Elektrický prúd je veľmi podobný toku vody, len namiesto toho, aby sa jeho molekuly pohybovali po rieke, nabité častice sa pohybujú pozdĺž vodiča.
Aby elektrický prúd mohol prechádzať telom, musí sa stať súčasťou elektrického obvodu.
DC a AC
Miera škodlivého účinku elektrického prúdu na ľudské telo bude závisieť od jeho typu.
Ak prúd tečie iba jedným smerom, nazýva sa jednosmerný prúd (DC).
Ak prúd mení smer, nazýva sa to striedavý (AC). Striedavý prúd je najlepší spôsob prenosu elektriny na veľké vzdialenosti.
Striedavý prúd s rovnakým napätím ako jednosmerný je nebezpečnejší a má horšie následky. Pôsobenie elektrického prúdu na ľudské telo v tomto prípade môže spôsobiť účinok "zmrazenia svalov ruky." To znamená, že dôjde k takej silnej kontrakcii svalov (tetánia), ktorú človek nebude schopný prekonať.
Spôsoby, ako ich získaťhit
Ak sa niekto dotkne vodivej časti, ako je napríklad holý drôt, dôjde k priamemu kontaktu s elektrinou. V súkromných domoch je to možné v zriedkavých prípadoch. K nepriamemu kontaktu dochádza pri interakcii s akýmkoľvek zariadením alebo elektrickým spotrebičom a v dôsledku poruchy alebo porušenia pravidiel skladovania a prevádzky môže dôjsť k zásahu puzdra zariadenia.
Zábavný fakt: Prečo vtáky nikdy nezabíjajú elektrickým prúdom zo sedenia na kábloch?
Je to preto, že medzi vtákom a napájacím káblom nie je žiadny rozdiel v napätí. Koniec koncov, nedotýka sa zeme, ako každý iný kábel. Preto sa napätie vtáka a kábla zhodujú. Ale ak sa náhle krídlo vtáka dotkne, povedzme, kovového vinutia na stĺpe, elektrický šok na seba nenechá dlho čakať.
Sila nárazu a jeho dôsledky
V krátkosti sa zamyslime nad vplyvom elektrického prúdu na ľudské telo:
| Elektrický prúd | Efekt |
| Menej ako 1 mA | Nevnímané |
| 1mA | Brnenie |
| 5 mA | Trochu šok. Nebolí to. Človek ľahko pustí zdroj prúdu. Nedobrovoľná reakcia môže mať za následok nepriame zranenie |
| 6-25 mA (samica) | Bolestivé šoky. Strata svalovej kontroly |
| 9-30 mA (Muž) | „Nevydané“aktuálne. Osoba môže byť odhodená od zdroja energie. Silná mimovoľná reakcia môže viesť k nedobrovoľnému zraneniu |
| 50 až 150 mA | Silná bolesť. Zastavenie dýchania. Svalové reakcie. Možná smrť |
| 1 až 4, 3 A | Fibrilácia srdca. Poškodenie nervových zakončení. Pravdepodobná smrť |
| 10 A | Zastavenie srdca, ťažké popáleniny. Najpravdepodobnejšia smrť |
Keď prúd preteká telom, nervový systém zažije elektrický šok. Intenzita dopadu závisí najmä od sily prúdu, jeho dráhy telom, dĺžky kontaktu. V extrémnych prípadoch šok spôsobuje narušenie normálneho fungovania srdca a pľúc, čo vedie k bezvedomiu alebo smrti. Typy pôsobenia elektrického prúdu na ľudské telo sa delia podľa toho, aké komplikácie tento prúd telu spôsobil.
Elektrolýza
Je to jednoduché: elektrický výboj prispeje k zmene chemického zloženia krvi a iných tekutín v tele. Čo ďalej ovplyvní fungovanie všetkých systémov ako celku. Ak jednosmerný prúd prechádza tkanivami tela niekoľko minút, začína ulcerácia. Tieto vredy, aj keď zvyčajne nie sú smrteľné, môžu byť bolestivé a dlho sa hoja.
Burns
Tepelný účinok elektrického prúdu na ľudský organizmus sa prejavuje vo forme popálenín. Keď elektrický prúd prechádza akoukoľvek látkou, ktorá máelektrický odpor, uvoľňuje sa teplo. Množstvo tepla závisí od rozptýleného výkonu.
Popáleniny elektrickým prúdom sú často najpozoruhodnejšie v blízkosti miesta vstupu prúdu do tela, hoci vnútorné popáleniny sú celkom bežné a ak nie sú smrteľné, môžu spôsobiť dlhodobé a bolestivé zranenie.
Svalové kŕče
Dráždi a stimuluje živé tkanivá, elektrický výboj sa dostane do svalu, sval sa začne neprirodzene a kŕčovito zmenšovať. V práci tela sú rôzne poruchy. Takto sa prejavuje biologický účinok elektrického prúdu na ľudský organizmus. Predĺžená mimovoľná svalová kontrakcia spôsobená vonkajším elektrickým stimulom má jeden nešťastný následok, keď osoba, ktorá drží elektrický predmet, nie je schopná ho uvoľniť.
Zastavenie dýchania a srdca
Svaly medzi rebrami (medzirebrové svaly) sa musia opakovane sťahovať a uvoľňovať, aby človek mohol dýchať. Predĺžená kontrakcia týchto svalov teda môže brániť dýchaniu.
Srdce je svalový orgán, ktorý sa musí neustále sťahovať a relaxovať, aby mohol vykonávať svoju funkciu krvnej pumpy. Predĺžená kontrakcia srdcových svalov bude tento proces rušiť a viesť k jeho zastaveniu.
Ventrikulárna fibrilácia
Komory sú komory zodpovedné za pumpovanie krvi zo srdca. Keď dôjde k elektrickému šoku, komorové svalstvo bude nepravidelné, nekonzistentnézášklby v dôsledku toho prestane fungovať funkcia „pumpovania“v srdci. Tento faktor môže byť fatálny, ak sa vo veľmi krátkom čase nenapraví.
Komorová fibrilácia môže byť spôsobená veľmi malými elektrickými stimulmi. Stačí prúd 20 μA prechádzajúci priamo srdcom. Z tohto dôvodu je väčšina úmrtí spôsobená komorovou fibriláciou.
Faktory prirodzenej obrany
Telo má svoj vlastný odpor voči pôsobeniu elektrického prúdu na ľudské telo vo forme kože. Závisí to však od mnohých faktorov: od časti tela (hrubšia alebo tenšia pokožka), vlhkosti pokožky a oblasti tela, ktorá je postihnutá. Suchá a mokrá pokožka má veľmi rozdielne hodnoty odolnosti, no nie sú jediným aspektom, ktorý treba zvážiť pri zásahu elektrickým prúdom. Zárezy a hlboké odreniny prispievajú k výraznému zníženiu odolnosti. Odolnosť pokožky bude samozrejme závisieť aj od výkonu prichádzajúceho prúdu. No predsa len je veľa prípadov, keď človek v dôsledku vysokej odolnosti kože okrem nepríjemného úrazu elektrickým prúdom neutrpel ani jeden úraz elektrickým prúdom. Pôsobenie elektrického prúdu na ľudské telo neprinieslo žiadne nežiaduce následky.
Ako zabrániť úrazu elektrickým prúdom
Prevencia úrazu elektrickým prúdom, najmä v každodennom živote, je predpokladom bezpečného života. Izolácia sa používa pre všetky časti pod prúdom. Napríklad káble sú izolované elektrické vodiče, čo umožňuje ich použitie bez rizika úrazu elektrickým prúdom a vypínače osvetlenia v krabici zabraňujú prístupu k živým častiam.
Existujú špeciálne nízkonapäťové zariadenia, ktoré poskytujú dodatočnú ochranu pred úrazom elektrickým prúdom.
RCD (zariadenia na zvyškový prúd) môžu poskytnúť dodatočnú elektrickú bezpečnosť. Vplyv elektrického prúdu na ľudské telo bude v tomto prípade nulový. Toto zariadenie v prípade nechceného úniku v priebehu niekoľkých sekúnd vypne poškodenú časť elektrického vedenia alebo pokazený elektrospotrebič, čím človeka nielen ušetrí od príjmu prúdu, ale aj ochráni pred požiarom.
Difavtomat má okrem vyššie popísaných funkcií aj ochranu proti preťaženiu a skratu.
Je dôležité zabezpečiť, aby všetky elektrické práce v domácnosti vykonával kvalifikovaný elektrikár, ktorý má technické znalosti a skúsenosti na zaistenie bezpečnosti práce.
Sila elektriny v živých bytostiach
Elektrochemická energia sa vyrába v každej bunke každého živého organizmu. Nervový systém zvieraťa alebo človeka vysiela svoje signály prostredníctvom elektrochemických reakcií.
V moderne zohráva úlohu prakticky každý elektrochemický proces a jeho technologická aplikácialiek.
Film o Frankensteinovi využíva špecifický účinok elektrického prúdu na ľudské telo. Sila elektriny premení mŕtveho muža na živé monštrum. Hoci použitie elektriny v takomto kontexte stále nie je možné, na fungovanie nášho tela sú potrebné elektrochemické sily. Pochopenie týchto síl veľmi pomohlo rozvoju medicíny.
Pôsobenie elektrického prúdu: prvé experimenty
Od roku 1730, po experimentoch Stephena Graya s prenosom elektrického prúdu na diaľku, v priebehu nasledujúcich päťdesiatich rokov, iní vedci zistili, že dotyk elektricky nabitej tyče môže spôsobiť stiahnutie svalov mŕtvych zvierat. Typickým príkladom vplyvu elektrického prúdu na biologický objekt je séria experimentov talianskeho lekára, fyzika a biológa Luigiho Galvaniho, ktorý je považovaný za jedného zo zakladateľov elektrochémie. V týchto experimentoch poslal elektrický prúd cez nervy do žabej nohy, čo spôsobilo svalovú kontrakciu a pohyb končatiny.
Koncom devätnásteho storočia začali niektorí lekári skúmať vplyv elektrického prúdu na ľudské telo, nie však mŕtve, ale živé! To im umožnilo vytvoriť podrobnejšie mapy svalového systému, ktoré boli predtým nedostupné.
Elektroterapia a triky
Počas osemnásteho a začiatku devätnásteho storočia sa elektrický prúd používal všade. Lekári, vedci a šarlatáni, nie vždy sa od seba odlišovali, používali elektrochemické výboje na liečbu akejkoľvek choroby, najmä paralýzy aischias.
V tom istom čase sa objavili špecifické predstavenia, desivé a vedúce k divokej radosti. Ich podstatou bolo oživenie mŕtvoly. V tejto veci uspel Giovanni Aldini, ktorý pomocou elektrického prúdu „ožil“mŕtveho muža: otvoril oči, pohol končatinami a vstal.
Aktuálne v modernej medicíne
Vplyv elektrického prúdu na ľudský organizmus možno okrem liečby (napríklad fyzioterapie) využiť aj na včasné odhalenie zdravotných problémov. Špeciálne záznamové zariadenia teraz menia prirodzenú elektrickú aktivitu tela na grafy, ktoré potom lekári používajú na analýzu abnormalít. Lekári teraz diagnostikujú abnormality srdca pomocou elektrokardiogramov (EKG), poruchy mozgu pomocou elektroencefalogramov (EEG) a stratu nervovej funkcie pomocou elektromyogramov (EMG).
Život cez elektrický prúd
Jedným z najdramatickejších spôsobov využitia elektriny je defibrilácia, ktorá sa vo filmoch niekedy zobrazuje ako „spustenie“srdca, ktoré už prestalo fungovať.
Spustenie krátkeho výbuchu značnej veľkosti môže niekedy (ale veľmi zriedkavo) reštartovať srdce. Častejšie sa však na korekciu arytmie a obnovenie jej normálneho stavu používajú defibrilátory. Moderné automatizované externé defibrilátory dokážu zaznamenať elektrickú aktivitu srdca, určiť fibriláciusrdcových komôr a potom na základe týchto faktorov vypočítajte množstvo prúdu potrebného pre pacienta. Na mnohých verejných miestach sú teraz defibrilátory, takže elektrický prúd a jeho účinok na ľudské telo v tomto prípade zabráni úmrtiam spôsobeným srdcovou dysfunkciou.
Treba spomenúť aj umelé kardiostimulátory, ktoré kontrolujú tlkot srdca. Tieto zariadenia sa implantujú pod kožu alebo pod svaly hrudníka pacienta a prenášajú impulzy elektrického prúdu približne 3 V cez elektródu a srdcový sval. To stimuluje normálny srdcový rytmus. Moderné kardiostimulátory môžu vydržať až 14 rokov, kým ich bude potrebné vymeniť.
Pôsobenie elektrického prúdu na ľudské telo sa stalo samozrejmosťou, a to nielen v medicíne, ale aj vo fyzioterapii.
