Električna struja je vrlo slična protoku vode, samo umjesto da se njezine molekule kreću niz rijeku, nabijene čestice kreću se duž vodiča.
Da bi električna struja tekla kroz tijelo, ona mora postati dio električnog kruga.
DC i AC
Stupanj štetnog djelovanja električne struje na ljudsko tijelo ovisit će o njenoj vrsti.
Ako struja teče samo u jednom smjeru, naziva se istosmjerna struja (DC).
Ako struja promijeni smjer, naziva se izmjenična (AC). Izmjenična struja je najbolji način za prijenos električne energije na velike udaljenosti.
AC s istim naponom kao DC je opasniji i uzrokuje gore posljedice. Djelovanje električne struje na ljudsko tijelo u ovom slučaju može uzrokovati učinak "zamrzavanja mišića ruke". Odnosno, doći će do tako jake kontrakcije mišića (tetanije) koju osoba neće moći prevladati.
Načini da dobijetehit
Izravni kontakt s strujom dogodit će se kada netko dotakne vodljivi dio, kao što je gola žica. U privatnim kućama to je moguće u rijetkim slučajevima. Do neizravnog kontakta dolazi kada dođe do interakcije s 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 kabela za napajanje. Uostalom, ne dodiruje zemlju, kao bilo koji drugi kabel. Dakle, napon ptice i kabela se podudaraju. Ali ako iznenada krilo ptice dotakne, recimo, metalni namotaj na stupu, strujni udar neće dugo potrajati.
Snaga udara i njezine posljedice
Razmotrimo ukratko učinak električne struje na ljudsko tijelo:
| Električna struja | Učinak |
| ispod 1 mA | Nije zapaženo |
| 1mA | Trnci |
| 5mA | Mali šok. Ne boli. Osoba će lako otpustiti trenutni izvor. Nehotična reakcija može rezultirati neizravnom ozljedom |
| 6-25 mA (ženski) | Bolni šokovi. Gubitak kontrole mišića |
| 9-30 mA (muški) | "Neobjavljena" aktualna. Osoba može biti odbačena od izvora napajanja. Snažna nevoljna reakcija može dovesti do nenamjerne ozljede |
| 50 do 150 mA | Jaka bol. Zaustavljanje disanja. Mišićne reakcije. Moguća smrt |
| 1 do 4, 3 A | Fibrilacija srca. Oštećenje živčanih završetaka. Vjerojatna smrt |
| 10 A | Srčani zastoj, teške opekline. Najvjerojatnija smrt |
Kada struja teče kroz tijelo, živčani sustav doživljava električni udar. Intenzitet udara ovisi uglavnom o jačini struje, njenom putu kroz tijelo i trajanju kontakta. U ekstremnim slučajevima, šok uzrokuje poremećaj u normalnom funkcioniranju srca i pluća, što dovodi do nesvijesti ili smrti. Vrste djelovanja električne struje na ljudsko tijelo dijele se ovisno o tome kakve je komplikacije struja izazvala tijelu.
Elektroliza
Jednostavno je: strujni udar će pridonijeti promjeni kemijskog sastava krvi i drugih tekućina u tijelu. Što će dodatno utjecati na rad svih sustava u cjelini. Ako istosmjerna struja prolazi kroz tkiva tijela nekoliko minuta, počinje ulceracija. Ovi čirevi, iako obično nisu smrtonosni, mogu biti bolni i treba im dugo vremena da zacijele.
Opekotine
Toplinski učinak električne struje na ljudsko tijelo očituje se u obliku opeklina. Kada električna struja prođe kroz bilo koju tvar koja imaelektrični otpor, oslobađa se toplina. Količina topline ovisi o raspršenoj snazi.
Električne opekline često su najuočljivije u blizini mjesta trenutnog ulaska u tijelo, iako su unutarnje opekline prilično česte i, ako nisu smrtonosne, mogu uzrokovati dugotrajne i bolne ozljede.
Mišićni grčevi
Nadražujući i stimulirajući živa tkiva, električni pražnjenje ulazi u mišić, mišić se neprirodno i grčevito počinje skupljati. Dolaze do raznih smetnji u radu tijela. Tako se očituje biološki učinak električne struje na ljudski organizam. Produljena nevoljna kontrakcija mišića uzrokovana vanjskim električnim podražajem ima jednu nesretnu posljedicu kada osoba koja drži električni predmet ne može ga osloboditi.
Respiratorni i srčani zastoj
Mišići između rebara (međurebarni mišići) moraju se stalno skupljati i opuštati kako bi osoba mogla disati. Stoga, produljena kontrakcija ovih mišića može ometati disanje.
Srce je mišićni organ koji se mora stalno skupljati i opuštati kako bi obavljao svoju funkciju pumpe krvi. Produljena kontrakcija srčanih mišića ometat će ovaj proces i dovesti do njegovog zaustavljanja.
Ventrikularna fibrilacija
Vetrikule su komore odgovorne za crpljenje krvi iz srca. Kada dođe do strujnog udara, muskulatura ventrikula će biti podvrgnuta nepravilnom, nedosljednomtrzanje, kao rezultat toga, funkcija "pumpanja" u srcu će prestati raditi. Ovaj faktor može biti fatalan ako se ne ispravi u vrlo kratkom vremenskom razdoblju.
Ventrikularna fibrilacija može biti uzrokovana vrlo malim električnim podražajima. Dovoljna je struja od 20 μA koja prolazi izravno kroz srce. Upravo je iz tog razloga većina smrtnih slučajeva posljedica ventrikularne fibrilacije.
Prirodni obrambeni faktori
Tijelo ima vlastitu otpornost na djelovanje električne struje na ljudsko tijelo u obliku kože. Međutim, to ovisi o mnogim čimbenicima: o dijelu tijela (deblja ili tanja koža), vlažnosti kože i području tijela koje je zahvaćeno. Suha i mokra koža imaju vrlo različite vrijednosti otpora, ali nisu jedini aspekt koji treba uzeti u obzir kada se nosite sa strujnim udarom. Posjekotine i duboke abrazije pridonose značajnom smanjenju otpora. Naravno, otpor kože ovisit će i o snazi dolazne struje. No, ipak ima mnogo slučajeva kada zbog visokog otpora kože osoba, osim neugodnog strujnog udara, nije zadobila niti jednu strujnu ozljedu. Djelovanje električne struje na ljudsko tijelo nije donijelo nikakve neželjene posljedice.
Kako spriječiti strujni udar
Prevencija strujnih udara, posebno u svakodnevnom životu, preduvjet je za siguran život. Izolacija se koristi za sve dijelove koji vode struju. Na primjer, kabeli su izolirane električne žice, što im omogućuje 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 na diferencijalnu struju) mogu pružiti dodatnu električnu sigurnost. Učinak električne struje na ljudsko tijelo u ovom slučaju bit će nula. Ovaj će uređaj, u slučaju neželjenog curenja, isključiti oštećeni dio električne instalacije ili neispravan električni uređaj za nekoliko sekundi, što će osobu ne samo spasiti od primanja struje, već će je i zaštititi od požara.
Difavtomat, osim gore opisanih značajki, ima zaštitu od preopterećenja i kratkih spojeva.
Važno je osigurati da sve električne radove u kući obavlja kvalificirani električar koji ima tehničko znanje i iskustvo kako bi se osiguralo da je posao siguran.
Snaga električne energije u živim bićima
Elektrokemijska energija se proizvodi u svakoj stanici svakog živog organizma. Živčani sustav životinje ili čovjeka šalje svoje signale putem elektrokemijskih reakcija.
Praktički svaki elektrokemijski proces i njegova tehnološka primjena igra ulogu u modernomlijek.
Film o Frankensteinu koristi specifičan učinak električne struje na ljudsko tijelo. Snaga struje pretvara mrtvog čovjeka u živo čudovište. Iako korištenje električne energije u takvom kontekstu još uvijek nije moguće, elektrokemijske sile su nužne za funkcioniranje našeg tijela. Razumijevanje ovih sila uvelike je pomoglo razvoju medicine.
Djelovanje električne struje: prvi eksperimenti
Od 1730., nakon pokusa Stephena Graya u prijenosu električne struje na daljinu, tijekom sljedećih pedeset godina, drugi istraživači su otkrili da dodir električno nabijene šipke može uzrokovati kontrakciju mišića mrtvih životinja. Tipičan primjer utjecaja električne struje na biološki objekt je niz eksperimenata talijanskog liječnika, fizičara i biologa Luigija Galvanija, koji se smatra jednim od osnivača elektrokemije. U tim je pokusima slao električnu struju kroz živce do žablje noge, a to je izazvalo kontrakciju mišića i pomicanje udova.
Krajem devetnaestog stoljeća neki su liječnici počeli proučavati djelovanje električne struje na ljudsko tijelo, ali ne mrtvo, već živo! To im je omogućilo da naprave detaljnije karte mišićnog sustava koje prije nisu bile dostupne.
Elektroterapija i trikovi
Tijekom osamnaestog i ranog devetnaestog stoljeća električna struja se koristila posvuda. Liječnici, znanstvenici i šarlatani, koji se ne razlikuju uvijek jedni od drugih, koristili su elektrokemijske šokove za liječenje bilo koje bolesti, posebno paralize iišijas.
U isto vrijeme pojavile su se specifične emisije, i zastrašujuće i dovele do divljeg oduševljenja. Bit toga bila je oživljavanje leša. U tome je uspio Giovanni Aldini, koji je uz pomoć električne struje mrtvaca “oživio”: otvorio je oči, pomaknuo udove i ustao.
Aktuelno u modernoj medicini
Učinak električne struje na ljudski organizam, osim liječenja (primjerice, fizioterapije), može se koristiti i za rano otkrivanje zdravstvenih problema. Posebni uređaji za snimanje sada pretvaraju prirodnu električnu aktivnost tijela u grafikone, koje zatim liječnici koriste za analizu abnormalnosti. Liječnici 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, koja se ponekad prikazuje u filmovima kao "pokretanje" srca koje je već prestalo raditi.
Doista, pokretanje kratkog praska značajne veličine ponekad (ali vrlo rijetko) može ponovno pokrenuti srce. Međutim, češće se defibrilatori koriste za ispravljanje aritmije i vraćanje u njezino normalno stanje. Suvremeni automatizirani vanjski defibrilatori mogu bilježiti električnu aktivnost srca, odrediti fibrilacijuventrikula srca, a zatim izračunati količinu struje potrebnu za pacijenta na temelju ovih čimbenika. Mnoga javna mjesta sada imaju defibrilatore tako da će električna struja i njezin učinak na ljudsko tijelo u ovom slučaju spriječiti smrt uzrokovanu srčanom disfunkcijom.
Treba spomenuti i umjetne pacemakere koji kontroliraju otkucaje srca. Ovi se uređaji ugrađuju pod kožu ili ispod mišića prsnog koša pacijenta i prenose impulse električne struje od oko 3 V kroz elektrodu i srčani mišić. Time se potiče normalan srčani ritam. Moderni pejsmejkeri mogu trajati do 14 godina prije nego što ih je potrebno zamijeniti.
Djelovanje električne struje na ljudski organizam postalo je uobičajeno, i to ne samo u medicini, već i u fizioterapiji.
