная, неконтролируемая тетанузовая судорога.

Так как сгибатели предплечья сильнее разгибателей, удар через руку обычно заставляет пальцы сжаться на проводнике. Это «замороженное» состояние — электрики называют его «приклеило к цепи» — не даёт отпустить проводник и удлиняет воздействие.

Такие непроизвольные сокращения в медицине называются тетанусом и могут сохраняться минуты после устранения источника, пока восстанавливается баланс нейромедиаторов.

Устройства высокого напряжения вроде тайзеров используют этот принцип: короткий импульс временно парализует жертву, позволяя ей затем восстановить контроль.

Помимо скелетных мышц, удар может парализовать диафрагму и сердце. Даже токи, недостаточные для тетануса, могут вмешиваться в работу сердечного пейсмейкера, вызывая фибрилляцию желудочков — быстрое, неэффективное дрожание сердца, ведущее к внезапной остановке кровообращения.

Парадоксально, врачи иногда используют контролируемый разряд постоянного тока, чтобы «перезапустить» фибриллирующее сердце, превращая хаотичный ритм в координированный.

Понимание различий между переменным (AC) и постоянным (DC) током критично для электробезопасности.

Низкочастотный переменный ток (50–60 Гц) в бытовых сетях в 3–5 раз опаснее постоянного тока при равном напряжении и амплитуде. Переменный ток вызывает устойчивый мышечный тетанус, способный «приклеить» руку жертвы к источнику. Постоянный ток обычно вызывает единственное мощное сокращение, помогающее жертве освободиться.

Чередование направления переменного тока также с большей вероятностью вовлекает сердечный пейсмейкер в фибрилляцию, тогда как постоянный ток в основном останавливает сердце. Остановившееся сердце часто восстанавливает нормальный ритм после прекращения воздействия, поэтому переменный ток несет большую отложенную опасность.

Дефибрилляторы используют импульсы постоянного тока для прекращения фибрилляции, давая сердцу шанс восстановиться.

Резюмируя: любой ток, способный вызвать непроизвольную мышечную активность, опасен и должен быть исключён.

В следующем разделе мы рассмотрим, как такие токи обычно входят и выходят из тела, и обсудим меры защиты.

Обзор

• Электрический ток может вызывать глубокие ожоги через резистивное нагревание.
• Тетанус — непроизвольное мышечное сокращение, «замораживающее» руку жертвы на подводимом проводнике.
• Диафрагма и сердце тоже уязвимы; даже малые токи могут спровоцировать желудочковую фибрилляцию.
• Постоянный ток чаще вызывает тетанус, переменный — фибрилляцию, делая переменный ток более опасным после удара.