آثار برق گرفتگی با جریان متناوب و مستقیم
برق و بدن انسان
مسیر عبور جریان برق و مدت عبور جریان نیز در برق گرفتگی و پایین آوردن مقاومت بدن شخص مؤثر است. تجربیات نشان داده است که هر چه مدت عبور جریان برق از بدن بیشتر باشد مقاومت بدن کمتر می گردد یعنی مقاومتی که بدن درمقابل عبور جریان درلحظات اول از خود نشان می دهد، بسیار بیشتر از گذشت چند لحظه می باشد. همچنین مسیر عبور جریان نیز بسیار مهم است زیرا ممکن است از محلی عبور نماید که موجب از کار انداختن سیستم تنفسی یا اختلال در کار قلب یا حتی هر دو گردد چند نمونه از حالت های مختلفی که جریان برق ممکن است از بدن عبور کند به قرار زیر است:
از یک دست به یک پا
از دست راست به پاها
از دست چپ به پاها
از پا به پا
از دست به دست
خطرناکترین حالت وقتی است که جریان از یک دست وارد و از دست دیگر خارج شود، زیرا در این هنگام جریان برق از قلب و ریه می گذرد و می تواند باعث از کار افتادن آنها و در نتیجه منجر به مرگ شود.
ولتاژ خطرناک برای انسان
حداكثر ولتاژ بی خطر برای انسان در شرایط نرمال و عادی در فركانس 50 هرتز در برق متناوب بر اساس استاندارد انگلیس حدود 50 ولت و بر اساس استاندارد آلمان 65 ولت می باشد. و در رابطه با برق مستقیم یا دی سی باید عرض كنم در هر دو استاندارد یاد شده (صدو بیست) 120 ولت را اعلام نموده اند و این مسئله در حیوانات بصورت 25 ولت در برق متناوب و 60 ولت در برق مستقیم می باشد.
مقاومت بدن انسان:
مقاومت الکتریکی بدن انسان ثابت نیست و بر اثر عوامل فردی و شرایط محیط کار ممکن است به نسبت 1 تا 100 برابر تغییر نماید، مهمترین عواملی که در تغییر این مقاومت مؤثر است عبارتند از:
الف- حالت روحی فرد: خستگی، گرسنگی، تشنگی، بی خوابی، عصبانیت، خنده، غم و بیماری از عواملی است که مقاومت بدن را می تواند به حد زیادی کم و تغییر نماید.
ب- سطح تماس و فشار تماس:
هر چه سطح و فشار تماس بیشتر باشد مقاومت بدن کمتر می گردد، البته عوامل دیگری غیر از آنچه ذکر شده وجود دارد که می تواند مقاومت بدن را کمتر کند، از جمله وقتی که بدن مرطوب و عرق کرده است مقاومت آن تا حد زیادی کم می شود که در این صورت خطر برق گرفتگی را چندین برابر افزایش می دهد.
بیشترین مقاومت بدن در قسمت پوست است، بطوریکه مقاومت پوست های خشک و سالم گاهی حتی تا چند صد هزار اُهم نیز می رسد، از آنجائیکه جریان برق برای عبور از بدن ناچار است از پوست داخل و خارج شود هر گونه اقدامی که در جهت بالا بردن مقاومت محل ورود و خروج جریان صورت گیرد خطر برق گرفتگی را کاهش می دهد.
دستکش و کفش برای کسی که تأسیسات برقی سرو کار دارد بسیار حائز اهمیت است بعلت اینکه دستکش و کفش باعث افزایش مقاومت در برابر عبور جریان می گردد.
هنگام برق گرفتگی چه اتفاقی برای بدن می افتد ؟
برق گرفتگی یا شوک الکتریکی زمانی اتفاق می افتد که جریان الکتریکی از بدن عبور کند. جریان از بدن در موقعیت های مختلف عبور می کند. هر جایی که دو سیم با ولتاژهای مختلف وجود داشته باشند، اگر به یکدیگر متصل شوند جریان بین آنها عبور خواهد کرد. اگر هر دو سیم به طور همزمان لمس گردند، جریان از بدن عبور خواهد نمود. شوک الکتریکی یک تحریک ناگهانی و اتفاقی سیستم عصبی بدن بر اثر عبور جریان الکتریکی است و زمانی به وجود می آید که اختلاف پتانسیلی بین دو نقطه از بدن ایجاد و موجب می شود که جریان الکتریکی از نقطه ای به بدن وارد و از نقطه ی دیگری خارج شود.
برق گرفتگی و ایست قلبی
ضربان قلب انسان با توجه به سن افراد فرق می کند. این ضربان بین ۷۰ تا ۱۰۵ بار در دقیقه است .ضربان، یا به بیان دیگر فرکانس برق شهری در هر ثانیه ۵۰ بار و در هر دقیقه ۳۰۰۰ بار است.
وقتی شخصی با برق تماس پیدا می کند، یا در اصطلاح برق او را می گیرد، بدن انسان می خواهد تعداد ضربان قلب خود را با فرکانس برق شهر یکسان کند و قلب شروع به افزایش ضربان می کند ؛ اما چون قادر نیست در هر ثانیه ۵۰ بار طپش داشته باشد، از این رو در همان لحظات نخستین، با افزایش ضربان، شدت جریان خون را زیاد و با افزایش آن، قلب و شریان ها پاره می شود و دریچه های قلب به سبب پارگی از کار می افتد و متوقف می شود و فرد فوت می کند.
شدت جریان ایمن در برابر برق گرفتگی
شدت جریان ایمن حداکثر ۳۰ میلی آمپر و مقاومت ۱۰۰۰۰-۵۰۰ اهم و متوسط ۱۳۰۰-۳۰۰۰ اهم توصیه شده است. در برابر شدت جریان، عبور جریان بیشتر از این مقدار موجب فیبرلاسیون بطنی (انقباض سریع، تند و نامنظم تارهای عضلانی قلب را می گویند) می شود. این انرژی دارای اثرات زودرس و دیررسی است که انسان برق گرفته را گرفتار می کند. این اثرات شامل:
۱- اثرات زودرس
باعث پرت شدگی فرد برق گرفته، انقباض عضلانی، لرزش و شوک می شود که بنا به شدت جریان، این علائم خفیف یا شدید خواهند بود.
۲- اثرات دیررس
باعث اختلالات قلبی و عروقی، آریتمی ضربان قلب، کاهش یا افزایش فشار خون، لخته شدن خون، کاهش حافظه، اختلالات حسی و عصبی، عفونت عنبیه، کاهش بینایی، عوارض کلیوی و در نهایت منجر به مرگ می شود.
اما لازم به ذکر است که کلیه این عوارض بستگی به عبور جریان از بدن، شدت جریان عبوری، مسیر عبور جریان، بافت بدن، چاقی و لاغری و رطوبت بدن دارد.
عوامل ایجاد برق گرفتگی
مهم ترین عواملی که در ایجاد برق گرفتگی نقش دارند، به قرار زیر است:
۱- حداقل ولتاژ برق گرفتگی
به طور کلی مقدار اختلاف پتانسبلی که بدن یک فرد می تواند بدون هیچ عارضه ای تحمل کند بستگی به نوع جریان و زمان دارد. به طور کلی حد آستانه تحمل افراد نسبت به جریان های متناوب، کم تر از جریان برق مستقیم است.
بر اساس استاندارد کشور انگلستان حداکثر ولتاژ مجاز تماس در فرکانس ۵۰ هرتز برای جریان برق متناوب، ۵۰ ولت و در استاندارد آلمان ۶۵ ولت است و هر دو نوع استاندارد یاد شده برای جریان مستقیم ولتاژ ۱۲۰ ولت را پیشنهاد کرده اند. لازم به ذکر است برای جانوران در برق متناوب ۲۵ ولت و مستقیم ۶۰ ولت است.
۲- حداکثر شدت جریان مجاز برای بدن انسان
استانداردهای متفاوت برای جریان متناوب و مستقیم فرکانس های مختلف شدت جریان های مختلفی را به عنوان حدود مجاز تعریف کرده اند و بر اساس استاندارد کمیسون بین المللی برق، حد بی خطر شدت جریان برای انسان ۱۰ میلی آمپر و حدی که باعث مرگ می شود ۲۵ میلی آمپر برای جریان برق متناوب است.
حد کشنده برای جریان مستقیم ۵۰ میلی آمپر تعریف شده است. ولی حساسیت اندام های مختلف متفاوت است شبکیه چشم، زبان و پوست بیش ترین تأثیر در برابر شدت جریان را دارد.
۳- رطوبت
وجود-رطوبت-عامل-برق-گرفتگی
۴- مقاومت بدن
از آن جایی که بخش اعظم بدن انسان را آب و مایعات الکترولیت تشکیل داده است، در حالت کلی بدن انسان یک جزء تقریبا رساناً محسوب می شود. اما بخاطر مقاومتی که دارد بخشی از انرژی وارده را به حرارت تبدیل می کند. هرچه مقاومت بدن انسان بیشتر باشد، بخش بیشتری از انرژی به صورت گرما به هدر می رود. در نتیجه این گرما تجزبه مایعات داخل بدن است.
به طور کلی ، عوامل زیر در مقدار مقاومت بدن انسان در برابر جریان الکتریکی موثرند:
ضخامت پوست
میزان رطوبت ، درجه حرارت و مقدار نمک پوست
فشار تماس پوست با قسمت برق دار
شدت جریان برق
مسیر عبور جریان
مدت عبور جریان
نوع جریان الکتریکی و بسامد آن
۵- مسیر عبور جریان در بدن
مسیر عبور جریان و نیز سطحی که جریان آن از بدن می گذرد می تواند نقش به سزایی در پیامدهای حادثه داشته باشد. به عنوان مثال در صورتی که مسیر جریان دست به دست باشد شدت پیامدها بسیار وخیم تر خواهد بود، در صورتی که برق گرفتگی در سر باشد علت اصلی مرگ خفگی است.
مسیر-عبور-جریان-در-بدن-انسان-در-حالات-مختلف-در-اثر-برق-گرفتگی
۶- مدت زمان برق گرفتگی
هر چه مدت زمان برق گرفتگی بیش تر باشد صدمه نیز بیش تر است.
۷- فرکانس
فرکانس جریان یکی از تعیین کننده ترین عوامل در شدت جریان برق گرفتگی ها است که دلیل آن توانایی اعصاب در فرکانس های مختلف است. بطور کلی فرکانس های ۵۰ تا ۶۰ هرتز فرکانس هایی هستند که موجب بیش ترین تحریک اعصاب می گردند این شدت تحریک با کاهش و افزایش فرکانس ها به شدت تغییر پیدا می کند.
برای مثال برای احساس جریان الکتریسیته در فرکانس ۵۰ هرتز ، شدت جریانی در حدود ۳/۱ میلی آمپر کافی خواهد بود. در حالی که فرکانس های ۱۰۰۰ هرتز برای احساس برق گرفتگی و تأثیر آن ممکن است شدتی معادل ۸۰ میلی آمپر لازم باشد.
فرکانس بالا یکی از عللی است که باعث می شود صاعقه منجر به مرگ نشود ، چون هرچه فرکانس برق بالاتر رود برق از سطوح بدن بیش تر عبور می کند تا درون عمق بدن علاوه بر عوامل یاد شده پارامترهایی نظیر سن افراد ، شرایط جوی ، رطوبت بدن ، خستگی، جنسیت و ……….. می تواند بر شدت برق گرفتگی تأثیر بگذارد.
عوامل-مؤثر-در-برق-گرفتگی
مطالب مرتبط با عوامل مؤثر در میزان برق گرفتگی و مقاومت بدن در مقابل خطرات برق گرفتگی را در مقاله شناسایی خطرات برق گرفتگی بخوانید.
۸- عوامل و آثار جریان نشتی زمین
جریان نشتی اغلب بر اثر از بین رفتن و فرسودگی عایق بین رساناهای برق دار و یا بین رسانای برق دار و زمین، ناشی می شود. این مسأله موجب می شود که جریان الکتریکی از مسیر اصلی خود خارج شود که به دنبال بالا رفتن حرارت می تواند تولید آتش سوزی کند. هم چنین سطوح مرطوب و آلوده، این خطر را تشدید می کنند. به دنبال به وجود آمدن جریان نشتی، خطر آتش سوزی و صدمه دیدن تجهیزات برقی و نیز خطر برق گرفتگی تشدید می شود.
یکی از تجهیزاتی که در به منظور حفاظت در برابر نشتی جریان از آن استفاده می شود، کلید محافظ جان (RCD) است. از نظر زمان، مقدار ولتاژ قابل تحمل برای فرد به سرعت با تغییر زمان تغییر می کند. به عبارتی زمان بیش تر، ولتاژ کم تر و برعکس است.
1.نحوه به وجود آمدن آسیب در برق گرفتگی
زمانی که شخص دچار برق گرفتگی می شود، جریان برق از نقطه ای وارد بدن می شود و از محلی که بدن با زمین تماس دارد، خارج می شود. حال آنکه این مسیر عبور جریان برق، همان ناحیه ای است که در طی برق گرفتگی دچار آسیب شده است. نقاطی که جریان برق وارد و یا خارج شده، مناطقی هستند که آسیب در این نقاط خود را به صورت یک حفره ناشی از گلوله نشان می دهد. اما آسیب به این محل ها خلاصه نمی شود بلکه تمام مسیری که جریان برق در بدن طی کرده است، دچار آسیب دیدگی می شود. جریان برق در حین عبور از بدن تولید گرما و انرژی می کند و این گرما و انرژی سبب تخریب سلولهایی می شود که در مسیر عبور جریان برق قرار دارد. هرچه ولتاژ برقی که وارد بدن می شود بیشتر باشد، سوختگی ایجاد شده عمیق تر و جراحتهای وارد شده وخیم تر خواهد بود. علاوه بر آن جریان الکتریکی ضمن عبور از بدن در اعصاب، ماهیچه ها و قلب سبب تغییراتی می شود که سبب قطع فعالیت آنها می شود.
بر همین اساس، سوختگی های الکتریکی جزو حساس ترین و خطرناک ترین سوختگیها به شمار می روند.
2.علایم برق گرفتگی:
فردی که دچار برق گرفتگی می شود متناسب با محل عبور جریان برق علائم متفاوتی از خود نشان می دهد که این علائم عبارتند از :
سوختگی: یکی از شایع ترین علائمی که بیماران در این زمان از خود نشان می دهند، سوختگیهایی است که در محل ورود و یا خروج جریان برق دیده می شود. این نوع سوختگی ها از نظر نوع، عمق و وسعت به میزان ولتاژ برق و مدت زمانی که تماس طول کشیده، بستگی دارد و شدت آن نیز متفاوت است .
عوارض موجود در اندام ها: این عارضه به دلیل آسیب های وارده به راههای عصبی به وجود می آید که از یک گزگز و مورمورشدن ساده اندامها مخصوصاً انگشتان دست و پا تا فلج کامل دست ها و پاها را می تواند شامل شود.
گاهی بلافاصله بعد از برق گرفتگی این علائم بروز کرده و از یک فراموشی کوتاه مدت شروع و به حرکات غیرقابل کنترل ختم می شود.
دردهای عضلانی و ماهیچه ای: با توجه به خطر آسیب مستقیم جریان برق به عضلات و گرمایی که در حین عبور جریان برق از بدن به وجود می آید، عضلات محل عبور برق دچار کوفتگی خفیف تا شدید شده و یا در موارد شدیدتر، دچار سوختگی از درون می شوند. در واقع حالتی مشابه زخم در عضلات به وجود می آید که در نتیجه دارای دردهای فراوانی است.
تغییرات فشار خون: این عارضه معمولاً در موارد شدید برق گرفتگی دیده می شود که شامل افزایش و کاهش فشار خون می شود و در موارد شدیدتر شخص دچار شوک می شود که اقدامات سریع اورژانسی جهت فرد برق گرفته مورد نیاز است.
ایست قلبی: این عارضه معمولاً در برق گرفتگی های با ولتاژ بالا رخ می دهد ولی امکان اینکه در برق گرفتگی های معمولی و با ولتاژ پائین هم رخ بدهد وجود دارد. این عارضه از اختلالات خفیف قلبی تا ایست کامل قلبی مشاهده شده است. مشکلات قلبی فرد مصدوم اغلب همراه با قطع تنفس است که باید به فرد سریعاً تنفس مصنوعی داده شود. زیرا مرگ در کمین اوست.
عوارض روانی: هرچند این عارضه و علائم آن امکان دارد که با تأخیر به وجود آید و شخص برق گرفته را تحت تأثیر قرار دهد. ولی گاهی بلافاصله بعد از برق گرفتگی این علائم بروز کرده و از یک فراموشی کوتاه مدت شروع و به حرکات غیر قابل کنترل ختم می شود.
3.کمک به مصدوم برق گرفته
در صورتی که به محل انشعاب اصلی یا کنتور برق به سهولت دسترسی دارید، تماس بین مصدوم و منبع برق را از طریق خاموش کردن آن، قطع کنید. در غیر این صورت، دو شاخه را خارج کنید یا کابل را درآورید. اگر به کابل، پریز یا محل انشعاب اصلی دسترسی ندارید، به موارد زیر عمل کنید:
برای محافظت از خود، روی یک ماده خشک نارسانا مثل یک جعبه چوبی، یک کفپوش پلاستیکی یا یک دفترچه راهنمای تلفن بایستید.
با استفاده از یک وسیله چوبی (مثل جارو) ، اندام های مصدوم را از روی منبع الکتریکی کنار بزنید و یا منبع الکتریکی را از مصدوم دور کنید.
اگر قطع تماس (مصدوم یا منبع برق) با یک وسیله چوبی مقدور نیست، ضمن آنکه کاملاً مراقب هستید تا به مصدوم دست نزنید، طنابی را به دور مچ پای مصدوم یا بازوان وی حلقه کنید و وی را از منبع جریان الکتریکی دور کنید.
تنها در صورتی که ضرورت دارد، مصدوم را با کشیدن بخش هایی از لباس که شل و خشک هستند، (از منبع برق) دور کنید. این کار را تنها به عنوان آخرین تلاش انجام دهید زیرا ممکن است مصدوم همچنان “برق دار” باشد.
برای دور کردن منبع برق اگر نمی توانید جریان الکتریکی را خاموش کنید، بر روی یک ماده خشک نارسانا (مثل یک دفترچه راهنمای تلفن) بایستید و با استفاده از یک دسته جارو ، منبع برق را از مصدوم دور کنید. هرگز مستقیماً به مصدوم دست نزنید.
4.کمک های اولیه
۱- قبل از دست زدن به مصدوم، باید مطمئن شوید که تماس با منبع الکتریکی قطع شده است.
۲- به منظور خنک کردن سوختگیها، موضع آسیب (در نقاط ورود و خروج جریان برق) را با مقدار زیادی آب سرد بشویید.
۳- در صورت امکان دستکش یکبار مصرف را بپوشید. به منظور محافظت از سوختگی ها در برابر عفونت های منتقل شونده از راه هوا، روی آنها را با پانسمان استریل، باند مثلثی تا شده یا یک قطعه پارچه تمیز بدون کرک بپوشانید. با مرکز اورژانس تماس بگیرید و آمبولانس درخواست کنید.
۴- به مصدوم اطمینان بدهید و در صورت بروز شوک، به درمان آن بپردازید.
5.مراقبت از سوختگی های با ولتاژ پائین
در مواقعی که ما با ولتاژ پائین برق سروکار داریم ، معمولاً سوختگی ها شدید نیست. در این گونه موارد یک زخم کوچک در ناحیه برق گرفتگی دیده می شود. اما اقدامات دیگر هم لازم است که به شرح زیر است :
۱- اولین اقدام، قطع جریان برق گرفتگی است که باید سریعاً کلید و کنتور زده شود و یا دو شاخه و سیم از پریز کشیده شود.
۲- اگر بدن مصدوم بدون پوشش و لخت است، نباید به او دست زد چون دچار برق گرفتگی می شود و جان شما هم به خطر می افتد.
۳- اگر امکان قطع جریان برق وجود نداشته باشد، با یک وسیله مثل طناب، لباس ، چوب و یا یک وسیله عایق دیگر، مصدوم را از جریان برق دور کنید.
۴- اقدامات حمایتی و کمکی برای فرد مصدوم انجام بدهید.
6.جریان ولتاژ بالا
تماس با جریان ولتاژ بالا (که معمولاً در خطوط نیرو و کابل های هوایی پر فشار وجود دارد) معمولاً به مرگ فوری منجر می شود. افرادی که زنده می مانند، سوختگی های شدیدی خواهند داشت. از این گذشته، این شوک می تواند با ایجاد اسپاسم عضلانی، مصدوم را به اطراف پرتاب کرده، آسیبهایی مثل شکستگی ایجاد کند. جریان برق با ولتاژ بالا می تواند تا ۱۸ متر جهش (“قوس”) داشته باشد. اشیایی مثل چوب خشک یا لباس نمی توانند از شما محافظت کنند. قبل از نزدیک شدن به مصدوم، منبع جریان برق باید قطع شده باشد، مصدوم احتمالاً بی هوش است. پس از آنکه از بی خطر بودن محل مطمئن شدید، راه تنفسی مصدوم را باز کرده، تنفس وی را بررسی کنید. آماده باشید تا در صورت لزوم احیای تنفسی و ماساژ قفسه سینه را آغاز کنید ببینید در صورتی که مصدوم در حال نفس کشیدن است، وی را در وضعیت بهبود قرار دهید. علایم حیاتی (سطح پاسخ دهی، نبض و تنفس) را مرتباً کنترل و ثبت کنید.
در جریان برق گرفتگی با ولتاژ بالا ناظران را از محل حادثه ای که در آن برق گرفتگی با ولتاژ بالا رخ داده است، دور کنید. فاصله ایمن، بیش از ۱۸ متر از منبع برق است.