Vliv elektrického proudu na lidi a zvířata

Energetická náročnost práce v zemědělské výrobě je poměrně vysoká. Elektrický proud však představuje velké nebezpečí pro lidské zdraví a život.

Bylo zjištěno, že k největšímu počtu nehod dochází v důsledku toho, že je s elektrickými zařízeními povoleno pracovat neproškolenému personálu a že zaměstnanci nepoužívají ochranné pomůcky.

Elektrická bezpečnost je systém organizačních a technických opatření a prostředků, které zajišťují ochranu osob před škodlivými a nebezpečnými účinky elektrického proudu, elektrického oblouku, elektromagnetického pole a statické elektřiny.

Tepelné působení proudu může způsobit popáleniny jednotlivých částí těla, zahřátí cév, nervů, srdce, mozku a dalších orgánů na vysoké teploty, což v nich vyvolává vážné funkční poruchy. Navíc podle Jouleova-Lenzova zákona je množství uvolněného tepla přímo úměrné druhé mocnině síly proudu, odporu lidského těla a době působení proudu na tělo.

Elektrolytický účinek proudu se projevuje v rozkladu molekul krve a lymfy na ionty. Fyzikální a chemické složení těchto tekutin se mění, což vede k narušení životního procesu.

Biologický účinek proudu spočívá v podráždění a excitaci tělesných tkání a také v narušení vnitřních bioelektrických procesů probíhajících v normálně fungujícím organismu a spojených s jeho životně důležitými funkcemi. Přímé dráždivé působení proudu způsobuje mimovolní kontrakci svalových tkání, kterými prochází. Reflexním působením proudu jeho neobvyklé působení vytváří jedinečné nervové impulsy, jejichž příjem může centrální nervový systém vydat nevhodný výkonný povel orgánům, včetně těch, které neleží v dráze proudu.

Elektrická zranění se dělí na: lokální (popáleniny elektrickým proudem, elektrické příznaky, metalizace kůže, elektroftalmie a mechanické poškození), způsobující lokální poškození těla; a obecná, kdy je postiženo celé tělo v důsledku narušení normální funkce životně důležitých orgánů a systémů.

Popálení elektrickým proudem je nejčastějším úrazem elektrickým proudem. V závislosti na podmínkách vzniku jsou možné dva hlavní typy popálenin: proudové (nebo kontaktní), ke kterým dochází, když proud prochází přímo lidským tělem v důsledku kontaktu s živými částmi; obloukové, způsobené účinkem elektrického oblouku na tělo.

K kontaktním popáleninám dochází nejčastěji při používání elektrických instalací s napětím nepřesahujícím 2000 V. Maximální množství tepla se uvolňuje v místě kontaktu drátu s kůží, což způsobuje popálení. S rostoucí silou proudu začínají být ovlivňovány podkožní tkáně. Vysokofrekvenční proudy způsobují větší poškození vnitřních orgánů s menším poškozením kůže.

K popáleninám obloukem dochází při použití elektrických instalací s různým napětím. V tomto případě oblouk často zasáhne člověka (zejména u instalací s vyšším napětím), v důsledku čehož jím prochází proud o síle několika desítek nebo dokonce stovek ampérů. V tomto případě je možný fatální výsledek.

Elektrické značky jsou ostře ohraničené skvrny šedé nebo světle žluté barvy na povrchu těla osoby vystavené proudu.

K metalizaci kůže dochází, když drobné částice kovu, roztavené elektrickým obloukem, pronikají do horních vrstev kůže.

Elektroftalmie je zánět vnějších membrán oka (rohovky a spojivky) v důsledku dopadu silného proudu ultrafialových paprsků, které jsou emitovány v přítomnosti elektrického oblouku. Elektroftalmie se rozvíjí 4–8 hodin po ozáření a trvá několik dní.

Přečtěte si více

PATOGENETICKÉ ASPEKTY VÝVOJE STŘEVNÍ PARÉZY U PERITONITIDY Nakladatelství TIRAZH - Editorum - Editorum

Mechanické poškození je důsledkem náhlých mimovolních kontrakcí svalů vlivem proudu procházejícího tělem. To může vést k přetržení šlach, kůže, cév a nervové tkáně; někdy dochází k vykloubení kloubů a dokonce i k zlomeninám kostí.

Úraz elektrickým proudem, který je klasifikován jako obecné elektrické zranění, lze rozdělit do čtyř stupňů:

I – svalový křeč;

II – křečovité stažení svalů se ztrátou vědomí;

III – ztráta vědomí se zhoršenou respirační a srdeční funkcí (nebo obojím);

IV. – klinická smrt.

Délka klinické smrti je určena dobou od okamžiku ukončení srdeční činnosti a dýchání do začátku odumírání mozkových buněk. Tato doba je 4 minuty, ale někdy může být i 6 minuty. Pokud postiženému není včas poskytnuta odpovídající pomoc, dochází k biologické smrti – nevratnému jevu charakterizovanému zastavením biologických procesů v buňkách a tkáních a rozpadem proteinových struktur.

Výsledek úrazu elektrickým proudem je určen následujícími faktory: elektrický odpor lidského těla, síla proudu protékajícího tělem, doba vystavení proudu, dráha toku proudu, frekvence a typ proudu a individuální vlastnosti lidského těla.

Elektrický odpor různých tkání lidského těla není stejný. Například při proudové frekvenci 50 Hz je specifický objemový odpor, Ohm o m,: pro suchou kůži – 3000-20000; kost (bez periostu) – 10000-2000000; tukovou tkáň – 30-60; svalovou tkáň – 1,5-3; krev – 1; mozkomíšní mok – 2-0,5.

Kůže se tedy vyznačuje velmi vysokým specifickým odporem, který slouží jako hlavní faktor určující odpor lidského těla jako celku.

Odpor lidského těla Rч se pohybuje v rozmezí od 1000 do 100 000 Ohmů a rovná se součtu dvou stejných aktivních odporů vnější vrstvy kůže Rн, které dohromady tvoří vnější odpor lidského těla a vnitřní odpor těla RB, tj.

Protože vnitřní odpor je malý, nezávisí na ploše elektrod, frekvenci proudu, aplikovaném napětí a je přibližně roven 500-700 Ohmům, pak celkový odpor lidského těla závisí na odporu vnější vrstvy kůže.

Odpor kůže se zase snižuje (někdy i výrazně), když je poškozena její stratum corneum; když je zvlhčena, včetně pocení; když je kontaminována různými látkami, zejména vodivými; když se zvyšuje plocha a hustota kontaktu, síla procházejícího proudu a jeho doba trvání; a když je aplikováno napětí. Při napětí 10 V tedy začíná rozpad horní stratum corneum kůže a při napětí 38 V a vyšším nemá kůže téměř žádný vliv na odpor těla.

Hlavním škodlivým faktorem elektrického proudu je jeho síla procházející lidským tělem. Střídavý proud o frekvenci 50 Hz a síle 0,5-1,5 mA způsobuje při průchodu tělem znatelné podráždění ve formě slabého „svědění“ a lehkého brnění.

Uvedené hodnoty proudu představují hranici neboli práh, od kterého začíná oblast vnímatelných proudů, proto se proud, který je nejméně vnímatelný, nazývá prahový vnímatelný proud.

Elektrický proud, který při průchodu tělem způsobuje neodolatelné křečovité stahy svalů ruky, ve které je vodič sevřen, se nazývá neuvolňující proud a jeho nejnižší hodnota se nazývá prahový neuvolňující proud.

Přečtěte si více

Jak se husy rozmnožují? Odpovědi na otázku: 20

Hodnoty prahových neuvolňovacích proudů se u různých lidí liší. Liší se i u mužů, žen a dětí a v průměru při proudové frekvenci 50 Hz činí 16, 11 a 8 mA. Při jejich překročení se účinek proudu šíří do svalů těla, což ztěžuje dýchání a srdeční činnost, což po určité době vede ke ztrátě vědomí.

Průchod proudu tělem může způsobit fibrilaci srdce – chaotické kontrakce vláken srdečního svalu (fibril) v různých časech, během nichž se zastaví krevní oběh. Nejnižší hodnota takového proudu (100 mA při frekvenci 50 Hz) se nazývá prahový fibrilační proud. Riziko fibrilace se zvyšuje, když proud prochází srdcem během T-fáze srdečního cyklu, kdy končí kontrakce komor a přecházejí do uvolněného stavu.

S prodlužující se dobou průtoku proudu se výrazně snižuje odpor těla, což souvisí se zvýšeným prokrvením oblastí kůže pod elektrodami, pocením atd., ke kterému dochází pod vlivem proudu.

Nebezpečí úrazu elektrickým proudem se výrazně zvyšuje, když prochází životně důležitými orgány: srdcem, plícemi a mozkem. Reflexní účinek proudu na ně se však vyskytuje i při jiných cestách jeho průchodu, i když nebezpečí úrazu elektrickým proudem je v tomto případě výrazně sníženo. Mezi nejnebezpečnější z těchto cest patří smyčky „hlava-paže“ a „hlava-nohy“ a nejméně nebezpečná je smyčka „noha-noha“.

Se zvyšující se frekvencí střídavého proudu od 0 do 50 Hz se nebezpečí úrazu zvyšuje, zatímco s dalším zvyšováním frekvence proudu se nebezpečí úrazu snižuje a zcela mizí při frekvenci 450-500 kHz, i když takové proudy způsobují popáleniny při vzniku elektrického oblouku a průchodu přímo osobou. Stejnosměrný proud je bezpečnější než střídavý proud s frekvencí 50 Hz přibližně o jeden stupeň jmenovité napěťové stupnice, tj. stejnosměrný proud s napětím 380 V působí na člověka přibližně stejně jako střídavý proud s napětím 220 V a účinek stejnosměrného proudu s napětím 220 V je přibližně stejný jako účinek střídavého proudu s napětím 127 V atd. Tento vztah se zachovává až do napětí 500 V, při vyšších napětích se stejnosměrný proud stává nebezpečnějším než střídavý proud s frekvencí 50 Hz.

Pro výsledek úrazu má velký význam duševní stav člověka. Elektrické šoky snáze snášejí zdraví a fyzicky silní lidé. Nebezpečí úrazu se zvyšuje při onemocněních srdce, dýchacích orgánů a nervové soustavy, stejně jako při opilosti alkoholem nebo drogami.

Bylo zjištěno, že čím větší je živá hmotnost zvířete, tím méně nebezpečný je účinek elektrického proudu. Odpor jejich těla je však mnohem menší než odpor lidského těla, proto při stejném napětí prochází tělem zvířete mnohem větší proud než lidským tělem. Například odpor těla skotu mezi předními a zadními nohami je v průměru 400-600 Ohmů a při pádu zvířete se snižuje na 50-100 Ohmů v závislosti na obsahu vlhkosti v srsti. Proto na zvířata působí proud o napětí 25-30 V po dobu 5 s. Nejméně nebezpečnou cestou pro zvířata je proud z jedné zadní končetiny do druhé. Bylo zjištěno, že psi zůstávají naživu, když touto smyčkou prochází proud 900 V po dobu 12 s. I malé konstantní napětí však způsobuje snížení produktivity zvířat. Při napětí 4-6 V se tedy dojivost krav snižuje o 20-40 %.

Přečtěte si více

Jak prořezat smrk? | Blog internetového obchodu Podvorie