2.3. Влияние продолжительности воздействия электрического тока на исход поражения
Продолжительность воздействия электрического тока существенно влияет на исход поражения. Продолжительные воздействия тока приводят к тяжелым, иногда смертельным поражениям.
С увеличением времени прохождения тока повышается вероятность прохождения тока через сердце с уязвимой для тока фазой Т сердечного цикла (кардиоцикла).
Каждый цикл состоит из периодов: диастолы, когда желудочки сердца, находясь в расслабленном состоянии, заполняются кровью, и систолы, когда сердце сокращаясь выталкивает кровь в артерии.
Наиболее уязвимым сердце бывает в фазе Т сердечного цикла (кардиоцикла), продолжительность которой 0,2с. Поэтому если во время фазы Т через сердце проходит ток, то, как правило возникает фибрилляция сердца (рис 2.1). На рисунке 2.1 выделены отдельные участки, соответствующие разным фазам работы сердца. Так зубец Р возникает при сокращении предсердий (это обеспечивает заполнение расслабленных желудков кровью), пик QRS-при сокращении желудков сердца, благодаря чему кровь выталкивается в аорты, зубец Т-период, когда заканчивается сокращение желудочков и они приходят в расслабленное состояние.
Рис 2.1. К опасности совпадения времени прохождения тока через сердце с фазой Т кардиоцикла
Известно, что ток промышленной частоты разного значения вплоть до 10А и длительностью 0,2с не вызывает фибрилляцию сердца, если время прохождения его совпадает с фазой Р (период сокращения предсердий) или QRS (желудочков). При совпадении с фазой Т смертельное поражение наступает при токе 0,6-0,7 А.
2.4. Пути тока через тело человека
Практикой и опытами установлено, что путь прохождения тока в теле человека играет существенную роль в исходе поражения, т.к. ток может пройти через жизненно важные органы: сердце, легкие, мозг. Влияние пути тока на исход поражения определяется сопротивлением кожи человека на различных участках.
Возможных путей тока в теле человека, называемых петлями тока, очень много. Однако характерными, часто встречающимися в практике являются 15 петель. Самые распространенные из них 6 петель: 1) рука-рука; 2) правая рука-ноги; 3) левая рука-ноги; 4) нога-нога; 5) голова-ноги; 6) голова-руки.
Наиболее опасными являются петли голова-руки (частота возникновения 4%), голова-ноги ( 5%).
Наиболее часто возникают петли тока рука-рука (40%), рука-ноги (20%).
2.5. Вид и частота электрического тока
Постоянный ток примерно в 4-5 раз безопаснее переменного тока частотой 50 Гц. Это вытекает из сопоставления пороговых значений неотпускающих токов (50-80мА для постоянного и 10-15мА для переменного f=50 Гц). Значительно меньшая опасность поражения постоянным током подтверждается практикой эксплуатации электроустановок. Случаев смертельного поражения людей в установках постоянного тока в несколько раз меньше. Это положение справедливо для напряжений 250-300 В. При более высоких напряжениях постоянный ток более опасен, чем переменный с частотой 50 Гц.
Сопротивление тела человека при переменном токе с ростом частоты уменьшается. Казалось бы, это должно привести к увеличению тока через тело человека. Однако на самом деле с увеличением частоты опасность поражения уменьшается. Это происходит вследствие того, что при высокой частоте ионы внутри клеток не будут успевать сдвинуться с места при увеличении полярности и ток не проходит через тело человека. При частоте меньше 50 Гц воздействие не организм также будет слабое, т.к. количество возмущений внутри клеток в одну секунду меньше. Наиболее опасной является частота 50 Гц. Опасность возникновения фибрилляции сердца всегда больше при f=50Гц, а опасность остановки дыхания при f=200Гц.