Elektrisk stöt

Elektrisk stöt från artificiella källor uppstår som ett resultat av dess passage genom människokroppen. Symtom kan inkludera brännskador på huden, skador på inre organ och mjukvävnader, hjärtrytmrubbningar och andningsstillestånd. Diagnos ställs enligt kliniska kriterier och laboratoriedata. Behandling för elstöt är stödjande, aggressiv - för allvarliga skador.

Även om elkolyckor i hemmet (som att vidröra eluttag eller bli stötad av en liten apparat) sällan leder till allvarliga skador eller konsekvenser, leder cirka 400 högspänningsolyckor till dödsfall varje år i USA.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

Patofysiologi vid elektrisk skada

Traditionellt sett beror svårighetsgraden av elektriska skador på sex Kovenhoven-faktorer:

• typ av ström (likström eller växelström);
• spänning och effekt (båda kvantiteterna beskriver strömstyrka);
• exponeringstid (ju längre kontakt, desto allvarligare skada);
• kroppsmotstånd och strömriktning (beroende på typen av skadad vävnad).

Emellertid verkar elektrisk fältspänning, ett nyare koncept, vara en mer exakt prediktor för skadans svårighetsgrad.

Cowenhoven-faktorer. Växelström (AC) ändrar ofta riktning. Detta är den typ av ström som vanligtvis driver eluttag i USA och Europa. Likström (DC) flyter kontinuerligt i samma riktning. Detta är den ström som produceras av batterier. Defibrillatorer och cardioverters levererar vanligtvis likström. Effekten av växelström på kroppen beror till stor del på dess frekvens. Lågfrekvent växelström (50-60 Hz) används i hushållsuttag i USA (60 Hz) och Europa (50 Hz). Den kan vara farligare än högfrekvent växelström och 3-5 gånger farligare än likström med samma spänning och strömstyrka. Lågfrekvent växelström orsakar förlängd muskelkontraktion (tetani), vilket kan frysa handen till strömkällan, vilket förlänger de elektriska effekterna. Likström (DC) orsakar vanligtvis en enda konvulsiv muskelkontraktion, vilket vanligtvis kastar offret bort från strömkällan.

Generellt sett gäller för både växelström och likström att ju högre spänning (V) och ström, desto större elektrisk skada uppstår (vid samma exponeringstid). Hushållsström i USA varierar från 110 V (ett vanligt eluttag) till 220 V (en stor apparat som en torktumlare). Högspänningsström (>500 V) orsakar vanligtvis djupa brännskador, medan lågspänningsström (110-220 V) vanligtvis orsakar muskelspasmer, eller tetani, vilket fryser offret till strömkällan. Tröskeln för uppfattning av likström som kommer in i handen är cirka 5-10 mA; för växelström vid 60 Hz är tröskeln i genomsnitt 1-10 mA. Den maximala strömmen som inte bara kan få handens böjare att dra ihop sig, utan också låta handen släppa strömkällan kallas "släppströmmen". Storleken på släppströmmen varierar beroende på kroppsvikt och muskelmassa. För en person av genomsnittlig storlek som väger 70 kg är utlösningsströmmen cirka 75 mA för likström och cirka 15 mA för växelström.

Lågspänningsväxelström vid 60 Hz som passerar genom bröstkorgen i en sekund kan orsaka ventrikelflimmer med strömmar så låga som 60–100 mA; för likström krävs cirka 300–500 mA. Om ström appliceras direkt på hjärtat (t.ex. via en hjärtkateter eller pacemakerelektroder) kan strömmar <1 mA (växelström eller likström) orsaka ventrikelflimmer.

Mängden dispergerad termisk energi vid hög temperatur är lika med strömstyrkan och resistanstiden. Således kan även den mest motståndskraftiga vävnaden skadas vid vilken strömstyrka som helst och exponeringstid. Vävnadens elektriska resistans, mätt i Ohm/cm2, bestäms främst av hudens resistans. Hudens tjocklek och torrhet ökar resistansen; torr, välkeratiniserad, intakt hud har ett genomsnittligt resistansvärde på 20 000–30 000 Ohm/cm2. För en förhårdnad handflata eller fot kan resistansen nå 2–3 miljoner Ohm/cm2. För fuktig, tunn hud är resistansen i genomsnitt 500 Ohm/cm2. Resistansen hos skadad hud (t.ex. ett skärsår, skrapsår, nålstick) eller fuktiga slemhinnor (t.ex. mun, ändtarm, vagina) får inte vara högre än 200–300 Ohm/cm2. Om hudresistansen är hög kan mycket elektrisk energi avges i den, vilket resulterar i stora brännskador vid strömmens in- och utgångspunkter med minimal inre skada. Om hudmotståndet är lågt är brännskadorna mindre omfattande eller helt obefintliga, men mer elektrisk energi kan avledas i de inre organen. Avsaknaden av yttre brännskador utesluter således inte frånvaron av elektriskt trauma, och svårighetsgraden av yttre brännskador avgör inte dess svårighetsgrad.

Skador på inre vävnader beror också på deras resistans och dessutom på den elektriska strömmens densitet (ström per ytenhet; energin är mer koncentrerad när samma flöde passerar genom ett mindre område). Om elektrisk energi kommer in genom armen (främst genom vävnader med lägre resistans, såsom muskler, kärl, nerver), ökar den elektriska strömmens densitet i lederna, på grund av den betydande andelen av ledens tvärsnittsarea som består av vävnader med högre resistans (t.ex. ben, senor), där volymen av vävnader med lägre resistans minskar. Således är skador på vävnader med lägre resistans (ligament, senor) mer uttalade i extremitetens leder.

Riktningen på strömmen (slingan) som passerar genom offret avgör vilka kroppsstrukturer som skadas. Eftersom växelström kontinuerligt och fullständigt ändrar riktning är de vanligt förekommande termerna "ingång" och "utgång" inte helt lämpliga. Termerna "källa" och "jord" anses vara de mest exakta. En typisk "källa" är handen, följt av huvudet. Foten är relaterad till "jord". Strömmen som passerar genom "hand-till-hand"- eller "hand-till-fot"-vägen passerar vanligtvis genom hjärtat och kan orsaka arytmi. Denna strömväg är farligare än att gå från en fot till den andra. Strömmen som passerar genom huvudet kan skada det centrala nervsystemet.

Elektrisk fältstyrka. Den elektriska fältstyrkan avgör omfattningen av vävnadsskadan. Till exempel skapar en ström på 20 000 volt (20 kV) som passerar genom huvudet och hela kroppen på en person som är cirka 2 m lång ett elektriskt fält på cirka 10 kV/m. Likaså skapar en ström på 110 volt som passerar genom bara 1 cm vävnad (till exempel genom ett spädbarns läpp) ett elektriskt fält på 11 kV/m; det är därför en lågspänningsström som passerar genom en liten volym vävnad kan orsaka lika allvarliga skador som en högspänningsström som passerar genom en stor volym vävnad. Omvänt, om man i första hand beaktar spänning snarare än styrkan hos det elektriska fältet, kan mindre eller obetydliga elektriska skador klassificeras som högspänningsskador. Till exempel motsvarar den elektriska stöt en person får av att gnugga foten mot en matta på vintern en spänning på tusentals volt.

Patologi av elektrisk stöt

Exponering för lågspänningselektriska fält orsakar en omedelbar obehaglig känsla (liknande en stöt), men leder sällan till allvarliga eller irreversibla skador. Exponering för högspänningselektriska fält kan orsaka termisk eller elektrokemisk skada på inre vävnader, vilket kan inkludera hemolys, proteinkoagulation, koagulativ nekros i muskler och andra vävnader, vaskulär trombos, uttorkning och bristningar i muskler och senor. Exponering för högspänningselektriska fält kan resultera i massivt ödem, vilket uppstår som ett resultat av venös koagulation, muskelödem och utveckling av kompartmentsyndrom. Massivt ödem kan också orsaka hypovolemi och arteriell hypotoni. Muskelförstörelse kan orsaka rabdomyolys och myoglobinuri. Myoglobinuri, hypovolemi och arteriell hypotoni ökar risken för akut njursvikt. Elektrolytobalanser är också möjliga. Konsekvenserna av organdysfunktion korrelerar inte alltid med mängden förstörd vävnad (till exempel kan ventrikelflimmer uppstå mot bakgrund av relativt mindre förstörelse av hjärtmuskeln).

Symtom på elektrisk stöt

Brännskador kan vara skarpt avgränsade på huden, även när strömmen tränger oregelbundet in i djupare vävnad. Allvarliga ofrivilliga muskelkontraktioner, kramper, ventrikelflimmer eller andningsstillestånd kan uppstå på grund av CNS-skador eller muskelförlamning. Hjärn- eller perifera nervskador kan orsaka olika neurologiska störningar. Hjärtstopp är möjligt utan brännskador vid en toalettolycka [när en våt (jordad) person kommer i kontakt med 110 V nätström (t.ex. från en hårtork eller radio)].

Små barn som biter eller suger på avlånga trådar kan få brännskador på munnen och läpparna. Sådana brännskador kan orsaka kosmetiska missbildningar och försämra tillväxten av tänder, under- och överkäke. Ungefär 10 % av sådana barn upplever blödningar från kindartärerna efter att sårskorpan lossnat på 5:e-10:e dagen.

Elektrisk stöt kan orsaka våldsamma muskelsammandragningar eller fall (t.ex. från en stege eller tak) vilket resulterar i luxationer (elektrisk stöt är en av få orsaker till bakre axelluxation), frakturer i ryggraden och andra ben, skador på inre organ och medvetslöshet.

Diagnos och behandling av elektrisk stöt

Först och främst är det nödvändigt att avbryta offrets kontakt med strömkällan. Det är bäst att koppla bort källan från nätverket (vrid på strömbrytaren eller dra ur kontakten). Om det är omöjligt att snabbt stänga av strömmen måste offret dras bort från strömkällan. Vid lågspänningsström måste räddningspersonal först isolera sig väl och sedan, med hjälp av valfritt isolerande material (till exempel tyg, en torr pinne, gummi, ett läderbälte), knuffa bort offret från strömmen genom att slå eller dra.

Varning: Om ledningen kan vara under högspänning, försök inte att befria offret förrän ledningen har gjorts spänningslös. Det är inte alltid lätt att skilja högspänningsledningar från lågspänningsledningar, särskilt utomhus.

Offret, befriat från strömmen, undersöks för tecken på hjärt- och/eller andningsstopp. Behandling påbörjas sedan för chock, vilket kan bero på trauma eller massiva brännskador. Efter att den första återupplivningen är avslutad undersöks patienten fullständigt (från topp till tå).

Hos patienter utan symtom, i frånvaro av graviditet, samtidig hjärtsjukdom och vid kortvarig exponering för hushållsström, finns det i de flesta fall ingen betydande inre eller yttre skada och de kan skickas hem.

Hos andra patienter är det nödvändigt att avgöra lämpligheten av att utföra EKG, CBC, bestämning av koncentrationen av hjärtmuskelenzymer, allmän urinanalys (särskilt för att upptäcka myoglobinuri). Hjärtövervakning utförs under 6–12 timmar hos patienter med arytmier, bröstsmärtor, andra kliniska tecken som indikerar eventuella hjärtsjukdomar; och eventuellt hos gravida kvinnor och patienter med hjärthistoria. Vid nedsatt medvetandegrad utförs datortomografi eller magnetresonanstomografi.

Smärta från en elektrisk brännskada behandlas med intravenösa opioidanalgetika, varvid dosen titreras med försiktighet. Vid myoglobinuri minskar alkalinisering av urinen och upprätthållande av adekvat diures (cirka 100 ml/timme hos vuxna och 1,5 ml/kg per timme hos barn) risken för njursvikt. Standardformler för volymetrisk vätskeersättning baserade på brännskadaarea underskattar vätskeunderskottet vid elektriska brännskador, vilket gör deras användning olämplig. Kirurgisk debridement av en stor volym skadad muskelvävnad kan minska risken för njursvikt på grund av myoglobinuri.

Adekvat stelkrampsprofylax och brännskadsvård är avgörande. Alla patienter med allvarliga elektriska brännskador bör hänvisas till en specialiserad brännskadamottagning. Barn med läppbrännskador bör utredas av en barntandläkare eller oral kirurg med erfarenhet av att behandla sådana skador.

[ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]

Förebyggande av elektriska stötar

Elektriska apparater som kan komma i kontakt med kroppen måste isoleras, jordas och anslutas till ett nätverk utrustat med speciella anordningar för att omedelbart koppla bort den elektriska apparaten från strömkällan. Användningen av brytare som kopplar bort kretsen när en strömläcka på endast 5 mA är mest effektiv för att förhindra elektriska stötar och elektriska skador, och därför måste de användas i praktiken.