זרם חשמלי דומה מאוד לזרימת המים, רק שבמקום שהמולקולות שלו נעות במורד הנהר, חלקיקים טעונים נעים לאורך מוליך.
כדי שזרם חשמלי יזרום בגוף, עליו להפוך לחלק ממעגל חשמלי.
DC ו-AC
מידת ההשפעה המזיקה של זרם חשמלי על גוף האדם תהיה תלויה בסוגו.
אם הזרם זורם רק בכיוון אחד, הוא נקרא זרם ישר (DC).
אם הזרם משנה כיוון, הוא נקרא מתחלף (AC). זרם חילופין הוא הדרך הטובה ביותר להעביר חשמל למרחקים ארוכים.
AC עם אותו מתח כמו DC הוא מסוכן יותר וגורם לתוצאות גרועות יותר. פעולת הזרם החשמלי על גוף האדם במקרה זה עלולה לגרום להשפעה של "הקפאת שרירי היד". כלומר, תהיה התכווצות שרירים כל כך חזקה (טטני) שאדם לא יוכל להתגבר.
דרכים להשיגhit
מגע ישיר עם חשמל יתרחש כאשר מישהו נוגע בחלק מוליך, כגון חוט חשוף. בבתים פרטיים זה אפשרי במקרים נדירים. מגע עקיף מתרחש כאשר יש אינטראקציה עם ציוד או מכשיר חשמלי כלשהו, ובשל תקלה או הפרה של כללי האחסון והתפעול, מארז המכשיר עלול להלם.
עובדה מהנה: מדוע ציפורים אף פעם לא מתחשמלות מישיבה על כבלים?
זה בגלל שאין הבדל מתח בין הציפור לכבל החשמל. אחרי הכל, הוא לא נוגע בכדור הארץ, כמו כל כבל אחר. לפיכך, המתח של הציפור והכבל חופפים. אבל אם פתאום כנף של ציפור נוגעת, נניח, במתכת המתפתלת על עמוד, התחשמלות לא ייקח הרבה זמן.
כוח ההשפעה והשלכותיה
בואו נשקול את השפעת הזרם החשמלי על גוף האדם בקצרה:
| זרם חשמלי | Effect |
| מתחת ל-1 mA | לא נתפס |
| 1mA | עקצוץ |
| 5mA | הלם קטן. זה לא כואב. אדם ישחרר בקלות את המקור הנוכחי. תגובה לא רצונית עלולה לגרום לפציעה עקיפה |
| 6-25 mA (נקבה) | זעזועים כואבים. איבוד שליטה בשרירים |
| 9-30 mA (זכר) | נוכחי "לא פורסם". ניתן לזרוק את האדם ממקור הכוח. תגובה לא רצונית חזקה עלולה להוביל לפציעה לא רצונית |
| 50 עד 150 mA | כאב חמור. הפסקת נשימה. תגובות שרירים. מוות אפשרי |
| 1 עד 4, 3 A | פרפור הלב. פגיעה בקצות העצבים. מוות סביר |
| 10 A | דום לב, כוויות קשות. מוות ככל הנראה |
כאשר זרם זורם בגוף, מערכת העצבים חווה הלם חשמלי. עוצמת הפגיעה תלויה בעיקר בעוצמת הזרם, בדרכו בגוף ובמשך המגע. במקרים קיצוניים, הלם גורם להפרעה בתפקוד התקין של הלב והריאות, מה שמוביל לאיבוד הכרה או למוות. סוגי הפעולה של זרם חשמלי על גוף האדם מתחלקים בהתאם לסיבוכים שהזרם גרם לגוף.
אלקטרוליזה
זה פשוט: הלם חשמלי יתרום לשינוי בהרכב הכימי של הדם ונוזלים אחרים בגוף. מה שישפיע עוד יותר על פעולת כל המערכות כמכלול. אם זרם ישר עובר דרך רקמות הגוף למשך מספר דקות, מתחיל כיב. כיבים אלו, אף שאינם קטלניים בדרך כלל, עלולים להיות כואבים ולקחת זמן רב עד להחלמתם.
Burns
ההשפעה התרמית של זרם חשמלי על גוף האדם מתבטאת בצורה של כוויות. כאשר זרם חשמלי עובר דרך כל חומר שיש לוהתנגדות חשמלית, חום משתחרר. כמות החום תלויה בכוח המופץ.
כוויות חשמליות בולטות לרוב בסמוך למקום הכניסה הנוכחית לגוף, אם כי כוויות פנימיות שכיחות למדי, ואם לא קטלניות, עלולות לגרום לפציעה ארוכת טווח וכואבת.
התכווצויות שרירים
רקמות חיות מעצבנות ומגרות, פריקה חשמלית נכנסת לשריר, השריר מתחיל להתכווץ בצורה לא טבעית ועוויתית. ישנן הפרעות שונות בעבודת הגוף. כך באה לידי ביטוי ההשפעה הביולוגית של זרם חשמלי על גוף האדם. להתכווצות שרירים בלתי רצונית ממושכת הנגרמת על ידי גירוי חשמלי חיצוני יש תוצאה מצערת אחת כאשר האדם המחזיק את החפץ החשמלי אינו מסוגל לשחרר אותו.
דום נשימה ולב
השרירים בין הצלעות (השרירים הבין צלעיים) חייבים להתכווץ שוב ושוב ולהירגע כדי שאדם יוכל לנשום. לפיכך, כיווץ ממושך של שרירים אלו עלול להפריע לנשימה.
הלב הוא איבר שרירי שחייב להתכווץ ולהירגע כל הזמן כדי לבצע את תפקידו כמשאבת דם. התכווצות ממושכת של שרירי הלב תפריע לתהליך זה ותוביל לעצירתו.
פרפור חדרים
החדרים הם החדרים האחראים על שאיבת הדם מהלב. כאשר מתרחש הלם חשמלי, שרירי החדר יעברו לא סדיר, לא עקביעוויתות, כתוצאה מכך, פונקציית ה"שאיבה" בלב תפסיק לפעול. גורם זה עלול להיות קטלני אם לא יתוקן תוך פרק זמן קצר מאוד.
פרפור חדרים יכול להיגרם על ידי גירויים חשמליים קטנים מאוד. מספיק זרם של 20 μA העובר ישירות דרך הלב. מסיבה זו רוב מקרי המוות נובעים מפרפור חדרים.
גורמי הגנה טבעיים
לגוף יש התנגדות משלו לפעולות שמפעיל זרם חשמלי על גוף האדם בצורת עור. עם זאת, זה תלוי בגורמים רבים: בחלק של הגוף (עור עבה או דק יותר), לחות העור ואזור הגוף המושפע. לעור יבש ורטוב יש ערכי התנגדות שונים מאוד, אך הם אינם ההיבט היחיד שיש לקחת בחשבון כאשר מתמודדים עם התחשמלות. חתכים ושפשופים עמוקים תורמים להפחתה משמעותית בהתנגדות. כמובן, ההתנגדות של העור תהיה תלויה גם בעוצמת הזרם הנכנס. אבל עדיין, ישנם מקרים רבים שבהם, בשל ההתנגדות הגבוהה של העור, אדם, בנוסף להתחשמלות לא נעימה, לא ספג ולו פגיעה חשמלית אחת. פעולת הזרם החשמלי על גוף האדם לא הביאה לתוצאות בלתי רצויות.
איך למנוע התחשמלות
מניעת מכות חשמל, במיוחד בחיי היומיום, היא תנאי הכרחי לחיים בטוחים.בידוד משמש עבור כל חלקים נושאי זרם. לדוגמה, כבלים הם חוטי חשמל מבודדים, המאפשרים להשתמש בהם ללא סיכון של התחשמלות כלשהן, ומתגי תאורה ארגזים מונעים גישה לחלקים חיים.
ישנם התקני מתח נמוך מיוחדים המספקים הגנה נוספת מפני התחשמלות.
RCDs (התקני זרם שייר) יכולים לספק בטיחות חשמלית נוספת. השפעת הזרם החשמלי על גוף האדם במקרה זה תהיה אפס. מכשיר זה, במקרה של דליפה לא רצויה, יכבה חלק פגום של חיווט חשמלי או מכשיר חשמלי פגום תוך מספר שניות, מה שלא רק יחסוך אדם מקבלת זרם, אלא גם יגן עליו מפני שריפה.
Difavtomat, בנוסף לתכונות המתוארות לעיל, יש הגנה מפני עומסי יתר וקצר חשמלי.
חשוב לוודא שכל עבודת חשמל שנעשתה בבית תיעשה על ידי חשמלאי מוסמך שיש לו את הידע והניסיון הטכני כדי להבטיח שהעבודה תהיה בטוחה.
כוח החשמל ביצורים חיים
אנרגיה אלקטרוכימית מיוצרת בכל תא של כל אורגניזם חי. מערכת העצבים של בעל חיים או אדם שולחת את אותותיה באמצעות תגובות אלקטרוכימיות.
כמעט כל תהליך אלקטרוכימי והיישום הטכנולוגי שלו ממלא תפקיד במודרנירפואה.
הסרט על פרנקנשטיין משתמש בהשפעה הספציפית של זרם חשמלי על גוף האדם. כוחו של החשמל הופך אדם מת למפלצת חיה. למרות שהשימוש בחשמל בהקשר כזה עדיין אינו אפשרי, כוחות אלקטרוכימיים נחוצים לתפקוד גופנו. הבנת הכוחות הללו סייעה רבות לפיתוח הרפואה.
פעולת הזרם החשמלי: הניסויים הראשונים
משנת 1730, לאחר הניסויים של סטיבן גריי בהעברת זרם חשמלי למרחקים, במהלך חמישים השנים הבאות, גילו חוקרים אחרים שמגע של מוט טעון חשמלי עלול לגרום להתכווצות שרירים של חיות מתות. דוגמה טיפוסית להשפעת הזרם החשמלי על עצם ביולוגי היא סדרת ניסויים של הרופא, הפיזיקאי והביולוג האיטלקי לואיג'י גלווני, שנחשב לאחד מהאבות המייסדים של האלקטרוכימיה. בניסויים אלו הוא שלח זרם חשמלי דרך העצבים לרגל הצפרדע, וזה גרם להתכווצות שרירים ולתנועת הגפה.
בסוף המאה התשע-עשרה, כמה רופאים החלו לחקור את השפעת הזרם החשמלי על גוף האדם, אך לא מת, אלא חי! זה איפשר להם ליצור מפות מפורטות יותר של מערכת השרירים שלא היו זמינות בעבר.
אלקטרותרפיה וטריקים
במהלך המאה השמונה-עשרה ותחילת המאה התשע-עשרה, נעשה שימוש בזרם חשמלי בכל מקום. רופאים, מדענים ושרלטנים, לא תמיד שונים זה מזה, השתמשו בזעזועים אלקטרוכימיים כדי לטפל בכל מחלה, במיוחד שיתוק וsciatica.
במקביל, הופיעו מופעים ספציפיים, מפחידים ומובילים להנאה פרועה. המהות של אלה הייתה להחיות את הגופה. בעניין זה הצליח ג'ובאני אלדיני, שבעזרת זרם חשמלי גרם למת "להתעורר לחיים": הוא פקח את עיניו, הזיז את איבריו והתרומם.
עדכני ברפואה המודרנית
השפעת הזרם החשמלי על גוף האדם, בנוסף לטיפול (לדוגמה, פיזיותרפיה), יכולה לשמש גם לאיתור בעיות בריאותיות מוקדם. מכשירי הקלטה מיוחדים הופכים כעת את הפעילות החשמלית הטבעית של הגוף לתרשימים, אשר משמשים לאחר מכן את הרופאים לניתוח חריגות. רופאים מאבחנים כעת הפרעות לב באמצעות אלקטרוקרדיוגרמות (ECG), הפרעות מוחיות עם אלקטרואנצפלוגרמות (EEGs), ואובדן תפקוד עצבי באמצעות אלקטרומיוגרמות (EMGs).
חיים באמצעות זרם חשמלי
אחד השימושים הדרמטיים יותר בחשמל הוא דפיברילציה, שמוצג לפעמים בסרטים כ"מתחיל" לב שכבר הפסיק לעבוד.
אכן, הפעלת פרץ קצר בגודל משמעותי יכול לפעמים (אך לעתים רחוקות מאוד) להפעיל מחדש את הלב. עם זאת, לעתים קרובות יותר משתמשים בדפיברילטורים כדי לתקן את הפרעת הקצב ולשחזר את מצבה הרגיל. דפיברילטורים חיצוניים אוטומטיים מודרניים יכולים לתעד את הפעילות החשמלית של הלב, לקבוע פרפורחדרי הלב, ולאחר מכן לחשב את כמות הזרם הדרושה למטופל בהתבסס על גורמים אלה. במקומות ציבוריים רבים יש כיום דפיברילטורים כך שהזרם החשמלי והשפעתו על גוף האדם במקרה זה ימנעו מקרי מוות הנגרמים כתוצאה מתפקוד לקוי של הלב.
יש לציין גם קוצבי לב מלאכותיים השולטים בפעימות הלב. מכשירים אלו מושתלים מתחת לעור או מתחת לשרירי החזה של המטופל ומעבירים פולסי זרם חשמלי של כ-3 V דרך האלקטרודה ושריר הלב. זה ממריץ קצב לב תקין. קוצבי לב מודרניים יכולים להחזיק מעמד עד 14 שנים לפני שצריך להחליף אותם.
פעולת הזרם החשמלי על גוף האדם הפכה לדבר שבשגרה, ולא רק ברפואה, אלא גם בפיזיותרפיה.
