12
сложнее нарушить импульсом небольшого тока, который имеется при поражении малым напряжением.
Подобные объяснения правомерны в основном при поражении током на- пряжением 220-380 В, при больших его значениях фактор внимания вряд ли мо- жет иметь существенное значение.
Тяжесть повреждающего действия электрического тока на организм во мно- гом определяется функциональным состоянием нервной системы. Известно, что условия наркоза, глубокое, близкое к наркозу алкогольное опьянение, состояние «гипнотического сна» предохраняют человека и животного от действия электро- тока, понижают чувствительность к нему, ограждая нервные клетки от рефлек- торного действия тока. В качестве примера можно привести наблюдение С. Ел- линека. Электромонтер во сне почувствовал жжение в области затылка, которое
было вызвано прикосновением к оголенным проводам ночника с напряжением в 220 вольт. Он проснулся и обнаружил на затылке ожоги на месте прикосновения к проводам, но никаких общих проявлений не отмечалось. В эксперименте показа- но, что раздражение шейного симпатического нерва понижает сопротивление ко- жи к электрическому току, а при нарушении его целостности наблюдается повы- шение чувствительности (Н.А. Вигдорчик). Повышение возбудимости нервной системы при скармливании кроликам тиреоидина также повышает чувствитель- ность животного к электротоку. Резко возрастает чувствительность к электриче- скому току при тиреотоксикозе, гиперфункции щитовидной железы, при утомле- нии, истощении, отеках, повышенной гидрофильности тканей, психической и бо- левой травме, сердечно-сосудистой недостаточности, кровопотере. В опытах на животных выявлено, что различные фармакологические препараты меняют рези- стентность сердца к электротоку: катехоламины понижают ее - после инъекции
адреналина фибрилляция желудочков наступает при меньшей силе и меньшей продолжительности действия тока. Ацетилхолин и раздражение блуждающего
нерва ускоряют темп фибрилляции предсердий и не оказывают никакого влияния на фибриллярное сокращение желудочков. Если атропином полностью парализо- вать окончания блуждающего нерва в сердце, то пропускание тока совсем не от- ражается на темпе фибрилляции. Симпатомиметические амины усиливают уязви- мость сердца к электрическому току, что связывают с повышением содержания калия в сыворотке крови.
Состояние депрессии, готовности к смерти, например, при попытках к са- моубийству также облегчает действие тока. Тяжелее переносят Э. дети, старики, лица, страдающие хроническими заболеваниями.
6.3.Роль окружающей среды при электротравме.
Поражение электрическим током происходит в определенных условиях внешней среды, которые оказывают существенное влияние на тяжесть и исход Э. Так, отчетливо повышается опасность для жизни электрического тока при пере- гревании организма, сопровождающемся усиленным потоотделением. С повыше-
13
нием температуры окружающей среды переменный ток напряжением 36 В оказы- вается более опасным, чем постоянный напряжением 120 В.
Уменьшение резистентности к Э. при перегревании, видимо, связано с по- вышением возбудимости вазомоторного и дыхательного центра. У перегретых животных смерть от Э. наступает чаще от первичной остановки сердца. С другой стороны, охлаждение (при t0 среды – 100) уменьшает опасность электрических по- ражений. Установлено повышение порога действия электрического тока при ги- потермии и резкое его понижение при гипертермии. Летом электротравма проте- кает тяжелее, электротравматизм повышается. В странах с жарким и влажным климатом, в северных широтах с частыми туманами и выпадением большого ко-
личества осадков поражения электрическим током возникают чаще и протекают тяжелее.
Определенное влияние на тяжесть и исход электротравмы оказывает и уро- вень атмосферного давления. Так, при повышении атмосферного давления в под- водных условиях и в барокамере устойчивость животных к Э. большая. Это свя- зывается с повышением парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе, увеличением запаса кислорода в организме. С другой стороны, при понижении атмосферного давления (и понижении парциального давления кислорода с разви- тием гипоксии) достоверно повышается опасность Э. В последнем случае имеет значение и повышение электропроводности воздуха.
Метеорологические факторы могут увеличивать или уменьшать проводи- мость электротока в организме. Имеет значение обстановка и состояние помеще- ния, в которых возникает Э. В подвалах с сырым земляным полом сопротивление значительно меньше, следовательно выше вероятность прохождения тока боль- шей силы через организм. Опасна в этом отношении обувь с металлическими гвоздями на подошве, которые часто находят расплавленными, как и оплавленные монеты и ключи в карманах.
Кожаная, резиновая, шерстяная и шелковая одежда – хороший изолятор. Кожаная обувь на толстой кожаной и резиновой подошве, если она сухая, обла- дает высоким сопротивлением.
В эксперименте интенсивное ультрафиолетовое облучение в течение 15-30 мин. повышало устойчивость, а в течение 60 мин. – снижало резистентность к электрическому току.
Все вышесказанное свидетельствует о том, что практически трудно назвать абсолютно опасные и абсолютно безопасные величины тока, ибо тяжесть пораже- ния определяется множеством факторов и их сочетанием и взаимодействием. Возникают парадоксы, когда остается живым человек, пораженный током в де- сятки тысяч вольт, а менее высокое напряжение убивает. Не случайно поэтому в свое время С. Еллинек (1921) утверждал, что всякий ток может убить, но не вся- кий ток убивает. «Убить человека электротоком трудно, но погибнуть от тока иногда очень несложно. Подчас легка и мгновенна смерть от небольшого напря- жения, не превышающего напряжения в светильной сети и наряду с этим дли- тельна и мучительна смерть при казни на электрическом стуле, когда убивают на-
14
пряжением 1200-2000 В. С другой стороны, хотя не всякий ток может убить, есть токи, которые почти обязательно убивают (Н.А. Вигдорчик, 1940). Большинство авторов считает, что такими токами, т.е. смертельными, являются токи силой вы-
ше 0,1-0,5 А.
Возможно ли привыкание к электрическому току?
Экспериментальные исследования показали, что животные, повторно пора- жаемые постепенно увеличивающимися дозами тока, переносят такие напряжения и силы тока, которые без предварительной подготовки были бы смертельны. По- вторное не смертельное включение электрической цепи через тело животного де- лает его более резистентным к действию тока. У электриков, электромонтеров в сравнении с прочими пострадавшими обнаружена более легкая реакция на Э.
7. Механизм действия электрического тока
Электрический ток оказывает на организм специфическое и неспецифиче- ское действие. Специфическое действие тока проявляется в биологическом, элек- трохимическом, электротермическом и электромеханическом эффектах, обуслов- ленных перераспределением ионов (вибрационное действие).
Биологическое действие тока заключается в его воздействии на возбудимые ткани и в первую очередь на нервную систему и органы внутренней секреции. Происходит выброс в большом количестве катехоламинов (адреналина, норадре- налина), изменяются соматические и висцеральные функции организма; происхо- дит возбуждение скелетной и гладкой мускулатуры, возникают тонические судо- роги скелетных и гладких мышц. Биологическое действие распространяется на калий-натриевый градиент клеток и мембранные потенциалы, влияет на возник- новение процесса возбуждения и другие явления в клетке.
Электрохимическое (электролитическое) действие тока проявляется в том, что ток, преодолев сопротивление кожных покровов, пронизывая ткани, вызывает электролиз, нарушение ионного равновесия в клетках, изменяет трансмембран- ный потенциал. Электролиз приводит к поляризации клеточных мембран: у анода скапливаются положительно заряженные ионы, возникает закисление среды, у ка- тода – отрицательно заряженные – возникает щелочная реакция. Изменение рас- пределения ионов существенно меняет функциональное состояние клеток. Проис- ходит передвижение и белковых молекул, в результате чего кислота отнимает во- ду и наступает коагуляция белков (коагуляционный некроз), а в участках щелоч-
ной реакции происходит набухание коллоидов и возникает колликвационный некроз тканей (Л.М. Ишимова).
Процессы электролиза в сердечном синцитии могут вызвать укорочение пе- риода абсолютной рефрактерности потенциала действия, а соответственно и сер- дечного цикла, приводящего к развитию кругового нарастающего ритма его рабо- ты (re-entry). Образующиеся при электролизе газы и пары придают тканям ячеи- стое строение.
15
Электротермическое действие тока обусловлено переходом электрической энергии при прохождении через ткани организма в тепловую с выделением боль- шого количества тепла. В результате возникают поражения кожи – знаки тока (электрометки) – участки коагуляции эпидермиса – круглой или овальной формы, серовато-белого цвета, твердой консистенции, окаймленные валикообразным воз- вышением, западением в центре. Иногда электрометки представляют собой сса- дины, поверхностные раны с обугленными краями. Иногда – очаги разрушения, идущие в глубину «электрометки на протяжении», наподобие огнестрельной ра- ны, в которой ткани размозжены, оторваны. Нередко очаг разрушения представ- ляет собой как бы отпрепарированный участок тела (препарирующее действие то- ка). Знаки тока обнаруживаются в 70-75%. Могут быть ожоги кожных покровов всех степеней вплоть до обугливания, расплавления костной ткани с выделением фосфорнокислого кальция и образования т.н. костных («жемчужных») бус. Это полые образования белого цвета, шаровидной, яйцевидной или многогранной формы, величиной от просяного зерна до горошины, состоящие из фосфорнокис- лой извести. Образование в них пустот связано с превращением в пар жидкостей, имеющихся в костях, под влиянием высокой температуры.
Встречаются: ходы тока в кости, расщепление ногтевой бугристости конце- вых фаланг, вздутие, искривление костей, секвестрация, образование костных жемчужин, спонтанная ампутация костных отрезков, остеопороз, декальцинация.
Электромеханическое (динамическое) действие тока может осуществлять- ся двумя путями: посредством прямого перехода электроэнергии в механическую и действием образующегося пара и газа. Происходит расслоение тканей, даже от- рыв частей тела, образование ран типа резаных, переломы костей, вывихи суста- вов, травмы черепа, сотрясения мозга и т.д. Совместное действие тепловой и ме- ханической энергии оказывает взрывоподобный эффект, повышенное давление воздушных масс может отбросить человека в сторону.
Неспецифическое действие тока – это действие, обусловленное другими видами энергии, в которые преобразуется электричество вне организма. Так, от раскаленных металлических проводников, от вольтовой дуги (400оС) от горения одежды, взрыва газа возникают термические ожоги. В результате излучения воль- товой дугой световых, ультрафиолетовых, инфракрасных лучей может возникнуть ожог роговицы, конъюнктивиты, атрофия зрительного нерва; от сильного звука при взрыве повреждение органа слуха; при падении с высоты – переломы костей, вывихи, ушибы, повреждение внутренних органов, компрессионные и отрывные пеломы костей из-за судорожного сокращения мышц в момент электротравмы; отравление газами, содержащими распыленные частицы расплавленных металлов различных предметов, включенных в цепь. При падении в воду и потере сознания пострадавший может утонуть.
8. Патогенез и клиника электротравмы
Электрический ток, действуя на организм, вызывает местные и общие изме- нения. Однако разделение является условным, т.к. «местные» явления в большин- стве случаев сопровождаются выраженными общими изменениями.
16
Различают ранние изменения, наступающие в момент прохождения тока и в первые 2-3 часа после электротравмы, а также поздние, проявляющиеся через не- сколько дней, месяцев. Электрический ток действует непосредственно на повреж- денные им клетки и ткани и опосредованно, раздражая лежащие на его пути ре- цепторы и обуславливая рефлекторные реакции, выходящие далеко за пределы его приложения. Таким образом, общий эффект электрического раздражения складывается из непосредственного влияния его на клетки, ткани, органы и опо- средованного вследствие раздражения лежащих на его пути экстеро- и интероре- цепторов (бииррадиация). Наряду с грубыми анатомическими нарушениями,
электрический ток вызывает специфические изменения в клеточных структурах на молекулярном и субклеточном уровнях, которые еще недостаточно изучены. Полагают, что в патогенезе электротравмы имеют значение не только ионизация атомов и молекул, но и изменения электрического потенциала органов и тканей.
В зависимости от условий электрический ток может вести весь патологиче- ский процесс до конца (смерть) и может выступать только как пусковой фактор (например, пребывание пострадавшего в состоянии шока уже после отключения цепи).
8.1. Местные явления
При действии тока местные явления проявляются главным образом в элек- троожогах. Различают контактные электроожоги, возникающие от выделения те- пла при прохождении тока через ткани, оказывающие сопротивление электриче- скому току, и неспецифические (термические) ожоги, возникающие при воздейст- вии пламени вольтовой дуги (рис. 4-10).
По глубине поражения электроожоги делят на 4 степени: 1 степень – покраснение кожи и знаки тока (электрометки); 2 степень – отслойка эпидермиса с образованием пузырей; 3 степень – коагуляция всей толщи дермы;
4 степень – поражение не только дермы, но и сухожилий, мышц, сосудов, нервов, кости вплоть до обугливания.
Электрические ожоги обладают рядом особенностей, отличающих их от термических ожогов: они возникают обычно в местах входа и напоминают форму проводника, пришедшего в соприкосновение с телом. Соответственно в местах входа тока может наблюдаться импрегнация металла в кожу. Разрушение металла и проникновение в кожу мельчайших его частиц происходит под влиянием меха- нического и химического действия тока. При этом кожа приобретает в зависимо- сти от вида проводника различную окраску: зеленоватую – при контакте с лату- нью; серо-желто-коричневую – при контакте со свинцом. Для электроожогов ха- рактерна малая болезненность или вообще отсутствие боли, которая сильно вы- ражена при термических ожогах, что объясняется анестезирующим действием то- ка (парабиоз нервных и проводников).