Električna struja je vrlo slična protoku vode, samo što umjesto da se njeni molekuli kreću niz rijeku, nabijene čestice se kreću duž provodnika.
Da bi električna struja tekla kroz tijelo, ona mora postati dio električnog kola.
DC i AC
Stepen štetnog dejstva električne struje na ljudsko telo zavisiće od njenog tipa.
Ako struja teče samo u jednom smjeru, naziva se jednosmjerna struja (DC).
Ako struja promijeni smjer, naziva se naizmjenična (AC). Naizmjenična struja je najbolji način za prijenos električne energije na velike udaljenosti.
AC sa istim naponom kao DC je opasniji i uzrokuje gore posljedice. Djelovanje električne struje na ljudsko tijelo u ovom slučaju može izazvati efekat "smrzavanja mišića šake". Odnosno, doći će do tako jake mišićne kontrakcije (tetanije) koju osoba neće moći savladati.
Načini da dobijetehit
Direktan kontakt sa strujom će se desiti kada neko dodirne provodljivi deo, kao što je gola žica. U privatnim kućama to je moguće u rijetkim slučajevima. Do indirektnog kontakta dolazi kada dođe do interakcije sa bilo kojom opremom ili električnim uređajem, a zbog kvara ili kršenja pravila skladištenja i rada, kućište uređaja može biti šokirano.
Zabavna činjenica: Zašto ptice nikada nisu pogođene strujom zbog sjedenja na kablovima?
To je zato što nema razlike u naponu između ptice i kabla za napajanje. Uostalom, ne dodiruje zemlju, kao bilo koji drugi kabel. Dakle, napon ptice i kabla se poklapaju. Ali ako iznenada krilo ptice dodirne, recimo, metalni namotaj na stubu, strujni udar neće dugo potrajati.
Snaga udara i njene posljedice
Razmotrimo ukratko uticaj električne struje na ljudski organizam:
| Električna struja | Efekat |
| ispod 1 mA | Nije zapaženo |
| 1mA | Trnci |
| 5mA | Mali šok. Ne boli. Osoba će lako napustiti trenutni izvor. Nehotična reakcija može dovesti do indirektne ozljede |
| 6-25 mA (ženski) | Bolni šokovi. Gubitak kontrole mišića |
| 9-30 mA (muški) | "Neobjavljena" aktuelna. Osoba može biti odbačena od izvora napajanja. Jaka nevoljna reakcija može dovesti do nevoljne ozljede |
| 50 do 150 mA | Jaka bol. Zaustavljanje disanja. Mišićne reakcije. Moguća smrt |
| 1 do 4, 3 A | Fibrilacija srca. Oštećenje nervnih završetaka. Vjerovatna smrt |
| 10 A | Srčani zastoj, teške opekotine. Najvjerovatnija smrt |
Kada struja teče kroz tijelo, nervni sistem doživljava električni udar. Intenzitet udara zavisi uglavnom od jačine struje, njenog puta kroz telo i trajanja kontakta. U ekstremnim slučajevima, šok uzrokuje poremećaj u normalnom funkcioniranju srca i pluća, što dovodi do nesvijesti ili smrti. Vrste djelovanja električne struje na ljudski organizam dijele se u zavisnosti od toga kakve komplikacije struja izaziva na tijelu.
Elektroliza
Jednostavno: strujni udar će doprinijeti promjeni hemijskog sastava krvi i drugih tekućina u tijelu. Što će dodatno uticati na rad svih sistema u cjelini. Ako jednosmjerna struja prolazi kroz tkiva tijela nekoliko minuta, počinje ulceracija. Ovi čirevi, iako obično nisu smrtonosni, mogu biti bolni i treba im dugo vremena da se zacijele.
Burns
Termičko dejstvo električne struje na ljudski organizam manifestuje se u obliku opekotina. Kada električna struja prođe kroz bilo koju tvar koja imaelektrični otpor, oslobađa se toplota. Količina toplote zavisi od snage koja se troši.
Električne opekotine su često najuočljivije u blizini mjesta trenutnog ulaska u tijelo, iako su unutrašnje opekotine prilično česte i, ako nisu smrtonosne, mogu uzrokovati dugotrajne i bolne ozljede.
Mišićni grčevi
Nadražujući i stimulirajući živa tkiva, električno pražnjenje ulazi u mišić, mišić neprirodno i grčevito počinje da se smanjuje. Postoje različiti poremećaji u radu organizma. Tako se manifestuje biološki efekat električne struje na ljudski organizam. Produžena nevoljna kontrakcija mišića uzrokovana vanjskim električnim stimulusom ima jednu nesretnu posljedicu kada osoba koja drži električni predmet nije u stanju da ga oslobodi.
Respiratorni i srčani zastoj
Mišići između rebara (međurebarni mišići) moraju se više puta skupljati i opuštati da bi osoba mogla disati. Stoga, produžena kontrakcija ovih mišića može ometati disanje.
Srce je mišićni organ koji se mora stalno skupljati i opuštati da bi obavljao svoju funkciju pumpe krvi. Produžena kontrakcija srčanih mišića će ometati ovaj proces i dovesti do njegovog zaustavljanja.
Ventrikularna fibrilacija
Vetrikule su komore odgovorne za pumpanje krvi iz srca. Kada dođe do strujnog udara, ventrikularna muskulatura će se podvrgnuti nepravilnoj, nekonzistentnojtrzanja, kao rezultat toga, funkcija "pumpanja" u srcu će prestati raditi. Ovaj faktor može biti fatalan ako se ne ispravi u vrlo kratkom vremenskom periodu.
Ventrikularna fibrilacija može biti uzrokovana vrlo malim električnim podražajima. Dovoljna je struja od 20 μA koja prolazi direktno kroz srce. Iz tog razloga je većina smrti uzrokovana ventrikularnom fibrilacijom.
Prirodni faktori odbrane
Tijelo ima sopstvenu otpornost na djelovanje koje električna struja vrši na ljudsko tijelo u obliku kože. Međutim, to ovisi o mnogim faktorima: o dijelu tijela (deblja ili tanja koža), vlažnosti kože i području tijela koje je zahvaćeno. Suva i mokra koža imaju vrlo različite vrijednosti otpora, ali nisu jedini aspekt koji treba uzeti u obzir kada se nosite sa električnim udarom. Posekotine i duboke abrazije doprinose značajnom smanjenju otpora. Naravno, otpor kože će zavisiti i od snage dolazeće struje. Ali ipak, ima mnogo slučajeva kada zbog visokog otpora kože osoba, osim neugodnog strujnog udara, nije zadobila niti jednu strujnu ozljedu. Djelovanje električne struje na ljudski organizam nije donijelo nikakve neželjene posljedice.
Kako spriječiti strujni udar
Prevencija strujnih udara, posebno u svakodnevnom životu, je preduslov za siguran život. Izolacija se koristi za sve dijelove koji vode struju. Na primjer, kablovi su izolirane električne žice, što im omogućava da se koriste bez opasnosti od strujnog udara, a sklopke za svjetlo u kutiji sprječavaju pristup dijelovima pod naponom.
Postoje posebni niskonaponski uređaji koji pružaju dodatnu zaštitu od strujnog udara.
RCD-ovi (uređaji sa diferencijalnom strujom) mogu pružiti dodatnu električnu sigurnost. Učinak električne struje na ljudsko tijelo u ovom slučaju bit će nula. Ovaj uređaj će, u slučaju neželjenog curenja, isključiti oštećeni dio električne instalacije ili neispravan električni uređaj za nekoliko sekundi, što ne samo da će osobu spasiti od primanja struje, već je i zaštititi od požara.
Difavtomat, pored gore opisanih karakteristika, ima zaštitu od preopterećenja i kratkih spojeva.
Važno je osigurati da sve električne radove u kući obavlja kvalifikovani električar koji ima tehničko znanje i iskustvo kako bi posao bio siguran.
Moć električne energije u živim bićima
Elektrohemijska energija se proizvodi u svakoj ćeliji svakog živog organizma. Nervni sistem životinje ili čoveka šalje svoje signale putem elektrohemijskih reakcija.
Praktično svaki elektrohemijski proces i njegova tehnološka primena igra ulogu u modernomlijek.
Film o Frankenštajnu koristi specifično dejstvo električne struje na ljudski organizam. Snaga struje pretvara mrtvog čovjeka u živo čudovište. Iako upotreba električne energije u takvom kontekstu još uvijek nije moguća, elektrohemijske sile su neophodne za funkcioniranje našeg tijela. Razumijevanje ovih sila uvelike je pomoglo razvoju medicine.
Djelovanje električne struje: prvi eksperimenti
Od 1730. godine, nakon eksperimenata Stephena Graya u prenošenju električne struje na daljinu, u narednih pedeset godina, drugi istraživači su otkrili da dodir električno nabijenog štapa može uzrokovati kontrakciju mišića mrtvih životinja. Tipičan primjer utjecaja električne struje na biološki objekt je serija eksperimenata italijanskog liječnika, fizičara i biologa Luigija Galvanija, koji se smatra jednim od osnivača elektrohemije. U ovim eksperimentima, on je slao električnu struju kroz živce do žablje noge, što je izazvalo kontrakciju mišića i pomicanje udova.
Krajem devetnaestog veka, neki lekari su počeli da proučavaju dejstvo električne struje na ljudsko telo, ali ne mrtvo, već živo! To im je omogućilo da naprave detaljnije mape mišićnog sistema koje ranije nisu bile dostupne.
Elektroterapija i trikovi
Tokom osamnaestog i ranog devetnaestog vijeka električna struja se koristila posvuda. Doktori, naučnici i šarlatani, koji se ne razlikuju uvek jedni od drugih, koristili su elektrohemijske šokove za lečenje bilo koje bolesti, posebno paralize iišijas.
U isto vrijeme pojavile su se specifične emisije, kako zastrašujuće, tako i dovele do divljeg oduševljenja. Suština njih je bila oživljavanje leša. U tome je uspio Giovanni Aldini, koji je uz pomoć električne struje učinio da mrtvac „oživi“: otvorio je oči, pomjerio udove i ustao.
Aktuelno u modernoj medicini
Dejstvo električne struje na ljudski organizam, pored lečenja (na primer, fizioterapije), može se koristiti i za rano otkrivanje zdravstvenih problema. Specijalni uređaji za snimanje sada pretvaraju prirodnu električnu aktivnost tijela u grafikone, koje zatim koriste liječnici za analizu abnormalnosti. Doktori sada dijagnosticiraju srčane abnormalnosti elektrokardiogramima (EKG), poremećaje mozga elektroencefalogramima (EEG) i gubitak funkcije živaca elektromiogramima (EMG).
Život kroz električnu struju
Jedna od dramatičnijih upotreba električne energije je defibrilacija, ponekad prikazana u filmovima kao "pokretanje" srca koje je već prestalo da radi.
Zaista, pokretanje kratkog naleta značajne veličine ponekad (ali vrlo rijetko) može ponovo pokrenuti srce. Međutim, češće se koriste defibrilatori za korekciju aritmije i vraćanje njenog normalnog stanja. Moderni automatizirani vanjski defibrilatori mogu snimiti električnu aktivnost srca, odrediti fibrilacijuventrikula srca, a zatim izračunati količinu struje potrebnu za pacijenta na osnovu ovih faktora. Mnoga javna mjesta sada imaju defibrilatore tako da će električna struja i njeno djelovanje na ljudsko tijelo u ovom slučaju spriječiti smrt uzrokovanu srčanom disfunkcijom.
Treba spomenuti i vještačke pejsmejkere koji kontrolišu otkucaje srca. Ovi uređaji se implantiraju pod kožu ili ispod mišića grudnog koša pacijenta i prenose impulse električne struje od oko 3 V kroz elektrodu i srčani mišić. Ovo stimuliše normalan srčani ritam. Moderni pejsmejkeri mogu trajati do 14 godina prije nego što ih treba zamijeniti.
Dejstvo električne struje na ljudski organizam postalo je uobičajeno, i to ne samo u medicini, već i u fizioterapiji.
