Електричний опір тіла людини - вплив електричного струму на людський організм

електричний струм поразки людина

Тіло людини є провідником електричного струму. Різні тканини тіла надають току різний опір: шкіра, кістки, жирова тканина - велике, а м'язова тканина, кров і особливо спинний і головний мозок - мале. Шкіра має дуже великою питомою опором, що є головним фактором, що визначає опір всього тіла людини.

Шкіра складається з двох основних шарів: зовнішнього, званого епідермісом, і внутрішнього, що є власне шкірою і носить назву дерми. Зовнішній шар шкіри - епідерміс, в свою чергу має кілька шарів, з яких самий верхній називається роговим і складається з багатьох рядів ороговілих клітин.

У сухому і незабруднених вигляді роговий шар можна розглядати як діелектрик. Інші шари епідермісу (паростковий шар) в кілька разів тонше рогового шару і володіє значно меншим опором.

Внутрішній шар шкіри - дерма є живою тканиною. Електричний опір дерми невелика.

Опір тіла людини в сухий, чистої і неушкодженої шкірі (виміряний при напрузі до 15-20 В) коливається в межах приблизно від 3000 до 100 000 Ом, а іноді і більше. Опір тіла людини, тобто опір між двома електродами, накладеними на поверхню тіла, можна умовно вважати що складається з трьох послідовно включених опорів: двох однакових зовнішніх шару шкіри (епідермісу), що становлять у сукупності так зване зовнішнє опір тіла людини, і одного, званого внутрішнім опором тіла, що включає в себе два опору внутрішнього шару шкіри (дерми) і опір внутрішніх тканин тіла.

Зовнішнє опір тіла володіє не тільки активним опором, але і ємнісним, так як в місці дотику електродів до тіла людини утворюються як би конденсатори, обкладками яких є електроди і добре проводять струми тканини тіла людини, що лежать під зовнішнім шаром шкіри, а діелектриком - зовнішній шар (епідерміс). Внутрішній опір тіла вважається чисто активним.

Зазвичай при змінному струмі промислової частоти враховують лише активний опір тіла людини і приймають його рівним 1000 Ом. Насправді це опір - величина змінна, що має нелінійну залежність від безлічі факторів, у тому числі від стану шкіри, параметрів електричного кола, фізіологічних чинників і стану навколишнього середовища.

Стан шкіри - дуже сильно позначається на величині опору тіла людини. Так, пошкодження рогового шару, в тому числі порізи, подряпини, садна та інші мікротравми, можуть знизити повний опір тіла до значення, близького до величини внутрішнього опору, що безумовно збільшує небезпеку ураження людини струмом. Такий же вплив надає і зволоження шкіри водою або за рахунок поту, а також забруднення шкіри проводить пилом або брудом.

Оскільки у одного разом ж людини опір шкіри неоднаково на різних ділянках тіла, то на опір в цілому позначається місце для вкладання контактів, а також їх площа. Величина струму і тривалість його проходження через тіло безпосередньо впливають на повне опір: з ростом струму і часу його проходження опір падає, оскільки при цьому посилюється місцевий нагрів шкіри, що призводить до розширення її судин, і отже, до посилення постачання цієї ділянки кров'ю і збільшення потовиділення.

Підвищення напруги, прикладеного до тіла людини, викликає зменшення в десятки разів опору шкіри, а отже, і повного опору тіла людини, що наближається в межі до свого найменшого значення - 300-500 Ом.

Наявність ємнісної складової в опорі тіла людини обумовлює вплив роду і частоти струму на величину повного опору. Так, при частоті 10-20 кГц і більше можна вважати, що зовнішній шар шкіри практично втрачає опір електричному струму, і повний опір шкіри складається тільки з внутрішнього опору тіла людини (тобто з опорів дерми і внутрішніх тканин тіла).