Общие вопросы электропатологии.

Электротравма – это «внезапное, ограниченное во времени поражение электрическим током, вызвавшее острое болезнен­ное расстройство или смерть» (А. Д. Каплан, 1951).

В практике возможна электротравма от поражения техни­ческим или атмосферным электричеством. При этом основную массу электротравм составляют случаи поражения техни­ческим электричеством.

Случаи смертельного поражения электрическим током в СССР составляют примерно 3% от общего числа электротравм (С. Я. Фрейдлин, 1963), в Англии -5% (Г. В. Суонн, 1960). Количество смертельных случаев от поражения элек­трическим током имеет тенденцию к неуклонному росту. Однако рост числа электротравм происходит непропорци­онально росту количества потребляемой электроэнергии. Так, в Швейцарии за двадцатилетие (до 1955г.) количество по­требляемой электроэнергии возросло примерно в 20 раз, количество же электротравм увеличилось только на 20%. (Р. Ш. Франсуа, 1955). По данным Г. В. Суонн, в Англии за десятилетие (1921 - 1930 гг.) потребление электроэнергии возросло вдвое, за этот период зарегистрировано 228 случаев смертельного поражения электрическим током. За последую­щие десятилетия (1931 - 1940 гг. и 1941 - 1950 гг.) количество потребляемой электроэнергии более чем удваивалось, а число случаев смертельного поражения электрическим током соста­вило соответственно 280 и 390.

В нашей стране идет широкое изучение обстоятельств и причин электротравм, клиники и морфологии поражения электрическим током, ведутся широкие работы по профилак­тике такого вида травм. Выработанные мероприятия электро­безопасности при строгом их соблюдении исключают возмож­ность поражения электрическим током. Только в случаях несоблюдения элементарных правил электробезопасности мо­гут возникать электротравмы, в том числе и смертельные.

Экспертиза трупов лиц, погибших от действия на организм электрического тока, как правило, требует от судебно-меди­цинского эксперта знания физических свойств его.

Отличительные особенности электричества от других трав­мирующих воздействий заключаются в следующем.

1. В отличие от большинства травмирующих факторов, действующих при непосредственном соприкосновении, электри­ческий ток может поражать человека через предметы, на рас­стоянии; иногда сам человек, соприкасающийся с токонесу­щим проводником, может стать источником поражения для другого.

2. Наличие электрического тока невозможно определить без специальных приборов, если он не превратится в другой вид энергии.

3. В отличие от большинства материальных факторов, действующих только в месте непосредственного соприкосно­вения с телом, электрический ток может вызывать изменения по всему пути прохождения его в организме.

4. Электрический ток вызывает разнообразные этиопатологические изменения, так как легко превращается в другие виды энергии.

5. Только при поражении электрическим током наблюда­ется такое несоответствие результатов воздействия со сте­пенью и длительностью контакта с поражающим фактором: очень кратковременные контакты могут быть смертельными.

6. Защитные приспособления, предупреждающие действие электрического тока, нужны не только со стороны токонесу­щих предметов, но и со стороны земли, заземленных предме­тов. Поэтому степень опасности электрического тока зависит и от окружающей обстановки.

Действие электрического тока зависит от многих факторов.

Тип (род) тока. Переменный ток более опасен, чем посто­янный. Наиболее опасным является переменный низкочастот­ный ток с 40-60 колебаний в секунду, обычно применяемый в быту и на производстве. По данным Р. Ш. Франсуа (1955), порог опасности постоянного тока в шесть раз ниже, чем порог опасности переменного тока в 50 герц. Переменный синусоидный ток, по мнению автора, является причиной подавляющего большинства несчастных случаев не только потому, что его частота (50 колебаний в сек.) располагается на том отрезке кривой электрического тока, которые вызывают мерцание желудочков сердца. Риск мерцания желу­дочков сердца большой при частоте тока от 25 до 10 000 герц. В то же самое время токи частотой в 100000 герц и выше особого воздействия на организм человека не оказывают и применяются в медицинской практике с лечебными целями. Однако длительное воздействие на организм человека высоко­частотных токов не безразлично, они вызывают быструю утомляемость, снижение работоспособности и сопротивляе­мости организма (Мед. газета, № 16 (2699) от 23.11.1968).

Напряжение тока. Смертельные исходы вызывает электри­ческий ток напряжением от 40 вольт и выше. Чаще всего поражение вызывает электрический ток напряжением в 127 в., 220 в. и 380 в. Описаны случаи смертельного поражения электрическим током, напряжением меньше 40 вольт. Ю. Н. Бабитинский (1969) описал два случая смертельного поражения детей током напряжением в 30 вольт. Токи напря­жением в 1000 в. и выше, не всегда приводят к смертельным исходам. Р. Ш. Франсуа указывает, что токи высоких напря­жений - 30000 в. и больше редко приводят к смертельным исходам. В этих случаях в основном ток действует в месте соприкосновения проводника с током, вызывая эффект Джоу­ля, к которому присоединяется эффект дуги, образующейся между телом и проводником, что приводит к глубоким ожо­гам с обугливанием, вплоть до кости. Автор отмечает, что в таких случаях смерть от электротока — явление редкое, она наступает позднее и обусловлена обширными ожогами. При среднем напряжении, порядка 10000—15000 в. наблю­дается та же картина с менее резко выраженными явлениями, вызванными эффектом Джоуля. В то же самое время при напряжении в 1500 в. и ниже в основном смерть наступает от поражения электрическим током.

Сила тока. Смертельным является ток силой в 0,001 ам­пера и выше. Интересные данные приводят Дальзиель, Огден и Аббот. Они исследовали предельно допустимые токи на добровольцах -134 мужчинах и 28 женщинах. Применялся переменный ток с периодом колебания в 60 герц. Авторы установили, что чувствительность к электротоку здоровых людей индивидуальна. Однако их данные показали, что пре­дельно допустимыми токами для взрослых здоровых мужчин в среднем является сила тока в 0,009 а., для женщин в тех же условных - 0,006 а. Значение силы тока освещено в рабо­тах Еллинека (1903), А. В. Габай (1933), А. Д. Троицкой (1947), Ю. Г. Юдина (1951) и др., которые указывают, что нет прямой зависимости между силой тока и реакцией организма - смерть может наступить при силе тока в 0,001 а., и смертельный исход может не наблюдаться при токе в 1а.

Сопротивляемость тканей организма электротоку. Различ­ные ткани обладают различной сопротивляемостью. Еллинек приводит следующие данные сопротивляемости тканей организма в омах: слизистая оболочка в среднем - 100 ом; пе­чень - 400; почки - 1000; мышечная ткань - 1500; ткань мозга -2000; ткань легких - 4000; сухожилия - 10000; хря­щевая ткань - 50000, нервная ткань - 200000; костная ткань -300000, сухая кожа - от 50000 до 1000000 ом. Данные Еллинека указывают, что наибольшей сопротивляемостью электрическому току обладает сухая кожа. Ее сопро­тивление резко уменьшается при наличии повреждений (в 20-50 раз), при влажности.

Состояние организма в момент воздействия на него элек­трического тока имеет большое значение. Сопротивление сни­жается при перегревании организма, при острых и хрониче­ских заболеваниях, при кровопотерях. Имеет значение возраст пострадавшего: старики и дети более чувствительны к действию электрического тока, чем здоровые лица среднего воз­раста.

Условия внешней среды: степень влажности, особенности одежды на пострадавшем. Хорошо проводят электрический ток хлопчатобумажные ткани, льняные ткани; изолирующими свойствами обладает шелк, кожа, резина и пр.

Распределение электродов и пути прохождения тока. Многочисленные наблюдения показывают, что степень трав­мирующего воздействия электрического тока зависит в значи­тельной степени от того, через какие органы и ткани он про­ходит (петля тока). Г. Л. Френкель (1944) различает 10 ва­риантов петель тока. Наиболее опасным является такой путь электрического тока, когда он проходит через головной мозг или сердце. Следует иметь в виду, что электрический ток, проходя по организму и встречая на своем пути различное сопротивление органов и тканей, выбирает для своего прохож­дения те органы и ткани, сопротивление которых наименьшее. Наименьшим сопротивлением обладает кровь в кровеносных сосудах. Самым опасным для жизни считается включение в электрическую цепь левой руки и ноги, левой и правой руки, правой руки и левой ноги, петля тока от груди к руке, от го­ловы к ногам. При других вариантах включения человека в цепь опасность мерцания желудочков сердца возникает в тех случаях, когда интенсивность тока достаточно высока.

Время воздействия электрического тока. Чем продолжи­тельнее время воздействия электрического тока на организм и чем плотнее контакт, тем больше электрической энергии пройдет через организм, тем опаснее его действие. Р. Ш. Фран­суа отмечает, что длительность времени, в течение которого организм подвергается прохождению тока определенной ин­тенсивности, является важным фактором для возникновения мерцания желудочков сердца. При небольшой длительности воздействия, распой 0,001- 0,01 секунды, если ток не попадает на постсистолическую фазу сердца, может наблюдаться только одна экстрасистола. Если же ток полностью или частично перекрывает эту фазу, появляется опасность мерца­ния желудочков.

Считается, что при случайном контакте с промышленным электричеством длительность его в среднем равна 1-3 се­кунды.

Прохождение электрического тока через тело человека - включение человека в электрическую цепь - невозможно при одностороннем соприкосновении с источником электри­чества. Электрический ток должен иметь место входа и место выхода. Это осуществляется:

а) двухполюсным включением, когда человек одновременно соприкасается с двумя концами провода, находящегося под напряжением;

б) однополюсным включением, когда человек соприкаса­ется с одним концом провода, а другой частью тела с землей непосредственно или же с предметом, связанным с ней (за­земленным).

Статистика показывает, что 80% поражения электрическим током возникает вследствие однополюсного включения (Г. Д. Сыцянко, 1968). При однополюсном включении имеет значение характер контакта частей тела с землей. Сухая, без гвоздей кожаная обувь, резиновая обувь, сухой деревянный пол предохраняют человека от поражения электрическим током.

При электризации земли упавшим проводом, несущим ток высокого напряжения или проложенным в земле (напр., в военных условиях), может возникнуть, так называемое, «ша­говое напряжение» (М. И. Авдеев, 1959). Возникновение его связано с тем, что с удалением от источника тока, напряжение его снижается и на различном удалении от источника тока возникает разность потенциалов. Попавший на такой участок земли человек одной ногой будет находиться на участке с большим потенциалом, другой - с меньшим, часть тока ответвляется в организм и приводит к поражению электри­ческим током.

Причины смерти от действия электрического тока различны. Она может быть обусловлена первоначальным прекращением дыхания или прекращением деятельности сердца.

Первичное прекращение дыхания может быть обуслов­лено тетаническими судорогами дыхательных мышц или пора­жением дыхательного центра. В первом случае асфиксия может возникнуть, если контакт с электрическим током длится несколько минут, так как, тетанические судороги мышц прекращаются после прекращения прохождения тока. Если же дыхание прекращается вследствие повреждения дыхатель­ного центра, то оно может отсутствовать длительное время после прекращения прохождения тока.

При первичном прекращении деятельности сердца, смерть может быть связана с повреждением нервных центров кро­вообращения. Эти повреждения необратимы и устанавли­ваются уже через 6-8 минут. Р. Ш. Франсуа считает, что жертва в начале находится в состоянии «мнимой смерти». В этот период надо проводить попытки оживления, при усло­вии, что, они будут начаты рано и будут проводиться продол­жительное время. Последние статистические данные амери­канских, английских и канадских исследователей показывают, что при своевременно начатых попытках оживления удается спасти 60% лиц, пораженных электрическим током и находя­щихся в состоянии «мнимой смерти». На основании этих дан­ных Р. Ш. Франсуа считает, что смертельные исходы от дей­ствия электрического тока не всегда объясняются наруше­ниями дыхания и кровообращения. В этих случаях смерть наступает от первичного поражения сердечной мышцы, выра­жающегося в мерцании желудочков. Мерцание желудочков сердца характеризуется тем, что мышечные волокна сокращаются не одномоментно. Это ведет к нарушению функции сердца, так как объем желудочков изменяется очень незна­чительно по сравнению со средним. При таких условиях мозг и само сердце испытывают недостаток в кислороде крови. В этих случаях смерть наступает не мгновенно. В фазе «мни­мой смерти» развиваются серьезные изменения в головном мозгу, обусловленные нарушением кровообращения в нем, через несколько минут «мнимая смерть» может перейти в ис­тинную.

Механизм общего действия электрического тока на орга­низм надо рассматривать как общий шок всего организма. По мнению А. Д. Каплана, этот общий шок затрагивает одно­временно рецепторы кожи, тканей и сосудов сверх острым способом. Он вызывает самые различные явления, особенно парез дыхательного центра, центра кровообращения, мерца­ние желудочков сердца.

М. И. Авдеев (1959) предлагает различать четыре типа в темпе наступления смерти от действия электрического тока:

1. Моментальная или быстрая смерть на месте поражения.

2. Замедленная смерть, когда у пострадавшего наблюда­ются некоторые признаки жизни (судороги, крик, попытки освободиться и пр.).

3. Прерванная смерть, когда пострадавший освобождается от проводника, приходит в себя, но вскоре умирает.

4. Поздняя смерть, когда смертельный исход наступает через некоторое время после поражения электрическим током.

Клиническая картина поражения электрическим током, согласно физиологической классификации Г. Л. Френкеля, включает в себя:

а) поражение электрическим током первой степени - ча­стичные судороги мышц рук и ног в зависимости от силы и петли тока;

б) поражение электрическим током второй степени - су­дороги, не влекущие за собой после отключения тока состоя­ния прострации, потери сознания не наблюдается;

в) поражение электрическим током третьей степени - тя­желая прострация и невозможность некоторое время дви­гаться после отключения тока, сознание может быть потеряно;

г) поражение электрическим током четвертой степени - моментальная смерть или смерть с предшествующей простра­цией.

Электрический ток, проходя через органы и ткани, вызы­вает в них определенные изменения. Изменения в месте кон­такта с проводником и по ходу петли тока связаны с перехо­дом части электрической энергии в другие виды энергии, обуславливающей его физико-химическое и механическое воз­действие, тепловое действие.

Тепловое действие электрического тока обусловлено в ос­новном образованием вольтовой дуги или короткого замыкания и превращением электрической энергии в тепловую по закону Джоуля-Ленца. Закон гласит, что чем больше вели­чина тока и сопротивление и чем длительнее время контакта, тем больше нагревается проводник, в частности, кожа. Это приводит к тому, что в коже на месте контакта значительно повышается температура и образуются ожоги от небольших, которые называют электрометками, до глубокого обугливания.

Электрометки впервые были описаны Еллинеком (1903). Изменения в коже под действием электрического тока им были разделены на семь видов: электрометки, отеки, ожоги, некрозы, импрегнация металлом, механические повреждения, «фигуры молнии».

Физико-химическое действие электрического тока состоит в электролизе - разложении тканевой жидкости на ее состав­ные элементы.

Механическое действие электрического тока связано с су­дорожными сокращениями мышц. При этом могут наблю­даться разрывы мышц, трещины и переломы костей, вывихи в суставах и пр.

К поражению электрическим током, как указывает А. Д. Каплан, приводят:

1. Несовершенство, неисправность или нарушение целости защитных приспособлений, ограждений, изоляции, нарушение правил и мер предосторожности.

2. Применение проводов и приборов, рассчитанных на бо­лее низкое напряжение.

3. Неосторожность, небрежность, случайность.

4. Неопытность и неосведомленность.

5. Доступность установок и отсутствие надзора за ними.

6. Шалость, озорство.

В судебно-медицинской практике, как мы указывали выше, в основном приходится встречаться с поражением техни­ческим электричеством на производстве и в быту и относи­тельно редко с поражением атмосферным электричеством (молнией). Число смертельных поражений как техническим, так и атмосферным электричеством, по сравнению с другими видами смерти невелико. Однако особенности и условия дейст­вия электротока ставят перед экспертом своеобразные и под­час трудно разрешимые задачи. Нередко электротравма является несчастным случаем на производстве, что делает судебно-медицинскую экспертизу особенно ответственной.

Установление поражения электрическим током представ­ляет известные трудности и требует от эксперта детального изучения всех обстоятельств смерти человека, осмотра места происшествия, тщательного исследования трупа, изучения источника тока, проводников и других данных. Для разреше­ния многих из этих вопросов необходимо тщательно изучать данные судебно-технической экспертизы, а в сложных случаях настоятельно рекомендовать следователю назначение комп­лексной судебно-технической и судебно-медицинской экспер­тизы.