Efectele curentului electric asupra omului

Cu toate ca fenomenele electrice referitoare la organismele vii sunt cunoscute înca din anii din jurul lui 1800, cunostintele privind pericolul curentului electric sunt incomplete si nici în prezent problema nu este pe deplin elucidata. Spre deosebire de alte fenomene fizice, omul nu are nici un organ senzorial care sa detecteze, în mod direct, marimile electromagnetice cum ar fi tensiunea electrica, curentul electric, câmpul magnetic etc. Trecerea curentului electric prin organismul omului este însotita de o serie de fenomene termice, electrodinamice, electrolitice, biochimice, biofizice, fiziologice etc. Ansamblul acestor fenomene poate avea ca efecte principale producerea socurilor electrice si arsurilor, metalizarea pieii etc. Principalele conditii impuse instalatiilor electrice sunt functionarea fara întrerupere, la parametri normali si asigurarea protectiei personalului împotriva efectelor periculoase ce însotesc trecerea curentului electric prin corpul omului. Instalatiile electrice nu prezinta nici un pericol atât timp cât curentul electric circula prin cai special destinate acestui scop — conductoare izolate între ele si fata de pamânt. Probabilitatea producerii unor pericole apare atunci când apar curenti de scurgere, adica curenti care circula pe alte cai decât cele special destinate. Marimea curentilor de scurgere si în consecinta si gradul de pericol depinde de starea izolatiei electrice a instalatiei. Protectia personalului se realizeaza printr-un complex de masuri care limiteaza tensiunile de atingere la valori nepericuloase sau deconecteaza rapid sursa generatoare de astfel de tensiuni.

1.PROCESE ELECTRICE CARACTERISTICE ORGANISMELOR VII: Celula, considerata ca un organism elementar, vegetala sau animala, atâta timp cât este vie, produce curent electric. Ca rezultat al schimburilor energetice si metabolice între organismul viu si mediu se produc reactii chimice si procese electrice care caracterizeaza viata. Un organism viu este alcatuit dintr-o multitudine de celule, care din punct de vedere electric constituie medii conductoare de natura electrolitica, marginite de membrane ce pot fi considerate surse electrice independente cu anizotropie electrica, care se interfereaza spatio-temporal în mod variabil. Într-un mediu electrolitic principalii purtatori de sarcina sunt ionii. Difuzia inegala a anionilor si cationilor printr-o membrana creeaza diferente de potential. Potentialele electrice ale tesuturilor animalelor si plantelor pluricelulare depind de caracterul polar sau nepolar al celulelor si de distributia lor spatiala. Proprietatile electrice si magnetice ale materiei vii ca permitivi¬tatea, conductivitatea si susceptivitatea depind de tipul de legaturi atomice si moleculare care determina efecte de orientare a dipolilor, efecte de inductie a moleculelor polarizate si efecte de dispersie de natura cuantica. De asemenea, depind de forma macromoleculelor organice si de existenta impuritatilor în spatiile libere ale substantei. Interactiunea organismului viu cu mediul înconjurator ca si functiile sale interne sunt legate de caracteristicile câmpului electromagnetic exterior. Câmpurile electrice exterioare de frecvente joase, 50-100 Hz, au efecte asupra sistemului nervos neutral, iar cele cu frecvente înalte de 10-50 MHz au efecte asupra sistemului circulator. De asemenea, câmpurile electrice de joasa frecventa modifica structura si comportamentul celular, prin schimbarea proprietatilor dielectrice ale membranei celulare si duce la o crestere a temperaturii, proportional cu durata actiunii câmpului asupra organismului. Cresterea temperaturii corpului duce la cresterea transpiratiei si în consecinta la o scadere a rezistentei electrice cutanate. Efectele fiziologice, ca urmare a cumularii modificarilor electrolitice si biochimice produse de actiunea câmpurilor electrice de frecventa industriala, se datoreaza curentilor indusi în organismul uman. Parametrii care determina aceste modificari sunt intensitatea câmpului electric si timpul de expunere în câmp. Asupra organismelor vii actioneaza si electricitatea atmosferica, prin intermediul ionilor din aer, rezultati ca urmare a ionizarii atmosferei datorita actiunii vântului, caderilor de apa, fulgerelor, radiatiilor naturale sau artificiale etc. Ionii negativi mici au o actiune biopozitiva asupra organismelor vii, fac ca membranele celulelor la organismele în vârsta sa fie la fel de permeabile la oxigen ca în tinerete, ceea ce determina o prelungire a vietii. În ceea ce priveste ionii pozitivi mari experientele pun în evidenta unele tulburari functionale, accelerarea ritmului respirator, somnolenta, cefalee, cresterea temperaturii cutanate, ce dau senzatia de oboseala si indispozitie.

2.EFECTELE TRECERII CURENTULUI ELECTRIC PRIN ORGANISMELE VII Trecerea curentului electric prin corpul omului, care este un conductor electrobiologic, este însotita de fenomene al caror efecte se manifesta sub forme multiple si complexe. Efectele curentului electric pot fi:

— termice, manifestate fie prin arsuri ale unor parti ale corpului, fie prin încalzirea excesiva a unor organe interne urmata de dereglarea lor functionala;

— electrochimice constând în descompunerea lichidului organic, inclusiv a sângelui, si la alternarea compozitiei sale;

— biologice constând în dereglarea proceselor electrice interne, caracteristice materiei vii, având drept rezultat contractia muschilor parcursi în sens longitudinal de curentul electric cu o anumita panta di/dt.

Actiunea curentului electric poate fi privita sub doua aspecte:

— actiune directa asupra tesuturilor pe care le parcurge;

— actiune reflectata, prin intermediul sistemului nervos central, care afecteaza si tesuturile neparcurse de curent electric. Urmarile acestor efecte sunt producerea socurilor electrice, arsurile electrice si metalizarea pieii, care nu sunt altceva decât modificari functionale superficiale sau profunde ale organismului. Aceste modificari se produc atunci când intensitatea curentului electric ce trece prin corp depaseste o anumita valoare limita tolerata de organism.

Fenomenele ce apar în organism, ca urmare a trecerii curentului electric si care în general pot fi grupate în afectiuni ale sistemului nervos central, tulburari cardiace si respiratorii definesc conceptul de soc electric. Producerea unui soc electric fatal poarta denumirea de electrocutare. Leziunile superficiale locale, arsurile, metalizarea pieii prin patrunderea în tegument a stropilor de metal, fenomene produse tot de trecerea curentului electric, definesc conceptul de traumatism electric.