التيار الكهربائي مشابه جدًا لتدفق الماء ، فقط بدلاً من جزيئاته تتحرك أسفل النهر ، تتحرك الجسيمات المشحونة على طول الموصل.
لكي يتدفق التيار الكهربائي عبر الجسم ، يجب أن يصبح جزءًا من دائرة كهربائية.
DC و AC
درجة التأثير الضار للتيار الكهربائي على جسم الإنسان تعتمد على نوعه.
إذا كان التيار يتدفق في اتجاه واحد فقط ، فإنه يسمى التيار المباشر (DC).
إذا تغير الاتجاه الحالي ، فإنه يسمى بالتناوب (AC). التيار المتردد هو أفضل وسيلة لنقل الكهرباء لمسافات طويلة
التيار المتردد بنفس الجهد مثل التيار المتردد أكثر خطورة ويسبب عواقب أسوأ. يمكن أن يؤدي تأثير التيار الكهربائي على جسم الإنسان في هذه الحالة إلى تأثير "تجميد عضلات اليد". أي أنه سيكون هناك تقلص عضلي قوي (تكزز) لن يتمكن الشخص من التغلب عليه.
طرق للحصول عليهاضرب
سيحدث الاتصال المباشر بالكهرباء عندما يلمس شخص ما جزءًا موصلًا ، مثل سلك مكشوف. في المنازل الخاصة ، هذا ممكن في حالات نادرة. يحدث الاتصال غير المباشر عندما يكون هناك تفاعل مع أي جهاز أو جهاز كهربائي ، وبسبب عطل أو انتهاك لقواعد التخزين والتشغيل ، يمكن أن تتعرض حالة الجهاز للصدمة.
حقيقة ممتعة: لماذا لا تصعق الطيور بالكهرباء من الجلوس على الكابلات؟
هذا بسبب عدم وجود فرق في الجهد بين الطائر وكابل الطاقة. بعد كل شيء ، لا تلمس الأرض ، مثل أي كابل آخر. ومن ثم يتطابق جهد الطائر مع الكابل. لكن إذا لامس جناح طائر فجأة ، على سبيل المثال ، ملفًا معدنيًا على عمود ، فإن الصدمة الكهربائية لن تستغرق وقتًا طويلاً.
قوة التأثير وعواقبه
دعونا نفكر بإيجاز في تأثير التيار الكهربائي على جسم الإنسان:
| التيار الكهربائي | تأثير |
| أقل من 1 مللي أمبير | غير مدرك |
| 1mA | وخز |
| 5mA | صدمة صغيرة. لا يضر. سيترك الشخص المصدر الحالي بسهولة. قد يؤدي رد الفعل اللاإرادي إلى إصابة غير مباشرة |
| 6-25 مللي أمبير (أنثى) | صدمات مؤلمة. فقدان السيطرة على العضلات |
| 9-30 مللي أمبير (ذكر) | "لم يتم طرحها" الحالية. يمكن طرد الشخص بعيدًا عن مصدر الطاقة. رد فعل قوي لا إرادي يمكن أن يؤدي إلى إصابة لا إرادية |
| 50 إلى 150 مللي أمبير | ألم شديد. توقف التنفس. ردود فعل العضلات. موت محتمل |
| 1 إلى 4، 3 A | رجفان القلب. تلف النهايات العصبية. الموت المحتمل |
| 10 أ | سكتة قلبية ، حروق شديدة. الموت على الأرجح |
عندما يتدفق التيار عبر الجسم ، يتعرض الجهاز العصبي لصدمة كهربائية. تعتمد شدة التأثير بشكل أساسي على قوة التيار ومساره عبر الجسم ومدة التلامس. في الحالات القصوى ، تسبب الصدمة اضطرابًا في الأداء الطبيعي للقلب والرئتين ، مما يؤدي إلى فقدان الوعي أو الوفاة. أنواع تأثير التيار الكهربائي على جسم الإنسان مقسمة حسب المضاعفات التي يسببها التيار للجسم.
التحليل الكهربائي
الأمر بسيط: الصدمة الكهربائية ستساهم في تغيير التركيب الكيميائي للدم والسوائل الأخرى في الجسم. مما سيؤثر بشكل أكبر على تشغيل جميع الأنظمة ككل. إذا مر تيار مباشر عبر أنسجة الجسم لعدة دقائق ، يبدأ التقرح. هذه القرحات ، رغم أنها ليست قاتلة في العادة ، يمكن أن تكون مؤلمة وتستغرق وقتًا طويلاً للشفاء.
بيرنز
يتجلى التأثير الحراري للتيار الكهربائي على جسم الإنسان في صورة حروق. عندما يمر تيار كهربائي عبر أي مادة بهاالمقاومة الكهربائية ، يتم إطلاق الحرارة. كمية الحرارة تعتمد على الطاقة المشتتة
غالبًا ما تكون الحروق الكهربائية أكثر وضوحًا بالقرب من موقع دخول التيار إلى الجسم ، على الرغم من أن الحروق الداخلية شائعة جدًا ، وإن لم تكن قاتلة ، يمكن أن تسبب إصابة طويلة الأمد ومؤلمة.
تشنجات عضلية
تهيج وتحفيز الأنسجة الحية ، يدخل تفريغ كهربائي إلى العضلات ، وتبدأ العضلات في الانكماش بشكل غير طبيعي ومتشنج. هناك اضطرابات مختلفة في عمل الجسم. هذه هي الطريقة التي يتجلى بها التأثير البيولوجي للتيار الكهربائي على جسم الإنسان. إن الانقباض اللاإرادي للعضلات لفترات طويلة الناجم عن منبه كهربائي خارجي له عواقب مؤسفة عندما يكون الشخص الذي يحمل الجسم الكهربائي غير قادر على إطلاقه.
الجهاز التنفسي والسكتة القلبية
يجب أن تنقبض العضلات بين الضلوع (العضلات الوربية) بشكل متكرر وتسترخي حتى يتنفس الشخص. وبالتالي ، فإن الانقباض المطول لهذه العضلات يمكن أن يتعارض مع التنفس.
القلب هو عضو عضلي يجب أن ينقبض ويسترخي باستمرار لأداء وظيفته كمضخة دم. الانقباض المطول لعضلات القلب سيتداخل مع هذه العملية ويؤدي إلى توقفها.
الرجفان البطيني
البطينات هي الغرف المسؤولة عن ضخ الدم من القلب. عندما تحدث صدمة كهربائية ، ستخضع عضلات البطين غير منتظمة وغير متناسقةنتيجة لذلك ، ستتوقف وظيفة "الضخ" في القلب عن العمل. يمكن أن يكون هذا العامل قاتلاً إذا لم يتم تصحيحه في فترة زمنية قصيرة جدًا.
يمكن أن يكون سبب الرجفان البطيني منبهات كهربائية صغيرة جدا. يكفي تيار 20 ميكرو أمبير يمر مباشرة عبر القلب. ولهذا السبب فإن معظم الوفيات ناتجة عن الرجفان البطيني.
عوامل الدفاع الطبيعية
الجسم لديه مقاومته الخاصة للأفعال التي يمارسها التيار الكهربائي على جسم الإنسان على شكل جلد. ومع ذلك ، فإنه يعتمد على العديد من العوامل: على جزء الجسم (الجلد السميك أو الرقيق) ، ورطوبة الجلد والمنطقة المصابة من الجسم. تتميز البشرة الجافة والمبللة بقيم مقاومة مختلفة تمامًا ، ولكنها ليست الجانب الوحيد الذي يجب مراعاته عند التعامل مع الصدمة الكهربائية. تساهم الجروح والسحجات العميقة في تقليل المقاومة بشكل كبير. بالطبع ، ستعتمد مقاومة الجلد أيضًا على قوة التيار الوارد. ولكن لا يزال هناك العديد من الحالات ، بسبب المقاومة العالية للجلد ، حيث لا يتعرض الشخص لإصابة كهربائية واحدة ، بالإضافة إلى صدمة كهربائية مزعجة. تأثير التيار الكهربائي على جسم الإنسان لم يأتِ بأي عواقب غير مرغوب فيها
كيفية منع الصدمة الكهربائية
الوقاية من الصدمات الكهربائية ، وخاصة في الحياة اليومية ، شرط أساسي لحياة آمنة.يتم استخدام العزل لأي أجزاء حاملة للتيار. على سبيل المثال ، الكابلات هي أسلاك كهربائية معزولة ، مما يسمح باستخدامها دون التعرض لخطر أي صدمات كهربائية ، ومفاتيح الإضاءة المعبأة تمنع الوصول إلى الأجزاء الحية.
هناك أجهزة خاصة منخفضة الجهد توفر حماية إضافية ضد الصدمات الكهربائية.
يمكن أن توفر RCDs (الأجهزة الحالية المتبقية) أمانًا كهربائيًا إضافيًا. سيكون تأثير التيار الكهربائي على جسم الإنسان في هذه الحالة صفراً. هذا الجهاز ، في حالة حدوث تسرب غير مرغوب فيه ، سوف يقوم بإيقاف تشغيل قسم تالف من الأسلاك الكهربائية أو جهاز كهربائي معيب في بضع ثوان ، والذي لن ينقذ الشخص من استقبال التيار فحسب ، بل يحميه أيضًا من الحريق.
Difavtomat ، بالإضافة إلى الميزات الموضحة أعلاه ، لديه حماية ضد الأحمال الزائدة والدوائر القصيرة.
من المهم التأكد من أن أي عمل كهربائي يتم إجراؤه في المنزل يتم بواسطة كهربائي مؤهل لديه المعرفة والخبرة التقنية لضمان أمان الوظيفة.
قوة الكهرباء في الكائنات الحية
يتم إنتاج الطاقة الكهروكيميائية في كل خلية من كل كائن حي. يرسل الجهاز العصبي للحيوان أو الإنسان إشاراته من خلال التفاعلات الكهروكيميائية.
عمليًا تلعب كل عملية كهروكيميائية وتطبيقاتها التكنولوجية دورًا في العصر الحديثالطب.
يستخدم الفيلم عن فرانكشتاين التأثير المحدد للتيار الكهربائي على جسم الإنسان. قوة الكهرباء تحول الرجل الميت إلى وحش حي. على الرغم من أن استخدام الكهرباء في مثل هذا السياق لا يزال غير ممكن ، إلا أن القوى الكهروكيميائية ضرورية لعمل أجسامنا. ساعد فهم هذه القوى بشكل كبير في تطوير الطب.
عمل التيار الكهربائي: التجارب الأولى
من عام 1730 ، بعد تجارب ستيفن جراي في نقل التيار الكهربائي عبر مسافة ، على مدى الخمسين عامًا التالية ، اكتشف باحثون آخرون أن لمس قضيب مشحون كهربائيًا يمكن أن يتسبب في تقلص عضلات الحيوانات النافقة. المثال النموذجي لتأثير التيار الكهربائي على جسم بيولوجي هو سلسلة من التجارب التي أجراها الطبيب والفيزيائي وعالم الأحياء الإيطالي لويجي جالفاني ، الذي يُعتبر أحد الآباء المؤسسين للكيمياء الكهربائية. في هذه التجارب ، أرسل تيارًا كهربائيًا عبر الأعصاب إلى ساق الضفدع ، مما تسبب في تقلص العضلات وحركة الطرف.
في نهاية القرن التاسع عشر ، بدأ بعض الأطباء بدراسة تأثير التيار الكهربائي على جسم الإنسان ، لكن ليس ميتًا ، بل حيًا! سمح لهم ذلك بعمل خرائط أكثر تفصيلاً للجهاز العضلي التي لم تكن متوفرة من قبل.
العلاج الكهربي و الحيل
خلال القرن الثامن عشر وأوائل القرن التاسع عشر ، تم استخدام التيار الكهربائي في كل مكان. الأطباء والعلماء والدجالون ، الذين لا يختلفون دائمًا عن بعضهم البعض ، استخدموا الصدمات الكهروكيميائية لعلاج أي مرض ، وخاصة الشلل وعرق النسا.
في الوقت نفسه ، ظهرت عروض محددة ، مرعبة وتؤدي إلى فرحة جامحة. كان جوهر ذلك هو إحياء الجثة. نجح جيوفاني الديني في هذا الأمر ، الذي جعل الرجل الميت ، بمساعدة تيار كهربائي ، "يعود للحياة": فتح عينيه ، وحرك أطرافه ، وقام.
الحالي في الطب الحديث
يمكن أيضًا استخدام تأثير التيار الكهربائي على جسم الإنسان ، بالإضافة إلى العلاج (على سبيل المثال ، العلاج الطبيعي) ، للكشف عن المشكلات الصحية مبكرًا. تعمل أجهزة التسجيل الخاصة الآن على تحويل النشاط الكهربائي الطبيعي للجسم إلى مخططات يستخدمها الأطباء بعد ذلك لتحليل التشوهات. يقوم الأطباء الآن بتشخيص تشوهات القلب باستخدام مخطط كهربية القلب (ECGs) ، واضطرابات الدماغ مع تخطيط كهربية الدماغ (EEGs) ، وفقدان وظيفة العصب باستخدام مخطط كهربية العضل (EMGs).
الحياة من خلال التيار الكهربائي
أحد الاستخدامات الأكثر دراماتيكية للكهرباء هو إزالة الرجفان ، والذي يظهر أحيانًا في الأفلام على أنه "بدء" قلب توقف بالفعل عن العمل.
في الواقع ، يمكن أن يؤدي إطلاق انفجار قصير من الحجم الكبير في بعض الأحيان (ولكن نادرًا جدًا) إلى إعادة تشغيل القلب. ومع ذلك ، يتم استخدام أجهزة تنظيم ضربات القلب في كثير من الأحيان لتصحيح عدم انتظام ضربات القلب واستعادة حالتها الطبيعية. يمكن لأجهزة تنظيم ضربات القلب الخارجية الآلية الحديثة تسجيل النشاط الكهربائي للقلب وتحديد الرجفانبطينات القلب ، ثم حساب مقدار التيار الذي يحتاجه المريض بناءً على هذه العوامل. العديد من الأماكن العامة الآن بها أجهزة تنظيم ضربات القلب بحيث أن التيار الكهربائي وتأثيره على جسم الإنسان في هذه الحالة سيمنع الوفيات الناجمة عن ضعف القلب.
وتجدر الإشارة أيضًا إلى أجهزة تنظيم ضربات القلب الاصطناعية التي تتحكم في دقات القلب. تُزرع هذه الأجهزة تحت الجلد أو تحت عضلات صدر المريض وتنقل نبضات تيار كهربائي تبلغ حوالي 3 فولت عبر القطب الكهربي وعضلة القلب. هذا يحفز ضربات القلب الطبيعية. يمكن أن تستمر أجهزة تنظيم ضربات القلب الحديثة لمدة تصل إلى 14 عامًا قبل أن تحتاج إلى استبدالها.
أصبح تأثير التيار الكهربائي على جسم الإنسان أمرًا شائعًا ، ليس فقط في الطب ، ولكن أيضًا في العلاج الطبيعي.
