Действие электричества

Организм испытывает вредное влияние электрической энергии, либо подвергаясь воздействию разрядов атмосферного электричества (удар молнии), либо при случайном соприкосновении с электрическим током.

Явления, возникающие от соприкосновения с электрическим током, зависят от ряда условий, среди которых главную роль играют свойства электрического тока и функциональное состояние самого организма. Свойства электрического тока определяются характером тока (постоянный или переменный), напряжением и частотой его, направлением и длительностью действия. Постоянный ток действует быстрее, чем переменный, но переменный опаснее постоянного при относительно небольшом его напряжении и низкой частоте, так как сопротивление тканей переменному току слабее, чем постоянному. Переменный ток напряжением 100 - 150 V оказывает сильное действие, иногда вызывает смертельное поражение. Переменный ток, напряжением до 500 V более опасен, чем постоянный того же напряжения. Постоянный ток напряжением выше 500 V становится опаснее переменного. Переменный ток частотой 40 - 60 периодов в секунду наиболее опасен для жизни. Увеличение частоты периодов уменьшает вредное действие тока. Высокочастотные токи не опасны и даже применяются с лечебной целью (например, токи д'Арсонваля).

Сила тока выражается в отношении напряжения тока к тому сопротивлению, которое оказывают при этом ткани. При одном и том же напряжении она тем больше, чем меньше сопротивление тканей. Вредное влияние тока будет значительно большим при воздействии на влажную кожу, тогда как сухая кожа человека оказывает большее сопротивление электрическому току. В сопротивлении электрическому току существенную роль играет также величина поверхности ткани, соприкасающейся с электродами.

Большое значение имеет направление тока через те или другие органы. Животное, которое переносит прохождение тока через голову, погибает, если наложить один электрод на переднюю, а другой - на заднюю лапу, т. е. направить тот же ток через сердце; при этом наступает мерцательная аритмия желудочков, а затем остановка сердца в диастоле.

Наконец, степень нарушений, вызываемых электрическим током, зависит также от продолжительности действия тока. Известно, что ток даже высокого напряжения и большой силы не является смертельным, если он действует менее 0,1 секунды.

Чувствительность к электрическому току различна у разных видов животных и даже индивидов одного и того же вида. Функциональное состояние организма, его нервной системы играет в этом отношении значительную роль: чем больше возбудима нервная система, тем резче ее реакция при пропускании тока. Электрический ток большой силы действует и непосредственно на ткань.

Общее воздействие электрического тока на организм (в зависимости от силы его) проявляется головной болью, тошнотой, нередко учащением сердечного ритма и дыхания, повышением кровяного давления с последующим некоторым его падением, параличом нервов и мышц, отеком и водянкой (рис. 6).

Рис. 6. Опытна собаке при воздействии электрического тока (75 V). Заметно снизилось артериальное давление* (нижняя кривая), наступила одышка (верхняя кривая)

Действие сильного тока (100 mА и выше) вследствие возбуждения нервной системы сначала вызывает повышение кровяного давления и одышку. Затем наступает торможение центральной нервной системы, которое сопровождается значительным понижением кровяного давления, ослаблением и даже временной остановкой дыхания, помрачением сознания, иногда потерей его. Такое состояние может проявиться в виде "мнимой смерти". При оказании своевременной помощи нередко удается восстановить жизненные функции. Но при электрошоке могут наступить судороги, паралич дыхания и полная остановка деятельности сердца.

Воздействие электрического тока на какой-либо участок поверхности тела, помимо общих явлений, обычно вызывает ожог, нередко имеющий форму того проводника, который находился в соприкосновении с телом. На местах вхождения и выхождения тока образуются раны, похожие на огнестрельные. Иногда наблюдается омертвение пораженных участков кожи и подлежащей ткани, которое развивается спустя некоторое время после действия электрического тока.

Механизм действия электрического тока, по-видимому, возможен в трех направлениях: электролиз, электротермическое и электромеханическое воздействия. Электролизом можно объяснить биохимические и коллоидные изменения, вызываемые электрическим током в тканях. Электротермическое действие обусловлено переходом электрической энергии в тепловую, вследствие чего возникает ожог, а электромеханическое действие выражается в переходе электрической энергии в механическую, которая вызывает структурные повреждения, нарушение целости ткани.

Переменное электрическое поле ультравысокой частоты (УВЧ) (короткие и ультракороткие волны - метровые, деци- и сантиметровые) также оказывают биологическое действие. Последнее определяется теплом, возникающим в результате поглощения части энергии тканями, а также своеобразным раздражением, быть может благодаря химическому эффекту, не связанному с действием тепла. Высокочастотное поле повышает белковый обмен и усиливает фагоцитоз. В экспериментальных условиях деци- и сантиметровые волны высокого напряжения вызывали расстройства функции нервной системы с последующим нарушением кровообращения и даже гибель животных. С лечебной целью ультракороткие волны низкого напряжения применяются в медицине при различных воспалительных процессах.