Električni udar

Električni udar iz umetnih virov nastane kot posledica njihovega prehoda skozi človeško telo. Simptomi lahko vključujejo opekline kože, poškodbe notranjih organov in mehkih tkiv, srčno aritmijo in zastoj dihanja. Diagnoza se postavi na podlagi kliničnih meril in laboratorijskih podatkov. Zdravljenje električnega udara je podporno, pri hudih poškodbah - agresivno.

Čeprav električne nesreče v domu (kot je dotikanje električnih vtičnic ali udar električnega toka zaradi majhne naprave) redko povzročijo večje poškodbe ali posledice, v Združenih državah Amerike vsako leto približno 400 nesreč z visoko napetostjo povzroči smrt.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

Patofiziologija električne poškodbe

Tradicionalno je resnost električne poškodbe odvisna od šestih Kovenhovenovih dejavnikov:

• vrsta toka (enosmerni ali izmenični);
• napetost in moč (obe količini opisujeta jakost toka);
• trajanje izpostavljenosti (daljši kot je stik, hujša je poškodba);
• telesni upor in smer toka (odvisno od vrste poškodovanega tkiva).

Vendar se zdi, da je napetost električnega polja, novejši koncept, natančnejši napovedovalec resnosti poškodbe.

Cowenhovenovi dejavniki. Izmenični tok (AC) pogosto spreminja smer. To je vrsta toka, ki običajno napaja električne vtičnice v Združenih državah Amerike in Evropi. Enosmerni tok (DC) teče neprekinjeno v isto smer. To je tok, ki ga proizvajajo baterije. Defibrilatorji in kardioverterji običajno dovajajo enosmerni tok. Učinek izmeničnega toka na telo je v veliki meri odvisen od njegove frekvence. Nizkofrekvenčni izmenični tok (50–60 Hz) se uporablja v gospodinjskih električnih vtičnicah v Združenih državah Amerike (60 Hz) in Evropi (50 Hz). Lahko je nevarnejši od visokofrekvenčnega izmeničnega toka in 3–5-krat nevarnejši od enosmernega toka enake napetosti in jakosti. Nizkofrekvenčni izmenični tok povzroča podaljšano krčenje mišic (tetanijo), ki lahko roko priklene k viru toka in s tem podaljša električne učinke. Enosmerni tok (DC) običajno povzroči enkratno konvulzivno krčenje mišic, ki žrtev običajno vrže stran od vira toka.

Na splošno velja, da tako za izmenični kot za enosmerni tok velja, da višja kot je napetost (V) in tok, večja je električna poškodba (pri enakem trajanju izpostavljenosti). Gospodinjski tok v Združenih državah Amerike se giblje od 110 V (standardna električna vtičnica) do 220 V (velika naprava, kot je sušilni stroj). Visokonapetostni tok (> 500 V) običajno povzroči globoke opekline, medtem ko nizkonapetostni tok (110–220 V) običajno povzroči mišični krč ali tetanijo, zaradi česar je žrtev priklenjena na vir toka. Prag za zaznavanje enosmernega toka, ki vstopa v roko, je približno 5–10 mA; za izmenični tok pri 60 Hz je prag v povprečju 1–10 mA. Največji tok, ki lahko ne le povzroči krčenje upogibalk roke, ampak tudi omogoči roki, da sprosti vir toka, se imenuje "tok sproščanja". Velikost toka sproščanja se razlikuje glede na telesno težo in mišično maso. Za povprečno veliko osebo, ki tehta 70 kg, je sprostitveni tok približno 75 mA za enosmerni tok in približno 15 mA za izmenični tok.

Nizkonapetostni izmenični tok s frekvenco 60 Hz, ki se spušča skozi prsni koš eno sekundo, lahko povzroči ventrikularno fibrilacijo s tokovi, ki znašajo le 60–100 mA; za enosmerni tok je potrebnih približno 300–500 mA. Če se tok dovaja neposredno v srce (npr. prek srčnega katetra ali elektrod srčnega spodbujevalnika), lahko tokovi < 1 mA (izmenični ali enosmerni) povzročijo ventrikularno fibrilacijo.

Količina razpršene toplotne energije visoke temperature je enaka jakosti toka in času upora. Tako se lahko pri kateri koli jakosti toka in trajanju izpostavljenosti poškoduje tudi najbolj odporno tkivo. Električni upor tkiva, merjen v Ohmih/cm2, je določen predvsem z uporom kože. Debelina in suhost kože povečata upor; suha, dobro keratinizirana, nepoškodovana koža ima povprečno vrednost upora 20.000–30.000 Ohmov/cm2. Za otrdljeno dlan ali stopalo lahko upor doseže 2–3 milijone Ohmov/cm2. Za vlažno, tanko kožo je upor v povprečju 500 Ohmov/cm2. Upor poškodovane kože (npr. ureznina, odrgnina, vbod igle) ali vlažnih sluznic (npr. usta, danka, nožnica) ne sme biti višji od 200–300 Ohmov/cm2. Če je upor kože visok, se v njej lahko razprši veliko električne energije, kar povzroči velike opekline na vstopnih in izstopnih točkah toka z minimalnimi notranjimi poškodbami. Če je upor kože nizek, so opekline kože manj obsežne ali jih sploh ni, vendar se v notranjih organih lahko razprši več električne energije. Tako odsotnost zunanjih opeklin ne izključuje odsotnosti električne travme, resnost zunanjih opeklin pa ne določa njene resnosti.

Poškodba notranjih tkiv je odvisna tudi od njihove upornosti in dodatno od gostote električnega toka (tok na enoto površine; energija je bolj koncentrirana, ko isti tok prehaja skozi manjšo površino). Če torej električna energija vstopi skozi roko (predvsem skozi tkiva z nižjim uporom, kot so mišice, žile, živci), se gostota električnega toka v sklepih poveča, ker znaten delež prečnega prereza sklepa sestavljajo tkiva z višjim uporom (npr. kosti, kite), v katerih se zmanjša volumen tkiv z nižjim uporom. Tako je poškodba tkiv z nižjim uporom (vezi, kite) bolj izrazita v sklepih okončine.

Smer toka (zanke), ki poteka skozi žrtev, določa, katere telesne strukture so poškodovane. Ker izmenični tok neprekinjeno in popolnoma spreminja smer, pogosto uporabljena izraza "vhod" in "izhod" nista povsem ustrezna. Izraza "vir" in "ozemljitev" veljata za najbolj natančna. Tipičen "vir" je roka, sledi ji glava. Stopalo je povezano z "ozemljitvijo". Tok, ki poteka po poti "iz roke v roko" ali "iz roke v nogo", običajno prehaja skozi srce in lahko povzroči aritmijo. Ta pot toka je nevarna kot prehod z ene noge na drugo. Tok, ki poteka skozi glavo, lahko poškoduje centralni živčni sistem.

Jakost električnega polja. Jakost električnega polja določa obseg poškodbe tkiva. Na primer, pretok toka 20.000 voltov (20 kV) skozi glavo in celotno telo osebe, visoke približno 2 m, ustvari električno polje približno 10 kV/m. Podobno tok 110 voltov, ki prehaja skozi samo 1 cm tkiva (na primer skozi dojenčkovo ustnico), ustvari električno polje 11 kV/m; zato lahko nizkonapetostni tok, ki prehaja skozi majhen volumen tkiva, povzroči prav tako hudo škodo kot visokonapetostni tok, ki prehaja skozi velik volumen tkiva. Nasprotno, če upoštevamo predvsem napetost in ne jakost električnega polja, lahko manjše ali neznatne električne poškodbe uvrstimo med poškodbe zaradi visoke napetosti. Na primer, električni udar, ki ga oseba prejme zaradi drgnjenja noge ob preprogo pozimi, ustreza napetosti tisoč voltov.

Patologija električnega udara

Izpostavljenost nizkonapetostnim električnim poljem povzroči takojšen neprijeten občutek (podobno kot šok), vendar le redko povzroči resno ali nepopravljivo škodo. Izpostavljenost visokonapetostnim električnim poljem lahko povzroči toplotno ali elektrokemično poškodbo notranjih tkiv, kar lahko vključuje hemolizo, koagulacijo beljakovin, koagulacijsko nekrozo mišic in drugih tkiv, žilno trombozo, dehidracijo ter rupture mišic in kit. Izpostavljenost visokonapetostnim električnim poljem lahko povzroči masiven edem, ki nastane kot posledica venske koagulacije, mišičnega edema in razvoja kompartmentnega sindroma. Masiven edem lahko povzroči tudi hipovolemijo in arterijsko hipotenzijo. Uničenje mišic lahko povzroči rabdomiolizo in mioglobinurijo. Mioglobinurija, hipovolemija in arterijska hipotenzija povečajo tveganje za akutno odpoved ledvic. Možne so tudi elektrolitske motnje. Posledice disfunkcije organov niso vedno povezane s količino uničenega tkiva (na primer, ventrikularna fibrilacija se lahko pojavi ob ozadju relativno manjšega uničenja srčne mišice).

Simptomi električnega udara

Opekline so lahko na koži ostro omejene, tudi če tok neenakomerno prodre v globlje tkivo. Zaradi poškodbe osrednjega živčevja ali mišične paralize se lahko pojavijo hude nehotne mišične kontrakcije, epileptični napadi, ventrikularna fibrilacija ali zastoj dihanja. Poškodba možganov ali perifernih živcev lahko povzroči različne nevrološke primanjkljaje. Srčni zastoj je možen brez opeklin v nesreči v kopalnici [ko mokra (ozemljena) oseba pride v stik z omrežnim tokom 110 V (npr. iz sušilnika za lase ali radia)].

Majhni otroci, ki grizejo ali sesajo podolgovate žice, lahko dobijo opekline v ustih in na ustnicah. Takšne opekline lahko povzročijo kozmetične deformacije in poslabšajo rast zob, spodnje in zgornje čeljusti. Približno 10 % takih otrok po ločitvi kraste 5. do 10. dan krvavi iz bukalnih arterij.

Električni udar lahko povzroči silovite krče mišic ali padce (na primer z lestve ali strehe), kar povzroči izpahe (električni udar je eden redkih vzrokov za zadnji izpah rame), zlome hrbtenice in drugih kosti, poškodbe notranjih organov in izgubo zavesti.

Diagnoza in zdravljenje električnega udara

Najprej je treba prekiniti stik žrtve z virom toka. Najbolje je, da vir odklopite iz omrežja (obrnete stikalo ali izvlečete vtič iz omrežja). Če toka ni mogoče hitro izklopiti, je treba žrtev odmakniti od vira toka. Pri nizkonapetostnem toku se morajo reševalci najprej dobro izolirati, nato pa z uporabo katerega koli izolacijskega materiala (na primer tkanine, suhe palice, gume, usnjenega pasu) žrtev z udarjanjem ali vlečenjem odriniti stran od toka.

Pozor: Če je vodnik pod visoko napetostjo, ne poskušajte rešiti poškodovanca, dokler vodnik ni pod napetostjo. Razlikovanje visokonapetostnih od nizkonapetostnih vodov ni vedno enostavno, zlasti na prostem.

Žrtev, osvobojena toka, se pregleda glede znakov srčnega in/ali dihalnega zastoja. Nato se začne zdravljenje šoka, ki je lahko posledica travme ali obsežnih opeklin. Po končanem začetnem oživljanju se bolnika pregleda v celoti (od glave do pet).

Pri bolnikih brez simptomov, brez nosečnosti, sočasne srčne bolezni in v primerih kratkotrajne izpostavljenosti gospodinjskemu toku v večini primerov ni večjih notranjih ali zunanjih poškodb in jih je mogoče poslati domov.

Pri drugih bolnikih je treba ugotoviti ustreznost izvedbe EKG-ja, celotne krvne slike, določitve koncentracije encimov srčne mišice, splošne analize urina (zlasti za odkrivanje mioglobinurije). Pri bolnikih z aritmijami, bolečinami v prsih, drugimi kliničnimi znaki, ki kažejo na morebitne srčne motnje, se 6–12 ur izvaja srčni monitoring; po možnosti pa tudi pri nosečnicah in bolnikih s srčno anamnezo. V primerih motene zavesti se izvede CT ali MRI.

Bolečino zaradi električne opekline zdravimo z intravenskimi opioidnimi analgetiki, pri čemer je odmerek previdno titriran. Pri mioglobinuriji alkalizacija urina in vzdrževanje ustrezne diureze (približno 100 ml/h pri odraslih in 1,5 ml/kg na uro pri otrocih) zmanjšata tveganje za odpoved ledvic. Standardne volumetrične formule za nadomeščanje tekočine, ki temeljijo na površini opekline, podcenjujejo primanjkljaj tekočine pri električnih opeklinah, zato je njihova uporaba neprimerna. Kirurško odstranjevanje velike količine poškodovanega mišičnega tkiva lahko zmanjša tveganje za odpoved ledvic zaradi mioglobinurije.

Ustrezna profilaksa proti tetanusu in oskrba opeklinskih ran sta bistvenega pomena. Vse bolnike s hudimi električnimi opeklinami je treba napotiti na specializirano enoto za opekline. Otroke z opeklinami ustnic mora pregledati pediatrični zobozdravnik ali oralni kirurg z izkušnjami pri zdravljenju takšnih poškodb.

[ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]

Preprečevanje električnega udara

Električne naprave, ki lahko pridejo v stik s telesom, morajo biti izolirane, ozemljene in priključene na omrežje, opremljeno s posebnimi napravami za takojšen odklop električne naprave od vira napajanja. Uporaba stikal, ki odklopijo tokokrog, ko tok uhaja le za 5 mA, je najučinkovitejša pri preprečevanju električnega udara in električnih poškodb, zato jih je treba uporabljati v praksi.