Глава 15. Действие электричества (электротравма). - Судебная медицина - под редакцией доктора медицинских наук проф. В.И.Прозоровского

По сравнению с другими видами повреждений элек­тротравма имеет небольшой удельный вес, но исходом ее часто бывает смерть или инвалидность.

Обстоятельства электротравмы. Производственные электротравмы встречаются чаще, чем бытовые, при­чем в основном в сельском хозяйстве, при строительно-монтажных работах, на электростанциях и в промыш­ленности. Поражения возникают из-за небрежности или неосторожности самих пострадавших или вследст­вие несовершенства конструкций и неисправности тех­нических сооружений, электрооборудования и электро­изделий.

Большинство бытовых электротравм связано с по­вреждениями эректропроводки, неправильным обраще­нием с электроприборами (по неосведомленности или небрежности) и отсутствием надзора за детьми.

Около 80% электротравм вызывается переменным током, главным образом при напряжении 380/220 в и 127 в. Поражения от постоянного тока встречаются значительно реже. В установках с напряжением до 1000 в основными источниками поражения являются электрические сети, электрокраны и ручной электро­инструмент. В установках с напряжением выше 1000 в поражения возникают преимущественно при обслужи­вании электросетей, распределительных устройств и трансформаторных подстанций. Большинство электро­травм наблюдается в жаркое время года у мужчин мо­лодого и среднего возраста — рабочих различных спе­циальностей (электромонтеры, слесари и др.).

В судебно-медицинской практике встречается глав­ным образом смертельная электротравма в результате несчастного случая на производстве или в быту, изред­ка как способ самоубийства. Известны и случаи убий­ства электротоком. При несмертельных поражениях иногда для определения степени утраты трудоспособ­ности возникает необходимость в производстве судебно-медицинской экспертизы.

Факторы и условия действия тока на организм. Спе­цифическое действие электрического тока на человека проявляется при контакте с токоведущим предметом и прохождении тока через тело, которое оказывается составной частью электрической цепи. В редких слу­чаях при токе высокого напряжения такое действие возможно на некотором (близком) расстоянии от источ­ника тока вследствие перехода электронов с него на тело.

Некоторые повреждения могут быть связаны с электрическим током, например термические ожоги от электрической дуги, акустическая травма у телефони­сток, но происходят не от действия тока, а от термиче­ского, светового и других его эффектов. Более 2/3 всех поражений представляет собой контактную электро­травму. Она возникает или при двухполюсном включе­нии, когда человек соприкасается сразу с двумя полю­сами (фазами) и ток идет через тело от одной фазы к другой, или при однополюсном включении (электро­травма с заземлением), когда человек соприкасается с одним полюсом (место входа тока) и ток идет через тело в землю (место выхода тока). При этом он дол­жен преодолеть сопротивление отделяющих человека от земли предметов (обувь, пол и т. д.).

Если человек, касающийся одного полюса, одновре­менно прикоснется к заземленным предметам — бата­рее центрального отопления, водопроводной или газо­вой трубе и др. — то это способствует поражению. 80% электротравм возникает вследствие однополюсно­го включения. При однополюсном включении без за­земления действие тока не проявляется, так как он не проходит через тело человека.

Степень реакции организма на прохождение элект­рического тока и исход электротравмы могут быть раз­личными и зависят от сочетания ряда факторов и усло­вий, основными из которых являются характер тока, состояние организма, условия внешней среды.

С физической точки зрения тело человека — слож­ный проводник электрического тока. В этом отношении к нему применимы общие законы физики. Вот почему мощность тока или энергия, образующаяся в организме при его прохождении, в основном зависит от напряже­ния тока, сопротивления тела и времени воздействия.

Сопротивление тела человека в зависимости от со­стояния организма и условий внешней среды колеблется в очень широких пределах и поэтому имеет сущест­венное значение для исхода электротравмы, особенно при напряжении тока до 500 в (при высоких напряже­ниях сопротивление имеет меньшее значение). Основ­ное сопротивление оказывают кожные покровы, оно может колебаться от 2000 ом до 2000000 ом, что зави­сит от напряжения тока (чем выше напряжение, тем меньше сопротивление), от состояния кожи (толстая, сухая кожа обладает большим сопротивлением) и ор­ганизма в целом (его реактивности, состояния нервной, эндокринной и других систем). Имеет значение также количество потовых желез в коже, степень ее кровена­полнения, загрязнения различными веществами. По­этому сопротивление кожи неодинаково у разных людей, на различных участках тела одного человека и на одном участке в разное время. Особенно большое зна­чение имеет влажность (потливость) кожи. Сопротив­ление кожи, смоченной водой, падает на 40%. Этим объясняется повышенная опасность электротравмы в жаркое время года и в «горячих», влажных помещениях.

Имеет значение сопротивление кожи как на месте «входа», так и «выхода» тока. Обычно контакт возни­кает на поверхности тела, не защищенной одеждой (руки, голова, босые подошвы). Если контакт происхо­дит через одежду, то она оказывает дополнительное сопротивление электрическому току. Поэтому качество (электропроводность) и состояние (влажность) одежды имеют значение, в частности, при контакте с заземле­нием — состояние обуви, а также состояние пола (су­хой или влажный, деревянный, земляной и т. д.). Внут­ренние органы и ткани имеют сопротивление лишь око­ло 500 — 1000 ом.

Напряжение. В связи с большим диапазоном вели­чины сопротивления тела напряжение, опасное для че­ловека, колеблется в широких пределах — от 10 в до сотен тысяч вольт переменного тока. Чем выше напря­жение, тем легче ток преодолевает сопротивление и тем он опаснее, но эта зависимость не строго пропорцио­нальна. Для жизни наиболее опасно напряжение 120 — 500 в, наибольшее число моментальных смертельных исходов наблюдается при напряжении 127 — 220 — 380 в переменного тока. Это объясняется свойством такого тока вызывать нарушение сердечной деятельности. При поражении током 1000 в и выше опасность для жизни несколько снижается, поскольку при контакте, как пра­вило, возникает электрическая дуга и образуются ожо­ги с обугливанием тканей, что препятствует прохожде­нию тока через организм.

Величина (сила) тока. Согласно закону Ома (I=V/R), отношение напряжения к сопротивлению опре­деляет количество электричества, проходящего через проводник в единицу времени, т. е. величину тока, ко­торой удобно пользоваться для характеристики тока и оценивать его действие на организм. Человек начинает ощущать ток с величины 1 миллиампер (пороговая ре­акция). При дальнейшем нарастании величины тока по­является боль, судорожное сокращение мышц (судо­рожная реакция). При 12 — 15 ма судорожные сокра­щения не позволяют освободить руку, держащую элек­трический провод. Ток величиной около 100 ма явля­ется смертельным (смертельная реакция). Такая вели­чина тока может быть как при низком напряжении (до 100 в) и малом сопротивлении тела человека (око­ло 1000 ом), так и при напряжении выше 1000 в и большом сопротивлении тела. Однако в последних слу­чаях смертельный исход чаще наступает от ожогов, а не от непосредственного действия тока.

Частота тока. Переменный ток обычной, так назы­ваемой промышленной частоты (50 герц) наиболее опасен для жизни человека, так как при этой частоте легко возникает опасное расстройство сердцебиения. Снижение опасности действия тока проявляется с ча­стоты от 1000 герц и выше. При частоте более 70000 герц ток безопасен, поскольку преобладает его тепло­вое действие. Токи частотой в сотни тысяч и миллионы периодов в секунду применяются с лечебной целью (диатермия, УВЧ и др.).

Чем продолжительнее время воздействия тока и плотнее контакт, тем больше электрической энергии проходит через организм и тем опаснее ее действие.

Сравнительная-опасность переменного и постоянно­го тока зависит от напряжения: до 400 в — опаснее пе­ременный ток (частотой 50 герц), около 500 в — опас­ность одинаковая, выше 500 в — опаснее становится постоянный ток.

Механизм действия тока можно разделить в основном на два вида.

Непосредственное действие на органы и ткани, че­рез которые проходит ток, возникает при переходе ча­сти электричества в другие виды энергии и заключа­ется в тепловом, физико-химическом и механическом воздействии, которое проявляется как в живой, так и мертвой ткани. Согласно закону Джоуля-Ленца, чем больше величина тока и сопротивление, чем длительнее время контакта, тем больше нагревается провод­ник. Поэтому в коже, обладающей большим сопротив­лением, на месте контактов значительно повышается температура и образуются ожоги, от незначительных по величине «электрометок», или «знаков тока», до глу­бокого обугливания. Температура внутренних органов и тканей, через которые проходит ток, также может повышаться, особенно костной ткани, в которой про­исходит очаговое расплавление с последующим затвер­дением составляющих ее веществ и образованием круглых полых внутри «костяных бус», величиной до горошины. Они являются специфичными для действия тока. Физико-химическое действие состоит в электро­лизе, т. е. разложении составных частей жидкостей на их химические компоненты, в результате которого на коже в месте контакта можно наблюдать образование продуктов разложения жира. Механическое действие тока проявляется в нарушении целости кожных покро­вов и других тканей (с образованием ссадин, ран, изо­лированных трещин костей), а также во внедрении ча­стиц металла проводника в кожу на месте контакта (металлизация). Тепловое, физико-химическое и меха­ническое действие непосредственно нарушает структуру и функции тканей в месте прохождения тока.

Общее действие. Электрический ток действует как раздражитель, вызывая рефлекторную реакцию. Раз­дражение нервов возникает по всему пути прохождения тока через организм и передается во все отделы нервной системы. Сначала происходит возбуждение, а затем угнетение ее и расстройство иных регулирующих систем организма, что приводит к нарушению жизненных функ­ций — кровообращения, дыхания и др.

Результат как непосредственного, так и рефлектор­ного действия тока в известной степени связан с путем прохождения тока (пли «петлей тока») через те или другие органы и ткани организма. Путь тока записи? от места расположения контактов. Считают, что он проходит по тканям, имеющим наименьшее сопротивле­ние, — по кровеносным сосудам или мышцам. Ток, про­ходящий через сердце, более опасен, поскольку вызы­вает нарушение сердечной деятельности. Наиболее опасны пути тока, когда контакты расположены на обеих руках и ногах, на левой руке и ногах, на правой руке и левой ноге, на обеих руках. Так называемая нижняя петля — от ноги к ноге — считается менее опасной. Путь тока имеет относительное значение, так как наблюдаются смертельные электротравмы при рас­положении «входа» и «выхода» тока на одной руке или ноге.

Различают четыре степени электротравмы:

I — частичные судороги мышц (без потери созна­ния) ;

II — общие судороги (с потерей сознания или без нее);

III — тяжелое беспомощное состояние после отклю­чения тока (с потерей сознания или без нее);

IV — смертельное поражение.

Во время действия электрического тока возникает сильная боль, кожа становится бледной, мышцы резко со­кращаются, сокращение дыхательных мышц затрудняет дыхание, пострадавшие не могут кричать, нарушается сердечная деятельность. При токах низкого напряжения сокращение мышц рук не позволяет освободиться от провода. Токи высокого напряжения проявляют свое действие уже на некотором расстоянии (электрическая дуга), поэтому происходящее мощное сокращение мышц отбрасывает человека.

Если тяжелая электротравма не привела к смерти, то у пострадавшего появляются расстройства со сто­роны центральной нервной системы (головная боль, головокружение, психическое угнетение), падает кровя­ное давление, нарушается пульс, дыхание, обмен ве­ществ. .Эти расстройства могут сохраняться длительное время, приводя к полной или частичной утрате трудо­способности. Электрические ожоги характеризуются безболезненностью, длительностью, слабым развитием воспаления.

Причины и механизмы смерти. Смертельные исходы наступают: 1) в момент поражения током — мгновен­ная смерть, 2) в ближайшее время после поражения — замедленная смерть, 3) после выведения из тяжелого состояния — прерванная смерть, 4) спустя некоторое время после поражения — поздняя смерть.

Причины смерти при злектротравмах различны и обусловлены характером тока, путем его прохождения, реакцией и состоянием организма, а также другими факторами. Возможны одна из трех причин смерти или их сочетание: нарушение деятельности сердца (фибрил­ляция), остановка дыхания и шок. Они могут возни­кать как при непосредственном действии электрическо­го тока соответственно на сердце или головной мозг, так и рефлекторно при воздействии на другие части тела. Большое значение в механизме развития этих состояний имеет острое кислородное голодание тканей. В большинстве случаев причиной мгновенной смерти служит нарушение сердечной деятельности при дейст­вии тока низких напряжений (110, 220, 380 в) и не­большой величины. При более высоком напряжении и величине переменного тока чаще возникает поражение центральной нервной системы и остановка дыхания. При шоке смерть наступает медленнее.

Признаки смертельной электротравмы. Переменный ток низкого напряжения (ПО, 220, 380 в), проходя че­рез тело с низким сопротивлением кожных покровов (влажная, тонкая кожа, плотный, большой по площади контакт), может не оставлять на них следов. Измене­ний кожи при смертельной электротравме не удается обнаружить в 25 — 30% случаев.

Тот же ток, действуя на кожу, обладающую высо­ким сопротивлением (сухая, толстая, омозолелая), как правило, образует на месте контакта электрометку. При двухполюсном включении электрометки образуются на месте обоих контактов, при однополюсном — на месте входа, а на месте выхода тока указанных напряжений образуются редко или бывают слабо выражены. Элек­трометки могут иметь различный вид. Наиболее ти­пичные представляют собой плотный, серый или серо-желтый округлый участок кожи размером в несколько миллиметров, с возвышающимися краями и неболь­шим вдавленнём в центре (рис. 26). В отличие от термических ожогов края электрометки хорошо ог­раничены, окружающая кожа на вид не измене­на, а волосы не опалены. Небольшие электромет­ки можно обнаружить только с помощью лупы. При достаточно боль­шой площади контакта они могут повторять контур проводника. Ино­гда электрометки имеют вид небольших ссадин, кровоизлияний, борода­вок или мозолей. При подозрении на электротравму подобные изменения кожи необходимо подвергать мик­роскопическому исследованию.

Рис. 26. Электроотметка типа «пробоя» кожи

Если на месте контакта с кожей величина тока оказывается более значительной (при 380 в и выше) то возникает электрический ожог III или IV степени который захватывает всю толщу кожи и может сопро­вождаться обугливанием (рис. 27). Участок ожога имеет темно-желтый, бурый или черный цвет, четкие границы; площадь его зависит от величины тока и площади контакта. Иногда ожоги образуются и по ходу тока — в локте­вых, паховых и других сгибах, где соприкасают­ся два слоя кожи, через которые проходит ток. Обширные ожоги с обуг­ливанием кожи и повреж­дением глубжележащих мягких тканей и даже костей возникают при действии тока напряже­нием около 1000 в и выше. Они часто сочетают­ся с ожогами от действия электрической ду­ги и воспламенившейся одежды, т. е. с обычными термическими ожо­гами.

Рис. 27. Электрический ожог с обугливанием

В некоторых случаях ток, проявляя свое механиче­ское действие, пробивает кожу, образуя раны округлой формы или рваные.

Большое диагностическое значение имеет микроско­пическое исследование кожи из области электрометки. Оно позволяет обнаружить весьма характерные измене­ния клеток и тканей.

В коже на месте входа тока отмечается внедрение мельчайших частиц металла проводника, так называе­мая металлизация, которая возникает как при плотном контакте с проводником, так и при действии электриче­ской дуги. Наличие металла и его характер (медь, сви­нец и др.) можно установить специальными исследова­ниями, как непосредственно при исследовании трупа, так и в лаборатории. Полученные данные служат для иден­тификации металлов в области электрометки с токоведущим предметом. Хотя некоторые изменения клеток кожи и металлизация встречаются и при ожогах раска­ленным металлом, а также при действии электрическо­го тока на труп, выраженная степень этих явлений ха­рактерна для прижизненного действия электротока и га совокупности с другими изменениями в коже позволяет устанавливать диагноз.

Изменения кожи в области электроожога микроско­пически не отличаются от термического ожога соответ­ствующей степени. Иногда в зоне ожога можно устано­вить изменения, свойственные электрометке.

Изменения внутренних органов и тканей обусловле­ны главным образом рефлекторной реакцией организма на раздражение электрическим током, поэтому они в большинстве своем не имеют признаков, специфических для действия электричества. Изменения отмечаются со стороны почти всех внутренних органов и тканей. При действии тока небольшой величины (низком напряже­нии) и быстрой смерти они не успевают развиться и про­являются слабо, при большей величине тока (высоком напряжении) и замедленной смерти — становятся более выраженными. При вскрытии, как правило, отмечаются общие признаки быстронаступившей смерти: резкое пол­нокровие, мелкие кровоизлияния и отек мозговых обо­лочек, мозга, легких, печени, почек и т. д. Часто наблюдается вздутие легких. Вследствие сильного сокращения мышц, вызываемого током, в местах прикрепления массивных мышечных пучков возможны переломы костей и вывихи. Они встречаются чаще при действии тока на­пряжением 110 — 380 в. Кроме того, при падении постра­давших возможно образование кровоподтеков, ран, пе­реломов костей, повреждений внутренних органов, кото­рые будут иметь признаки прижизненных.

Диагностика смертельной электротравмы. В связи с непостоянством и неспецифичностью большинства приз­наков смерти от действия электричества судебно-медицинская диагностика ее основывается на совокупности данных, полученных при осмотре места происшествия, исследовании трупа, одежды, обуви, а также данных, ха­рактеризующих обстоятельства случая, — заключении технической экспертизы, показаниях свидетелей и т. д.

При исследовании трупа наиболее ценным для диаг­ностики является наличие характерной электрометки с металлизацией. Микроскопическое исследование элек­трометки обязательно. Отдельные изменения органов и тканей при смертельной электротравме могут быть обус­ловлены различными предшествовавшими болезненны­ми состояниями, а также встречаться при других видах быстрой смерти. Однако совокупность признаков, свой­ственных действию тока, позволяет дифференцировать их и диагностировать электротравму, для чего необхо­димо производить гистологическое исследование орга­нов и тканей. В сложных случаях для исключения у по­страдавшего заболеваний необходимо изучить его амбу­латорную карту и другие медицинские документы.

При отсутствии электрометки и других характерных признаков действия тока заключение о смерти от злектротравмы может быть только предположительным.

Судебно-медицинское исследование трупа должно обязательно сопровождаться исследованием одежды и обуви На них могут быть следы механического, тепло­вого и электролитического действия тока в виде разры­вов и пробоин, опаления и мелких прожогов брызгами расплавленного металла проводника (при действии электрической дуги), оплавления металлических дета­лей одежды и обуви и окраски окружающей их тка­ни (вследствие электролиза металлических деталей). Указанные изменения, как правило, встречаются при действии высоковольтного тока и молнии и в некоторых случаях с несомненностью указывают на действие элек­тричества.

Данные осмотра места происшествия весьма важны как для установления причины смерти, так и при рас­следовании случая для его правовой оценки. Иногда, особенно в случаях самоубийств, при осмотре места про­исшествия могут быть получены прямые указания на смерть от действия электричества. В сложных электро­технических условиях осмотр следует производить с по­мощью специалиста-электрика, который устанавливает технические условия возникновения электротравмы (ха­рактер тока, неисправности изоляции и т. д.). Осмотр трупа можно производить только тогда, когда он отклю­чен от электрической цепи. В протоколе необходимо от­ражать условия, при которых произошла электротравма! на открытом воздухе — состояние погоды в момент трав­мы (дождь, мокрый снег, жаркая, влажная погода, характер и влажность грунта), в помещении — темпера­туру воздуха, влажность, состояние пола; у пострадав­шего, кроме обычного осмотра, необходимо отмечать состояние рук (влажность, наложение посторонних ве­ществ), характер и влажность обуви и одежды. Необхо­димо помнить, что к моменту осмотра обстановка места происшествия может быть изменена заинтересованными лицами.

Действие атмосферного электричества (молнии). По­ражения человека во время грозы молнией встречаются реже, чем техническим электричеством. Они наблюдают­ся главным образом на открытом воздухе вблизи высо­ких предметов — металлических конструкций, деревьев и т. п., но могут происходить и в помещении через теле­фон, радиоприемник, а также через открытые окна и печные трубы. Известны случаи поражения молнией в трамвае и троллейбусе. При ударе молнии вследствие растекания тока по земле нередки поражения близко находящихся людей.

Молния является огромным по напряжению (милли­оны вольт) и величине (более десяти тысяч ампер) разря­дом атмосферного электричества. При ее действии проис­ходят процессы, сходные с действием высоковольтного технического электричества, но имеющие большую ко­личественную выраженность. Тепловая и механическая энергия молнии при действии на человека может приве­сти к распространенным ожогам I, II, и III степени, к опалению части или всего волосяного покрова, разры­вам внутренних органов и отрывам частей тела. Иногда на коже образуются своеобразные «фигуры молнии» в виде красного отпечатка древовидной формы. Эти фигу­ры на трупе через сутки, а иногда и раньше исчезают. Вот почему важно отметить их наличие при осмотре трупа на месте происшествия.

Иногда при поражении молнией следы ее действия на трупе отсутствуют. В таких случаях большое значе­ние приобретает исследование одежды и осмотр места происшествия. На одежде и обуви могут быть обширные механические и термические повреждения (разрывы, опаления, обгорания), расплавление и деформация ме­таллических деталей и предметов, находившихся в одеж­де. На месте происшествия можно обнаружить повреж­дения строений, деревьев, следы их обгорания, пожаров, деформацию металлических предметов и т. д.

Поражение молнией не всегда ведет к смертельному исходу. Часто отмечаются потеря сознания, судороги, иногда возникает инфаркт миокарда и другие наруше­ния, после которых надолго остаются болезненные рас­стройства. В редких случаях поражение молнией может пройти без какого-либо вреда для здоровья.