Из школьного курса физики известно, что вода достаточно хорошо проводит электрический ток, но хуже, чем алюминиевые и медные проводники. Хорошим проводником является и организм человека.

Но какие процессы происходят в организме, когда по нему проходит электрический ток?

Различают два типа поражения электричеством:

– электрический удар (шок), поражающий весь организм, который не вызывает ожогов, но приводит к параличу сердца или дыхания, а часто к тому и другому одновременно;

– электрическая травма – поражение током внешних частей тела: ожоги, металлизация кожи, электрические знаки.

Природа возникновения электрических ожогов такова: при прохождении электрического тока через тело в его тканях выделяется тепло, достаточное, чтобы нагреть места соприкосновения с напряжением до 60–70 °C. Входящий в состав тканей белок при такой температуре свертывается, от чего на теле появляются ожоги или электрические знаки (круглые или овальные припухлости затвердевшей глубоко пораженной кожи желтоватого цвета, очерченной белой или серой каймой).

Если металл (проводников, других деталей) под действием тока при горении дуги разбрызгивается и испаряется, происходит электрометаллизация кожи – пораженные участки пропитываются частицами металла.

Кроме поражения электрическим током, вызванным прямым контактом с токоведущим элементом, возможно так называемое поражение прикосновения, возникающее при контакте человека с заземленной установкой, в которой возникло напряжение на корпус. В этом случае на человека действует не электрический ток как таковой, а напряжение, возникающее из-за разности потенциалов между опорными точками под его ногами и руками, имеющими контакт с корпусом электроустановки. Если заземление оборвано или имеет слишком большое сопротивление, то напряжение прикосновения может быть опасным.

Степень поражения электрическим током зависит от следующих показателей и параметров: от величины и рода тока, протекающего через тело человека; от продолжительности его воздействия; от психического и физического состояния человека в момент поражения; от пути, по которому проходит ток в организме.

Наиболее опасно, когда путь большей части тока проходит через сердце (от одной руки к другой или от рук к ногам), а ток при этом является переменным.

Уже говорилось, что электрический ток характеризуется тремя параметрами: напряжением, силой и частотой. Для человеческого организма опасно не напряжение, а именно сила тока: если при силе в 0,6 мА человек только начинает ощущать переменный ток, то при силе в 12–15 мА он может выдержать его в течение не более 10 секунд и, хотя будет испытывать сильную боль в пальцах и кистях, освободиться от контакта с токоведущими элементами способен самостоятельно; при поражении током силой в 20–25 мА человек испытывает очень сильную боль и паралич рук, поэтому освободиться от его воздействия самостоятельно не может; сила тока в 50–80 мА вызывает паралич дыхания; а уже в 90–100 мА приводит к параличу сердца и смерти.

Если рассматривать степень опасности переменного тока в зависимости от его частоты, то здесь наблюдается следующая закономерность: чем выше частота тока, тем опаснее он для человека (наиболее опасна частота переменного тока 50–60 Гц).

Дело в том, что при увеличении частоты тока по поверхности тела начинают распространяться поверхностные токи, сильно нагревающие кожу, поэтому поражение высокочастотным током обычно приводит к ожогам, но не к электрическому удару.

Меньшей чувствительностью человек обладает к действию постоянного тока: его он начинает ощущать при 12–15 мА, а паралич дыхания наступает только при 90–110 мА.

Как мы уже отметили, человеческое тело обладает сопротивлением, которое измеряется в омах (Ом). При одном и том же напряжении сила тока будет тем больше, чем меньше сопротивление токоведущего проводника. Сопротивление сухой и неповрежденной кожи (ее рогового слоя) может достигать 40 000–100 000 Ом.

Физические, физиологические и психологические процессы, происходящие в организме (повышенное потоотделение, опьянение, нервное возбуждение, переутомление), резко – до 800–1000 Ом – уменьшают сопротивление тела человека. К тому же роговой слой кожи имеет очень незначительную толщину – 0,05–0,2 мм – и легко пробивается напряжением 250 В. При этом сопротивление уменьшается в 100 раз и падает тем скорее, чем продолжительнее воздействие тока на тело человека.

Это объясняет тот факт, что даже небольшое напряжение может вызвать поражение электрическим током: при сопротивлении тела человека в 700 Ом опасным будет напряжение всего в 35 В, и при работе с таким напряжением необходимо применять изолирующие защитные средства – резиновые перчатки или инструмент с изолированными ручками.