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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%

della popolazione.FASC. 4985R CEI

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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

• TetanizzazionePerdita del controllo volontario del muscolo colpito

• Arresto della respirazioneAsfissia

• Ustioni- Per azione diretta

- Per azione indiretta

• Fibrillazione ventricolareArresto cardiaco con conseguenti danni permanenti al muscolo cardiaco e al cervello

FASC. 4985R CEI

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; 100-

300 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

• Conseguenze: ustioni

(marchio elettrico);

distruzione di tessuti

superficiali e profondi, rottura

di vasi sanguigni ed

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

USTIONI PER AZIONE DIRETTA

• Il passaggio di corrente elettrica

nel corpo umano determina lo

sviluppo di calore per effetto

Joule.

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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.

Effetti fisiopatologici: ustioni

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• 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

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 3-

4 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 cardio-

polmonare.

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

tensione-

tempo

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

Cantieri edili

Ambiente agricolo

Stabilimenti

industriali

Ambiente domestico

Contatti indiretti

Contatti diretti

D/I = 1,75

D/I = 1,6

D/I = 0,6

D/I = 0,4

Effetti e lesioni su infortuni mortali

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

Fibrillazione o arresto

cardiaco

Tetanizzazione

Ustioni

Asfissia

Trauma da caduta

95%

13%

11%

6%

4%