Повреждения от действия электричества : лекция

Целевая установка: дать судебно-медицинскую характеристику повреждений электричеством.

Место занятия: учебно-методический комплекс кафедры.

Время занятий: 2 часа (90 мин).

ПЛАН ЛЕКЦИИ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ УЧЕБНОГО ВРЕМЕНИ

Введение............................................. - 5 мин

1. Условия действия электричества на человека.......... - 15 мин

2. Повреждения от технического электрического тока..... - 30 мин

3. Повреждения атмосферного электричества.............. - 20 мин

4. Особенности судебно-медицинской экспертизы при электротравме ....................................... - 15 мин

Заключение........................................... - 5 мин

ВВЕДЕНИЕ

Электротравмой называют местные и общие изменения в организме, вызванные действием электрической энергии. Различают поражения техническим и атмосферным электричеством. Не изучены и представляют большую редкость поражения электрическими разрядами, продуцирующимися специальными органами некоторых видов морс- ких животных.

1. Условия действия электротока на человека

Проблема электротравматизма в настоящее время весьма актуальна. Удельный вес электротравмы сравнительно низок и составляет 1-2,5% от всех механических повреждений (М.А.Саркисов, 1972).

Электротравма чаще других повреждений бывает смертельной. Частота летальных исходов от повреждений электротоком в разных странах колеблется в пределах 9-10%. Приведенные цифры касаются, главным образом, тяжелых случаев, легкие же поражения вообще не учитывались. Еще реже регистрируются электротравмы, полученные в быту. Следовтельно, поражение электричеством встречаются значительно чаще, чем это приводится в официальных статистических данных.

В военном деле электрическая энергия может использоваться в качестве боевого средства. Например, еще при обороне Порт-Артура в 1904-1905 гг использовались установки высокого напряжения, к которым подключались проволочные заграждения. Электрическая энергия широко применялась почти всеми странами, участвовавшими в первой мировой войне. Электрификация проволочных заграждений, замаскированных проводов и других препятствий применялись, главным образом, в оборонительных операциях. В войне с Финляндией и в период Великой Отечественной войны нашим войскам приходилось сталкиваться с электрофицированными препятствиями. Проблема электротравмы является не менее актуальной и для ВМФ. (Электрическая оборона мола, прибрежных участков и т.п.). Наконец, электричество является боевым средством особого назначения, и благодаря невидимости и бесшумности действия, а также эффективности поражения, может быть использовано в качестве "электрооружия".

Характер электротравм зависит от многих условий, основными из которых являются:

• а) физические свойства тока;
• б) внешние условия его действия;
• в) особенности состояния организма.

При оценке электротравмы необходимо учитывать следующие свойства тока: _напряжение тока . (низкие токи 120-220 и токи высокого напряжения свыше 280 В). Однако прямого соотношения между величиной напряжения тока и наступлением смерти установить нельзя.

Сила тока. Считают, что с 0,08 А ток смертельно опасен. Человек начинает ощущать ток силой в 1 мА, при 5-7 мА появляется боль и судороги, при 15 мА невозможно разжать руки и освободиться от электрода.

Тип тока ( переменный - технический и осветительный порядка 40-60 периодов в секунду считается опаснее постоянного). Переменный ток в 500 В более опасен, чем постоянный того же напряжения, а при напряжениях выше 500 В более опасным оказывается постоянный ток.

Условия действия этого тока следующие: свойства тока преодолевать сопротивление, продолжительность действия тока, плотность, площадь и число контактов, путь прохождения тока. Исход электротравмы определяется также состоянием и особенностями организма. Дети, утомленные люди, больные и старики имеют повышенную чувствительность к электротоку. Торможение коры больших полушарий головного мозга при помощи наркотических веществ, а также сон понижают чувствительность организма к току.

Например, эфирный наркоз уменьшает смертность экспериментальных животных от действия переменного тока в 500 В в 15 раз. Возрастание потоотделения резко снижает сопротивляемость организма току.

Различают тепловое, механическое и электролитическое действие тока на организм. Тепловое действие тока обусловлено превращением электроэнергии в тепловую энергию по закону Ленца-Джоуля. Чем выше сила токи и сильнее сопротивление, а также время действия, тем сильнее нагревание тканей. В местах контактов с проводниками тока возникают ожоги, вплоть до обугливания тканей и сплавления костей ("костные бусы"). Неконтактное тепловое действие тока возникает при образовании электрической дуги (температура 3000-4000 градусов). В таких случаях может воспламеняться одежда, опаляться волосы, обугливаться отдельные участки тела и т.п. Электромеханическое дейсвтие возникает за счет прямого перехода электрической энергии в механическую. В коже возникают разрывы и пробоины за счет образования пара и газа. Электролитическое действие тока вызывает разложение кожного жира с образованием жирных кислот на месте входа тока с образованием электрометок на коже. Электроток может также вызывать электролиз тканевых растворов, нарушать ионный обмен в клетках вплоть до свертывания клеточного белка.

Механизм смерти при электротравме пока недостаточно изучен и может быть различным. Смерть может наступить от первичного паралича сердца или дыхания, а также одновременно от паралича дыхания и сердца. при больших силах тока люди гибнут от первичного паралича центральной нервной системы.

Морфологические изменения, обнаруживаемые при вскрытии погибших от электротравмы, довольно скудны и неспецифичны. На данном этапе развития науки они еще полностью не изучены. Видимо изменения происходят на молекулярном или субмолекулярном уровне и традиционными судебно-медицинскими и патологическими исследованиями не выявляются. обнаруживают: гиперемию, отек и кровоизлияния в сердечной мышце, в легких, в мозгу и других органах.

При электротравме в желудочно-кишечном тракте могут обнаруживаться острые язвы желудка, перфорации сигмовидной кишки, отек и некроз желчного пузыря, геморрагический панкреатит и т.п. Знаки тока или электрометки представляют собой повреждения кожи иногда соответствующие очертанию токонесущей части, бледно-желтого цвета, твердой консистенции, с углублением в центре, обычно без воспалительных экссудативных явлений в окружности. Волосы вокруг обычно целы или только скручены. Иногда электрометки имеют вид царапин, резаных ран, мозолей и бородавок, кожных кровоизлияний, мелкоточечный татуировки или, наконец сходны с фигурами молнии.

Порой знаки тока имеют вид очагов разрушения, идущих в глубину, наподобие огнестрельной раны. В них обнаруживаются: (при гистологическом исследовании) сотообразные пустоты в роговом слое кожи, мелкие очаги распады, окрашенные хроматином в базальном слое эпидермиса, вытягивание, удлинение клеток и ядер мальпигиевого слоя в виде "щеток". Нередко наблюдается вытягивание клеток волосяных сумок по их направлению к поверхности кожи, а так же выводных протоков сальных и потовых желез. При местном действии тока процесс распада и отторжение не ограничивается явно выраженными участками, а идет дальше в 2-3 раза превышая границы пораженного участка. У оставшихся в живых этот процесс идет благоприятно. Раны не склонны к нагноению, температура остается обычно нормальной, а общее состояние не нарушается. Омертвевшие участки мумифицируются и отторгаются, образуя мягкий рубец, обычно не проявляющий наклонности к сморщиванию и дегенерации. Заживление протекает гладко, без мапераций и нагноения.

С помощью специальных гистохимических реакций можно определить химический состав отложившихся металлов, т.е. металлизацию эпидермиса.

При внутреннем исследовании трупов лиц, погибших от электротравмы, наблюдаются признаки острой смерти (полнокровие внутренних органов, жидкое состояние крови, резко выраженный отек печеночно-двенадцатиперстной связки, ложа и стенки желчного пузыря.

Основными клиническими симптомами при электротравме являются в зависимости от тяжести поражения более или менее выраженные расстройства со стороны сердечно-сосудистой и нервной системы, психики, реже со стороны внутренних органов. Очень часто при тяжелых электроожогах в почках находят изменения типичные для острой почечной недостаточности.

2. Повреждения от технического электрического тока

Поражение техническим электричеством почти всегда происходит при непосредственном контакте с проводником электрического тока. Редко человек может быть поражен электрическим током высокого напряжения без прикосновения к проводнику через дуговой контакт, который возникает при приближении к нему на близкое расстояние. Поражение электрическим током может произойти от "шагового напряжения", которое возникает из-за разницы потенциалов на двух стопах, касающихся земли вблизи лежащего на грунте проводника, находящегося под высокого напряжением. Поражающее действие электрического тока зависит от совокупного влияния свойств тока, условий контакта и свойств организма. Говоря о поражениях свойств тока, прежде всего имеют в виду силу, напряжение, тип частоту.

Смертельный поражения электричеством чаще всего встречаются при напряжении 110-240 вольт, что до некоторой степени связано с преимущественным распространением этих напряжений в быту и на производстве.

Организм становится более чувствительным к действию электричества при снижении общей сопротивляемости организма вследствие физического перенапряжения, переутомления, травм, заболеваний, интоксикаций, длительного общего действия высокой температуры и т.д.

Определенное значение придают "фактору внимание" или "фактору ожидания". Издавна замечено, что благоприятные исходы наблюдаются в тех случаях, когда человек поражен током. Но здесь скорее всего надо говорить с готовности человека отдернуться от проводника в момент удара током и тем самым сократить время контакта, а следовательно, и мощность электрического воздействия. Механизм повреждающего действующего действия техническим электричеством сложен и складывается из специфического и неспе- цифического действия тока.

Специфического действие электрического тока многозначительно. Оно выражается в биологическом, электрохимическом, тепловом и механическом действии.

Биологическое действие выражается в раздражении всех возбудимых тканей организма: скелетной и гладкой мускулатуры, железистых тканей нервных рецептов и проводников. Последствиями этого действия могут быть тонические судороги скелетных мышц, которые могут вызвать остановку дыхания, спазм голосовых связок, отрывные переломы. Действие электрического тока на гладкую мускулатуру сосудов приводит к ее сокращению и повышению артериального давления. Действия на мышцу сердце, электрический ток может вызвать фибрилляцию желудочков. Органы внутренней секреции реагируют на электрическое раздражение выбросом катехоламинов. Электрический ток способен оказать влияние на калие-натриевый градиент клеток, мембранные потенциалы и нарушить процессы пере- дачи возбуждения, что может, в частности, привести к остановке сердца.

Электрическое действие выражается: а) в последствиях нарушения ионного равновесия в тканях в виде коагуляционного (у анода) и калликвационного некроза (у катода), б) в образовании пара и газа, в) в импрегнации кожи металлом проводника. Тепловое действие прямо связано с сопротивлением тканей и превращением электрической энергии в тепловую (закон Джоуля-Ленца). Последствия этого действия - различной степени ожоги. В костях могут образовываться "жемчужные бусы", представляющие собой расплавленный и затем застывший фосфорнокислый кальций в ви- де белых шариков деаметром 1-1,5 мм с пустотами за счет испарения находящейся в костях жидкости.

Механическое действие электрического тока связано с разрывами и расслоениями тканей. Механическое действие большой силы может привести к вывихам и даже отрывам от конечностей. Влияние на организм вторичных явлений, сопровождающих электрические процессы, относятся к неспецифическому действию: ожоги от действия вольтовой дуги, раскаленного проводника, горя- щей одежды, акустической травмы, механическая травма при падении после поражения током и т.п.

Местное действие технического электричества приводит возникновению электрометок или знаков тока. они образуются в месте контакта с проводником тока. Типичная электротравма имеет небольшие размеры и кратерообразную форму: края ее приподняты, дно западает. Поверхность электрометки сухая. Ее внешние стенки светло-серые, иногда почти белые, и окружены венчиком розовой гиперемии. Внутренние стенки темно-серые, импрегнированные металлом проводника. Форма и размеры электрометок могут варьировать в зависимости от формы, размеров и рельефа контактирующей части проводника. Иногда электрометки по внешнему виду не отличаются от ссадин. Дифференциальный диагноз в таких случаях ставится на основании изучения микроскопической картины. Гистологическая карта электрометки специфична: в роговом, реже - в зернистом и шиповатом слоях эпидермиса видны сотообразные пустоты и щеловидные разрывы, расположенные параллельно поверхности кожи; клетки базального, щитовидного и зернистого слоя вытянуты перпендикулярно под небольшим углом к поверхности кожи и представляются в виде "частокола", "щетки" или "метелочек". На поверхности и в глубине рогового слоя влияют внедренные частицы металла проводника. В 10-12% смертных электротравм электрометки не находят. Изменения во внутренних органах при поражении электрическим током нехарактерны и сводятся к картине наступающей смерти: полнокровие внутренних органов, темная жидкая кровь в полостях сердца и крупных сосудов, множественные мелкие темно-красные кровоизлияния под серозные оболочки сердца, легких и других паренхиматозных органов. Смерть при поражении электрическим током может наступить как от первичной остановки дыхания, так как и от первичной остановки сердца. Причиной остановки дыхания могут быть угнетение и паралич дыхательного центра продолговатого мозга, тоническое сокращение диафрагмы, тоническое сокращение мышц-сжимателей голосовой щели. Первичная остановка сердечной деятельности может быть обусловлена параличом сосудодвигательного центра продолговатого мозга, рефлекторным спазмом венечных артерий сердца, прекращением передачи процессов возбуждения из-за нарушения натрие-калиевого градиента и мембранных потенциалов, фибрилляцией желудочков сердца.

Судебно-медицинская экспертиза при поражении электрическим током предусматривает в первую очередь установление причины смерти. Для суждения о причине смерти должны быть использованы, во-первых, объективные секционные и гистологические данные о наличии на теле погибшего электрометок и признаков быстро наступившей смерти, об отсутствии признаков травм, заболеваний и отравлений, способных самостоятельно привести к смерти, во-вторых, данные технической экспертизы, сведения об обстановке места происшествия и характере работы, выполнявшейся погибшем перед смертью, указывающие на реальную возможность контакта с проводником, находящимся под напряжением.

Идентификация металла проводника осуществляется применением метода цветных отпечатков и микрохимических реакций на металлы в гистологических срезах.

3. Поражение атмосферным электричеством

Поражение атмосферным электричеством имеет место при действии молнии. Молния - искровой электрический разряд в атмосфере, характеризующийся силой тока порядка 100 000 ампер и напряжением в несколько миллионов вольт и временем существования менее 0,0001 секунды.

Молния оказывает на организм в основном тепловое и механическое поражающее действия. В местах контакта молния вызывает глубокое обугливание тканей, а иногда и разрывы кожи. Одежда, как правило, обожжена и разорвана, а металлические предметы оплавлены. Иногда ожоги кожи могут носить поверхностный характер. Всегда на большой площади выражено опаление волос. При прямом поражении человека молнией возникают грубые разрушения тела от отрыва конечностей до фрагментирования тела. Специфическим для действия атмосферного электричества являются "фигуры молния" - красноватые древовидные разветвления, которые могут обнаруживаться на любом участке поверхности тела, занимая иногда значительную площадь. На трупе их находят не всегда, так как зачастую они исчезают к концу первых суток, на теле оставшихся в живых они держатся несколько дней. Подкрепить мнение о возможном поражении молнией может обстановка места происшествия: открытые площадки, неподалеку от трупа расщепленное и обугленное дерево иными деревянные предметы, оплавленные металлические предметы, вокруг трупа - обрывки обожженной одежды.

4. Особенности судебно-медицинской экспертизы при электротравме

При установлении смерти от электротока судебно-медицинский эксперт должен использовать предварительные сведения и данные первичного осмотра трупа на месте его обнаружения. Ряд вопросов, возникающих при экспертизе поражений током, носит технический характер и поэтому осмотр места происшествия целесообразно производить совместно со специалистом соответствующей профессии. Диагностика базируется главным образом на знаках тока. В 10-15% случаев смертельной электротравмы повреждения на коже отсутствуют. Большинство авторов считают электрометки специфическими изменениями, свойственными только электротравме. Большое значение в диагностике поражения током придают обнаружению металлизации на месте входа тока в организм человека, гистологическому исследованию электрометок.

При вскрытии трупа обращать внимание на мелкие кровоизлияния в различных органах и тканях, а также признаков изложенных в предыдущем разделе данной лекции. Причем, именно эти признаки могут быть только косвенными доказательствами смерти от действия электротока при условии полного исключения иных возможностей причин смерти, например, от заболеваний или других повреждений.

Порой поражение током сопровождается падением пострадавшего с высоты и получением тяжелых телесных повреждений. В этих случаях возникает необходимость дифференциальной диагностики. Повреждения током чаще носят характер несчастного случая. Однако в судебной практике имелись случаи убийства и самоубийства с помощью электричества.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Эта лекция завершает изложение судебно-медицинских аспектов при повреждениях от внешних физических действий. При всем разнообразии возникающих при этом повреждении решаются в качестве главных две основные задачи: определение свойств травмирующего агента, а также - установление механизма его действия. Следующая лекция будет посвящена судебно-медицинской характеристике отравлений.

ЛИТЕРАТУРА

• а) Использованная при подготовке текста лекции:
  1. Каплан А.Г. Поражение электрическим током и молнией. - М., 1948.
  2. Айтвак А.С. Программированное обучение в судебной медицине. - М.,1970.
  3. Дружинин В.Е. Судебно-медицинская экспертиза при поражении электричеством. Дисс.канд., - Л., 1972.
  4. Саркисов М.А. Электротравма. - Л., 1972.
  5. Орлов А.Н. и др. Электротравма. - Л.,1977.
  6. Попов В.Л. Судебная медицина. - СПб, 1984.
• б) для самостоятельной работы рекомендуются материалы данной лекции.

Наглядные пособия

• Таблицы: "Факторы, определяющие характер повреждающего действия на организм электрического тока".
• Комплект диапозитов "Повреждения от действия электричества".
• Диапроектор типа "Протон".