برق و بدن انسان

برق و بدن انسان
مسیر عبور جریان برق و مدت عبور جریان نیز در برق گرفتگی و پایین آوردن مقاومت بدن شخص مؤثر است. تجربیات نشان داده است که هر چه مدت عبور جریان برق از بدن بیشتر باشد مقاومت بدن کمتر می گردد یعنی مقاومتی که بدن درمقابل عبور جریان درلحظات اول از خود نشان می دهد، بسیار بیشتر از گذشت چند لحظه می باشد. همچنین مسیر عبور جریان نیز بسیار مهم است زیرا ممکن است از محلی عبور نماید که موجب از کار انداختن سیستم تنفسی یا اختلال در کار قلب یا حتی هر دو گردد چند نمونه از حالت های مختلفی که جریان برق ممکن است از بدن عبور کند به قرار زیر است:
از یک دست به یک پا
از دست راست به پاها
از دست چپ به پاها
از پا به پا
از دست به دست
خطرناکترین حالت وقتی است که جریان از یک دست وارد و از دست دیگر خارج شود، زیرا در این هنگام جریان برق از قلب و ریه می گذرد و می تواند باعث از کار افتادن آنها و در نتیجه منجر به مرگ شود.
ولتاژ خطرناک برای انسان
حداكثر ولتاژ بی خطر برای انسان در شرایط نرمال و عادی در فركانس 50 هرتز در برق متناوب بر اساس استاندارد انگلیس حدود 50 ولت و بر اساس استاندارد آلمان 65 ولت می باشد. و در رابطه با برق مستقیم یا دی سی باید عرض كنم در هر دو استاندارد یاد شده (صدو بیست) 120 ولت را اعلام نموده اند و این مسئله در حیوانات بصورت 25 ولت در برق متناوب و 60 ولت در برق مستقیم می باشد.

مقاومت بدن انسان:
مقاومت الکتریکی بدن انسان ثابت نیست و بر اثر عوامل فردی و شرایط محیط کار ممکن است به نسبت 1 تا 100 برابر تغییر نماید، مهمترین عواملی که در تغییر این مقاومت مؤثر است عبارتند از:
الف- حالت روحی فرد: خستگی، گرسنگی، تشنگی، بی خوابی، عصبانیت، خنده، غم و بیماری از عواملی است که مقاومت بدن را می تواند به حد زیادی کم و تغییر نماید.
ب- سطح تماس و فشار تماس:
هر چه سطح و فشار تماس بیشتر باشد مقاومت بدن کمتر می گردد، البته عوامل دیگری غیر از آنچه ذکر شده وجود دارد که می تواند مقاومت بدن را کمتر کند، از جمله وقتی که بدن مرطوب و عرق کرده است مقاومت آن تا حد زیادی کم می شود که در این صورت خطر برق گرفتگی را چندین برابر افزایش می دهد.
بیشترین مقاومت بدن در قسمت پوست است، بطوریکه مقاومت پوست های خشک و سالم گاهی حتی تا چند صد هزار اُهم نیز می رسد، از آنجائیکه جریان برق برای عبور از بدن ناچار است از پوست داخل و خارج شود هر گونه اقدامی که در جهت بالا بردن مقاومت محل ورود و خروج جریان صورت گیرد خطر برق گرفتگی را کاهش می دهد.
دستکش و کفش برای کسی که تأسیسات برقی سرو کار دارد بسیار حائز اهمیت است بعلت اینکه دستکش و کفش باعث افزایش مقاومت در برابر عبور جریان می گردد.
جریان الکتریکی:
جریان الکتریکی که از بدن انسان می گذرد، بستگی به دو عامل دارد اول اینکه مقاومت بدن و دوم فشار الکتریکی یا همان ولتاژ که بدن را تحت تأثیر قرار می دهد و عامل اصلی برای شوک و نهایتاً مرگ انسان می باشد، در صورتیکه بتوانیم به نحوی از ورود و خروج جریان از بدن انسان جلوگیری نمائیم خطر برق گرفتگی ایجاد نخواهد شد و این کار با استفاده از وسایل ایمنی مانند دستکش عایق، کفش، فرش لاستیکی عایق و غیره امکان پذیر خواهد بود.
جریان الکتریکی را می توان به دو دسته تقسیم کرد.
الف: جریان مستقیم و ب: جریان متناوب
جریان مستقیم:
جریانی است که دارای دو قطب متمایز مثبت و منفی می باشد و جهت آن همواره ثابت است (بنا به فرض از قطب مثبت به طرف قطب منفی ) به عنوان مثال این نوع جریان توسط پیل یا باطری تولید می شود و یا توسط دستگاهی یکسو ساز که جریان متناوب را به مستقیم تبدیل می نماید.
مقاومتی که بدن انسان در مقابل جریان مستقیم از خود نشان می دهد بسیار بیشتر از جریان متناوب است، بطوریکه انسان می تواند تا 80 میلی آمپر جریان مستقیم را از بدن خود عبور دهد، بدون اینکه اثر مهمی در سیستم تنفسی و یا قلب بوجود آورد البته خطر دیگری که جریان مستقیم دارد الکترولیز (تجزیه) سریع خون است که می تواند موجب مرگ می شود.
جریان متناوب:
جریانی است که در هر لحظه جهت و در نتیجه قطب های آن عوض می شود همانطوریکه قبلاً گفته شد بدن در مقابل جریان متناوب، ‌مقاومت کمتری از خود نشان می دهد و بر خلاف جریان مستقیم که تا 80 میلی آمپر خطر جدی پیش نمی آمد دراین نوع جریان در25 میلی آمپر خطربرق گرفتگی وجود دارد.
آیا جریان برق AC از جریان برق DC خطرناك تر است ؟
در پاسخ به این سؤال باید گفت در شرایط مساوی ، بدلیل وجود فركانس در جریان برق متناوب ( AC ) ، صدمات بیشتر و این نوع جریان ها از جریان برق مستقیم ( DC ) خطرناك تر هستند ، چرا كه تغییر مداوم جهت جریان در برق متناوب باعث ضربات شدیدی بر سلسله اعصاب شده و باعث كاهش مقاومت بدن انسان نیزمی گردند و به همین دلیل عبور جریان حدود 25 میلی آمپر در فركانس 50 تا 60 هرتز می تواند باعث از كار افتادن سیستم تنفسی و مرگ انسان شوند ، در صورتیكه جریان حدود 50 میلی آمپر در برق مستقیم این شرایط را موجب شده و باعث مرگ در انسان می گردد. البته این مقادیر در استانداردهای مختلف متفاوت هستند ولی اصل موضوع تفاوت نمی كند.
شایان ذكراست در جریانهای برق متناوب (AC) با فرکانس 100 تا 200 کیلوهرتز نحوه اثر گذاری جریان برق روی بدن به جای شوک و خارش به صورت حرارت ظاهر میشود و اساسآ حرارت و سوختگی تنها اثرات شوک ناشی از عبور جریان با فرکانس های بالای 100 کیلو هرتز میباشند.
فرکانس یا بسامد :
تعداد دفعاتی که جهت جریان متناوب عوض می شود را فرکانس می گویند بعنوان مثال گفته می شود فرکانس برق شهر 50 هرتز است یعنی اینکه جهت جریان در هر ثانیه 50 مرتبه در سیم تغییر جهت می دهد ، بر خلاف برداشت و تصور ، مقاومت بدن با ازدیاد فرکانس کم نمی شود .
تجربه ثابت کرده که فرکانس 50 تا 400 هرتز مهلک ترین فرکانس می باشد.
فرکانس های بیشتر از ۴۰۰ هرتز فقط موجب سوختگی در محل گردیده است اگر چه فرکانس های کمتر از 50 هرتز خطر مرگ را کاهش می دهد ولی استفاده از آن باعث اتلاف مقادیر زیادی انرژی در خطوط می گردد که از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نیست.
اما برق گرفتگی چیست ؟
برق گرفتگی یكی از حوادث تقریباً شایعی است كه روز به روز همگام با صنعتی شدن زندگی انسان امروزی رو به تزاید بوده و صرف نظر از جنبه های خاص درمانی و تبعات اجتماعی و روانی آن ، از نظر قانونی و قضایی نیز دارای اهمیت فوق العاده ای می باشد ، جنبه مهم قضیه از آنجا روشن می شود كه ما هر روز شاهد حوادث شغلی ناگوار از این دست ، در قشر كارگری جامعه خود هستیم كه ضمن مختل كردن روابط كارگر با كارفرما در موارد مرگ و میر با ایجاد نقص عضوی ، بعضاً در تشخیص و اثبات رابطه علیت و سببیت از نظر پزشكی قانونی نیز پیچیدگی خاص ایجاد می نماید ، لذا پرداختن به جوانب مختلف آن از جمله مسائل اپیدمیولوژیك و علت ایجاد آن ، مفید خواهد بود.
سالانه در آمریكا بیش از هزار مورد مرگ ناشی از صدمات الكتریكی اتفاق می افتد و حدود 5% و یا بیشتر موارد بستری در مراكز سوختگی را شامل می شود. در بچه ها لوازم خانگی و پریزهای بدون حفاظ ، بیشترین صدمات الكتریكی را ایجاد می كنند و در بالغین بخصوص كارگرانی كه با لوازم الكتریكی و برق سروكار دارند ، حوادث شغلی شایعی محسوب می گردد.
بطور كلی صدمه و مرگ در اثر جریان الكتریسیته نادر نبوده و در شرایط خانگی و صنعتی به كرات اتفاق می افتد كه موجبات صدمه به پوست ، آسیب به ارگان ها و مرگ را فراهم می آورد كه این صدمات به اصطلاح برق گرفتگی یا Electrocution نامیده می شوند.
الكتریسیته صدمه را به چهار مكانیسم یعنی تماس مستقیم ، هدایت ، قوس الكتریكی حاصله و آتش سوزی ثانویه ایجاد می نماید و چهار عامل دخیل در برق گرفتگی از جمله نوع و شدت جریان ، كه ولتاژ بیش از 40 ولت كه خطرناك تلقی می گردد و سطح تماس ، بدن با زمین و نوع جریان برق ( متناوب و مستقیم بودن ) و مدت زمان تماس از عوامل تعیین كننده شدت آسیب می باشند و در حالت كلی حداقل شدت جریان و بدون عارضه قابل توجه 30 میلی آمپر بوده و ولتاژ های كمتر از 1000 ولت ، به عنوان صدمات با ولتاژ پایین و بالاتر از آن بعنوان برق گرفتگی با تانسیون بالا كه معمولاً صدمات فیزیكی ثانویه آن كشنده می باشند ، در نظر گرفته می شوند. به بیان ساده تر میتوان برق گرفتگی را به صورت زیر تعریف کرد:
قرار گرفتن دو نقطه از بدن در مسیر جریان برق ، موجب عبور جریان از بدن می شود و با توجه به شدت و مدت عبور جریان ، برق گرفتگی بوجود می آید و ممكن است عواقب مختلفی نظیر مرگ ، ناشی از ایست قلبی – سوختگی داخلی و سوختگی خارجی بدنبال داشته باشد. بعد از برق گرفتگی ممكن است كلیه ها از كار بیفتد یا دست ها بدلیل سوختگی داخلی قطع شوند و یا بعلت پرتاب شدن ( بعلت لرزش ناشی برق گرفتگی ) استخوانها دچار شكستگی گردند.
چگونه برق گرفتگی اتفاق می افتد.
تمامی سطح زمین ، دیوارها و كف اتاقها در تمامی طبقات ، به عنوان یك نقطه از سیستم برق محسوب می شود و اگر نقطه ای از بدن موجود زنده از یك طرف به زمین یا دیوارها وصل باشد و از طرف دیگر به سیم برق ( فاز یا نول ) یا بدنه فلزی دستگاه برقی ( یخچال ، كولر ، چرخ گوشت …) تماس داشته باشد جریان برق از بدن عبور می كند.بنابراین برای جلوگیری از برق گرفتگی بایستی اولاً از تماس مستقیم با سیمهای برق ( فاز یا نول ) ، یا تماس غیرمستقیم ( با بدنه فلزی دستگاههای برقی كه ممكن است اتصال داخلی دشته باشند ) جلوگیری كنیم و ثانیاً اینكه هر وقت با وسایل برقی تماس داشته باشیم ( درب یخچال ، بدنه ، كولر ، چرخ گوشت و و… ) سعی كنیم از تماس دست یا پا به دیوار یا كف اتاق یا بدنه فلزی كابینت ها خودداری كنیم.
برق گرفتگی به دو دسته تقسیم می شود :
1- با ولتاژهای بالا 2- با ولتاژهای پائین
در موارد با ولتاژ بالا ، حتماً بدن لازم نیست مستقیم با سیم یا كابل برق تماس داشته باشد بلكه ممكن است در فاصله چند متری هم جریان برق از هوا عبور كند و به بدن فرد منتقل شود و باعث برق گرفتگی شود.
در این موارد هر چقدر ولتاژ برق و رطوبت هوا بالا باشد ، میزان انتقال و آسیبی كه به بدن وارد می شود بیشتر است.
موارد ولتاژ پائین بیشتر در خانه اتفاق می افتد. مثلاً فرد از سیم لخت و یا وسایل برقی ، مخصوصاً آن دسته از وسایلی كه در آنها آب ریخته می شود ، آسیب می بیند. ممكن است از طریق كلید برق ، برق گرفتگی ایجاد شود. در برق گرفتگی با ولتاژ پائین بدن فرد دچار لرزش می شود، حال آنكه در موارد با ولتاژ بالا بدلیل گرفتگی عضلات ، منجر به اتصال دائم با آن وسیله خواهد شد.
پایان غم انگیز برق گرفتگی
مقاومت بافتی هم فاكتور مهمی بوده چرا كه جریان برق سعی در عبور از مسیری می نماید ، كه حداقل مقاومت را دارا باشد ، به همین دلیل در اكثر موارد سطح فلكسور مچ دست و ساعد و اگزیلا گرفتار می شوند.
تعداد جراحت حاصله از الكتریسیته ، بستگی به عوامل ذیل دارد :
1- مقدار انرژی الكتریكی
2- مدت زمان برقراری جریان
3- مقاومت پوست
4- مسیر عبور جریان
الكتریسیته اثرات مستقیم روی قلب و ساقه مغزی داشته و آسیب به عروق ممكن است ، موجب آسیب هیپوكسیك در میوكارد شود و نكروز میوكارد با عواقب پارگی دیواره قلب و یا عضله پاپیلری ، دیده شده است ، ترومبوز اندام ها شایع است و تشخیص محل ورود و خروج جریان مهم است ، زیرا آسیب ناشی از جریان برق ، فقط در ارگان هایی كه بین این دو محل قرار دارد دیده می شود.
آسیب های نرولوژیك حاصله از الكتریسیته ناشی از :
1- عبور جریان از اعصاب و نخاع و مغز
2- ایست قلبی و انسفالوپاتی هیپوكسیك
3- ترومای ایجاد شده در سر ناشی از پرت شدن در اثر شوك الكتریكی باشد.
عوارض عصبی زودرس ناشی از برق گرفتگی می تواند :
1- فشار عصبی
2- اضطراب و تحریك پذیری
3- فراموشی و اختلال حافظه باشد .
برق گرفتگی در اثر جریانهای میلی‌آمپری و علت حساسیت داشتن به مسئله مذكور از دیدگاه ایمنی
تاثیر جریان متناوب عبوری از اندام زنده انسان، بستگی به اندازه و فركانس و مدت اثر آن دارد. اكثر تاثیرات فیزیولوژیكی جریان الكتریكی بر روی بدن انسان (با توجه به افزایش دامنه جریان) بصورت احساس آن توسط اعصاب بدن و انقباض ماهیچه‌ها، بیهوشی، انقباض عضلانی، انقباضهای شكمی، قفل عصبی، سوختی و غیره است. بنابراین آستانه احساس جریان تماسی بر مبنای احساس و ادراك اشخاص و عكس‌العمل بدن انسان و یا انقباض اعصاب عضلانی و انقباضات ناشی از آن دارد. آزمایشات فیزیولوژیستها نشان می‌دهد كه آستانه عكس‌العمل انسانها متفاوت بوده ولی به طور میانگین عكس‌العملها در برابر جریان 5/0 میلی‌آمپر بوده و بستگی به مدت زمان برقراری آن نداشته است. مطابق استاندارد بین‌المللی (2005)1-60479 IEC آستانه تحریك و خطر برای افراد مذكر بزرگسال 10 میلی‌آمپر و برای اكثریت مردم (مرد و زن و خردسالان) 5 میلی‌آمپر است. انقباض عضلانی سبب ایجاد كاركرد نامنظم و ناهماهنگ در قلب انسان شده و سبب اعتشاش در كار قلب در زمینه گردش خون (پمپاژ) می‌شود. فیزیولوژی بدن انسانها نسبت به فركانس جریان الكریسته 50 الی 60 هرتز حساس بوده و این جریان با فركانس یاد شده در حد دهها میلی‌آمپر كشنده است. جهت مقایسه بین جریان با فركانس 50 هرتز با جریان فركانس 25 هرتز آزمایشات نشان می‌دهد كه بدن انسان در مقابل جریان DC و جریان با فركانس 25 هرتز تلورانس و تسامح بالایی از نظر تحمل كردن نشان می‌دهد.
خوشبختانه با توجه به عنایت پروردگار متعال، بدن انسان می‌تواند در مقابل صدها آمپر جریان صاعقه (به دلیل طول مدت دوام چند میكروثانیه‌ای آن)، تحمل خوبی از خود نشان دهد.
آستانه تشخیص جریان، توسط بدن انسان در حدود 1 میلی‌آمپر است.آزمایشها و نتایج حاصل از آن نشان می‌دهد جریانهای در حدود 5/0 الی 5 میلی‌آمپر به انسان و اعصاب ماهیچه‌های آن، زیانی نمی‌رساند. از جریان 5 میلی‌آمپر با طول مدت برقراری 7 ثانیه‌ به بالاتر تا 200 میلی‌آمپر با دوره برقراری 10 میلی‌ثانیه، احساس درد برای انسان روی می‌دهد. همانطور كه می‌دانیم آثار انقباض غیرارادی و تنفس مشكل و خشك‌شدگی و سوختگی جزء كاراكتر و مشخصات برق گرفتگی است. اما امكان دارد با قطع جریان الكتریسیته به طور آنی خسارت ناشی از آن كم شده و قابل چشم‌پوشی باشد. مطابق استاندارد آمریكایی 2000-80IEEE جهت زمین كردن تجهیزات در ایستگاههای برق (جهت نجات پرسنل نگهدار از سیستم یاد شده در قبال فیبریلاسیون ماهیچه‌ها و انرژی جذب شده توسط بدن انسان)، رابطه زیر برای جریان قابل تحمل برای بدن انسان (جهت زنده ماندن در برابر شوك ناشی از آن برحسب زمان برقراری جریان به ثانیه)، ارایه شده است.

برق گرفتگي شهري از ديدگاه پزشكي قانوني
مقدمه:
برق گرفتگي –كه بدو صورت برق گرفتگي در اثر جريان برق شهري و برق گرفتگي متعاقب برق جوي ( صاعقه زدگي ) ديده ميشود يكي از علل عمده مرگهاي غير طبيعي است . اگر مصدوم از آسيبهاي حاصله نجات يابد آنرا اصطلاحاُ برق زدگي (1) مي ناميم و اگر عبور جريان از بدن موجب مرگ شود آن را برق گرفتگي (2) مي خوانيم
اينجناب در شماره 8 مجله وزين قضائي و حقوقي دادگستري بحث كوتاهي در مورد برق زدگي و برق گرفتگي جوي داشتم و چون بسياري از خوانندگان گرامي ان مجله از من خواستند كه درباره برق شهري نيز بحثي داشته باشم در صدد تهيه مقاله اي در اين مورد بودم كه همكار جوان آقاي دكتر همايون ناصح به كمك من شتافته و با استفاده از منابعي چند مقاله زير را فراهم آوردند در اين مقاله سعي شده اصطلاحات فني و پزشكي بزبان ساده محاوره فارسي برگردانده شود تا هر چه بيشتر مطالب مفهوم خوانندگان غير پزشك گردد. با پيشرفت تمدن و اختراع وسايل مختلف برقي متأسفانه حوادث ناشي از برق گرفتگي شهري رو به ازدياد است . امروزه در اغلب خانه ها گذشته از راديو- تلويزيون –كولر-هواكش –زنگهاي مختلف برقي –آسانسورها-يخچال-فريزر-لامپهاي روشنائي –بخاري برقي –اطو و چرخ خياطي ، آب ميوه گيريي برقي كه مورد لزوم همگان است از آنجا بشر روز بروز از مواهب جديد عليم جهت تسريع در كارها و به عبارت ديگر از روي تنبلي صدها نوع وسيله برقي ديگر مانند مو خشك كن برقي ( سشوار ) وسيله براي فرزدن موي خانمها- ريش تراش برقي – بخاري برقي –شيريني پزي برقي –كباب پز برقي-پلوپز برق – آرام پز بري –كيسه گرم كن برقي –تشك بريقي-ماشين گوشت برقي-بهم زن برقي ( براي بهم زدن خمير –تخم مرغ و … ) حشره كش بريقي –كتري و سماور برقي كرسي برقي و غيره تهيه نموده وا ين تازه وسايل خانگي معمولي است واگر بازيچه ها بريق كودكان و وسايل تفنني برقي ديگر را به آن اضافه كنيم در خواهيم يافت كه منابع بيشماري براي برق زدگي و برق گرفتگي در اختيار بشر است د ر كارخانه ها كارگاهها مغازه ها –تعميرگاهها و سازمانهاي اداري نيز اغلب دستگاهها برقي است و روزي نيست كه حادثه ناشي از كار با وسايل برق خانگي يا كارگاهي نداشته باشيم. متأسفانه اغلب در كارگاهها براي طبيعي جلوه دادن علت مرگ برق گرفته ها صحنه را عوض كرده يا اجساد را به جائي كه فاقد برق است منتقل مي كنند اينجا ست كه كار مشكل مي شود و گاهي مواجه به جنازه هائي مي شويم كه در عين سلامت بدون هيچ گونه آثار ظاهري بدست مي آيند و نتيجه كالبدشكاي و آزمايشات تكميلي سفيد است ( كالبدشكاي سفيد : منظور مواردي ست كه با همه بررسيها علمي بر روي جسد نتيجه قاطع حاصل نمي گردد تا بتوان علت مرگ را تشخيص داد . بنا در گزارش معاينه جسد آنجا كه مخصوص ذكر علت مر گ است سفيد مي ماند ) بنابراين به قضات محترم تحقيق و همكاران گرامي پزشكي قانوني توصيه مي نمايم در مواردي كه مسموميتها-خفگي ها-خفه كردگي ها موجب مرگ نبود و آثار مشخص ضرب و حرج كه توجيه كننده نحوه حدوث مرگ باشد بدست نيامد برق گرفتگي را فراموش نفرمايند براي نمونه به ردوم رود زير توجه فرمائيد: پسري پنج ساله را در يك روز بعد از ظهر تابستان در تختوابش مرده يافتند پدر و مادر او را به عمويش سپرده بودند عمو نيز در زير زمين خانه خوابيده بود پدر و مادر براي عيادت عزيزي به بيمارستان رفته بودند غيبت آنان از منزل ساعتي بيش نبود از عمو پرسيدند چرا از كودك غافل ماندي ؟ او گفت پس از رفتن شما من به كودك گفتم برويم زير زمين خنك است بخوابيم او گفت نه من در اطاقم بازي مي كنم تا مامان وبابا بيايند او در حالي بازي بود كه من بزير زمين رفتم بهر تقدير كالبد شكافي كامل به عمل آمد آثار مشخص نداشت همكاران از من براي مشاوره دعوت كردند همه كارها انجام شده بود من فقط توصيه كردم از نظر تجاوز جنسي هم معينه شود در معاينه آثاري از وقوع تجاوز جنسي ديده نشد ولي سوختگي خطي شكل كم رنگ با حاشيه صورتي از كناره چپ چين مياني سرين مشاهده شد به آقاي بازپرس آنرا نشان داديم و گفتيم مشكوك به برق گرفتگي هستيم با ناباوري پدر طفل ر اخواست او اظهار بي اطلاعي كرد عموي طفل را احضار كرد به محض سوال درمورد برق گرفتگي به گريه افتاد معلوم شد از غياب اهل خانه استفاده كرده و مي خواست براي پر كردن نواري از سيم رابط معيوب استفاده نمايد كودك نزد او ايستاده بود او پس از وصل كردن سيم به جريان برق آنرا كشيد تا به دستگاه ضبط صوت وصل نمايد سيم به ميان دو ران كودك كه شورتي كوتاه بر تن داشت برخورد نمود كودك بهوا پريد و بزمين خورد و مرد.
در مورد ديگر بانوي جواني كه تازه ازدواج كرده بود در كارگاه بسته بندي زعفران و ادويه شوهرش براي كمك به او و سرگرمي خود مشغول كار بود كه ناگهان فوت كرد و در معانيه وي نيز هيچ گونه آثاري كه توجيه كننده علت مرگ باشد ديده نشد تنها چيز مشكوكي كه بنظر من رسيد پارگي قرينه در جوراب سپيدي بود كه بر پاي داشت و در سطح خارجي جوراب مزبور كه تا بالاي زانوهاي او را مي پوشاند در ناحيه زانوها پارگي داشت و زير پارگي دو لكه سياهرنگ ديده مي شد كه بيضي شكل بود كنار يكبار لكه ها را پاك كرديم با نهايت تعجب ديديم پوست آن خشك و خاكستري رنگ است از همكاران آسيب شناس كمك خواستيم پوست مشكوك را برداشتند نتيجه مطابق با برق گرفتگي داشت هر چه آقاي قاضي تحقيق از شوهرش سئوال كرد كه نحوه حدوث مرگ چيست ؟ گفت نمي دانم از بيرون آمدم ديدم افتاده و فوت كرده وقتي آقاي باز پرس نظريه پزشكي قانوني را براي او خواند او ناچار اقرار كرد كه همسرش با آسياي برقي مشغول پودر كردن ادويه بود چون آسياي مزبور در ضمن كار لرزش داشت آنرا با فشار دو زانو از طرفين ثابت نگهداشته بود شوهر براي كاري از كارگاه بيرون رفت وقتي چند لحظه بعد برگشت ديد بوي سيم برق سوخته مي آيد و زنش بزمين افتاده معلوم شد زن بينوا براي جلب نظر شوهر به كارآئي خود بدون آنكه منتظر خنك شدن آسيا باشد بطور مداوم و مستمر با ان كار كرده بود و آسيا داغ شده و حرارت حاصله باعث آب شدن روكش سيمهاي مستعمل آن و اتصال برق به ديوار و برق گرفتگي آن زن جوان تيره بخت شد.
عبور جريان الكتريكي از بدن مي تواند طيف وسيعي از عوارض را در بدن ايجاد نمايد كه اين طيف شامل انقباض موضعي عضلات (اسپاسم ) با و يا بدون سوختگي در محل تماس و مرگ ناگهاني در مواردي همراه سوختگي بوده مي باشد ولي تمام موارد عبور جريان الكتريكي از بدن خطرناك نمي باشد مثلاُ در دياترمي ( نوعي درمان فيزيكي با حرارت) جريان يك ميليون سيكل در ثانيه است از سوي ديگر ولتاژهاي بالا (مثلاُ چهل هزار ولت ) قادر به توليد شوك نمي باشد از طرف ديگر جريانهاي 1 تا 2 ميلي آمپر قادر به توليد حرارت هستند الكترو شوك درماني برای درمان بعضي اختلالات خاص رواني با جريان 200 ميلي آمپر كه در دو انحناء محدب پيشاني سر مي گذاراند ) بكار مي رود تحريك عضله قلب با جريان متناوب (AC) 60 سيكل در ثانيه در مدت زمان كوتاه قلبي را كه دچار ايست شد مي تواند به انقباض وا دارد و از طرفي درد فيبريلاسيون قلبي ( از بين بردن فيبريلاسيون عضله قلب ) با عبور جريان شديد در مدت كوتاه مي تواند فيبريلاسيون (لرزش قلبي ) را متوقف كند.
به طور كلي برق گرفتگي مي تواند ناشي از يك حادثه شغلي و يا به صورت اتفاقي در منزل ايجاد گردد و اصولاُ اكثر موارد برق گرفتگي به صورت اتفاقي و يا خود كشي است و قتل به ندرت با اين روش صورت مي پذيرد
در سالهاي اخير گزارشاتي در مورد كاربرد برق گرفتگي در خودكشي هاي فجيع در افراد مسن يا بيماران رواني داده شده كه بسياري از اينها سابقه خودكشي داشتند و بعضي همزمان دچار مسموميت با الكل بوده اند . همچنين گزارشاتي مبني بر اينكه بيشترين خطر برق گرفتگي در هنگام كار در سنين 17-16 سالگي وجود دارد موجود است بطور كلي سالانه بيش از هزار مورد مرگ و بيش از 6 هزار مورد عوارض ناشي از برق گرفتگي در آمريكا وجود دارد.
پاتوفيزيولوژي : ( طرز تأثير برق گرفتگي بر بافتها و اعمال حياتي انسان(
براي ايجاد برق گرفتگي و عوارض ناشي از آن احتياج به وجود جريان برق و عبور اين جراين از بدن مي باشد كه براي عبور جريان برق دو شرط لازم است :
1-وجود مدار بسته
2-وجود اختلاف پتانسيل
از سوي ديگر بايد بدانيم جريانهاي با ولتاژ بالا (بيش از 1000 ولت) صدمات تخريبي اسفناكي را ايجاد مي كنند ولي در مورد جريانهاي با ولتاژ كم ( كمتر از هزار ولت ) صدمات نسوج عمقي خفيف است.
به طور كلي زماني كه جريان از نسوج عمقي بدن عبور كند ( به عبارتي ديگر بدن به صورت هادي باشد ) ممكن است باعث صدمات اعضاي داخلي بدن شود .
مكانيسم سوختگي هاي ايجاد شده در پوست مشابه سوختگي ها در اثر ساير منابع حرارتي است اما در اعضاء داخلي ممكن است عملكرد خاص جريان در سلول و يا تغييرات احتمالي در ملكولهاي بزرگ باعث صدمه سلولي گردد اما در اغلب موارد صدمات ناشي از تبديل انرژي الكتريكي به حرارت است .
عوامل مؤثر در نتيجه تماس انسان با جريان برق بدين شرح است.
1-ولتاژ:
نيروي رانش جريان مي باشد در ولتاژهاي پايين تخريب بافتهاي عمقي بندرت ديده مي شود اما در صورتيكه همين ولتاژ تماس طولاني با دست داشته باشد در شرايط خاص ممكن است باعث آمپوتاسيون ( قطع عضو) آن گردد از طرفي همين ولتاژهاي پايين ( بخصوص در صورتيكه مقاومت خارجي كم باشد ) مي تواند باعث عبور جرياني كه براي توليد فيبريلاسيون ( لرزش ) بطني كافي است گردد اين مسئله توجيه مناسبي براي مرگ ناشي از برق گرفتگي در جريان حمام گرفتن است بعلاوه در ولتاژهاي بالا قبل از تماس بدن ممكن است اين ولتاژ باعث پرت شدن فرد و صدمات تروماتيك ( ضربه اي ) در شخص گردد به طور كلي با ولتاژ كمتر از 100 مرگ نادر است .
در ولتاژ پايين جريان متناوب انقباض كزازي شكل عضلات تنفسي ايجاد شده و تنفس قطع مي شود از سويي در ولتاژهاي پايين تمايل به ادامه تماس بدن با برق وجود دارد زيرا انقباض عضلاني توليد مي شود ولي ولتاژهاي بالا اغلب باعث پرت كردن فرد مي شود.
2-آمپراژ: شدت جريان برق مي باشد
با افزايش آمپراژ خطر مرگ بالا مي رود مثلاُ جريان الكتريكي 2 ميلي آمپر باعث درد و آمپراژ بين 1/0تا 1آمپر باعث ايست تنفسي و فيبريلاسيون بطني مي گردد و 10 آمپر باعث آسيستول ( از بين رفتن انقباض عضله بطن) مي شود جريانهاي كمتر در افرادي كه ضربانساز قلبي مصنوعي دارند مي تواند باعث فيبريلاسيون ( لرزش ) بطني گردد.
3-مقاومت:
مقاومت بافتهاي بدن در براي عبور متفاوت است وبه ترتيب زير از راست به چپ افزايش مي يابد.
عصب شريان عضله پوست تاندون چربي استخوان
آثار برق گرفتگی:
عبور جریان الکتریکی از بافتهای زنده با توجه به جریان عبوری, نوع برق گرفتگی, مدت زمان برق گرفتگی و… میتواند آثار مختلفی را در پی داشته باشد و عمق آثار نیز با توجه به هر کدام از عوامل, متفاوت خواهد بود. آثار جدی و مهم برق گرفتگی بر روی بدن جانداران و به ویژه انسان دو دسته هستند:
سوختگی:
زمانی که جریان الکتریکی در یک ماده جاری میشود, در قسمتهایی که در برابر جریان مقاومت میکنند اتلاف انرژی به وجود میآید, این انرژی اتلاف شده معمولا به صورت گرما آزاد میشود. این ساده ترین تاثیر جریان الکتریکی بر روی بافتهای زنده است. جریان الکتریکی باعث افزایش حرارت در این بافتها میشود و در این حالت اگر میزان حرارت به اندازه کافی زیاد باشد, بافت زنده خواهد سوخت. از نظر ظاهری این سوختگی شبیه سوختگی به وجود آمده بر اثر شعله است با این تفاوت که به علت عبور جریان از داخل بدن میتواند بافتهای داخلی بدن مصدوم و حتی اندامهای حساس را نیز بسوزاند.
تاثیر بر روی دستگاه عصبی:
اثر دیگر عبور جریان الکتریکی از بدن که از نظر مهلک بودن میتوان آن را پر اهمیت ترین اثر جریان الکتریکی بر روی بدن دانست, اثار آن بر روی سیستم عصبی است. منظور از سیستم عصبی, شبکهی بین سلولهای عصبی یا همان نرونهاست, که وظیفه آنها تنظیم فرآیندهایی است که در اعضای بدن انجام میپذیرد. از جمله بخشهای مهم سیستم عصبی میتوان از مغز, نخاع و سلولهای حسی بدن را نام برد.
ارتباط بین سلولهای عصبی به وسیله جریان الکتریکی انجام میپذیرد. این سلولها برای برقراری ارتباط از سیگنالهای الکتریکی با جریان و ولتاژ بسیار پایین استفاده میکنند. به وسیله این سیگنالها دستورات از سیستم عصبی به قسمتهای مختلف بدن مانند ماهیچهها یا غدد درون ریز میرسد. حال اگر جریان برق در بدن یک موجود زنده به اندازه کافی زیاد باشد, سیگنالهای الکتریکی فرستاده شده به وسیله مغز را خنثی خواهد کرد, بنابراین از ایجاد عکس العمل در بدن مصدوم جلوگیری خواهد کرد. همچنین عبور جریان الکتریکی از رگهای عصبی موجب به وجود آمدن حرکات غیر ارادی در بدن مصدوم خواهد شد به طوری که مصدوم نمیتواند هیچ اقدامی در مدت برق گرفتگی انجام دهد. این حالت زمانی که مصدوم هادی برق دار را به وسیله دست خود گرفته, میتواند خیلی خطرناک تر باشد چراکه ماهیچههای قرار گرفته بر روی ساعد که مسئول خم کردن انگشتان هستند از ماهیچههایی که مسئول صاف کردن انگشتها هستند قویترند. هنگام برق گرفتگی هر دونوع ماهیچه تلاش میکنند تا منقبض شوند اما در این حالت به علت قوی تر بودن ماهیچههای خمکننده پیروزی با آنهاست. اتفاقی که در این لحظه رخ میدهد این است که دست با تمام قوا مشت میشود, اگر زمانی که این اتفاق رخ میدهد هادی حامل جریان کف دست مصوم باشد, با مشت شدن دست هادی به دست چسبیده و هدایت الکتریکی بهتر برقرار خواهد شد. این میتواند موقعیت مصدوم را بیش از پیش خطر ناک کند. باید به این نکته اشاره کرد که در این حالت ول کردن هادی برای مصدوم غیر ممکن است.
افرادی که تجربه برق گرفتگی دارند احتمالاً با تشنجهای به وجود آمده در این حالت آشنا هستند. این تشنجها تنها در حالتی از بین خواهند رفت که عبور جریان از بدن متوقف شود. البته حتی پس از قطع برق نیز تا مدتی کنترل بعضی ماهیچهها برای مصدوم غیر ممکن است و همچنین عملکرد انتقال دهندههای عصبی تا مدتی مختل خواهد شد. از این قابلیت برای ساخت سلاحهای بی حرکت کننده استفاده میشود.اثرات عبور جریان الکتریکی در بدن تنها به ماهیچههای حرکتی بدن محدود نمیشود. قلب و ششها دارای دیافراگمها یا دریچههایی هستند که عملکرد آنها را کنترل میکند. با عبور جریان از بدن سیگنالهای الکتریکی مغز برای این ماهیچهها خنثی خواهد شد و بدین ترتیب این ماهیچهها دچار عارضه “fibrillation ” یا انقباض بی نظم عضلانی خواهد شد (در صورت AC بودن جریان). در این حالت قلب با سرعت بیشتر و با فشار کمتری میتپد به طوری که نمیتواند عمل رساندن خون به قسمتهای حساس بدن را انجام دهد. در هر حال نتیجه یک برق گرفتگی با شدت بالا, چه ایست قلبی باشد و چه خفگی مرگبار خواهد بود.
جریان الکتریکی از جهت نوع AC یا DC نیز میتواند آثار متفاوتی بر روی بدن داشته باشد. جریان DC هنواره دارای مقداری ثابت است این خاصیت جریان DC میتواند موجب شود مصدوم در هنگام برق گرفتگی کاملا فلج شود. بر عکس در جریان AC به خاطر تغییرات دائمی در بین هر سیکل, امکان فرار از حالت بیحرکت شدن بیشتر است. بنابر این از نظر بیحرکت کنندگی جریان DC از AC خطرناک تر است. اما تاثیرات جریان AC بر روی قلب میتواند مرگبارتر باشد چراکه جریان AC به راحتی قلب دچار حالت ضربان نا منظم (fibrillation) میکند و این در حالی است که جریان DC تنها موجب ایست قلبی میشود. در اینجا باید به این نکته اشاره کرد که امکان بازگشت برای قلبی که دچار ایست شده باشد از قلبی که دچار ضربان نامنظم شده باشد بیشتر است.
دلایل برق گرفتگی:
به دو دلیل برق گرفتگی ایجاد می شود.
1 – علل ناشی از فقدان تجهیزات و وسایل حفاظتی
2 -علل شخصی ، نظیر نداشتن آموزش کافی و لازم، به کاربردن روش های نا صحیح ، مناسب نبودن اعضای بدن شخص نسبت به نوع و ماهیت کار محوله ، عدم آشنایی یا سهل انگاری.
برای کاهش امکان برق گرفتگی افراد از سیستم های ایمنی استفاده می شود.سیستم های ایمنی بسیار متنوع هستندو هرکدام دارای خصوصیاتی می باشند که به ترتیب به شرح آنها در طی چند پست خواهم پرداخت.ولی در این تحقیق فقط به نام آنها اشاره شده است .
سیستم های ایمنی:
1 – سیستم حفاظت توسط سیم زمین

2 – حفاظت توسط عایق کاری

3 – حفاظت توسط ولتاژ کم

4 – حفاظت توسط ترانسفورماتور جدا کننده

5 – حفاظت توسط کلید خطای جریان (محافظ جان)RCCB

1 – سیستم حفاظت توسط سیم زمین

در این سیستم به منظور حفاظت از جان تمامی افراد و کارکنانی که از وسایل ، ابزارها و دستگاه های برقی استفاه می کنند در برابر برق گرفتگی اقدامات زیر انجام می شود.

الف – نقطه نول سیم پیچ مولدهای برق در نیروگاه های برق و همچنین نقطه نول سیم پیچ ترانسفورماتور در پست های برق و سیم نول شبکه خطوط هوایی در ابتدا و انتهای خط و در خطوطی به طول بیش از 200 متر علاوه بر ابتدا و انتهای خط در هر فاصله 200 متری به الکترود سیم زمین مربوطه متصل می شودکه این سیستم به طور کلی اتصال زمین نامیده می شود.

ب – بدنه یا محفظه فلزی کلیه وسایل ، ابزار ، دستگاه ها ، ماشین آلات و تابلو های برقی و همچنین اسکلت و اجزای فلزی داخلی هر یک که حامل جریان برق نمی باشد، به سیستم اتصال زمین ساختمان مربوطه وصل می شود.این سیستم به طور کلی اتصال زمین وسایل نامیده می شود.
اتصال زمین در نیروگاه ها و پست های برق ، اتصال زمین وسایل و همچنین اتصال زمین بدنه تابلو های فشار قوی باید کاملا از یکدیگر جدا بوده ، استفاده از یک سیستم اتصال زمین با الکترود مشترک مجاز نمی باشد.
در ساختمان هایی که مجهز به حفاظت با برقگیر می باشند ، سیم اتصال زمین مربوط به برقگیر باید از سیستم اتصال زمین تاسیسات برقی فشار ضعیف یا فشار قوی ساختمان کاملا جدا بوده و از اتصال زمین مشترک استفاده نشود.هادی های اتصال بین الکترودها و یا شبکه اصلی اتصال زمین باید در صورت امکان از تسمه مسی حلقه ای به ابعاد لازم باشد ولی در صورت عدم امکان تهیه آن از سیم مسی لخت نیز بلامانع است. در صورتی که سیم اتصال زمین با سیم های فاز و نول کاملا در یک لوله کشیده شوندمانند سیم کشی سیستم روشنایی و پریزهای برق یک فاز و نول و یا سه فاز و نول و مانند آن ، سطح مقطع اتصال زمین باید مساوی با سطح مقطع سیم های فاز و نول باشد.در صورتی که سیم اتصال زمین با سیم های فاز و نول کاملا در یک پوشش قرار گرفته باشند مانند کابل های معمولی و یا سیم های چند رشته قابل انعطاف ارتباطی ، مانند سیم اطوی برقی ، کتری برقی ، سماور برقی ، توستر برقی ، یخچال ، ماشین لباسشویی و مانند آن ، سطح مقطع سیم اتصال زمین باید مساوی با سطح مقطع سیم های فاز و نول باشد.
در کابل هایی که سطح مقطع سیم نول نصف سطح مقطع هر سیم فاز می باشد سطح مقطع اتصال زمین و سیم نول باید یکسان باشد.
در صورتی که برای اتصال زمین وسایل و ماشین آلات برقی و همچنین تابلو های فرعی و اصلی و غیره از سیم یا شینه جداگانه ای استفاده شود ، سطح مقطع آن باید با سطح مقطع نول کابل اصلی دستگاه های مربوطه یکسان باشد.مشروط بر اینکه سطح مقطع سیم نول از 19 میلی متر مربع کمتر نباشد.
برای کابل هایی باسیم نول کمتر از 16 میلی متر مربع باید سطح مقطع سیم اتصال زمین 16 میلی متر مربع منظور شود.سیستم اتصال زمین شامل چاه اتصال زمین با الکترودهای مختلف و سیم یا تسمه رابط بین شبکه اتصال زمین و چاه اتصال زمین باید باشد.
2 – حفاظت توسط عایق کاری
در این نوع حفاظت تمام قسمت های دستگاه که امکان تماس با آن وجود دارد عایق کاری می شود. در مورد دستگاه هایی که ساکن هستند می توان کف زمین و یا دیوارها را عایق کاری نمود.
3 – حفاظت توسط ولتاژ کم
در حفاظت توسط ولتاژ کم از ترانسفورماتور کاهنده با دو سیم پیچ مجزا استفاده می شود.ولتاژ ثانویه ترانسفورماتور باید کمتر از 42 ولت باشد.استفاده از اتوترانسفورماتور در این نوع حفاظت مجاز نمی باشد.دستگاه هایی که با ولتاژکم حفاظت می شوند ، برای سیم حفاظتی به ترمینال احتیاج ندارند و مدار جریان آنها را نباید به زمین یا سیم نول و یا به دستگاه هایی که با ولتاژ بالا سر و کار دارند وصل کرد.
4-حفاظت توسط ترانسفورماتور جدا کننده
در این نوع حفاظت از ترانسفورماتور با دو سیم پیچ مجزای یک به یک و یا کاهنده استفاده می شود که ولتاژ خروجی آن بیش از 42 ولت است.در ترانسفورماتور یک به یک ولتاژ ثانویه برابر ولتاژ شبکه می باشد.ترانسفورماتور ولتاژ تغذیه مصرف کننده را از نظر الکتریکی از شبکه جدا می کند.به ثانویه ترانسفورماتور حفاظتی اتصال بیش از یک مصرف کننده مجاز نمی باشد.زیرا در صورت اتصال بدنه همزمان دو مصرف کننده احتمال خطر برق گرفتگی وجود دارد.ثانویه این نوع ترانسفورماتور نباید اتصال زمین داشته باشد.
5-حفاظت توسط کلید خطای جریان (محافظ جان)RCCB
کلید خطای جریان برای حفاظت شخص در مقابل ولتاژهای تماس به کار می رود.اصول کار این کلید به این ترتیب است که دو هادی با جریان هایی در جهت مخالف هم و یکسان در داخل یک هسته آهنی که روی آن سیم پیچی تعبیه شده قرار گرفته اند.میدان های حاصله از آن ها در هسته ، مخالف هم بوده و همدیگر را خنثی می کنند . در نتیجه در سیم پیچ روی هسته نیروی محرکه القا نمی شود.و رله جریانی که به سیم پیچ وصل است تحریک نمی شود.یعنی کلید در حالت عادی کاری انجام نمیدهد.
در صورتی که از یکی از دو هادی جریان عبور نکند یا جریان هادی ها یکسان نباشد میدان حاصل باعث ایجاد نیروی محرکه در سیم پیچ شده و رله جریانی که توسط این سیم پیچ تغذیه می شود را تحریک می کند .این رله خود می تواند باعث قطع کنتاکت های کلید و در نهایت قطع کلی مدار گردد.
در نوع سه فاز این کلید تمامی هادی های فاز و نول از داخل هسته عبور می کند و با توجه به اینکه در این سیستم مجموع جریان ها در هر لحظه صفر است ولتاژی در سیم پیچ روی هسته القا نمی شود.چون در حالت بار نا متعادل از سیم نول جریان عبور می کند در سیستم های یک فاز و سه فاز باید سیم نول از داخل هسته آهنی عبور داده شود.در صورتی که یکی از فازهای مصرف کننده به بدنه اتصال یابد در این صورت مجموع جریان های لحظه ای سه فاز و نول در داخل هسته آهنی صفر نشده و میدان مغناطیسی متغیر هسته باعث ایجاد نیروی در سیم پیچ دور هسته و در نهایت باعث تحریک رله جریان و قطع مدار خواهد شد.برای آزمایش کلید(rccb)(FI) از شستی آزمایش روی کلید استفاده می شود.
با فشار دادن شستی آزمایش روی کلید اختلاف جریان در سیم های داخل کلید ایجاد شده و باعث قطع مدار خواهد شد.در استفاده از این کلید نیز بدنه مصرف کننده بایستی به سیستم زمین حفاظتی مجهز باشند ولی نیازی نیست تا مقاومت زمین به کمتر از 2 یا 4 اهم برسد.بلکه این مقاومت می تواند در حدود چند صد اهم نیز باشد.