Il rischio elettrico

Il rischio elettrico
Dott. Ing. Daniele Novelli
Il modello elettrico del corpo umano
Il corpo umano corrisponde ad una impedenza capacitiva
• Rp e Cp rappresentano la capacità e la resistenza della pelle nel punto di entrata e di
•
uscita della corrente
Ri rappresenta la resistenza interna del corpo umano
I valori della resistenza
interna del corpo umano
per un percorso della
corrente mano-mano o
mano-piede e grande
area di contatto può
essere valutata uguale a
500 Ω; valori inferiori non
si verificano che per il 5%
FASC. 4985R CEI
della popolazione.
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Il modello elettrico del corpo umano
L’impedenza del corpo umano
Il 95% delle persone ha
una resistenza elettrica
inferiore a 2000 ohm
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Impedenza del corpo umano
Il corpo umano corrisponde ad una impedenza capacitiva
•
Rp e Cp rappresentano la capacità e la resistenza della pelle nel punto di entrata
e di uscita della corrente
•
Ri rappresenta la resistenza interna del corpo umano
L’impedenza della pelle dipende da:
•
Tensione di contatto
•
Stato della pelle (umidità, presenza di lesioni cutanee, presenza di calli)
•
Superficie di contatto
•
Pressione di contatto
•
Durata del contatto
•
Frequenza della corrente
Fattori da cui dipende
l’impedenza del corpo umano
L’impedenza della pelle dipende da:
• Tensione di contatto
•
•
Stato della pelle (umidità, presenza di lesioni cutanee, presenza di calli)
Superficie di contatto
•
•
Pressione di contatto
Durata del contatto
•
Frequenza della corrente
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Distribuzione statistica delle impedenze
del corpo umano
Distribuzione
statistica
delle
impedenze
del corpo
umano
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Distribuzione
statistica
delle
impedenze
del corpo
umano
Impedenza del corpo umano in funzione
del percorso della corrente
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Effetti fisiopatologici della corrente
elettrica nel corpo umano
• Tetanizzazione
Perdita del controllo volontario del muscolo colpito
• Arresto della respirazione
Asfissia
FASC. 4985R CEI
• Ustioni
- Per azione diretta
- Per azione indiretta
• Fibrillazione ventricolare
Arresto cardiaco con conseguenti danni permanenti al muscolo cardiaco e al cervello
Effetti fisiopatologici: tetanizzazione
•
La stimolazione elettrica dei
muscoli determina la contrazione
dei muscoli, che può diventare
completa
•
Conseguenze: svenimenti,
asfissia, stato di incoscienza,
•
collasso
Frequenza di accadimento: circa
•
il 10% degli infortuni elettrici
Corrente di rilascio: massimo
valore di corrente alla quale
l’individuo mantiene il controllo
•
volontario dei muscoli
Valori tipici di corrente di rilascio:
10 mA (per le donne) e 15 mA
(per gli uomini) a f=50Hz; 100300 mA in c.c.
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Effetti fisiopatologici:
arresto della respirazione
•
La stimolazione elettrica
determina la contrazione dei
muscoli preposti alla
respirazione o una paralisi
dei centri nervosi che
sovrintendono la funzione
•
respiratoria.
Conseguenze: asfissia e
lesioni irreversibili al tessuto
cerebrale entro 3-4 minuti
•
Frequenza di accadimento:
circa il 6% degli infortuni
elettrici mortali
Effetti fisiopatologici: ustioni
USTIONI PER AZIONE DIRETTA
•
•
Conseguenze: ustioni
(marchio elettrico);
distruzione di tessuti
Il passaggio di corrente elettrica
nel corpo umano determina lo
superficiali e profondi, rottura
di vasi sanguigni ed
sviluppo di calore per effetto
Joule.
emorragie, distruzione dei
centri nervosi
•
Densità di corrente
pericolose = dell’ordine dei
50 mA/mm2
•
Frequenza di accadimento:
circa il 25% degli infortuni
elettrici mortali in bassa
tensione e circa il 90% degli
infortuni in alta tensione
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Effetti fisiopatologici: ustioni
Effetti fisiopatologici: ustioni
•
La parte più superficiale della cute, che possiede un'alta resistività ed un basso
calore specifico, è il tessuto che viene maggiormente danneggiato.
•
Le ustioni però non coinvolgono solo la cute, o più specificatamente
l'epidermide, ma anche tessuti degli strati più profondi, fino alla struttura
scheletrica. Inoltre, man mano che la potenza assorbita aumenta, si passa da
lesioni dovute essenzialmente a fenomeni d'essicamento a lesioni dovute ad
evaporazione, volatilizzazione (si danno casi in cui i tessuti sono stati riscaldati
fino a 3000 °C), necrotizzazione e carbonizzazione.
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Effetti fisiopatologici: ustioni
•
Le ustioni elettriche sono praticamente indolori, a causa della rapida distruzione
delle terminazioni sensitive che si trovano nei tessuti colpiti, ed inoltre sono
progressive, nel senso che attorno alle zone necrotizzate immediatamente e
direttamente vi è spesso una regione di tessuti che sono stati profondamente
colpiti, ma che muoiono molto più lentamente (addirittura dopo parecchi giorni).
•
Questo processo lento provoca tra l'altro l'immissione in circolo di sostanze
tossiche, liberate dai tessuti necrotici, e quindi un'insufficienza renale acuta che
può provocare la morte inattesa del folgorato, che appariva ormai in via di
guarigione.
Effetti fisiopatologici: ustioni
USTIONI PER AZIONE INDIRETTA
•
•
Sono dovute a:
–
archi elettrici (con emissione di gas e vapori surriscaldati e tossici, proiezione di particelle
–
incandescenti, irraggiamento termico, ecc.)
temperature eccessive prodotte da apparecchi elettrici
Sono considerate temperature pericolose:
– temperature superiori a 55°C se la superficie è metallica e l’oggetto viene
impugnato
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Fibrillazione ventricolare
Fibrillazioni ventricolari
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Effetti fisiopatologici: fibrillazioni
ventricolari
Effetti:
-
Assenza di polso
-
Dilatazione della pupilla
-
Lesioni irreversibili al muscolo cardiaco e ai tessuti cerebrali entro 34 minuti
Possibili interventi:
-
Tempestivo intervento medico, con apparecchio defibrillatore
-
Si può tentare di prolungare l’intervallo utile con il massaggio
cardiaco e con la respirazione artificiale
Primo soccorso
Il defibrillatore semiautomatico
•
Legge 8 marzo 2001: "utilizzo dei defibrillatori semiautomatici in ambiente extraospedaliero"
•
Art.1
1. È consentito l'uso del defibrillatore semi automatico in sede extraospedaliera anche al personale sanitario non medico,
nonchè al personale non sanitario che abbia ricevuto una formazione specifica nelle attività di rianimazione cardiopolmonare.
2. Le regioni e le province autonome disciplinano il rilascio da parte delle aziende sanitarie locali e delle aziende
ospedaliere dell'autorizzazione all'utilizzo extraospedaliero dei defibrillatori da parte del personale di cui al comma 1,
nell'ambito del sistema di emergenza 118 competente per territorio o, laddove non ancora attivato, sotto la responsabilità
dell'azienda unità sanitaria locale o dell'azienda ospedaliera di competenza, sulla base dei criteri indicati dalle linee guida
adottate dal ministro della Sanità, con proprio decreto, entro novanta giorni dalla data di entrata in vigore della presente
legge.
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Primo soccorso
Il defibrillatore semiautomatico
Effetti fisiopatologici:
fibrillazioni ventricolari
La probabilità di innesco di fibrillazioni ventricolari dipende
da:
• Intensità della corrente
• Durata del passaggio della corrente
• Percorso della corrente
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Soglie di corrente
•
Soglia di percezione
Valore minimo di corrente che causa una sensazione alla persona attraverso cui fluisce la
corrente.
Val. tipico: 0.5 mA (indipendente dal tempo)
•
Soglia di rilascio
Massimo valore di corrente per cui una persona può lasciare gli elettrodi con i quali è in
contatto.
Val. tipico: 10 mA (donne), 15 mA (uomini)
•
Soglia di fibrillazione ventricolare
Valore minimo di corrente che provoca la fibrillazione ventricolare.
Dipende in maniera significativa dal tempo di passaggio della corrente
Limiti di pericolosità
della corrente elettrica alternata
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La curva
di
sicurezza
tensionetempo
Fibrillazione ventricolare:
fattore di percorso
•
Si definisce fattore di percorso
F = Irif/I
il rapporto tra la corrente Irif nel percorso di riferimento (percorso mano sinistra-piedi) e la corrente
I che dà per il percorso considerato la stessa probabilità di innescare la fibrillazione ventricolare.
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Resistenze che influiscono sul passaggio
della corrente nel corpo umano
•
L'intensità di corrente I che circola nel
corpo, riferendosi alla figura, è data dalla
(dove si è supposto, per semplicità, che
la resistenza interna del generatore sia
molto piccola rispetto alle altre) ed è
tanto maggiore quanto più piccole sono
R1, R2 e R3.
Limiti di pericolosità
della corrente elettrica continua
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Incidenza dei contatti diretti e indiretti per
tipo di ambiente
Ambiente domestico
D/I = 1,75
Stabilimenti
industriali
D/I = 1,6
Contatti indiretti
Contatti diretti
Ambiente agricolo
D/I = 0,6
Cantieri edili
D/I = 0,4
Effetti e lesioni su infortuni mortali
4%
Trauma da caduta
Asfissia
6%
11%
Ustioni
13%
Tetanizzazione
Fibrillazione o arresto
cardiaco
0%
95%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
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