Hulpverleningsforum
Wit: Geneeskundige hulpverlening => Pre-Hospitaal => Eerstehulpverlening / Lotus => Topic gestart door: koen mertens op 21 oktober 2004, 09:06:10
-
Wat is het gevaarlijkst? Contact met wisselstroom of gelijkstroom en waarom?
-
De vraag is erg algemeen gesteld en daarom lastig algemeen te beantwoorden, omdat met name de frequentie van de wisselstroom van belang is.
onderstaand tabelletje geeft wat inzicht, met name in het verschil tussen DC, ac@60Hz en AC@10Khz
BODILY EFFECT DIRECT CURRENT (DC) 60 Hz AC 10 kHz AC
---------------------------------------------------------------
Slight sensation Men = 1.0 mA 0.4 mA 7 mA
felt at hand(s) Women = 0.6 mA 0.3 mA 5 mA
---------------------------------------------------------------
Threshold of Men = 5.2 mA 1.1 mA 12 mA
perception Women = 3.5 mA 0.7 mA 8 mA
---------------------------------------------------------------
Painful, but Men = 62 mA 9 mA 55 mA
voluntary muscle Women = 41 mA 6 mA 37 mA
control maintained
---------------------------------------------------------------
Painful, unable Men = 76 mA 16 mA 75 mA
to let go of wires Women = 51 mA 10.5 mA 50 mA
---------------------------------------------------------------
Severe pain, Men = 90 mA 23 mA 94 mA
difficulty Women = 60 mA 15 mA 63 mA
breathing
---------------------------------------------------------------
Possible heart Men = 500 mA 100 mA
fibrillation Women = 500 mA 100 mA
after 3 seconds
---------------------------------------------------------------
De vraag waarom is ook niet gemakkelijk (voor mij :-)
Het schijnt zo te zijn dat wisselstroom de pacemakercellen van het hart gemakkelijk in een status van "fibrilatie" krijgen terwijl gelijkstroom deze cellen eerder zal stilleggen.
Spontaan herstel vanuit stilstand is gemakkelijker dan spontaan herstel vanuit een toestand van fibrilatie.
Verder is het nog zo dat een wisselstroom een piekwaarde heeft die 41% hoger ligt dan de effectieve waarde, wellicht speelt ook dat nog een rol. (een gelijkstroom van 100mA heeft een maximumwaarde van 100mA, terwijl een sinusvormige wisselstroom dan een maximum kent van 141 mA.)
-
de regel die gehanteerd werd toen ik mijn opleiding deed voor electromonteur...
42V~ of 110v= is dodelijk...
of het echt zo is, hang uiteraard van meer zaken af. maar in mijn herinnering is me dit ooit geleerd.
je kan tenslotte van 1V~ met een stroom van 500A behoorlijk last hebben =) en van 240V~ met 0.001mA betrekkelijk weinig
Louis
-
Spiercellen zijn gevoeliger voor stroomveranderingen dan voor gelijkstroom.
Daarnaast trekt een spiercel samen als er spanning opgezet wordt (denk maar aan kikkerproef van Volta)
En als de spanning er af gaat, dan ontspant de cel weer.
Als je er wisselspanning opzet zal de cel samentrekken ontspannen samentrekken ontspannen.
De stroom zoekt de weg van de minste weerstand, maar desondanks zal er een kleine stroom door het hart gaan.
In de ontspanningsfase van de kamers is een periode waarbij een deel van de hartcellen gevoelig is voor kleine stroompjes terwijl het ander deel dat niet is.
Hele kleine stroompjes door het hart veroorzaken in dat gebied een ongecoordineerde samentrekking van hartcellen en dat leidt tot fibrilleren.
Wat er gebeurd als je een grote stroom (ca. 10 A) door het lichaam stuurt kun je zien bij de AED. Dan trekken alle cellen, of ze wilden of niet, in een klap samen.
Na een korte tijd zal het hart weer reageren op de sinusknoop (opluchting) als deze tenminste goed werkt.
50 - 60 hz is gevaarlijk omdat vroeg of laat de stroom door het hart gaat op het moment dat niet alle hartcellen gevoelig zijn.
Bij hoge frequenties heeft de stroom de neiging om dicht bij de buitenkant te gaan stromen. Bij hele hoge frequenties stroomt er geen stroom meer in het midden van de geleider. En het lichaam is ook een geleider waar het hart in het midden zit.
-
Even ter info:
Als er in de meter kast een zekerings automaat zit van 16A of een grijze patroon (die is ook 16).
Dan is de krotsluitstroom vele malen hoger dan 16A dit is maar voor korte duur maar wel heel heftig!!
-
Afhankelijk van de kabellengtes kan deze stroom tot meer dan 1500 A oplopen, maar zoals gezegd, in fracties van secondes.
-
Zoals hierboven al is uitgelegd is (bij gelijke spanning en stroomsterkte) wisselstroom (50Hz) gevaarlijker dan gelijkstroom. Is eigenlijk bekend welke spanning bij het opstellen van het tabel is gehanteerd?
Een leuk detail is dat juist de gevaarlijke eigenschappen van wisselstroom bij een AED worden gebruikt voor het opheffen van hartfibrilatie.
Voor de geïnteresseerden (techneuten?) onder ons die wel eens "achter de schermen" van een AED willen kijken de volgende links:
http://www.cardioversions.com/article6787.shtml (http://www.cardioversions.com/article6787.shtml)
http://www.qmc.nhs.uk/Divisions/Diagnostics/MESU/Documents/pdf_webpages/Staff/Defibrillation/biphasic%20-%20understanding%20the%20differences%20-%20presentation.pdf (http://www.qmc.nhs.uk/Divisions/Diagnostics/MESU/Documents/pdf_webpages/Staff/Defibrillation/biphasic%20-%20understanding%20the%20differences%20-%20presentation.pdf) (PDF-presentatie)
Er wordt uitgelegd hoe de electrische stromen van een AED eruitzien en waarom ze op die manier worden gebruikt.
Leon
-
... Is eigenlijk bekend welke spanning bij het opstellen van het tabel is gehanteerd?...
Leon, de spanning is niet van belang, het gaat om de stroom.
De spanning wordt zodanig ingeregeld dat een bepaalde gewenste stroomsterkte gehaald wordt.
Welke spanning dat is wordt beplaald door de bekende wet van Ohm: spanning = stroom x weerstand
De weerstand van het lichaam varieert normaal van enkele honderen tot tienduizenden Ohms, geheel afhankelijk van de langte van het traject dat de stroom doorloopt, het soort weefsel (waar op het lichaam), vochtigheid van de huid, frequentie van de stroom etc.
De bifasische (AE)D geeft inderdaad een soort wisselstroom, maar dan met een lage frequentie en slechts 1 periode, dus dat is niet echt vergelijkbaar, je kunt het ook zien als twee gelijkstroom schokjes die direct achter elkaar in verschillende richtingen gegeven worden.
Jacques
-
Spiercellen zijn gevoeliger voor stroomveranderingen dan voor gelijkstroom.
Daarnaast trekt een spiercel samen als er spanning opgezet wordt (denk maar aan kikkerproef van Volta)
En als de spanning er af gaat, dan ontspant de cel weer.
Als je er wisselspanning opzet zal de cel samentrekken ontspannen samentrekken ontspannen.
Anderen vertellen me dat gelijkstroom daarom gevaarlijker is: de spanning blijft constant aanwezig, dus de spieren blijven ook constant gespannen. Of is deze redenering verkeerd?
-
Leon, de spanning is niet van belang, het gaat om de stroom.
De spanning wordt zodanig ingeregeld dat een bepaalde gewenste stroomsterkte gehaald wordt.
Welke spanning dat is wordt beplaald door de bekende wet van Ohm: spanning = stroom x weerstand
Spanning is wel degelijk belangrijk, geen spanning, geen stroom.
Er wordt veelal gezegd: er staat stroom OP het stopcontact, nee de spanning staat er slechts op, de stroom die gaat pas lopen op moment van opname van een bepaald vermogen !! 8)
-
Anderen vertellen me dat gelijkstroom daarom gevaarlijker is:
Volgens de bovenstaande tabel gldt dat je voor het zelfde effect een hogere gelijkstroom nodig hebt:
Painful, unable Men = 76 mA 16 mA 75 mA
to let go of wires Women = 51 mA 10.5 mA 50 mA
De frequentie is dermate hoog (voor onze spieren) dat er niet echt een moment is waarop de spieren "rust hebben"
-
Leon, de spanning is niet van belang, het gaat om de stroom.
De combinatie van spanning en stroom (dus het vermogen) bepaalt of electriciteit dodelijk is of niet. 0,5A bij 12V is niet dodelijk, terwijl 0,5A bij 230V wel dodelijk is. Spanning is dus wel degelijk van belang.
De spanning wordt zodanig ingeregeld dat een bepaalde gewenste stroomsterkte gehaald wordt.
Welke spanning dat is wordt beplaald door de bekende wet van Ohm: spanning = stroom x weerstand
De weerstand van het lichaam varieert normaal van enkele honderen tot tienduizenden Ohms, geheel afhankelijk van de langte van het traject dat de stroom doorloopt, het soort weefsel (waar op het lichaam), vochtigheid van de huid, frequentie van de stroom etc.
Een AED werkt globaal inderdaad op deze manier. Eerst weerstand meten, daarop de spanning aanpassen zodat de juiste stroom wordt behaald.
De bifasische (AE)D geeft inderdaad een soort wisselstroom, maar dan met een lage frequentie en slechts 1 periode, dus dat is niet echt vergelijkbaar, je kunt het ook zien als twee gelijkstroom schokjes die direct achter elkaar in verschillende richtingen gegeven worden.
Je hebt gelijk dat bij een AED een puls in plaats van een echte wisselstroom wordt gebruikt. Ik was hier inderdaad iets te snel met mijn opmerking over wisselstroom.
-
De combinatie van spanning en stroom (dus het vermogen) bepaalt of electriciteit dodelijk is of niet. 0,5A bij 12V is niet dodelijk, terwijl 0,5A bij 230V wel dodelijk is. Spanning is dus wel degelijk van belang.
Je redenatie op dit punt gaat niet op, het vermogen zou alleen een punt van betekenis zijn als de temperatuurverhoging de dood zou veroorzaken en dat is niet het geval (alhoewel je soms op de electrische stoel dat effect wel waarneemt).
Een stroom van 0,5 Ampere bij 12 volt is wel degelijk dodelijk, echter je zult die combinatie nooit bereiken omdat je dan een lichaamsweerstand zou hebben van 24 ohm.
Het lichaam heeft geen manier om te bepalen hoeveel spanning er over het lichaam staat, het is wel gevoelig voor de hoeveelheid stroom die er doorheen loopt, los van de spanning die benodigd is om die stroom op te wekken
-
Leon,
Het voert te ver om hier een cursus basale elektrotechniek te geven, maar toch een paar opmerkingen.
Gelijkstroom veroorzaakt warmte in het lichaam en laat (afhankelijk van de waarde) spieren aanspannen. Dat hoeft op zich niet zo'n probleem zijn, want dat doe je per definitie als je een bepaalde houding aanneemt. Het blijkt dat bij lagere gelijkstromen de electrische pulsen van de hersenen nog effectief spieren kunnen aansturen.
Je kunt het lichaam zien als in serie staande weerstanden waar dezelfde stroom doorheen loopt
Het vermogen kun je ook berekenen met de formule P=I*I*R.
De huid heeft een grote weerstand en daar zal in een betrekkellijk klein gebied veel warmte geproduceerd worden. Dat leidt tot brandwonden in dat gebied.
Het lichaam zelf geleidt stroom uitstekend en daar zal warmte veel minder aan de orde zijn. Verstoring van de spierwerking is daar het grootste probleem.
De AED lost dit op met de geleidende gel van de pads.
Ik heb mijn hoofd ooit mogen breken over het uitrekenen van stromen bij inschakelen en met pulsvormige spanningen en dat is een zeer complex proces.
-
Wisselspanning veroorzaakt een tetanie (kramptoestand). Hierdoor ontstaat er meestal een langduriger contact.
Het kan allerhande ritmestoornissen tot gevolg hebben. Bij de gelijkspanning is dat risico een stuk minder.