Токов удар

Електрическият удар от изкуствени източници възниква в резултат на преминаването му през човешкото тяло. Симптомите могат да включват изгаряния на кожата, увреждане на вътрешни органи и меки тъкани, сърдечна аритмия и спиране на дишането. Диагнозата се поставя според клинични критерии и лабораторни данни. Лечението при електрически удар е поддържащо, агресивно - при тежки наранявания.

Въпреки че електрическите инциденти в дома (като докосване на електрически контакти или токов удар от малък уред) рядко водят до сериозни наранявания или последици, приблизително 400 инцидента с високо напрежение водят до смърт всяка година в Съединените щати.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

Патофизиология на електрическото увреждане

Традиционно, тежестта на електрическото нараняване зависи от шест фактора на Ковенховен:

• вид ток (постоянен или променлив);
• напрежение и мощност (и двете величини описват силата на тока);
• продължителност на експозицията (колкото по-дълъг е контактът, толкова по-тежко е увреждането);
• съпротивление на тялото и посока на тока (в зависимост от вида на увредената тъкан).

Въпреки това, напрежението на електрическото поле, по-нова концепция, изглежда е по-точен предсказващ фактор за тежестта на нараняването.

Фактори на Коуенховен. Променливият ток (AC) често променя посоката си. Това е видът ток, който обикновено захранва електрическите контакти в Съединените щати и Европа. Постоянният ток (DC) тече непрекъснато в една и съща посока. Това е токът, произвеждан от батериите. Дефибрилаторите и кардиовертерите обикновено доставят постоянен ток. Ефектът на променливия ток върху тялото зависи до голяма степен от неговата честота. Нискочестотният променлив ток (50-60 Hz) се използва в домакинските електрически контакти в Съединените щати (60 Hz) и Европа (50 Hz). Той може да бъде по-опасен от високочестотния променлив ток и 3-5 пъти по-опасен от постоянния ток със същото напрежение и ампераж. Нискочестотният променлив ток причинява продължително мускулно свиване (тетания), което може да замръзне ръката към източника на ток, като по този начин удължи електрическите ефекти. Постоянният ток (DC) обикновено причинява единично конвулсивно мускулно свиване, което обикновено отблъсква пострадалия от източника на ток.

Обикновено, както за променлив, така и за постоянен ток, колкото по-високо е напрежението (V) и токът, толкова по-голямо е електрическото нараняване (при една и съща продължителност на експозиция). Битовият ток в Съединените щати варира от 110 V (стандартен електрически контакт) до 220 V (голям уред като сушилня). Токът с високо напрежение (>500 V) обикновено причинява дълбоки изгаряния, докато токът с ниско напрежение (110-220 V) обикновено причинява мускулен спазъм или тетания, замразявайки пострадалия към източника на ток. Прагът за възприемане на постоянен ток, влизащ в ръката, е приблизително 5-10 mA; за променлив ток при 60 Hz прагът е средно 1-10 mA. Максималният ток, който може не само да предизвика свиване на флексорите на ръката, но и да позволи на ръката да освободи източника на ток, се нарича „ток на отпускане“. Големината на тока на отпускане варира в зависимост от телесното тегло и мускулната маса. За човек със среден ръст и тегло 70 кг, токът на освобождаване е приблизително 75 mA за постоянен ток и приблизително 15 mA за променлив ток.

Променлив ток с ниско напрежение и честота 60 Hz, преминаващ през гръдния кош за една секунда, може да предизвика камерно мъждене с токове от едва 60-100 mA; за постоянен ток са необходими приблизително 300-500 mA. Ако токът се прилага директно към сърцето (напр. чрез сърдечен катетър или електроди на пейсмейкър), токове <1 mA (променлив или постоянен ток) могат да предизвикат камерно мъждене.

Количеството разпръсната топлинна енергия на висока температура е равно на силата на тока и времето на съпротивление. По този начин, при всяка сила на тока и продължителност на експозиция, дори най-устойчивата тъкан може да бъде увредена. Електрическото съпротивление на тъканта, измерено в Ohm/cm2, се определя предимно от съпротивлението на кожата. Дебелината и сухотата на кожата увеличават съпротивлението; сухата, добре кератинизирана, непокътната кожа има средна стойност на съпротивлението от 20 000-30 000 Ohm/cm2. За мазолиста длан или крак съпротивлението може да достигне 2-3 милиона Ohm/cm2. За влажна, тънка кожа съпротивлението е средно 500 Ohm/cm2. Съпротивлението на увредена кожа (напр. порязване, ожулване, убождане с игла) или влажни лигавици (напр. уста, ректум, вагина) може да не е по-високо от 200-300 Ohm/cm2. Ако съпротивлението на кожата е високо, в нея може да се разсее много електрическа енергия, което води до големи изгаряния на входните и изходните точки на тока с минимални вътрешни повреди. Ако съпротивлението на кожата е ниско, изгарянията на кожата са по-малко обширни или липсват, но във вътрешните органи може да се разсее повече електрическа енергия. По този начин, липсата на външни изгаряния не изключва липсата на електрическа травма, а тежестта на външните изгаряния не определя тяхната тежест.

Увреждането на вътрешните тъкани зависи също от тяхното съпротивление и допълнително от плътността на електрическия ток (ток на единица площ; енергията е по-концентрирана, когато същият поток преминава през по-малка площ). По този начин, ако електрическата енергия навлезе през ръката (предимно през тъкани с по-ниско съпротивление, като мускули, съдове, нерви), плътността на електрическия ток се увеличава в ставите, поради значителния дял от площта на напречното сечение на ставата, състояща се от тъкани с по-високо съпротивление (напр. кости, сухожилия), в които обемът на тъканите с по-ниско съпротивление е намален. По този начин увреждането на тъканите с по-ниско съпротивление (връзки, сухожилия) е по-изразено в ставите на крайника.

Посоката на тока (контурата), преминаващ през жертвата, определя кои структури на тялото са увредени. Тъй като променливият ток непрекъснато и напълно променя посоката си, често използваните термини „вход“ и „изход“ не са напълно подходящи. Термините „източник“ и „земя“ се считат за най-точни. Типичен „източник“ е ръката, следвана от главата. Кракът е свързан със „земя“. Токът, преминаващ по пътя „ръка-ръка“ или „ръка-крак“, обикновено преминава през сърцето и може да причини аритмия. Този път на тока е по-опасен от преминаването от единия крак на другия. Токът, преминаващ през главата, може да увреди централната нервна система.

Сила на електрическото поле. Силата на електрическото поле определя степента на увреждане на тъканите. Например, преминаването на ток от 20 000 волта (20 kV) през главата и цялото тяло на човек с височина около 2 м създава електрическо поле от приблизително 10 kV/m. По същия начин, ток от 110 волта, преминаващ само през 1 cm тъкан (например през устната на бебе), създава електрическо поле от 11 kV/m; ето защо нисковолтов ток, преминаващ през малък обем тъкан, може да причини също толкова тежки увреждания, колкото и високоволтов ток, преминаващ през голям обем тъкан. Обратно, ако напрежението се разглежда предимно, а не силата на електрическото поле, леки или незначителни електрически наранявания могат да бъдат класифицирани като наранявания от високо напрежение. Например, електрическият удар, който човек получава от триене на крака си в килим през зимата, съответства на напрежение от хиляди волта.

Патология на токовия удар

Излагането на нисковолтови електрически полета причинява незабавно неприятно усещане (подобно на шок), но рядко води до сериозни или необратими увреждания. Излагането на високоволтови електрически полета може да причини термично или електрохимично увреждане на вътрешните тъкани, което може да включва хемолиза, коагулация на протеини, коагулативна некроза на мускулни и други тъкани, съдова тромбоза, дехидратация и разкъсвания на мускули и сухожилия. Излагането на високоволтови електрически полета може да доведе до масивен оток, който се получава в резултат на венозна коагулация, мускулен оток и развитие на компартмент синдром. Масивният оток може също да причини хиповолемия и артериална хипотония. Разрушаването на мускулите може да причини рабдомиолиза и миоглобинурия. Миоглобинурията, хиповолемията и артериалната хипотония увеличават риска от остра бъбречна недостатъчност. Възможни са и електролитни дисбаланси. Последиците от органната дисфункция не винаги корелират с количеството разрушена тъкан (например, камерно мъждене може да възникне на фона на относително незначително разрушаване на сърдечния мускул).

Симптоми на токов удар

Изгарянията могат да бъдат рязко очертани по кожата, дори когато токът прониква неравномерно в по-дълбоки тъкани. Тежки неволеви мускулни контракции, гърчове, камерно мъждене или спиране на дишането могат да възникнат поради увреждане на ЦНС или мускулна парализа. Увреждането на мозъка или периферните нерви може да причини различни неврологични дефицити. Сърдечен арест е възможен без изгаряния при инцидент в баня [когато мокър (заземен) човек влезе в контакт с мрежов ток 110 V (напр. от сешоар или радио)].

Малки деца, които хапят или смучат удължени жици, могат да получат изгаряния на устата и устните. Такива изгаряния могат да причинят козметични деформации и да нарушат растежа на зъбите, долната и горната челюст. Приблизително 10% от тези деца получават кървене от букалните артерии, след като крастата се отдели на 5-ия до 10-ия ден.

Електрическият удар може да причини силни мускулни контракции или падания (например от стълба или покрив), водещи до изкълчвания (електрическият удар е една от малкото причини за задно изкълчване на рамото), фрактури на гръбначния стълб и други кости, увреждане на вътрешни органи и загуба на съзнание.

Диагностика и лечение на токов удар

Преди всичко е необходимо да се прекъсне контактът на пострадалия с източника на ток. Най-добре е източникът да се изключи от мрежата (чрез включване на превключвателя или издърпване на щепсела от контакта). Ако е невъзможно бързото изключване на тока, пострадалият трябва да се издърпа далеч от източника на ток. При ток с ниско напрежение спасителите първо трябва да се изолират добре, а след това, използвайки изолационен материал (например плат, суха пръчка, гума, кожен колан), да отблъснат пострадалия от тока чрез удари или дърпане.

Внимание: Ако линията е под високо напрежение, не се опитвайте да освободите пострадалия, докато линията не бъде обеззаредена. Разграничаването на високоволтови от нисковолтови линии не винаги е лесно, особено на открито.

Пострадалият, освободен от тока, се преглежда за признаци на сърдечен и/или дихателен арест. След това се започва лечение на шок, който може да е резултат от травма или масивни изгаряния. След приключване на първоначалната ресусцитация пациентът се преглежда изцяло (от глава до пети).

При пациенти без симптоми, при липса на бременност, съпътстващи сърдечни заболявания и в случаи на краткотрайно излагане на битов ток, в повечето случаи няма значителни вътрешни или външни увреждания и те могат да бъдат изпратени у дома.

При други пациенти е необходимо да се определи целесъобразността на извършване на ЕКГ, пълна кръвна картина, определяне на концентрацията на сърдечно-мускулни ензими, общ анализ на урината (по-специално за откриване на миоглобинурия). В продължение на 6-12 часа се извършва сърдечно наблюдение при пациенти с аритмии, болка в гърдите, други клинични признаци, показващи възможни сърдечни нарушения; и евентуално при бременни жени и пациенти със сърдечна анамнеза. В случаи на нарушено съзнание се извършва компютърна томография или ядрено-магнитен резонанс.

Болката от електрическо изгаряне се лекува с интравенозни опиоидни аналгетици, като дозата се титрира внимателно. При миоглобинурия, алкализирането на урината и поддържането на адекватна диуреза (около 100 ml/h при възрастни и 1,5 ml/kg на час при деца) намалява риска от бъбречна недостатъчност. Стандартните формули за обемно заместване на течности, базирани на площта на изгарянето, подценяват дефицита на течности при електрически изгаряния, което прави използването им неподходящо. Хирургичното отстраняване на голям обем увредена мускулна тъкан може да намали риска от бъбречна недостатъчност, дължаща се на миоглобинурия.

Адекватната профилактика срещу тетанус и грижите за рани от изгаряния са от съществено значение. Всички пациенти със значителни електрически изгаряния трябва да бъдат насочени към специализирано отделение за изгаряния. Децата с изгаряния на устните трябва да бъдат прегледани от детски зъболекар или орален хирург с опит в лечението на такива наранявания.

[ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]

Предотвратяване на токов удар

Електрическите устройства, които могат да влязат в контакт с тялото, трябва да бъдат изолирани, заземени и свързани към мрежа, оборудвана със специални устройства за незабавно изключване на електрическото устройство от източника на захранване. Използването на прекъсвачи, които изключват веригата при изтичане на ток само от 5 mA, е най-ефективно за предотвратяване на токов удар и електрически наранявания и следователно те трябва да се използват на практика.