آثار عبور جریان مستقیم در بدن انسان

 

سوانح جریان مستقیم با درنظر گرفتن وسعت کاربرد آن، بسیار کم است. برق گرفتگی منجر به مرگ فقط در شرایط بسیار نامساعد مانند معادن پیش می آید.

 مقاومت کل بدن برای جریان مستقیم در ولتاژهای تماس کمتر از ۱۰۰۷ بیشتر از امپدانس کل بدن برای جریان متناوب Hz 50-60 است ولی در ولتاژهای تماس بالاتر این تفاوت ناچیز می شود.

 تفاوت اصلی بین آثار عبور جریان متناوب و مستقیم در بدن انسان از این واقعیت سرچشمه می گیرد که واکنش بدن انسان در برابر جریان مستقیم یعنی تحریک اعصاب و ماهیچه ها، ایجاد رعشه، اعم از دهلیزی و بطنی به تغییرات مقدار جریان به ویژه در هنگام قطع و وصل بستگی دارد.

 

 

  • مفاهیم پایه
  • ضریب برابری جریان مستقیم به جریان متناوب K

نسبت مقدار جریان مستقیم به مقدار جریان متناوبی که احتمال ایجاد رعشه ی بطنی برای آنها با هم برابر است ضریب برابری جریان مستقیم به جریان متناوب نامیده می شود.

 

  • جریان طولی

جریانی را که مسیر عبور آن در طول بدن است مانند مسیر دست به پا جریان طولی می نامند.

 

  • جریان صعودی

عبور جریان در طول بدن درصورتی که پا(ها) قطب مثبت باشد، جریان صعودی نامیده می شود.

 

  • جریان نزولی

عبور جریان در طول بدن در صورتی که پا(ها) قطب منفی باشد، جریان نزولی نامیده می شود.

 

 

  • آثار عبور جریان مستقیم در بدن انسان

  • آستانه ادراک

آستانه ادراک به عوامل متعددی نظير اندازه سطح تماس الكترودها با بدن، خشک یا مرطوب بودن موضع تماس، دمای موضع تماس، دمای موضع تماس مدت زمان عبور جریان از بدن ویژگی های فیزیولوژیکی شخص وابسته است و بر خلاف جریان متناوب فقط قطع و وصل جریان احساس می شود و در حین عبور جریان (درحد آستانه ادراک) چیزی احساس نمی شود. آستانه ادراک برای جریان مستقيم تقريباً ۲ میلی آمپر است.

 

 

  • آستانه تحمل

برای جریان های مستقیم کمتر از تقریباً ۳۰۰ میلی آمپر آستانه مشخصی برای تحمل وجود ندارد. فقط قطع و وصل جریان مستقیم کمتر از ۳۰۰ میلی آمپر به انقباض دردناک و گرفتگی ماهیچه ها می انجامد.

 

 

  • آستانه رعشه بطنی

 آستانه رعشه بطنی برای جریان مستقیم همانند این آستانه برای جریان متناوب به عوامل فیزیولوژیکی مانند آناتومی بدن، مراحل مختلف در دوره قلب و عوامل الکتریکی مانند مسیر عبور جریان برق در بدن، مدت زمان عبور جریان و غیره وابسته است.

آزمایش های انجام شده بر روی حیوانات و اطلاعات و آمار برق گرفتگی های جریان مستقیم نشان می دهد که آستانه رعشه ی بطنی برای جریان نزولی دوبرابر آستانه رعشه ی بطنی برای جریان صعودی است. برای جریان عرضی (مسير دست راست به دست چپ) احتمال پیش آمدن رعشه بطنی منتفی است. برای عبور جریان های طولانی تر از یک دوره قلب، آستانه رعشه بطنی جریان مستقیم چند برابر آستانه ی رعشه ی بطنی برای جریان متناوب است.

برای مدت زمان عبور جریان کوتاه تر از ۲۰۰ میلی ثانیه، آستانه رعشه بطنی جریان مسقتیم تقریباً برابر آستانه رعشه بطنی جریان متناوب است.

 

 

  • دیگر آثار عبور جریان مستقیم در بدن انسان

هنگام عبور جریان های کمتر از ۳۰۰ میلی آمپر، در دست ها و پاها احساس گرما می شود. عبور جریان های عرضی تا ۳۰۰ میلی آمپر برای مدت چند دقیقه موجب بی نظمی و تپش قلب برگشت پذیر، داغ جریان، سوختگی، سرگیجه و بعضی وقت ها بی هوشی می شود. عبور جریان بیش از ۳۰۰ میلی آمپر مکرراً موجب بی هوشی می شود.

 


بیشتر بخوانید:

آثار عبور جریان متناوب در بدن انسان


 

  • آثار عبور جریان متناوب با فرکانس بالاتر از Hz۱۰۰ در بدن انسان

 

کاربرد نیروی برق متناوب با فرکانس بالاتر از Hz۱۰۰ در تجهیزات برقی رو به گسترش است.

مثلاً در هواپیما از فرکانس ۴۰۰ هرتز در ابزار برقی و جوشکاری برقی از فرکانس ۴۵۰ هرتز، در برق درمانی از فرکانس های ۵-۴ کیلوهرتز و در یکسوسازی جریان متناوب با کلیدزنی از فرکانس های ۲۰ کیلوهرتز تا یک مگاهرتز استفاده می شود.

باید در نظر داشت که برای ولتاژهای تماس چند ده ولت، امپدانس پوست با فرکانس نسبت معکوس دارد، یعنی با افزایش فرکانس، امپدانس پوست کاهش می یابد.

مثلاً امپدانس پوست برای فرکانس ۵۰۰ هرتز تقریبا به یکدهم امپدانس پوست برای ۵۰ هرتز کاهش می یابد. از این رو در فرکانس های بالاتر از ۵۰۰ هرتز از امپدانس پوست صرفنظر می شود و امپدانس کل بدن انسان برابر امپدانس داخل بدن گرفته می شود.

 

 

 

  • آثار عبور جریان با فرکانس بالاتر از Hz۱۰۰

 ساده ترین روش برای بررسی آثار عبور جریان متناوب با فرکانس بالاتر از Hz۱۰۰ مقایسه بین آثار با آثار عبور جریان متناوب با فرکانس ۶۰-۵۰ هرتز است.

برای مقایسه از ضريب فرکانس استفاده می شود، مثلاً نسبت آستانه رعشه بطنی در فرکانس ۴ به آستانه رعشه بطنی در فرکانس ۶۰-۵۰ هرتز، FF ضریب فرکانس آستانه ی رعشه ی بطنی نامیده می شود.

باید در نظر داشت که ضریب فرکانس برای آستانه ادراک، آستانه تحمل و آستانه ی فیبریلاسیون با هم تفاوت دارند.

 

 

 

  • آثار عبور جریان های دارای شکل موج ویژه در بدن انسان

جریان های باشکل موج ویژه از جریان متناوب با جریان مستقیم گرفته می شوند یا ترکیب و تلفیقی از این دو نوع جریان است.

آثار عبور جریان های دارای شکل موج ویژه در بدن انسان شبيه آثار جریان متناوب و جریان مستقیم است، یعنی بینابین آنهاست. در کنترل الکترونیکی از جریان های با شکل موج ويژه استفاده می شود.

 

 

 

مقالات مرتبط