Электрическое сопротивление тела человека - это сопротивление току, проходящему по участку тела между двумя электродами, приложенными к поверхности тела человека.
Человеческое тело является проводником электрического заряда. Внутри организма ток распространяется в основном по:
1) кровеносным и лимфатическим сосудам;
2) мышцам;
3) оболочкам нервных стволов.
Разные ткани тела человека характеризуются разной концентрацией раствора электролита и разным его составом, вследствие чего различаются по своим электрическим свойствам (табл. 1).
Электрические характеристики тканей тела человека
Вид ткани
Удельное сопротивление (ρ, Ом· м)
Мышцы
1,5
Кровь
1,8
Эпидермис (сухой)
330 000
Кость (без надкостницы)
1 000 000
Электрическое сопротивление различных тканей тела человека неодинаково: кожа, кости, жировая ткань, сухожилия и хрящи имеют относительно большое сопротивление, а мышечная ткань, кровь, лимфа и особенно спинной и головной мозг – малое сопротивление. Удельное сопротивление сухой кожи составляет 3·103– 2·104 Ом·м, а крови 1 – 2 Ом·м.
Проводниками в теле человека, то есть веществами, которые имеют свободные заряды, способные перемещаться под действием электрического поля, являются плазма крови, лимфа, межклеточная жидкость, спинномозговая жидкость, цитоплазма.
Диэлектриками (изоляторами) в теле человека, то есть веществами, которые не имеют свободных зарядов, поэтому не проводят электрический ток, являются сухая кожа, связки, сухожилия, костная ткань, клеточная мембрана.
Сопротивление тела человека можно считать состоящим из трех последовательно включенных сопротивлений: двух одинаковых сопротивлений наружного слоя кожи (эпидермиса), которые в совокупности составляют так называемое наружное сопротивление тела человека), и внутреннего сопротивления тела.
Так как внутриклеточная жидкость содержит ионы и хорошо проводит электрический ток, то внутренние ткани тела человека обладают довольно низким сопротивлением. Сравнительно высокое сопротивление тела человека электрическому току определяется в основном сопротивлением поверхностных слоев кожи (эпидермиса). Проводимость кожи зависит от ее состояния и осуществляется через потовые и сальные железы. Внутри тела человека ток разветвляется и проходит преимущественно вдоль протоков тканевых жидкостей (кровеносных сосудов, нервных стволов, лимфатических узлов).
Общее сопротивление тела человека постоянному току (от конца одной руки до конца другой) при сухой неповрежденной коже рук составляет 104-106 Ом и меньше.
Физиками выявлена зависимость сопротивления тела человека от различных факторов.
Факторы, от которых зависит сопротивление тела человека:
общего психологического и физиологического состояния (индивидуальные особенности);
пола - толщины кожи (у мужчин сопротивление выше, чем у женщин);
возраста - грубости кожи (у взрослых сопротивление выше, чем у детей);
состояние кожных покровов (раны, грязь, увлажненность ...);
параметров окружающей среды на момент прохождения электротока, внешних условий (температура, давление, влажность, плотность);
места входа электротока в тело человека (роговой слой кожи (эпидермис) имеет неодинаковую толщину на коже человека, наименьшим сопротивлением обладает кожа лица, шеи, рук выше ладони);
значений тока и напряжения;
длительности воздействия электричества на организм;
внешних раздражителей (внезапные удар, укол, свет или звук), способных снизить сопротивление на 20 — 50 % за несколько минут.
Сопротивление человеческого тела току различно для разных людей. Оно зависит от состояния здоровья человека. Наличие алкоголя в крови заметно уменьшает сопротивление человеческого тела.
Здоровые и физически крепкие люди легче переносят электроудары, чем слабые и больные. Особо опасен электрический ток для людей, имеющих заболевания кожи, сердечно-сосудистой системы, нервной системы, органов внутренней секреции и легких.6
Величина сопротивления тела человека зависит от состояния рогового слоя, обладающего высоким удельным сопротивлением. Наличие царапин и других повреждений, влаги и загрязнений на коже резко снижают сопротивление тела человека. Обычно эта величина находится в пределах 3 кОм- 1000 кОм, но в расчетах с учетом «запаса безопасности» сопротивление человека электрическому току принимается равным 1 кОм. Тело человека является проводником электрического тока. Сопротивление человека при сухой и неповрежденной коже колеблется от 3 до 100 кОм.
Ток, пропущенный через организм человека или животного, приводит к следующим воздействиям:
термическому (ожоги, нагрев и повреждение кровеносных сосудов);
электролитическому (разложение крови, нарушение физико-химического состава);
биологическому (раздражение и возбуждение тканей организма, судороги);
механическому (разрыв кровеносных сосудов под действием давления пара, полученного нагревом током крови).
Основным фактором, обуславливающим исход поражения током, является величина тока, проходящего через тело человека. По технике безопасности электрический ток классифицируется следующим образом:
безопасным считается ток, длительное прохождение которого через организм человека не причиняет ему вреда и не вызывает никаких ощущений, его величина не превышает 50 мкА (переменный ток 50 Гц) и 100 мкА постоянного тока;
минимально ощутимый человеком переменный ток составляет около 0,6—1,5 мА (переменный ток 50 Гц) и 5—7 мА постоянного тока;
пороговым неотпускающим называется минимальный ток такой силы, при которой человек уже неспособен усилием воли оторвать руки от токоведущей части. Для переменного тока это около 10—15 мА, для постоянного — 50—80 мА;
фибрилляционным порогом называется сила переменного тока (50 Гц) около 100 мА и 300 мА постоянного тока, воздействие которого дольше 0,5 с с большой вероятностью вызывает фибрилляцию сердечных мышц. Этот порог одновременно считается условно смертельным для человека.
Поражающее действие тока на различные органы человека (1998 год)[1]
Сила тока, мА переменный ток с частотой 50 — 60 Гц Постоянный ток Разряд атмосферного электричества это постоянный ток протекающий в одном направлении
2 — 3 Сильное дрожание пальцев рук Не ощущается
5 — 10 Судороги рук Зуд, ощущение нагрева
12 — 15 Сильные боли в руках,р Усиление ощущения нагрева
20 — 25 Руки парализуются, Усиление нагрева. Незначительное сокращение мышц рук
50 — 80 Паралич дыхания Сильный нагрев. Сокращение мышц рук. Судороги. Затруднение дыхания
90 — 110 Паралич дыхания Паралич дыхания
300 и более Паралич дыхания и сердца Поражение дыхания и сердца при контакте более 0,1 с
Тема: Группу Дятлова погубило наэлектризованное облако (Прочитано 147474 раз)