برق و بدن انسان

[مجید بهره مند 43,111]

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 بي خطر براي انسان در شرايط نرمال و عادي در فركانس 50 هرتز در برق متناوب بر اساس استاندارد انگليس حدود 50 ولت و بر اساس استاندارد آلمان 65 ولت مي باشد. و در رابطه با برق مستقيم يا دي سي بايد عرض كنم در هر دو استاندارد ياد شده (صدو بيست) 120 ولت را اعلام نموده اند و اين مسئله در حيوانات بصورت 25 ولت در برق متناوب و 60 ولت در برق مستقيم مي باشد.

 

آيا جريان برق AC از جريان برق DC خطرناك تر است ؟

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.

جریان الکتریکی:

جریان الکتریکی که از بدن انسان می گذرد، بستگی به دو عامل دارد اول اینکه مقاومت بدن و دوم فشار الکتریکی یا همان ولتاژ که بدن را تحت تأثیرات قرار می دهد و عامل اصلی برای شوک و نهایتاً مرگ انسان می باشد، در صورتیکه بتوانیم بنحوی از ورود و خروج جریان از بدن انسان جلوگیری نمائیم خطر برق گرفتگی ایجاد نخواهد شد و این کار با استفاده از وسایل ایمنی مانند دستکش عایق، کفش، فرش لاستیکی عایق و غیره امکان پذیر خواهد بود.

جریان الکتریکی را می توان به دو دسته تقسیم کرد.

الف: جریان مستقیم و ب:جریان متناوب

جریان مستقیم:

جریانی است که دارای دو قطب متمایز مثبت و منفی می باشد و جهت آن همواره ثابت است (بنا به فرض از قطب مثبت به طرف قطب منفی ) به عنوان مثال این نوع جریان توسط پیل یا باطری تولید می شود و یا توسط دستگاهی یکسو ساز که جریان متناوب را به مستقیم تبدیل می نماید.

مقاومتی که بدن انسان در مقابل جریان مستقیم از خود نشان می دهد بسیار بیشتر از جریان متناوب است، بطوریکه انسان می تواند تا 80 میلی آمپر جریان مستقیم را از بدن خود عبور دهد، بدون اینکه اثر مهمی در سیستم تنفسی و یا قلب بوجود آورد البته خطر دیگری که جریان مستقیم دارد الکترولیز (تجزیه) سریع خون است که می تواند موجب مرگ می شود.

ب: جریان متناوب:

جریانی است که در هر لحظه جهت و در نتیجه قطب های آن عوض می شود همانطوریکه قبلاً گفته شد بدن در مقابل جریان متناوب، ‌مقاومت کمتری از خود نشان می دهد و بر خلاف جریان مستقیم که تا 80 ميلی آمپر خطر جدی پیش نمی آمد دراین نوع جریان در25 میلی آمپر خطربرق گرفتگی وجود دارد نکته ای که در اینجا قابل بیان است این است که 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 بي خطر براي انسان در شرايط نرمال و عادي در فركانس 50 هرتز در برق متناوب بر اساس استاندارد انگليس حدود 50 ولت و بر اساس استاندارد آلمان 65 ولت مي باشد. و در رابطه با برق مستقيم يا دي سي بايد عرض كنم در هر دو استاندارد ياد شده (صدو بيست) 120 ولت را اعلام نموده اند و اين مسئله در حيوانات بصورت 25 ولت در برق متناوب و 60 ولت در برق مستقيم مي باشد.

 

آيا جريان برق AC از جريان برق DC خطرناك تر است ؟

در پاسخ به اين سؤال بايد گفت در شرايط مساوي ، بدليل وجود فركانس در جريان برق متناوب ( AC ) ، صدمات بيشتر و اين نوع جريان ها از جريان برق مستقيم (DC ) خطرناك تر هستند ، چرا كه تغيير مداوم جهت جريان در برق متناوب باعث ضربات شديدي بر سلسله اعصاب شده و باعث كاهش مقاومت بدن انسان نيزمي گردند و به همين دليل عبور جريان حدود 25 ميلي آمپر در فركانس 50 تا 60 هرتز مي تواند باعث از كار افتادن سيستم تنفسي و مرگ انسان شوند ، در صورتيكه جريان حدود 50 ميلي آمپر در برق مستقيم اين شرايط را موجب شده و باعث مرگ در انسان مي گردد. البته اين مقادير در استانداردهاي مختلف متفاوت هستند ولي اصل موضوع تفاوت نمي كند.

شايان ذكراست در جريانهاي برق متناوب (AC) با فرکانس 100 تا 200 کيلوهرتز نحوه اثر گذاري جريان برق روي بدن به جاي شوک و خارش به صورت حرارت ظاهر ميشود و اساسآ حرارت و سوختگي تنها اثرات شوک ناشي از عبور جريان با فرکانس هاي بالاي 100 کيلو هرتز ميباشند.

فرکانس يا بسامد :

تعداد دفعاتی که جهت جریان متناوب عوض می شود را فرکانس می گویند بعنوان مثال گفته می شود فرکانس برق شهر 50 هرتز است یعنی اینکه جهت جریان در هر ثانیه 50 مرتبه در سیم تغییر جهت می دهد ، بر خلاف برداشت و تصور ، مقاومت بدن با ازدیاد فرکانس کم نمی شود .

تجربه ثابت کرده که فرکانس 50 تا 400 هرتز مهلک ترین فرکانس می باشد.

فرکانس های بیشتر از ۴۰۰ هرتز فقط موجب سوختگی در محل گردیده است اگر چه فرکانس های کمتر از 50 هرتز خطر مرگ را کاهش می دهد ولی استفاده از آن باعث اتلاف مقادیر زیادی انرژی در خطوط می گردد که از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نیست.

اما برق گرفتگي چيست ؟

برق گرفتگي يكي از حوادث تقريباً شايعي است كه روز بروز همگام با صنعتي شدن زندگي انسان امروزي رو به تزايد بوده و صرف نظر از جنبه هاي خاص درماني و تبعات اجتماعي و رواني آن ، از نظر قانوني و قضايي نيز داراي اهميت فوق العاده اي مي باشد ، جنبه مهم قضيه از آنجا روشن مي شود كه ما هر روز شاهد حوادث شغلي ناگوار از اين دست ، در قشر كارگري جامعه خود هستيم كه ضمن مختل كردن روابط كارگر با كارفرما در موارد مرگ و مير با ايجاد نقص عضوي ، بعضاً در تشخيص و اثبات رابطه عليت و سببيت از نظر پزشكي قانوني نيز پيچيدگي خاص ايجاد مي نمايد ، لذا پرداختن به جوانب مختلف آن از جمله مسائل اپيدميولوژيك و علت ايجاد آن ، مفيد خواهد بود.

سالانه در آمريكا بيش از هزار مورد مرگ ناشي از صدمات الكتريكي اتفاق مي افتد و حدود 5% و يا بيشتر موارد بستري در مراكز سوختگي را شامل مي شود. در بچه ها لوازم خانگي و پريزهاي بدون حفاظ ، بيشترين صدمات الكتريكي را ايجاد مي كنند و در بالغين بخصوص كارگراني كه با لوازم الكتريكي و برق سروكار دارند ، حوادث شغلي شايعي محسوب مي گردد.

بطور كلي صدمه و مرگ در اثر جريان الكتريسيته نادر نبوده و در شرايط خانگي و صنعتي بكرات اتفاق مي افتد كه موجبات صدمه به پوست ، آسيب به ارگان ها و مرگ را فراهم مي آورد كه اين صدمات به اصطلاح برق گرفتگي يا Electrocution ناميده مي شوند.

الكتريسيته صدمه را به چهار مكانيسم يعني تماس مستقيم ، هدايت ، قوس الكتريكي حاصله و آتش سوزي ثانويه ايجاد مي نمايد و چهار عامل دخيل در برقگرفتگي از جمله نوع و شدت جريان ، كه ولتاژ بيش از 40 ولت كه خطرناك تلقي مي گردد و سطح تماس ، بدن با زمين و نوع جريان برق ( متناوب و مستقيم بودن ) و مدت زمان تماس از عوامل تعيين كننده شدت آسيب مي باشند و در حالت كلي حداقل شدت جريان و بدون عارضه قابل توجه 30 ميلي آمپر بوده و ولتاژ هاي كمتر از 1000 ولت ، به عنوان صدمات با ولتاژ پايين و بالاتر از آن بعنوان برق گرفتگي با تانسيون بالا كه معمولاً صدمات فيزيكي ثانويه آن كشنده مي باشند ، در نظر گرفته مي شوند. به بیان ساده تر میتوان برق گرفتگی را به صورت زیر تعریف کرد:

قرار گرفتن دو نقطه از بدن در مسير جريان برق ، موجب عبور جريان از بدن مي شود و با توجه به شدت و مدت عبور جريان ، برق گرفتگي بوجود مي آيد و ممكن است عواقب مختلفي نظير مرگ ، ناشي از ايست قلبي - سوختگي داخلي و سوختگي خارجي بدنبال داشته باشد। بعد از برق گرفتگي ممكن است كليه ها از كار بيفتد يا دست ها بدليل سوختگي داخلي قطع شوند و يا بعلت پرتاب شدن ( بعلت لرزش ناشي برق گرفتگي ) استخوانها دچار شكستگي گردند.

چگونه برق گرفتگي اتفاق مي افتد :

تمامي سطح زمين ، ديوارها و كف اتاقها در تمامي طبقات ، به عنوان يك نقطه از سيستم برق محسوب مي شود و اگر نقطه اي از بدن موجود زنده از يك طرف به زمين يا ديوارها وصل باشد و از طرف ديگر به سيم برق ( فاز يا نول ) يا بدنه فلزي دستگاه برقي ( يخچال ، كولر ، چرخ گوشت ...) تماس داشته باشد جريان برق از بدن عبور مي كند.بنابراين براي جلوگيري از برق گرفتگي بايستي اولاً از تماس مستقيم با سيمهاي برق ( فاز يا نول ) ، يا تماس غيرمستقيم ( با بدنه فلزي دستگاههاي برقي كه ممكن است اتصال داخلي دشته باشند ) جلوگيري كنيم و ثانياً اينكه هر وقت با وسايل برقي تماس داشته باشيم ( درب يخچال ، بدنه ، كولر ، چرخ گوشت و و... ) سعي كنيم از تماس دست يا پا به ديوار يا كف اتاق يا بدنه فلزي كابينت ها خودداري كنيم.

برق گرفتگي به دو دسته تقسيم مي شود :

1- با ولتاژهاي بالا 2- با ولتاژهاي پائين

در موارد با ولتاژ بالا ، حتماً بدن لازم نيست مستقيم با سيم يا كابل برق تماس داشته باشد بلكه ممكن است در فاصله چند متري هم جريان برق از هوا عبور كند و به بدن فرد منتقل شود و باعث برق گرفتگي شود.

در اين موارد هر چقدر ولتاژ برق و رطوبت هوا بالا باشد ، ميزان انتقال و آسيبي كه به بدن وارد مي شود بيشتر است.

موارد ولتاژ پائين بيشتر در خانه اتفاق مي افتد. مثلاً فرد از سيم لخت و يا وسايل برقي ، مخصوصاً آن دسته از وسايلي كه در آنها آب ريخته مي شود ، آسيب مي بيند. ممكن است از طريق كليد برق ، برق گرفتگي ايجاد شود. در برق گرفتگي با ولتاژ پائين بدن فرد دچار لرزش مي شود، حال آنكه در موارد با ولتاژ بالا بدليل گرفتگي عضلات ، منجر به اتصال دائم با آن وسيله خواهد شد.

پایان غم انگیز برق گرفتگی

مقاومت بافتي هم فاكتور مهمي بوده چرا كه جريان برق سعي در عبور از مسيري مي نمايد ، كه حداقل مقاومت را دارا باشد ، به همين دليل در اكثر موارد سطح فلكسور مچ دست و ساعد و اگزيلا گرفتار مي شوند، آقاي مان Mann و همكاران گزارش كردند ، كه در حدود 45% از بيماراني كه حدود 24 ساعت دكمپرسيون داشته اند ، آمپوتاسيون اندام به عمل آمده و در آنهايي كه دبريدمان و دكمپرسيون تأخيري داشته اند در 10% موارد آمپوتاسيون داشته اند.

تعداد جراحت حاصله از الكتريسيته ، بستگي به عوامل ذيل دارد :

1- مقدار انرژي الكتريكي

2- مدت زمان برقراري جريان

3- مقاومت پوست

4- مسير عبور جريان

الكتريسيته اثرات مستقيم روي قلب و ساقه مغزي داشته و آسيب به عروق ممكن است ، موجب آسيب هيپوكسيك در ميوكارد شود و نكروز ميوكارد با عواقب پارگي ديواره قلب و يا عضله پاپيلري ، ديده شده است ، ترومبوز اندام ها شايع است و تشخيص محل ورود و خروج جريان مهم است ، زيرا آسيب ناشي از جريان برق ، فقط در ارگان هايي كه بين اين دو محل قرار دارد ديده مي شود.

آسيب هاي نرولوژيك حاصله از الكتريسيته ناشي از :

1- عبور جريان از اعصاب و نخاع و مغز

2- ايست قلبي و انسفالوپاتي هيپوكسيك

3- تروماي ايجاد شده در سر ناشي از پرت شدن در اثر شوك الكتريكي باشد.

عوارض عصبي زودرس ناشي از برق گرفتگي مي تواند :

1- فشار عصبي

2- اضطراب و تحريك پذيري

3- فراموشي و اختلال حافظه باشد ،

علل مرگ تأخيري كه معمولاً 2% مي باشد، مي تواند ناشي از :

1- سپتي سمي

2- برونكو پنوموني

3- نارسايي كليوي

4- انفاركتوس ميوكارد باشد.

منبع وبلاگ اموزشی الکترونیک