Elektromos áramütés

A mesterséges forrásokból származó áramütés az emberi testen való áthaladás következtében keletkezik. A tünetek közé tartozhatnak a bőr égési sérülései, a belső szervek és lágy szövetek károsodása, szívritmuszavar és légzésleállás. A diagnózist a klinikai kritériumok és a laboratóriumi adatok alapján állítják fel. Az áramütés kezelése támogató, súlyos sérülések esetén agresszív.

Bár az otthoni elektromos balesetek (például a konnektorok megérintése vagy egy kis készülék áramütése) ritkán okoznak jelentős sérülést vagy következményeket, az Egyesült Államokban évente körülbelül 400 nagyfeszültségű baleset végződik halállal.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

Az elektromos sérülés patofiziológiája

Hagyományosan az elektromos sérülés súlyossága hat Kovenhoven-tényezőtől függ:

• áram típusa (egyenáram vagy váltakozó áram);
• feszültség és teljesítmény (mindkét mennyiség az áram erősségét írja le);
• az expozíció időtartama (minél hosszabb az érintkezés, annál súlyosabb a károsodás);
• test ellenállása és az áram iránya (a sérült szövet típusától függően).

Az elektromos tér feszültsége, egy újabb koncepció, azonban pontosabb előrejelzőjének tűnik a sérülés súlyosságának.

Cowenhoven-tényezők. A váltakozó áram (AC) gyakran változtatja az irányát. Ez az az áramtípus, amely jellemzően az Egyesült Államokban és Európában az elektromos aljzatokat táplálja. Az egyenáram (DC) folyamatosan ugyanabba az irányba folyik. Ezt az áramot az akkumulátorok termelik. A defibrillátorok és a kardioverterek jellemzően egyenáramot szolgáltatnak. A váltóáram testre gyakorolt hatása nagymértékben függ a frekvenciájától. Az Egyesült Államokban (60 Hz) és Európában (50 Hz) alacsony frekvenciájú váltóáramot (50-60 Hz) használnak a háztartási elektromos aljzatokban. Veszélyesebb lehet, mint a nagyfrekvenciás váltóáram, és 3-5-ször veszélyesebb, mint az azonos feszültségű és áramerősségű egyenáram. Az alacsony frekvenciájú váltóáram elhúzódó izom-összehúzódást (tetániát) okoz, ami lefagyaszthatja a kezet az áramforráshoz, így meghosszabbítva az elektromos hatásokat. Az egyenáram (DC) általában egyetlen görcsös izom-összehúzódást okoz, amely általában elrepíti a sérültet az áramforrástól.

Általánosságban elmondható, hogy mind a váltóáram, mind az egyenáram esetében minél nagyobb a feszültség (V) és az áramerősség, annál nagyobb az elektromos sérülés (ugyanolyan időtartamú expozíció esetén). Az Egyesült Államokban a háztartási áram 110 V-tól (szabványos elektromos aljzat) 220 V-ig (nagy készülékek, például szárítógépek) terjed. A nagyfeszültségű áram (>500 V) jellemzően mély égési sérüléseket okoz, míg az alacsony feszültségű áram (110-220 V) jellemzően izomgörcsöt, vagy tetániát okoz, ami az áldozatot az áramforráshoz fagyasztja. Az egyenáram kézbe jutásának érzékelési küszöbe körülbelül 5-10 mA; 60 Hz-es váltakozó áram esetén ez a küszöbérték átlagosan 1-10 mA. A maximális áramot, amely nemcsak a kéz hajlítóizmainak összehúzódását okozhatja, hanem lehetővé teszi a kéz számára az áramforrás elengedését is, "elengedő áramnak" nevezzük. Az elengedő áram nagysága a testsúlytól és az izomtömegtől függően változik. Egy átlagos méretű, 70 kg súlyú személy esetében a kioldási áram körülbelül 75 mA egyenáram, és körülbelül 15 mA váltakozó áram esetén.

A mellkason egy másodpercig átvezetett, 60 Hz frekvenciájú alacsony feszültségű váltakozó áram már 60-100 mA-es árammal is kamrafibrillációt okozhat; egyenáram esetén ez körülbelül 300-500 mA. Ha az áramot közvetlenül a szívre vezetik (pl. szívkatéteren vagy pacemaker-vezetékeken keresztül), az 1 mA-nél kisebb áramok (AC vagy DC) kamrafibrillációt válthatnak ki.

A magas hőmérsékletű diszpergált hőenergia mennyisége megegyezik az áramerősséggel és az ellenállási idővel. Így bármilyen áramerősség és behatási időtartam mellett még a legellenállóbb szövet is károsodhat. A szövet elektromos ellenállását, Ohm/cm2-ben mérve, elsősorban a bőr ellenállása határozza meg. A bőr vastagsága és szárazsága növeli az ellenállást; a száraz, jól elszarusodott, ép bőr átlagos ellenállási értéke 20 000-30 000 Ohm/cm2. Egy bőrkeményedéses tenyér vagy láb esetében az ellenállás elérheti a 2-3 millió Ohm/cm2-t. Nedves, vékony bőr esetén az ellenállás átlagosan 500 Ohm/cm2. A sérült bőr (pl. vágás, horzsolás, tűszúrás) vagy nedves nyálkahártyák (pl. száj, végbél, hüvely) ellenállása nem lehet magasabb, mint 200-300 Ohm/cm2. Ha a bőr ellenállása magas, sok elektromos energia szóródhat el benne, ami az áram belépési és kilépési pontjain nagy égési sérüléseket okozhat minimális belső károsodással. Ha a bőr ellenállása alacsony, a bőrégések kevésbé kiterjedtek vagy egyáltalán nem keletkeznek, de több elektromos energia tud elvezetni a belső szervekben. Így a külső égések hiánya nem zárja ki az elektromos trauma hiányát, és a külső égések súlyossága nem határozza meg azok súlyosságát.

A belső szövetek károsodása az ellenállásuktól, valamint ezen felül az elektromos áram sűrűségétől is függ (egységnyi felületre jutó áram; az energia koncentráltabb, ha ugyanaz az áramlás kisebb felületen halad át). Tehát, ha az elektromos energia a karon keresztül jut be (elsősorban az alacsonyabb ellenállású szöveteken, például izomon, éren, idegeken keresztül), az ízületekben az elektromos áram sűrűsége megnő, mivel az ízület keresztmetszeti területének jelentős részét teszik ki a nagyobb ellenállású szövetek (pl. csont, ín), amelyekben az alacsonyabb ellenállású szövetek térfogata csökken. Így az alacsonyabb ellenállású szövetek (szalagok, inak) károsodása a végtag ízületeiben kifejezettebb.

Az áldozaton áthaladó áram (hurok) iránya határozza meg, hogy mely testrészek sérültek. Mivel a váltakozó áram folyamatosan és teljesen változtatja az irányát, az általánosan használt „bemenet” és „kimenet” kifejezések nem teljesen megfelelőek. A „forrás” és a „föld” kifejezések tekinthetők a legpontosabbnak. Egy tipikus „forrás” a kéz, ezt követi a fej. A láb a „földdel” van kapcsolatban. A „kéz-kéz” vagy „kéz-láb” útvonalon áthaladó áram általában a szíven halad át, és ritmuszavart okozhat. Ez az áramút veszélyesebb, mint az egyik lábról a másikra való áthaladás. A fejen áthaladó áram károsíthatja a központi idegrendszert.

Elektromos térerősség. Az elektromos térerősség határozza meg a szövetkárosodás mértékét. Például egy körülbelül 2 méter magas személy fején és teljes testén áthaladó 20 000 voltos (20 kV) áram körülbelül 10 kV/m-es elektromos mezőt hoz létre. Hasonlóképpen, egy 110 voltos áram mindössze 1 cm szöveten (például egy csecsemő ajkán) áthaladva 11 kV/m-es elektromos mezőt hoz létre; ezért okozhat egy kis feszültségű áram kis szövetmennyiségen áthaladva ugyanolyan súlyos károsodást, mint egy nagy feszültségű áram nagy szövetmennyiségen áthaladva. Fordítva, ha a feszültséget vesszük elsősorban figyelembe az elektromos tér erőssége helyett, a kisebb vagy jelentéktelen elektromos sérülések nagyfeszültségű sérüléseknek minősíthetők. Például az az áramütés, amelyet egy személy télen a szőnyeghez dörzsölésétől kap, több ezer voltos feszültségnek felel meg.

Az áramütés patológiája

Az alacsony feszültségű elektromos mezőknek való kitettség azonnali kellemetlen érzést okoz (hasonlóan egy áramütéshez), de ritkán okoz súlyos vagy visszafordíthatatlan károsodást. A nagyfeszültségű elektromos mezőknek való kitettség termikus vagy elektrokémiai károsodást okozhat a belső szövetekben, ami hemolízist, fehérjekoagulációt, izom- és más szövetek koagulációs nekrózisát, érrendszeri trombózist, kiszáradást, valamint izmok és inak szakadását okozhatja. A nagyfeszültségű elektromos mezőknek való kitettség masszív ödémát eredményezhet, amely a vénás koaguláció, izomödéma és rekeszszindróma kialakulása következtében alakul ki. A masszív ödéma hipovolémiát és artériás hipotenziót is okozhat. Az izomkárosodás rabdomiolízist és mioglobinuria kialakulását okozhatja. A mioglobinuria, a hipovolémia és az artériás hipotenzió növeli az akut veseelégtelenség kockázatát. Elektrolit-egyensúlyhiány is előfordulhat. A szervkárosodás következményei nem mindig korrelálnak a pusztuló szövet mennyiségével (például kamrafibrilláció jelentkezhet a szívizom viszonylag kismértékű károsodása hátterében).

Az áramütés tünetei

Az égési sérülések élesen elkülönülhetnek a bőrön, még akkor is, ha az áram egyenetlenül hatol be a mélyebb szövetekbe. Súlyos akaratlan izom-összehúzódások, görcsrohamok, kamrafibrilláció vagy légzésleállás léphet fel a központi idegrendszeri károsodás vagy izombénulás miatt. Az agy vagy a perifériás idegek károsodása különféle neurológiai deficiteket okozhat. Szívmegállás égési sérülések nélkül is lehetséges fürdőszobai baleset esetén [amikor egy nedves (földelt) személy 110 V-os hálózati árammal érintkezik (pl. hajszárítóból vagy rádióból)].

A hosszúkás drótokat harapdáló vagy szopogató kisgyermekek száj- és ajakégési sérüléseket szenvedhetnek. Az ilyen égési sérülések kozmetikai elváltozásokat okozhatnak, és károsíthatják a fogak, az alsó és felső állkapocs növekedését. Az ilyen gyermekek körülbelül 10%-ánál vérzés jelentkezik a szájüregi artériákból, miután a varasodás az 5-10. napon leválhat.

Az áramütés heves izom-összehúzódásokat vagy eséseket (például létráról vagy tetőről) okozhat, ami ficamokhoz (az áramütés a hátsó vállficam egyik kevés oka), gerinc- és más csonttörésekhez, belső szervek károsodásához és eszméletvesztéshez vezethet.

Az áramütés diagnosztizálása és kezelése

Először is meg kell szakítani a sérült érintkezését az áramforrással. A legjobb, ha leválasztjuk a forrást a hálózatról (elkapcsoljuk a kapcsolót vagy kihúzzuk a csatlakozódugót a hálózatból). Ha nem lehet gyorsan kikapcsolni az áramot, a sérültet el kell távolítani az áramforrástól. Alacsony feszültségű áram esetén a mentőknek először jól el kell szigetelniük magukat, majd bármilyen szigetelőanyaggal (például szövet, száraz bot, gumi, bőröv) ütéssel vagy húzással el kell tolni a sérültet az áramtól.

Figyelem: Ha a vezeték nagyfeszültség alatt lehet, ne próbálja meg kiszabadítani a sérültet, amíg a vezetéket feszültségmentesítették. A nagyfeszültségű és az alacsony feszültségű vezetékek megkülönböztetése nem mindig könnyű, különösen a szabadban.

Az áram alól kivont sérültet megvizsgálják szív- és/vagy légzésleállás jelei szempontjából. Ezután megkezdik a sokk kezelését, amely trauma vagy súlyos égési sérülések következtében alakulhat ki. Az újraélesztés befejezése után a beteget teljes körűen (tetőtől talpig) megvizsgálják.

Tünetmentes betegeknél, terhesség, egyidejű szívbetegség hiányában, valamint rövid ideig tartó háztartási áramnak való kitettség esetén a legtöbb esetben nincs jelentős belső vagy külső károsodás, és hazaküldhetők.

Más betegeknél meg kell határozni az EKG, a vérkép, a szívizomenzimek koncentrációjának meghatározása, az általános vizeletvizsgálat (különösen a mioglobinuria kimutatása érdekében) elvégzésének szükségességét. 6-12 órán át szívmonitorozást végeznek ritmuszavarok, mellkasi fájdalom vagy egyéb, lehetséges szívbetegségekre utaló klinikai tünetek esetén; és esetleg terhes nőknél és szívbetegségben szenvedő betegeknél. Eszméletzavar esetén CT vagy MRI vizsgálatot végeznek.

Az elektromos égés okozta fájdalmat intravénás opioid fájdalomcsillapítókkal kezelik, az adagot óvatosan titrálva. Mioglobinuria esetén a vizelet lúgosítása és a megfelelő diurézis fenntartása (felnőtteknél körülbelül 100 ml/óra, gyermekeknél pedig 1,5 ml/kg óránként) csökkenti a veseelégtelenség kockázatát. Az égési terület alapján számított standard volumetrikus folyadékpótlási formulák alábecsülik az elektromos égések folyadékhiányát, ezért alkalmazásuk nem helyénvaló. A nagy mennyiségű sérült izomszövet sebészeti eltávolítása csökkentheti a mioglobinuria okozta veseelégtelenség kockázatát.

A megfelelő tetanuszprofilaxis és az égési sebek ellátása elengedhetetlen. Minden jelentős elektromos égési sérüléssel rendelkező beteget speciális égési sérüléseket elszenvedő osztályra kell utalni. Az ajakégéssel küzdő gyermekeket gyermekfogásznak vagy szájsebésznek kell megvizsgálnia, aki jártas az ilyen sérülések kezelésében.

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

Áramütés megelőzése

Azokat az elektromos eszközöket, amelyek érintkezésbe kerülhetnek a testtel, szigetelni, földelni kell, és olyan hálózatra kell csatlakoztatni, amely speciális eszközökkel van felszerelve, hogy az elektromos eszközt azonnal le lehessen választani az áramforrásról. Az áramütés és az áramütés megelőzése érdekében a leghatékonyabbak az olyan kapcsolók használata, amelyek már 5 mA áramszivárgás esetén is leválasztják az áramkört, ezért ezeket a gyakorlatban is alkalmazni kell.