Ураження електричним струмом

Ураження електричним струмом від штучних джерел виникає в результаті його проходження через тіло людини. Симптоми можуть включати опіки шкіри, пошкодження внутрішніх органів і м'яких тканин, аритмії серця і зупинку дихання. Діагноз встановлюють відповідно до клінічних критеріїв і даними лабораторних досліджень. Лікування ураження електричним струмом підтримує, агресивне - при важких ушкодженнях.

Хоча нещасні випадки з електрикою в домашніх умовах (наприклад, дотик електричних виходів або удар струмом невеликого приладу) рідко призводять до значних пошкоджень або наслідків, в США щорічно приблизно 400 нещасних випадків, пов'язаних з струмом високої напруги, закінчується фатально.

[1], [2], [3]

Патофізіологія ураження електричним струмом

Традиційно тяжкість електротравми залежить від шести факторів Ковенховена:

• тип струму (постійний чи змінний);
• напруга і потужність (обидві величини описують силу струму);
• тривалість впливу (чим довший контакт, тим важче пошкодження);
• опір тіла і напрям струму (залежить від типу пошкодженої тканини).

Однак напруга електричного поля, більш нове поняття, мабуть, точніше прогнозує тяжкість травми.

Фактори Ковенховена. Змінний струм часто змінює напрямок. Цей тип струму звичайно постачає електричні розетки в США і Європі. Постійний струм постійно тече в одному і тому ж напрямку. Це струм, що виробляється батареями. Дефібрилятори і кардіовертери зазвичай подають постійний струм. Те, як змінний струм впливає на тіло, в значній мірі залежить від його частоти. Змінний струм низької частоти (50-60 Гц) використовують в домашніх мережах США (60 Гц) і Європи (50 Гц). Це може бути небезпечніше, ніж висока частота змінного струму і в 3-5 разів небезпечніше, ніж прямий струм того ж самого напруги і сили. Низькочастотний змінний струм викликає тривале скорочення м'язів (тетанію), що може «приморожують» руку до джерела струму, продовжуючи, таким чином, електричне вплив. Постійний струм, як правило, викликає однократне конвульсивне скорочення м'язів, яке, зазвичай, відкидає потерпілого від джерела струму.

Зазвичай і для змінного, і для постійного струму характерна закономірність: чим вище напруга (В) і сила струму, тим більше виникає електротравма (для однієї і тієї ж тривалості впливу). Домашній ток в США від 110 В (стандартний електричний вихід) до 220 В (великий прилад, такий як сушарка). Струм високої напруги (> 500 В), як правило, призводить до глибоких опіків, а низьковольтний струм (110-220 В) зазвичай викликає м'язовий спазм - тетанію, приморожують потерпілого до джерела струму. Поріг сприйняття постійного струму, що входить в руку, становить приблизно 5-10 мА; для змінного струму в 60 Гц поріг становить в середньому 1 -10 мА. Максимальну силу струму, яка може не лише змусити згиначі руки скоротитися, але і дозволяє кисті відпустити джерело струму, називають «відпускати струмом». Величина відпускається струму змінюється в залежності від маси тіла і м'язової маси. Для людини середніх розмірів з масою тіла 70 кг відпускає струм становить приблизно 75 мА для прямого і приблизно 15 мА для змінного струмів.

Низьковольтний змінний струм з частотою 60 Гц, що проходить через грудну клітку протягом секунди, може викликати фібриляцію шлуночків при такій низькій силі струму як 60-100 мА; для постійного струму необхідно приблизно 300-500 мА. Якщо струм проводиться прямо в серце (наприклад, через серцевий катетер або електроди кардіостимулятора), сила струму <1 мА (змінного або постійного) може викликати фібриляцію шлуночків.

Кількість розміщеної теплової енергії високої температури дорівнює силі струму опір час. Таким чином, при струмі будь-якої сили і тривалості впливу тканину навіть з найвищим ступенем стійкості може бути пошкоджена. Електричний опір тканини, яка вимірюється в Ом / см2, визначається перш за все опором шкіри. Товщина і сухість шкіри підвищують опір; суха, добре кератінізірованних, интактная шкіра має середнє значення опору 20 000-30 000 Ом / см2. Для мозолястою долоні або стопи опір може досягати 2-3 млн Ом / см2. Для вологої, тонкої шкіри опір становить в середньому 500 Ом / см2. Опір пошкодженої шкіри (наприклад, поріз, садно, пункція голкою) або вологих слизових оболонок (наприклад, рот, пряма кишка, піхва) може бути не вище 200-300 Ом / см2. Якщо опір шкіри високо, в ній може бути розсіяно багато електричної енергії, що закінчується великими опіками в точках входу і виходу струму при мінімальних внутрішніх пошкодженнях. Якщо опір шкіри низька, опіки шкіри менш великі або відсутні, але більше електричної енергії може розсіюватися у внутрішніх органах. Таким чином, відсутність зовнішніх опіків не виключає відсутність електротравми, а вираженість зовнішніх опіків не визначає її тяжкість.

Пошкодження внутрішніх тканин залежить також від їх опору і додатково від щільності електричного струму (струм на одиницю площі; енергія більш сконцентрована, коли той же самий потік проходить через меншу площу). Так, якщо електрична енергія входить через руку (перш за все через тканини більш низького опору, наприклад, м'яз, посудину, нерви), щільність електричного струму збільшується в суглобах, через значної частки площі поперечного перерізу суглоба, що складається з тканин більш високого опору ( наприклад, кістка, сухожилля), в якому зменшено обсяг тканин нижчого опору. Таким чином, пошкодження тканин з меншим опором (зв'язки, сухожилля) більш виражене в суглобах кінцівки.

Напрямок струму (петля), що проходить через потерпілого, визначає, які структури тіла пошкоджені. Оскільки змінний струм безперервно і повністю змінює напрямок, зазвичай використовуються терміни «вхід» і «вихід» в даному випадку не цілком прийнятні. Терміни «джерело» і «земля» можна вважати найбільш точними. Типовий «джерело» - рука, за нею йде голова. Нога ставиться до «землі». Струм, що проходить по шляху «рука-рука» або «рука-нога», як правило, проходить через серце і може викликати аритмію. Цей шлях струму більш небезпечний, ніж проходження від однієї ноги до іншої. Струм, що проходить через голову, може пошкодити ЦНС.

Напруга електричного поля. Напруга електричного поля визначає ступінь тканинних ушкоджень. Наприклад, при проходженні струму 20 000 В (20 кВ) через голову і все тіло людини зростом близько 2 м утворюється електричне поле напругою приблизно в 10 кВ / м. Точно так же струм в 110 В, що пройшов всього через 1 см тканини (наприклад, через губу малюка), створює електричне поле в 11 кВ / м; саме тому струм низької напруги, проходячи через невеликий обсяг тканин, може викликати такі ж важкі ушкодження, як і струм високої напруги, що пройшов через великий обсяг тканин. І навпаки, якщо розглядати в першу чергу напруга, а не силу електричного поля, невеликі або незначні електротравми можуть бути класифіковані як пошкодження від високої напруги. Наприклад, удар струмом, одержуваний людиною від тертя ногою по килиму взимку, із напругою в тисячі вольт.

Патологія ураження електричним струмом

Дія електричного поля невисокої напруги призводить до негайного неприємного відчуття (що нагадує удар), але рідко закінчується серйозним або необоротним пошкодженням. Дія електричного поля великої напруги може викликати теплове або електрохімічне пошкодження внутрішніх тканин, яке може включати гемоліз, коагуляцію білків, коагуляційний некроз м'язів і інших тканин, судинний тромбоз, дегідратацію і розриви м'язів і сухожиль. Дія електричного поля великої напруги може закінчитися масивним набряком, який виникає в результаті коагуляції вен, набряком м'язів і розвитком компартмент-синдрому. Масивний набряк може також викликати гіповолемію і артеріальна гіпотензія. Деструкція м'язів може стати причиною рабдоміолізу і миоглобинурии. Міоглобінурія, гіповолемія і артеріальна гіпотензія збільшують ризик гострої ниркової недостатності. Можливі також порушення електролітного балансу. Наслідки порушення функції органу не завжди корелюють з кількістю зруйнованої тканини (наприклад, фібриляція шлуночків може виникнути на тлі відносно невеликий деструкції серцевого м'яза).

Симптоми ураження електричним струмом

Опіки можуть мати різко окреслені межі на шкірі, навіть коли струм проникає нерегулярно в більш глибокі тканини. Можливі виражені мимовільні скорочення м'язів, судоми, фібриляція шлуночків або зупинка дихання через пошкодження ЦНС або паралічу м'язів. Пошкодження головного мозку або периферичних нервів можуть стати причиною різних випадінь неврологічних функцій. Зупинка серця можлива без опіків у разі нещасного випадку у ванній [коли вологий (заземлений) людина контактує з мережевим струмом 110 В (наприклад, від фена або радіо)].

Маленькі діти, які кусають або смокчуть витягнуті дроти, можуть отримати опік рота і губ. Такі опіки можуть викликати косметичні деформації і погіршити ріст зубів, нижній і верхній щелеп. Приблизно у 10% таких дітей після відділення струпа на 5-10-у добу виникає кровотеча з щічних артерій.

Удар струмом може викликати сильні скорочення м'язів або падіння (наприклад, зі сходів або даху), що закінчуються вивихами (ураження електричним струмом - одна з небагатьох причин заднього вивиху плеча), переломами хребта і інших кісток, ушкодженнями внутрішніх органів і втратою свідомості.

Діагностика і лікування ураження електричним струмом

В першу чергу необхідно перервати контакт потерпілого з джерелом струму. Найкраще відключити джерело від мережі (повернугь вимикач або видернугь вилку з мережі). Якщо швидко ток відключити неможливо, потерпілого треба відтягнути від джерела струму. При струмі низької напруги рятувальники повинні спочатку добре ізолювати самих себе, а потім, використовуючи будь-який ізолюючий матеріал (наприклад, тканину, суху палицю, гуму, шкіряний пояс), ударом або стягуванням відштовхнути потерпілого від струму.

Увага: якщо провід може бути під високою напругою, не можна намагатися звільнити потерпілого до тих пір, поки лінія не буде знеструмлена. Відрізнити лінії високовольтного від низьковольтної напруги не завжди легко, особливо на відкритому повітрі.

Постраждалого, звільненого від дії струму, оглядають з метою виявлення ознак зупинки серця і / або дихання. Потім приступають до лікування шоку, який може стати результатом травми або масивних опіків. Після закінчення первинної реанімації пацієнта повністю оглядають (з голови до ніг).

У пацієнтів без симптомів, при відсутності вагітності, супутніх хвороб серця, а також при короткочасному впливі струму домашньої мережі в більшості випадків значних внутрішніх або зовнішніх пошкоджень немає. Їх можна відпустити додому.

У інших пацієнтів слід визначити доцільність виконання ЕКГ, OAK, визначення концентрації ферментів серцевого м'яза, загального аналізу сечі (зокрема для виявлення миоглобинурии). Протягом 6-12 годин кардіомоніторинг проводять пацієнтам з аритміями, болями в грудній клітці, іншими клінічними ознаками, що вказують на можливі серцеві порушення; і, ймовірно, вагітним і пацієнтам з кардіологічним анамнезом. При порушеннях свідомості виконують КТ або МРТ.

Біль від електричного опіку купируют внутрішньовенним введенням опіоїдних анальгетиків, з обережністю титруючи дозу. При миоглобинурии защелачивание сечі і підтримання адекватного діурезу (близько 100 мл / год у дорослих і 1,5 мл / кг на годину у дітей) зменшує ризик ниркової недостатності. Стандартні формули розрахунку обсягу для відновлення втраченої рідини, засновані на площі опіку, недооцінюють дефіцит рідини при опіках електрикою, що робить їх використання недоцільним. Хірургічна санація великого обсягу ураженої м'язової тканини може знизити ризик ниркової недостатності, обумовленої міоглобінурією.

Необхідна адекватна профілактика правця і обробка опікових ран. Всіх пацієнтів зі значними електричними опіками слід направляти в спеціалізоване опікове відділення. Дітям з опіками губ необхідний огляд дитячого стоматолога або хірурга-стоматолога, який володіє досвідом лікування таких пошкоджень.

[4], [5], [6], [7]

Профілактика ураження електричним струмом

Електричні пристрої, для яких можливий контакт з тілом, повинні бути ізольовані, заземлені та включені в мережу, обладнану спеціальними пристосуваннями для моментального відключення електричного пристрою від джерела живлення. Застосування вимикачів, роз'єднувальних ланцюг при витоку струму силою всього 5 мА, найбільш ефективно для профілактики ураження електричним струмом та електротравми, в зв'язку з чим їх необхідно використовувати на практиці.