Skutki przepływu prądu elektrycznego przez organizm człowieka

Wpis swoim zakresem obejmuje omówienie skutków przepływu prądu elektrycznego przez organizm człowieka. Dołączone wideo prezentuje zakres materiału będącego częścią szkolenia SEP 1kV. Materiał dostępny również jako pliki do pobrania.

Potencjał elektryczny, a napięcie elektryczne

Mówiąc o napięciu elektrycznym należy mieć na myśli różnicę potencjałów, jaka istnieje między dwoma punktami obwodu elektrycznego, to właśnie ona stanowi zagrożenie dla organizmów żywych.

Przepływ prądu elektrycznego – zależy od rezystancji obwodu elektrycznego i przyłożonej doń różnicy potencjałów, która to wymusza jego przepływ po najkrótszej drodze oporu, w celu wyrównania potencjałów.

Sytuacja, w której człowiek stanowi drogę przepływu prądu elektrycznego nie powinna mieć nigdy miejsca. Jednak pomimo wszelkich starań może się tak zdarzyć, że człowiek będzie tworzył zamknięty obwód elektryczny i wówczas przez jego organizm popłynie prąd elektryczny.

Przepływ prądu elektrycznego przez organizm żywy wywołuje skutki fizyczne (np. cieplne), chemiczne (np. elektroliza płynów ustrojowych) lub biologiczne (np. zaburzenia czynności życiowych), które ogólnie można nazwać porażeniem elektrycznym.

Warto zwrócić uwagę, że nie rozważa się niebezpieczeństwa związanego z występowaniem potencjału. Potencjał elektryczny nie stanowi sam w sobie zagrożenia dla organizmu człowieka, jednak różnica potencjałów stanowi niezwykłe zagrożenie, jeśli zostanie przyłożona do organizmu człowieka. Napięcie elektryczne jest parametrem pośrednim, ponieważ jego wartość ma wpływ na wartość płynącego prądu elektrycznego przez organizm człowieka, który to wywołuje negatywne, a niekiedy tragiczne dla niego skutki.

W danych statystycznych dotyczących śmiertelnych wypadków w wyniku porażenia prądem elektrycznym (Rys. 1) na przestrzeni więcej niż 30 lat nie widać znaczącej zmiany odnośnie ich ilości. Nie oznacza to jednak, że nie dokonał się w tym okresie postęp w zakresie bezpieczeństwa. Wówczas dokonał się wielokrotny wzrost zużycia energii elektrycznej oraz zwiększenie liczby i różnorodności odbiorników, a utrzymanie na coraz to niższym poziomie liczby śmiertelnych wypadków, można uważać za pewnego rodzaju sukces w dziedzinie bezpieczeństwa. 

Rys. 1. Statystyka wypadków śmiertelnych wskutek porażenia prądem elektrycznym w Polsce (1), w Niemczech (2) oraz Austrii (3). Linie ciągłe – całkowita liczba wypadków, linia kreskowa – wypadki przy niskim napięciu

Skutki działania prądu elektrycznego na organizmy żywe rozważa się jako bezpośrednie lub pośrednie.

Skutki bezpośrednie zależą głównie od rodzaju przepływającego prądu elektrycznego (stały, przemienny), jego wartości natężenia, częstotliwości, czasu trwania, a także drogi przepływu w organizmie. Ponadto są one uwarunkowane indywidualnymi cechami organizmu oraz jego stanu biologicznego.

Skutki bezpośrednie nazywa się również skutkami patofizjologicznymi, do których zalicza się:

• mrowienie,
• ból,
• skurcze mięśni,
• podwyższone ciśnienie krwi,
• zatrzymanie akcji serca,
• fibrylacja komór serca.

Fibrylacje komór serca uważa się za główną przyczynę rażeń ze skutkiem śmiertelnym.