Электротравмы: клиническая картина и лечение

Поражения электрическим током составляют приблизительно 2–2,5% среди всех травматических повреждений. Ежегодно в мире в результате действия электрического тока погибают 22–25 тыс. человек. Среди летальных исходов на производстве электротравма занимает 5-е место.

Первичное повреждающее действие электрического тока связано с его термическим и электрохимическим механизмами.

Поражение электрическим током может произойти при:

непосредственном контакте тела человека с источником тока;

дуговом контакте, когда человек находится в непосредственной близости от источника тока, но не касается его;

шаговом напряжении.

Вблизи заземлителей электроустановок при аварийном коротком замыкании на землю или вблизи упавшего на землю (или на токопроводящий пол) провода линии электропередачи возникает зона растекания тока. Если человек попадает в эту зону, то его ноги при ширине шага 80 см могут касаться точек, имеющих разный потенциал. Такую разность потенциалов называют шаговым напряжением. Величина шагового напряжения зависит от ширины шага и расстояния до места замыкания на землю.

При попадании под шаговое напряжение возникает непроизвольное судорожное сокращение мышц ног, и человек падает на землю. В этот момент прекращается действие на человека шагового напряжения, но вместо малой петли тока (от ноги к ноге) в теле человека образуется более опасная большая петля тока (обычно от рук к ногам) и создается реальная угроза смертельного поражения.

Первые описания электрических явлений, дошедшие до наших дней, принадлежат древнегреческому ученому Фалесу Милетскому (VII век до н. э.). Он заметил, что потертый о шерсть янтарь может притягивать мелкие и легкие предметы.

В 1600 г. термин «электричество» (от лат. electricus — янтарный) впервые применил английский физик и придворный врач Елизаветы I Уильям Гилберт (1544–1603). Он заметил, что многие тела так же, как и янтарь, после натирания притягивают мелкие предметы

Классификация поражений электрическим током

В зависимости от источника различают поражения, связанные с воздействием бытового, технического и атмосферного (молнии) электричества.

Поражения электрическим током приводят к развитию электротравм и/или электроожогов.

Классификация по степени тяжести электротравмы:

легкая электротравма характеризуется судорожным сокращением мышц без потери сознания;

электротравма средней тяжести характеризуется судорожным сокращением мышц и потерей сознания, ЭКГ — в норме;

тяжелая электротравма характеризуется потерей сознания, нарушением сердечной и дыхательной деятельности;

крайне тяжелая электротравма характеризуется развитием клинической смерти.

Электротравма

Электротравма — травма, вызванная прохождением через организм и ткани электрического тока большой силы и напряжения, в т. ч. молнии, характеризующаяся поражением нервной системы, нарушениями кровообращения и дыхания, электроожогами.

Большая частота и тяжесть нарушений жизненно важных функций выдвигает электротравму на одно из первых мест по необходимости проведения пострадавшим интенсивной терапии и реанимационных мероприятий. Наиболее электроуязвимы больные хроническими заболеваниями нервной, эндокринной и сердечно-сосудистой системы, люди старческого возраста, дети, лица в алкогольном опьянении.

Электротравму при дуговом разряде необходимо отличать от ожога пламенем электрической дуги, который приводит к развитию термического ожога и/или световому поражению глаз

Органы и ткани человека обладают различным сопротивлением к электрическому току. По степени возрастания их можно расположить так: нерв — кровеносный сосуд — мышца — кожа — сухожилие — подкожная клетчатка — кость. Ток по металлическому проводнику распространяется прямолинейно, но когда входит в тело человека, то теряет свою прямолинейность и в направлении от одного полюса к другому распространяется веерообразно, главным образом по тканям, оказывающим наименьшее сопротивление. Иначе говоря, электрический ток, преодолев сопротивление кожи и подкожной клетчатки, проходит через глубоко лежащие ткани вдоль кровеносных и лимфатических сосудов, оболочек нервных клеток. Это обусловливает высокую степень уязвимости нервных структур и сосудов при электротравме.

При электротравме поражается весь организм человека, хотя внешне признаки поражения могут отсутствовать.

Тяжесть и исход электротравмы зависят от пяти факторов:

силы электрического тока;

характера электрического тока (постоянный или переменный);

сопротивления кожи пострадавшего;

пути прохождения электрического тока в организме человека (петля тока);

продолжительности воздействия электрического тока.

Первые два фактора являются главными.

Опасность электротравмы повышается при перегревании организма (например, в горячих цехах), в условиях гипоксии организма, повышенной влажности воздуха.

Электротравма от бытового и технического электричества

Постоянный ток напряжением до 40 В не вызывает смертельных поражений. При воздействии тока напряжением 220–380 В частота смертельно опасных поражений возрастает до 20–30%, при 1000 В — до 50%. Воздействие тока в 3000 В и более практически всегда смертельно. Переменный ток напряжением 127-220-380 В и частотой 50 Гц более опасен, чем постоянный. При напряжении 500 В оба вида тока опасны в равной мере, при 1000 В вероятность тяжелых нарушений жизненно важных функций при постоянном токе больше.

Человек может коснуться токоведущих частей самыми различными участками тела, поэтому возможно несколько путей прохождения электрического тока. Путь тока через тело от точки входа до места выхода называется петля тока. Различают малую петлю (от ноги к ноге), большую петлю (от руки к руке, от руки к ногам, от головы к ногам) и полную петлю (W-образная петля, ток проходит через обе руки и обе ноги). Наибольшую опасность представляет полная петля, при которой ток затрагивает не только верхние и нижние конечности, но и обязательно сердце. Если путь тока проходит через голову пострадавшего, происходит резкое угнетение дыхательного и сосудодвигательного центров, при этом может развиваться состояние так называемой электрической летаргии или мнимой смерти.

Первый случай электротравмы от технического электричества описал Леруа де Мезикур в 1860 г. Первое сообщение о смерти человека от технического электричества — в Лионе (Франция) при контакте с генератором переменного тока погиб плотник — относится к 1879 г. Первым случаем гибели от электрического тока стала смерть Самуэля Смита при контакте с генератором переменного тока (Буфалло, США). Событие произошло в присутствии многих людей, а смерть пострадавшего была расценена как быстрая и безболезненная. В этой связи было предложено использовать электрический ток в качестве «гуманного» средства смертной казни. Первым преступником, приговоренным к смерти на «электрическом стуле», был Вильям Кеммелер (США). Его казнь состоялась 6 апреля 1890 г.

Важную роль играет продолжительность электрического контакта. С увеличением времени воздействия тока происходит местный нагрев кожи, повышается потоотделение, из-за чего сопротивление кожи резко падает и возрастает опасность тяжелого поражения. В связи с этим для спасения жизни пострадавшего нужно немедленно отключить его от токоведущих коммуникаций.

Воздействие электрического тока высокого напряжения (техническое электричество), как правило, приводит к значительным повреждениям мягких тканей (глубокие ожоги, некроз); воздействие тока низкого напряжения (бытовое электричество) обычно не вызывает ожогов, но может стать причиной фибрилляции желудочков и апноэ.

К развитию терминального состояния при электротравме прежде всего приводит фибрилляция желудочков, затем остановка дыхания в результате угнетения дыхательного центра продолговатого мозга или спазма дыхательной мускулатуры.

Фатальные нарушения ритма сердца (фибрилляция желудочков, асистолия) могут возникнуть при воздействии тока не только высокого, но и относительно низкого напряжения.

Во многих случаях после поражения током автоматизм сердца восстанавливается самостоятельно и возвращается ритм, обеспечивающий кровообращение. Но одновременно возникающая остановка дыхания из-за сокращения грудной мускулатуры и подавления дыхательного центра может продолжаться и после восстановления самостоятельного кровообращения. Поэтому, если не проводить искусственную вентиляцию легких, из-за гипоксии развивается вторичная остановка сердца.

Остановку дыхания вызывают три механизма:

прохождение электрического тока через головной мозг и выключение в результате этого дыхательного центра (одновременно с дыхательным центром может пострадать и сосудодвигательный);

тоническое сокращение диафрагмы и мышц грудной клетки в период воздействия электрического тока;

затянувшийся паралич дыхательных мышц, который может продолжаться в течение нескольких минут после окончания воздействия тока.

Электротравма от атмосферного электричества (поражение молнией)

Электрический заряд от молнии может:

пройти через тело человека (например, удар молнии в зонт);

обогнуть тело, пройдя по мокрой одежде;

пройти по рядом стоящему предмету (дерево и др.);

вызвать поражение шаговым напряжением (вследствие разницы потенциалов, образующихся в области стоп).

Первый вариант ведет к самым серьезным поражениям. Для него типична тяжелая и крайне тяжелая степень по классификации электротравмы, причем тяжесть состояния усугубляется ожоговым шоком, синдромом размозжения тканей, миоглобинурией.

В ряде случаев большая часть электрического тока молнии проходит над поверхностью тела человека, обволакивая его, что называется «внешним свечением».

Главная причина смерти при поражении молнией — остановка кровообращения, обусловленная, как правило, фибрилляцией желудочков или асистолией.

Молния — это гигантский искровой электростатический разряд в кучевых облаках.

Разряд молнии характеризуется силой тока от 2000 до 300 000, А, напряжением от 2000 до 2 000 000 000 В, температурой до 300 000 °С (в 6 раз выше температуры поверхности Солнца), скоростью движения до 100 000 км/с, продолжительностью удара от 1 до 100 мс. Средняя длина молнии 2,5 км, а некоторые разряды простираются в атмосфере на расстояние до 20 км, диаметр канала молнии — 10–45 см. Смертность при ударе молнией достигает 30%, а тяжелые травмы получают 70% пострадавших.

Чтобы человеку избежать поражения молнией, ему надо находиться на расстоянии не менее 13 км от места ее зарождения

Клиническая картина электротравмы

Электрический удар — это возбуждение живых тканей организма проходящим через них электрическим током, сопровождающееся непроизвольными судорожными сокращениями мышц.

Клиническая картина электротравмы зависит от степени тяжести и может быть разной: от неприятного кратковременного ощущения, вызванного прохождением тока низкой интенсивности, до мгновенной остановки кровообращения и дыхания при воздействии высокого напряжения или тока большой силы. Электротравма чаще всего воспринимается пострадавшим как удар.

Если после электротравмы клиническая смерть не наступила, у пострадавшего могут развиться артериальная гипертензия, тахикардия, неспецифические изменения ЭКГ (в т. ч. удлинение интервала QT, транзиторная инверсия зубца T), нарушения сердечного ритма, инфаркт миокарда (как левого, так и правого желудочков сердца). Нередко в остром периоде возникает распространенный спазм сосудов, что сопровождается резким похолоданием и цианозом кожных покровов, неравномерной окраской кожи. У 3–14% пострадавших, переживших тяжелую электротравму, развивается острая почечная недостаточность, которая клинически проявляется олиго- или анурией.

Поражение электрическим током, особенно молнией, может характеризоваться множественными неврологическими расстройствами, которые возникают первично (в результате прямого воздействия тока на головной, спинной мозг и периферические нервы) или вторично (как следствие гипоксии в период остановки кровообращения). Электрический ток способен спровоцировать кровоизлияние в мозг и его отек, повредить микроциркуляторное русло.

Для диагностики электротравмы важен опрос пострадавшего или свидетелей происшествия. Диагноз становится достоверным при наличии последствий электрического разряда в окружающей среде (повреждение проводов или кабелей, оборудования, запах гари) и выявления на теле пострадавшего «меток тока» (четко ограниченные, овальные, бледные, вогнутые, безболезненные повреждения кожи). Обычно «метки тока» сильно выражены на местах его входа, в местах же выхода они образуются при контакте с металлом. «Метки тока» могут проявляться и по ходу электрического тока на местах кожных складок и изгибов. При поражении молнией в местах ее контакта с кожей человека возникает глубокое обугливание тканей, а иногда и разрывы кожи.

Электроожоги

Электроожоги — местные глубокие термические повреждения тканей, обусловленные превращением электрической энергии в тепловую при прохождении тока через ткани пострадавшего.

Важно понимать, что электроожоги не ограничиваются «метками тока» на коже. Площадь ожога кожи в результате воздействия электрического тока не отражает тяжесть состояния человека. Для электроожогов характерно глубокое распространение с развитием некроза мышц, сухожилий, суставов, костей, поэтому они характеризуются большей глубиной, чем термические.

Электрическая энергия, проходя по тканям организма, встречает на своем пути сопротивление тканей и переходит согласно закону Джоуля в тепловую энергию. Таким образом, электроожоги развиваются в результате превращения электрической энергии в тепловую в тканях пострадавшего

Клиническая картина электроожога

Ведущим симптомом электроожога (как и термического ожога) является боль.

Для электроожогов типично повреждение мышц, сухожилий и других глубоколежащих мягких тканей, что обусловливает реальную тяжесть поражения. Нередко внешне кожные покровы могут выглядеть здоровыми, а мышцы, прилежащие к кости, оказываются нежизнеспособными в результате продолжительного воздействия тепла, которое рассеивается от кости при прохождении электрического тока («эффект айсберга»). В связи с частым отсутствием внешних проявлений электроожогов степень повреждения мышц может быть недооценена. Это приводит к тому, что пострадавший получает не весь объем помощи.

При воздействии тока большой силы ожоговая поверхность может выглядеть обугленной.

Неотложная помощь

В первую очередь, человек, оказывающий помощь, должен убедиться в том, что он сам не находится под угрозой воздействия тока, только тогда следует приступать к оценке состояния пострадавшего и оказанию помощи.

При продолжающемся воздействии на пострадавшего технического электричества нужно немедленно отключить его от источника тока.

Нередко выключатели и рубильник находятся далеко от места происшествия, или вследствие каких-либо неисправностей ток продолжает проходить по цепи несмотря на то, что рубильник отключен. В таких случаях нужно разорвать цепь любым другим способом.

Если поражение током произошло через свободно висящий провод, то проще вырвать его из рук пострадавшего. Когда это сделать нельзя, необходимо оттянуть пострадавшего от токоведущей коммуникации.

Иногда пострадавшего легче изолировать от нулевого потенциала земли, чем оттянуть от источника тока, судорожно сжимаемого руками. Для этого под ноги пострадавшего подводят лист фанеры, доску, пластик или резиновый коврик. Как только будет разомкнута цепь, пострадавший под тяжестью своего тела сам оторвется от электроустановки. В такой ситуации необходимо предварительно принять меры для его безопасного падения.

У пострадавших от удара молнии при первичном осмотре могут быть выявлены широкие, фиксированные зрачки, но это не должно рассматриваться как необратимое изменение.

Если пострадавший находится в состоянии клинической смерти, немедленно начинают сердечно-легочную реанимацию.

При остановке только дыхания необходима искусственная вентиляция легких без закрытого массажа сердца.

Реанимация пострадавших при клинической смерти от электротравмы более успешна, чем от других причин. Причем попытка оживления может дать эффект даже при позднем начале помощи

Принципы лечения электротравмы

1. Купирование судорог или возбуждения (при их наличии): диазепам (сибазон) — 0,5% — 2–4 мл в/в.

2. Купирование боли (при ее наличии и в зависимости от выраженности): кеторолак (кеторол) — 3% — 1 мл, или трамадол (трамал) — 5% — 2 мл, или морфин — 1% — 1 мл в/м или в/в.

3. Обработка поверхностных ожоговых ран и наложение стерильных повязок.

4. Инфузионная терапия (при наличии или подозрении на электроожоги): раствор Рингера (или его модификации) — 800–1000 мл в/в.

Инфузионная терапия при электроожогах направлена на поддержание диуреза и обеспечение выведения миоглобина, калия и других продуктов распада тканевых структур.

Для ускорения процесса утилизации миоглобина и калия после инфузии раствора Рингера вводят 20% раствор маннитола (500–1000 мг/кг) в/в струйно.

В первые сутки после электроожога объем инфузионной терапии составляет от 30 до 80 мл/кг массы тела и проводится под контролем почасового выделения мочи, который должен быть в пределах 1,5–2,0 мл/кг массы тела

5. При артериальной гипертензии и тахикардии/тахиаритмии (которые развиваются в результате выброса катехоламинов): метопролол (беталок) — 0,1% — 5–15 мл (5–15 мг) в/в.

6. Обеспечение проходимости верхних дыхательных путей, оксигенотерапия (кислород 40 об%), при сатурации менее 85% на фоне оксигенотерапии — вспомогательная вентиляция легких, при апноэ — искусственная вентиляция легких.

У пострадавших с ожогами от воздействия электрического тока в области лица, рта и передней поверхности шеи большой проблемой становится обеспечение проходимости дыхательных путей, быстро может развиться распространенный сильный отек мягких тканей, что затрудняет введение интубационной трубки. По этой причине интубацию трахеи рекомендуют выполнять по показаниям, но до появления признаков резко выраженной обструкции верхних дыхательных путей.

7. При сопутствующих механических травмах (повреждения позвоночника; частичные или полные разрыва мышц; переломы костей конечностей; травмы головы) необходима противошоковая терапия и иммобилизация мест переломов.

8. Если реанимационные мероприятия и интенсивная терапия на месте происшествия продолжаются довольно долго, нужно принять меры по предупреждению переохлаждения пострадавшего.

Госпитализация

Все пострадавшие от электрического тока должны быть госпитализированы, поскольку даже при отсутствии клинических проявлений больной нуждается в дополнительном обследовании (ЭКГ и т. д.) и наблюдении. В отдаленном периоде сохраняется опасность остановки кровообращения и развития серьезных нарушений со стороны ЦНС.

Прогноз

Прогноз в отношении восстановления функций после поражения электрическим током непредсказуем, т. к. интенсивность и длительность воздействия электричества обычно остаются неизвестными. Однако зачастую шансы выжить при условии искусственного поддержания кровообращения и дыхания у таких пострадавших довольно велики, т. к. в большинстве случаев они молоды и не имеют фоновой патологии органов дыхания и кровообращения.

При поражении молнией летальность, по разным данным, составляет от 30 до 70%, причем у большинства выживших развиваются последствия травмы.

Если у человека не наступает мгновенная смерть и он выживает после воздействия электрического тока, то в отдаленном периоде (до 6–9 мес. и более) у него могут развиваться неврологические нарушения как со стороны центральной, так и периферической нервной системы. Глубокие деструктивные изменения, возникающие в результате электрических ожогов, приводят к формированию рубцов и деформаций.

При электроожогах скелетных мышц развивается их отек с ущемлением в фасциальных футлярах, что требует неотложной хирургической помощи. Существенная глубина некроза тканей конечностей при электроожогах нередко (в 10–15% случаев) приводит к их ампутации.