2002
■НИ
БЫТОВАЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКА
А. ИЛЬИН,
г »
г. С.-Петербург
В
о зд ей с тв и я
э л е ктр и ч е с ко го
ТОКА НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА
Изучение воздействия электричес-
кого тока на организм человека необхо-
димо для решения проблем связанных
с электробезопасностью. Минимальная
величина тока, раздражающее действие
которого ощущается человеком, назы-
вается порогом ощутимости тока. Его ве-
личина зависит от места прикосновения
и площади контакта. При переменном
токе низкой частоты начальные ощуще-
ния проявляются в виде дрожи, пульси-
рования, покалывания в местах контак-
та. Величина порога ощутимого тока
должна учитываться и при использова-
нии различного рода электродов, датчи-
ков диагностических устройств, т.к. с их
помощью тело человека включается в
измерительную цепь, через которую
протекает небольшой измерительный
ток. При таких измерениях пациент не
должен испытывать каких-либо непри-
ятных ощущений.
Пороговое ощущение - первая ре-
акция организма человека на действие
электрического тока. При токе 3.
..5 мА
частотой 50 Гц, проходящем через элек-
трод, который держит в руке человек, а
второй электрод наложен на плечо, раз-
дражающее действие ощущается кис-
тью руки. При токе 8
...
10 мА мышцы всей
руки непроизвольно сокращаются, воз-
никает чувство сильной боли. При этом
рука сгибается и человек, при дальней-
шем увеличении тока, не может ее раз-
жать и самостоятельно освободиться от
зажатого проводника. Такой ток называ-
ется пороговым неотпускающим. Его
средняя величина для мужчин равна
15,9
мА, для женщин - 10,5 мА при час-
тоте 60 Гц.
Эти величины не годятся в качестве
критериев при рассмотрении вопросов
электробезопасности. При эксперимен-
тах величина неотпускающего тока час-
тотой 50 Гц составит 9 мА для мужчин и
6 мА для женщин. При токе 25.
..50 мА,
частотой 50 Гц, протекающем по цепи
рука-рука, рука-нога, возникает сокра-
щение дыхательных мышц грудной клет-
ки. В результате затрудняется, или пол-
ностью прекращается дыхание.
Ток промышленной частоты, превы-
шающий значение 50 мА, если его путь
захватывает область сердца, при дли-
тельном воздействии может вызвать на-
рушения в деятельности сердца. При ве-
личине более 100 мА вероятность та-
ких нарушений очень велика. По экспе-
риментальным данным ток значением
65 мА принят в качестве допустимой ве-
личины воздействия (частотой 50 Гц) в
течение одной секунды. Величины тока
при других длительностях воздействия
приведены в таблице.
Приведенные величины служат ос-
новой для расчетов различных защит-
ных мероприятий. Однако следует
иметь в виду, что они не учитывают воз-
можности микрошока (при введенном в
сердце микроэлектроде), который мо-
жет возникнуть при токах, меньших на
три порядка. Анализ случая поражения
с введенным в сердце электродом по-
казал, что микрошок может возникнуть
при токе в 270 мкА.
Вопрос о минимальной величине
тока утечки, который должна обеспечи-
вать аппаратура, пока не решен. С точ-
ки зрения максимальной безопасности
ток утечки на корпус не должен превы-
шать 100.
..500 мкА. Во многих докумен-
тах указана величина 10 мкА. Идет пе-
ресмотр этой величины до значения в
50 мкА.
Рассмотренные виды действия элек-
трического тока характеризовались по-
роговыми величинами тока, а не прило-
женного к телу напряжения. Однако во
многих случаях, необходимо знать ве-
личины напряжения, которые могут со-
здать в цепи, частью которой является
тело человека, пороговые токи. Для это-
го необходимо знать сопротивление
тела человека. Общее электрическое
сопротивление тела между двумя элек-
тродами можно представить в виде двух
частей, существенно отличающихся по
величине. Это сопротивление кожи под
каждым из электродов и сопротивление
внутренних тканей и органов.
Удельное сопротивление кожи име-
ет величину 10б.
.. 107 Ом/см. Такое со-
противление объясняется наличием на
поверхности ороговевших клеток. Со-
противление определенного участка
кожи зависит от толщины рогового слоя,
который, например, на ладонях состав-
ляет 0,1.
..1,5 мм, а на спине не превы-
шает 0,04 мм. Соответственно, сопро-
тивление 1 см2 кожи находится в преде-
лах от десятков до сотен килоом. Одна-
ко, сопротивление наружного рогового
слоя, зависит от многих причин, и зача-
стую падает значительно ниже указан-
ных. Особенно сильно на изолирующих
свойствах кожи сказывается влажность.
Большое
имеет малое сопротивление кожи под
различного рода электродами, наклады-
ваемыми на тело с диагностическими
или терапевтическими целями. Кожу
протирают спиртом, или наносят токоп-
роводящую пасту, или на электроды на-
кладывают матерчатую прокладку, смо-
ченную физиологическим раствором
(терапия низкочастотными токами) или
раствором лекарственных веществ
(электрофорез).
В результате многочисленных изме-
рений установлено, что величина сопро-
тивления внутренних тканей находится
в пределах 1 кОм. Эта величина и при-
нята, в большинстве случаев, для рас-
четов.
Допустимые токи утечки на корпус в
соответствии с рекомендациями М Э К-
10 мкА в рабочем состоянии прибора и
100.
..500 м кА -в неисправном. Ток утеч-
ки на пациента составляет 10.
..100 мкА
в рабочем состоянии прибора, а при не-
исправном (обрыв заземляющего про-
вода, отключение сети) приборе состав-
ляет 50.
..500 мкА.
Одной из областей медицинской тех-
ники, где проблема электробезопасно-
сти наиболее актуальна, является элек-
тронная физиотерапевтическая аппара-
тура. Применение электронной энергии
в лечебных целях всегда связано с воз-
можностями ошибочной дозировки, не-
правильной последовательности вклю-
чения и т.д.
Одним из важных факторов, опре-
деляющих безопасность является со-
отношение между максимальной мощ-
ностью (током, напряжением) и ее ве-
личиной, используемой при проведе-
нии процедуры. Например, было бы не-
правильным проводить процедуру при
токе через пациента не более несколь-
ких миллиампер с помощью аппарата,
рассчитанного на максимальный ток 50
мА. В связи с этим создаются аппара-
ты для более узкого круга лечебных
процедур, а также вводится переклю-
чение максимальной мощности (тока,
напряжения).
Характерной особенностью низкоча-
стотных физиотерапевтических аппара-
тов, предназначенных для воздействия
постоянным, переменным или импуль-
сным током является контактное нало-
жение электродов на тело пациента.
Т а б л .1
значение с точки
зрения электро-
б е зопасности
(
воздейст вия, с
0,2
0,5
0,7
1,0
1...30
1, мА
250
100
75
65
6
1/2002
Сам себе лекарь
предыдущая страница 20 Радиолюбитель 2002-01 читать онлайн следующая страница 22 Радиолюбитель 2002-01 читать онлайн Домой Выключить/включить текст