Учебный проект Электрические явления в живой природе
Содержание |
Идея проекта
Подготовить научно-практическую конференцию учащихся лицея №1 пос. Львовский Подольского района Московской области с возможностью видеоподключения через Интернет других школ по теме «Электрические явления в живой природе». Продемонстрировать учащимся интеграцию знаний по физике, биологии, химии и информатике.
Результат
Материалы для проведения конференции, результаты экспериментов, коллекция фотографий, рисунков, видео по заданной теме, презентаций. Проект доступен в сети Интернет на сайте Летописи, результат может быть использован любыми пользователями.
Участники
Учащиеся 8-х классов лицея №1 пос.Львовский, все желающие независимо о возраста и места проживания.
Основные даты
Работа должна быть выполнена до 5 апреля 2008 г.
11.04.2008 – научная конференция учащихся
Описание деятельности
- работа в среде Wiki-Wiki
- работа с текстом и информационными ресурсами Интернет
- проведение экспериментов, обработка данных
- создание мультимедийного продукта
- свободное обсуждение предварительных результатов работы.
Группа "биологов"
Вопросы для обсуждения:
1. Электрические явления при передачи нервных импульсов.
2. Электрические органы рыб, как средство защиты и нападения.
К группе "биологов" присоединились:
Ток в человеке
Как и в любом теле, в теле человека существует электрический ток. Он существует в виде зарядов. Наш организм состоит из органов, органы из тканей, ткани из клеток, клетки из молекул, молекулы из атомов, а те в свою очередь делятся на мельчайшие заряды –электроны(отрицательно заряженные частицы) которые могут свободно перемещаться, протоны(положительно заряженные частицы) и нейтроны(нейтральные частицы не имеющие заряда).
Основной частицей, контролирующей химические процессы в организме, является клетка. Она как элементарная единица живой системы обладает раздражимостью, т.е. способностью реагировать на внешние и внутренние воздействия.
Внешние воздействия –это изменения, которые происходят в среде окружающей организм. Внутренние те, что происходят в нём самом. Живой организм всегда отвечает на эти изменения. Реакции организма направлены на то, чтобы удовлетворить возникшие в нем потребности, защититься от вредных воздействий и приспособиться к изменяющимся условиям среды. Такое проявление деятельности организма получило название функции. Для нормальной жизнедеятельности человеку необходимо: 1)поддержание постоянства химического состава и физико-химических свойств клеток и тканей, что обеспечивается физиологическими функциями и 2) установление непрерывного взаимодействия с внешним миром и возможность управления своим поведением, что достигается с помощью психических функций. Для регуляции физиологических процессов в соответствии с потребностями организма и изменениями окружающей среды существует два механизма: нервный и гуморальный. Нервный и гуморальный способы регуляции функций тесно между собой связаны. Но в нашей работе мы будем рассматривать первый способ.
Нервная система подразделяется на две части: центральную и периферическую. В состав центральной нервной системы входят головной и спинной мозг, состоящий из серого (скопление тел нейронов) и белого (скопление отростков нейронов) вещества. Периферическая нервная система образована нервными узлами –телами нервных клеток, лежащих вблизи внутренних органов или в их стенках, и нервами –пучками длинных отростков нейронов, выходящих за пределы центральной системы и пронизывающих все органы. По функциям все нервные клетки разделяются на три типа: чувствительные (передающие в мозг нервные импульсы от органов чувств и внутренних органов), исполнительные (формирующие ответные нервные импульсы и передающие их к соответствующим органам) и вставочные (осуществляющие связь между чувствительными нейронами). Исполнительные нейроны, управляющие деятельностью человеческого тела, делятся на два типа. Один из них –двигательные нейроны –посылают нервные импульсы к скелетной мускулатуре, вызывая сокращение мышц; другие контролируют деятельность внутренних органов. Поэтому периферическая нервная система подразделяется на соматическую (управляющую деятельностью скелетных мышц) и вегетативную (регулирующую работу внутренних органов) нервную систему.
Функции нейрона
Важнейшей функцией нейрона является генерация возбуждения и передача нервных импульсов другим клеткам. Нервный импульс, возникший в теле нейрона, пробегает по всему длинному отростку. Окончания длинных отростков, подходя к другим нервным клеткам, образуют специализированные контакты, функция которых заключается в передаче влияния от одной нервной клетки к другой. Это влияние может быть как возбуждающим, так и тормозящим. При возбуждении нервной клетки в нейроне возникает свой импульс, который, распространяясь по длинному отростку, способен, в свою очередь, возбудить целую группу нейронов, находящихся с ним в контакте. При торможении нервный импульс затрудняет или временно блокирует развитие в нейроне возбуждения, препятствуя его распространению в нервной системе. Благодаря взаимодействию возбуждения и торможения в каждый момент времени нервные импульсы могут формироваться только в строго определённой группе нервных клеток, что обеспечивает координированную деятельность нервных клеток.
Действие электрического тока на человека
Так как же действует электрический ток на человека? Мы уже рассказали про внутренние воздействия электрического тока на организм человека. Теперь поговорим о внешних. Внешнее воздействие тока на организм человека может быть, как положительным, так и отрицательным. Положительное воздействие: часто используется в медицине. Например, при радикулите, невралгии и некоторых других заболеваниях применяют гальванизацию: приложив к пациенту электроды, пропускают через него слабый постоянный ток. Это оказывает болеутоляющий эффект (т.к. При торможении нервный импульс затрудняет или временно блокирует развитие в нейроне возбуждения, препятствуя его распространению в нервной системе.), улучшает кровообращение (т.к. учащает сердцебиение) и т.д. Посредствам электрических раздражений мозга (электрошоком) лечат некоторые психические заболевания; у больного при этом возникает судорожный припадок, по истечении которого он засыпает. Кратковременные высоковольтные электрические разряды через сердце помогают иногда предотвратить смерть пациента при тяжелом нарушении сердечной деятельности.
Отрицательное воздействие
Отрицательное воздействие: тело человека является проводником. Проходя по нему электрический ток может вызвать повреждение жизненно важных органов, а иногда и смерть человека. Тяжесть поражения током зависит от силы тока, прошедшего через человека, характера тока(является ли он постоянным или переменным, т.е. изменяющимся по величине и направлению), продолжительности его действия, а также от того, по какому пути внутри человека он шёл. Наибольшую опасность представляет прохождение тока через мозг и те нервные центры, которые контролируют дыхание и сердце человека. Опасность поражения током требует обязательного соблюдения правил безопасного труда при работе с электрическими цепями. Инструкция с изложением этих правил имеется в каждом кабинете физики. Основными причинами поражения в быту электрическим током людей являются низкое качество электромонтажных работ, неудовлетворительная эксплуатация электрохозяйства, небрежное и неправильное обращение с электроприборами.
БИОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
Начало изучения электрических явлений, возникающих в живых тканях, относится ко 2-й половине 18 в., когда было обнаружено, что некоторые рыбы (электрический скат, электрический угорь) при охоте используют электрические разряды, оглушая и обездвиживая свою добычу. Было высказано предположение, что распространение нервного импульса представляет собой течение вдоль нерва особой «электрической жидкости». В 1791—1792 гг. итальянские ученые Л. Гальвани и А. Вольта первые дали научное объяснение явления «животного электричества». Своими, ставшими уже классическими, опытами они достоверно установили факт существования в живом теле электрического явлений. Позже биоэлектричество были обнаружены и в растительных тканях.
С позиций современных представлений о биоэлектрические явления ясно, что все процессы жизнедеятельности неразрывно связаны с различными формами биоэлектрические явления. В частности, биоэлектрические явления обусловливают возникновение возбуждения и его проведение по нервным волокнам, являются причиной процессов сокращения мышечных волокон скелетных, гладких и сердечных мышц, выделительной функции железистых клеток и т. д. биоэлектрические явления . Лежат в основе процессов всасывания в жел.-киш. тракте, в основе восприятия вкуса, запаха (см. Обоняние), в основе деятельности всех анализаторов и т. д. Нет физиологического процесса в живом организме, который в той или иной форме не был бы связан с биоэлектрические явления.
Но что же такое собственно биоэлектрические явления, откуда они берутся, каково их участие в процессах жизнедеятельности?
Для облегчения понимания сущности биоэлектрические явления любой живой организм можно представить в виде сложной смеси жидкостей и различных химических соединений. Многие из этих соединений (и поступающие в организм в виде пищи, и выделенные из него в процессе обмена веществ, и промежуточные вещества, образующиеся при обмене веществ) находятся в виде положительно или отрицательно заряженных частиц — ионов. Перераспределение этих ионов и их транспорт, постоянно имеющие место в процессе жизнедеятельности,— вот причина возникновения биоэлектрические явления. На практике все биоэлектрические явления определяют через разность электрических потенциалов между двумя точками живой ткани, которая может быть зарегистрирована специальными электрическими приборами — гальванометрами. С помощью микроэлектродов, например, можно измерить разность потенциалов между наружной и внутренней сторонами оболочки (мембраны) клетки. Эту разность потенциалов называют потенциалом покоя, или мембранным потенциалом.
Действие электрического тока на организм человека.
Электрический ток представляет собой упорядоченное движение электрических зарядов. Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна разности потенциалов, то есть напряжению на концах участка и обратно пропорциональна сопротивлению участка цепи. Прикоснувшись к проводнику, находящемуся под напряжением, человек включает себя в электрическую цепь, если он плохо изолирован от земли или одновременно касается объекта с другим значением потенциала. В этом случае через тело человека проходит электрический ток. Действие электрического тока на живую ткань носит разносторонний характер. Проходя через организм человека, электроток производит термическое, электролитическое, механическое, биологическое и световое воздействие. При термическом действии происходит перегрев и функциональное расстройство органов на пути прохождения тока. Электролитическое действие тока выражается в электролизе жидкости в тканях организма, в том числе крови, и нарушении ее физико-химического состава. Механическое действие приводит к разрыву тканей, расслоению, ударному действию испарения жидкости из тканей организма. Механическое действие связано с сильным сокращением мышц вплоть до их разрыва. Биологическое действие тока выражается в раздражении и перевозбуждении нервной системы. Световое действие приводит к поражению глаз. Характер и глубина воздействия электрического тока на организм человека зависит от силы и рода тока, времени его действия, пути прохождения через тело человека, физического и психологического состояния последнего. Так, сопротивление человека в нормальных условиях при сухой неповрежденной коже составляет сотни килоом, но при неблагоприятных условиях может упасть до 1 килоома. Ощутимым является ток около 1 мА. При большем токе человек начинает ощущать неприятные болезненные сокращения мышц, а при токе 12-15 мА уже не в состоянии управлять своей мышечной системой и не может самостоятельно оторваться от источника тока. Такой ток называется неотпускающим. Действие тока свыше 25 мА на мышечные ткани ведет к параличу дыхательных мышц и остановке дыхания. При дальнейшем увеличении тока может наступить фибрилляция сердца. Переменный ток более опасен, чем постоянный. Имеет значение то, какими участками тела человек касается токоведущей части. Наиболее опасны те пути, при которых поражается головной или спинной мозг (голова-руки, голова-ноги), сердце и легкие (руки-ноги). Любые электроработы нужно вести вдали от заземленных элементов оборудования (в том числе водопроводных труб, труб и радиаторов отопления), чтобы исключить случайное прикосновение к ним. Виды поражения организма человека электротоком. Характерным случаем попадания под напряжение является соприкосновение с одним полюсом или фазой источника тока. Напряжение, действующее при этом на человека, называется напряжением прикосновения. Особенно опасны участки, расположенные на висках, спине, тыльных сторонах рук, голенях, затылке и шее. Повышенную опасность представляют помещения с металлическими, земляными полами, сырые. Особенно опасные – помещения с парами кислот и щелочей в воздухе. Безопасными для жизни является напряжение не выше 42 В для сухих, отапливаемых с токонепроводящими полами помещений без повышенной опасности, не выше 36 В для помещений с повышенной опасностью (металлические, земляные, кирпичные полы, сырость, возможность касания заземленных элементов конструкций), не выше 12 В для особо опасных помещений, имеющих химически активную среду или два и более признаков помещений с повышенной опасностью. В случае, когда человек оказывается вблизи упавшего на землю провода, находящегося под напряжением, возникает опасность поражения шаговым напряжением. Напряжение шага – это напряжение между двумя точками цепи тока, находящимися одна от другой на расстоянии шага, на которых одновременно стоит человек. Такую цепь создает растекающийся по земле от провода ток. Оказавшись в зоне растекания тока, человек должен соединить ноги вместе и, не спеша, выходить из опасной зоны так, чтобы при передвижении ступня одной ноги не выходила полностью за ступню другой. При случайном падении можно коснуться земли руками, чем увеличить разность потенциалов и опасность поражения. Действие электрического тока на организм характеризуется основными поражающими факторами: - электрический удар, возбуждающий мышцы тела, приводящий к судорогам, остановке дыхания и сердца; - электрические ожоги, возникающие в результате выделения тепла при прохождении тока через тело человека; в зависимости от параметров электрической цепи и состояния человека может возникнуть покраснение кожи, ожог с образованием пузырей или обугливанием тканей; при расплавлении металла происходит металлизация кожи с проникновением в нее кусочков металла. Электронная теория существования живых организмов. Реаниматология – наука о спасении жизни достигла очень многих успехов, и основные связаны с активностью сердца. Существуют приборы, способные регистрировать биоэлектрическую активность сердца. И вот один из работников реанимации сделал следующее наблюдение: жизнь человека угасает, но кривая, характеризующая электрическую активность сердца, сохраняет свою форму. Пока сохраняется электрическая активность сердца, борьба за жизнь продолжается, и во многих случаях её удается спасти. Что же происходит, если наступает смерть? Появляются изменения электрической активности (фиксируемые кардиограммой), которые очень быстро нарастают, а затем электрическая активность пропадает. Беспорядочные отдельные электрические импульсы наблюдаются иногда в течение часа. Число молекул и атомов (количества вещества, из которого состоят ткани) осталось одним и тем же. Из процессов изменилось только движение зарядоносителей – электронов и ионов. Может, в этом заключается тайна смерти и жизни, и очень вероятно, что со временем исследователи установят закономерность движения зарядоносителей с процессами жизнедеятельности. Скорее всего, одно из главных отличий между живым и неживым как раз и заключается в иных молекулярных, атомных и межмолекулярных электронных связях. Отличие может быть и в разной миграции электронов от молекулы к молекуле, в своеобразном движении ионов, в результате чего появляются особый вид электропроводимости и особый вид поляризации, характеризуемые накоплением зарядоносителей, фиксируемых электрокардиограммой. Тончайший механизм клеточной регуляции, энергетических преобразований, быстрота реакции организма в целом и отдельных анализаторов на внешние раздражители, быстрота обработки информации, оцениваемая по значению электрической активности, объяснимы наличием в основе этих процессов движения зарядоносителей, следовательно, изменениями биоэнергетических явлений на уровнях элементарных частиц. А сложнейшие биохимические обменные процессы в клетке, преобразования различных видов энергии в клетке или в ее элементах, как, например, в митохондриях, объяснимы только тем, что перенос энергии осуществляется частицами, обладающими массой, меньшей массы атома, и в первую очередь прямо и косвенно электронами. С возникновением живого организма любого вида появляются биоэлектрические импульсы, которые гаснут с гибелью организма. Причем электропроводимость живых тканей рассматривается как один из параметров, характеризующих жизнедеятельность, или главный отличительный признак живого от неживого
Влияние внешнего электрического тока на клетку и организм
Несколько веков назад впервые было описано поражение человека током
при случайном соприкосновении с токоведущими частями. Смерть наступила
мгновенно. Подобные случаи смерти, вызванной электрическим током, начали
регистрировать и изучать; при этом по мере расширения применения
электричества число их росло. Мнение было единое – смерть наступает
мгновенно, без каких-либо, как правило, признаков существенных изменений на
теле. Исключение составляли случаи, когда поражение сопровождалось ожогом
электрической дуги.
Важно одно: при мгновенной смерти от электрического тока, по-
видимому, имеет место нарушение электропроводимости центральной нервной
системы, управляющей основными, жизненно необходимыми функциями организма.
Так как все реакции, происходящие внутри организма, регулируются
импульсами электрического тока, то можно предположить, что изменение
последовательности подачи импульсов, их амплитуды, частоты появления и
влечет за собой изменения прежде всего на клеточном уровне. Объяснить это
можно только нарушением движения зарядоносителей в клетках центральной и
периферической нервной систем и их связях, которое может возникнуть в ряде
случаев и при очень маленьких напряжениях и токах от внешних источниках
напряжения, а это нарушение приводит к полному или частичному прекращению
питания клеток кислородом. Выше было показано, что в сложных биополимерных
системах, энергия связи между электронами и ядром очень мала. Она может
достигать 0,01 эВ и даже меньше. При токе 1 мкА, прошедшем через тело
человека при электротравме, в его тканях поглощается энергия, на много
порядков превышающая энергию связи электронной структуры нервной системы, и
поэтому есть все основания предполагать, что даже при очень малых токах
может быть нарушена электропроводимость в организме, и, как следствие,
могут наступить серьезные нарушения состояния человека. Вероятно, что в
результате подобного изменения нарушается усваивание кислорода клеткой и
она погибает. При этом для того, чтобы необратимые изменения наступили,
необходимо совсем небольшое напряжение. Самое интересное заключается в том,
почему при выполнении казни преступников посредством электрического стула
используя большое напряжение (от 2000) и значительные силы тока смерть
наступает через долгий промежуток времени. Для ускорения ее необходимо либо
увеличить напряжение в несколько раз, либо прикладывать это же напряжение
на долгий срок. Вероятно, что при подаче очень высокого напряжения
включается своеобразный механизм защиты – весь организм или только кожа
принимает свойство полупроводника обладать огромным сопротивлением при
подаче обратного напряжения, причем тело человека всегда будет обладать
наибольшим сопротивлением независимо от направления тока. Возможно так
своеобразно действуют особые клетки, входящие в состав организма. Это
служит доказательством специфической проводимости живого организма при
несомненном наличии в ней электронной и электронно-дырочной проводимостей.
Но электрический ток обладает не только смертоносным действием. Он
может и помогать людям. Например, в ходе экспериментов по взаимодействию
биотоков человека и электрического тока был разработан аппарат под
названием «Электросон». Его действие основано на прохождении через тело
человека импульсов тока с частотой в несколько сотен килогерц небольшой
амплитуды. Электроды при этом накладываются на области висков. Через
несколько десятков секунд после включения электрического тока человек
засыпает. Результаты ученых позволяют утверждать, что данный аппарат не
оказывает побочного влияния на организм человека, в противоположность
наркотическим средствам, применяемым для введения человека в состояние
глубокого сна, необходимого для обезбаливания в процессе операции. Выход из
сна в данном случае очень длителен и опасен, в то время как. отключив
«электросон», пробуждение происходит течение нескольких минут без
последствий для оперируемого.
Электроток может применяться и для введения лекарственных веществ
через кожу. При этом процесс совершенно безболезненный и безвредный.
Происходит он по свойствам электролиза. В данном случае электрический ток
переносит ионы препарата в организм человека, не нарушая структуры его
защитной оболочки. Называется это явление электрофорезом.
Как было сказано выше тело человека обладает различным сопротивлением
– от нескольких сотен килоом до десятков ом. Причем наименьшим
сопротивлением обладают особые точки, являющиеся пересечением регулирующих
волокон. При воздействии тока на эти точки можно изменять направление
течения процессов, следовательно изменять состояние органов и тканей.
Раньше воздействие осуществлялось посредством игл, теперь же выяснено, что
более мощным стимулирующим действием обладает ток определенной частоты. Уже
созданы и используются в медицине электростимуляторы точек.
Очень интересен с точки зрения физики феномен телекинеза: перемещения
предметов человеком одним усилием воли. При исследованиях было обнаружено,
что в момент перемещения на руках экстрасенса присутствует своеобразный пар
из заряженных частиц. Значит объяснить перемещение предметов можно
используя свойства электростатического отталкивания и притягивания тел.
Другое дело как образуется этот «пар». Скорее всего в этот момент клетки
начинают генерировать огромное количество энергии, выходящее из организма
посредством клеток-выводов, способных накапливать весьма большой заряд.
Такое вполне возможно, учитывая, что емкость тела зависит от расстояния
между обкладками и площадью обкладок. На коже расположено огромное
количество клеток, которые вполне могут являться конденсаторами, где
обкладками будут являться мембраны, а диэлектриком – какое-то органическое
образование, например, цитоплазма.
Ожерельев Павел
Молнии
Молнии - это мощный электрический разряд между облаком и землёй, между двумя облаками или внутри грозового облака. Гигантские молнии вызывают мощные выброс энергии нагревание воздуха внутри искрящегося зигзага до 30.000 градусов Цельсия ( это в 5 раз больше, чем на поверхности Солнца.)
Электрические разряды в рыбах.
Скаты–Торпедо поражают своих жертв с помощью электрических разрядов. Большой чёрный скат-Торпедо способен испускать смертельные разряд тока в 220 Вт, что соответствует напряжению бытовой электросети. интересный материал о электрических органах рыб|http://humbio.ru/humbio/ssb/0001ed09.htm
Группа "физиков"
Вопросы для обсуждения:
1. Источники тока из овощей и фруктов. ( Прошу представить материалы найденные в дополнительной литературе, интернете, результаты экспериментов )
2. Действие электрического тока на организм человека. ( Прошу представить сообщения на данную тему)
3. Предлогаю Вам создать коллекцию фотографий и рисунков по теме Электрические явления в живой природе
Рыбакова Юлия создала коллекцию фотографий размещённых в интернете. Из этих фотографий создан веб-альбом на сайте лицея [1] Список названий и адресов фотографий размещён так же на сайте лицея.
К группе "физиков" присоединились:
Что такое электрический ток?
Электрический ток – это упорядоченное движение заряженных частиц.
Чтобы получить электрический ток в проводнике, надо создать в нём электрическое поле. Под действием этого поля заряженные частицы, которые могут свободно перемещаться в этом проводнике, придут в движение в направлении действия на них электрических сил. Возникает электрический ток. Чтобы электрический ток в проводнике существовал длительное время, необходимо всё это время поддерживать в нём электрическое поле. Электрическое поле в проводниках создаётся и может длительное время поддерживаться источником электрического тока. Источники тока бывают различные, но во всяком из них совершается работа по разделению положительно и отрицательно заряженных частиц. Разделенные частицы накапливаются на полюсах источника тока. Так называют места, к которым с помощью клемм или зажимов подсоединяют проводники. Один полюс источника тока заряжается положительно, другой – отрицательно. Если полюсы источника соединить проводником, то под действием электрического поля свободные заряженные частицы в проводнике начнут двигаться в определённом направлении, возникает электрический ток. В источниках тока в процессе работы по разделению заряженных частиц происходит превращение механической, внутренней или какой-нибудь другой энергии в электрическую.
Получение электрического тока. Электрическая цепь
Зная как получить энергию электрического тока, нужно научиться её использовать. Прежде всего нужно иметь источник тока (генератор, аккумулятор), Затем потребителей электрической энергии. Электрическую энергию нужно доставить к приёмникам. Для этого приёмник соединяют с источником электрической энергии проводами. Чтобы включать и выключать в нужное время приёмники электрической энергии, применяют ключи, рубильники, кнопки, выключатели, т.е. замыкающие и размыкающие устройства. Электрическая цепь должна быть замкнутой, тогда в ней будет существовать ток.
Источник тока, приёмники, замыкающие устройства, соединенные между собой проводами, составляют простейшую электрическую цепь.
При похождении электрического тока через организм человека наблюдается разные действия Сила тока при частоте 60 Гц Эффект действия тока
0-0,5 мА Отсутствует 0,5-2 мА Потеря чувствительности 2-10 мА Боль, мышечные сокращения 10-20 мА Растущее воздействие на мышцы, некоторые повреждения 16 мА Ток, выше которого человек уже не может освободиться от электродов 20-100 мА Дыхательный паралич 100 мА – 3А Смертельные желудочковые фибрилляции (необходима немедленная реанимация) Более 3А Остановка сердца. (Если шок был кратким, сердце можно реанимировать.) Тяжелые ожоги.
Электрический ток — это упорядоченное движение электрических зарядов. Сила тока в участке
цепи прямо пропорциональна разности потенциалов, т.е. напряжению на концах участка и обратно
пропорционально сопротивлению участка цепи.
Прикоснувшись к проводнику, находящемуся
под напряжением, человек включает себя в элект
рическую цепь, если он плохо изолирован от земли
или одновременно касается объекта с другим значением потенциала. В этом случае через тело человека проходит электрический ток.
Характер и глубина воздействия электрического
Тока на организм человека зависит от силы и рода
тока и времени его действия, пути прохождения через тело человека, физическою и психологического
состояния последнего. Так, сопротивление человека
в нормальных условиях при сухой неповрежденной
коже составляет сотни килоом, но при неблагоприятных условиях может упасть до 1 килоома.
Пороговым(ощутимым) является ток около 1 мА.
При большем токе человек начинает ощущать не-
приятные болезненные сокращения мышц, а при
токе 12-15 мА уже не в состоянии управлять своей мышечной системой и не может самостоятельно ото-
рваться от источника тока. Такой ток называется
неотпускающим. Действие тока свыше 25 мА на
мышечные ткани ведет к параличу дыхательных
мышц и остановке дыхания. При дальнейшем увеличении тока может наступить фибрилляция (судорожное сокращение) сердца. Ток 100 мА считают.
смертельным.
Переменный ток более опасен, чем постоянный.
Имеет значение то, какими участками тела человек
касается токоведущей части. Наиболее опасны те
пути, при которых поражается головной или спин-
ной мозг (голова — руки, голова — ноги), сердце и
легкие (руки — ноги). Любые электроработы нужно вести вдали от заземленных элементов оборудования (в том числе водопроводных труб, труб и ра-
диаторов отопления), чтобы исключить случайное
прикосновение к ним.
Характерным случаем попадания под напряже-
ние является соприкосновение с одним полюсом или
фазой источника тока. Напряжение, действующее
при этом на человека, называется напряжением прикосновения
. Особенно опасны участки, расположенные на висках, спине, тыльных сторонах рук,
голенях, затылке и шее.
Повышенную опасность представляют помещения с металлическими, земляными полами, сырые.
Особенно опасные — помещения с парами кислот и
щелочей в воздухе. Безопасными для жизни явля-
ется напряжение не выше 42 В для сухих, отапли-
ваемых с токонепроводящими полами помещений
без повышенной опасности, не выше 36 В для помещений с повышенной опасностью (металлические,
земляные, кирпичные полы, сырость, возможность
касания заземленных элементов конструкций), не
выше 12 В для особо опасных помещений, имеющих
химически активную среду или два и более призна-
ков помещений с повышенной опасностью.
В случае, когда человек оказывается вблизи упав-
шего на землю провода, находящегося под напря-
жением, возникает опасность поражения шаговым
напряжением. Напряжение шага — это напряже-
ние между двумя точками цепи тока, находящими-
ся одна от другой на расстоянии шага, на которых
одновременно стоит человек. Такую цепь создает ра-
стекающийся по земле от провода ток. Оказавшись
в зоне растекания тока, человек должен соединить
ноги вместе и не спеша выходить из опасной зоны
так, чтобы при передвижении ступня одной ноги не
выходила полностью за ступню другой. При случай-
ном падении можно коснуться земли руками, чем
увеличить разность потенциалов и опасность поражения.
Действие электрического тока на организм характеризуется основными поражающими фактора-
ми:
— электрический удар, возбуждающий мышцы
тела, приводящий к судорогам, остановке дыхания
и сердца;
— электрические ожоги, возникающие в резуль-
тате выделения тепла при прохождении тока через
тело человека; в зависимости от параметров элект-
рической цепи и состояния человека может возник-
нуть покраснение кожи, ожог с образованием пузырей или обугливанием тканей; при расплавлении
металла происходит металлизация кожи с проникновением в нее кусочков металла.
Действие тока на организм сводится к нагреванию, электролизу и механическому воздействию.
Это может служить объяснением различного исхода электротравмы при прочих равных условиях.
Особенно чувствительна к электрическому току нервная ткань и головной мозг.
Механическое действие приводит к разрыву тканей, расслоению, ударному действию испарения
жидкости из тканей организма.
При термическом действии происходит перегрев
и функциональное расстройство органов на пути
прохождения тока. Электролитическое действие тока выражается в
электролизе жидкости в тканях организма, измене-
нии состава крови.
Биологическое действие тока выражается в раз-
дражении и перевозбуждении нервной системы.
При поражении человека электрическим током
нужно освободить пострадавшего от проводника с
током. В первую очередь следует обесточить провод-
ник. Если отключить его невозможно, надо срочно
отделить от него пострадавшего, используя сухие
палки, веревки и другие средства. Можно взять по-
страдавшего за одежду, если она сухая и отстает от
тела, не прикасаясь при этом к металлическим пред-
метам и частям тела, не покрытым одеждой. При
оказании помощи надо изолировать себя от «зем-
ли», встав на непроводящую ток подставку (сухая
доска, сухая резиновая обувь и т. п.), и обернуть руки сухой тканью. Пострадавшему обеспечить покой и наблюдение за пульсом и дыханием.
С тех пор, как была установлена возможность воз-
никновения при электротравме клинической смер-
ти, необходимо при отсутствии пульса и дыхания
осуществлять реанимационные мероприятия — ис-
кусственную вентиляцию легких (наиболее эффек-
тивно — способом изо рта в рот) и непрямой, или
закрытый, массаж сердца. Эти мероприятия необ-
ходимо проводить до восстановления работы серд-
ца и самостоятельного дыхания, до оказания ква-
лифицированной медицинской помощи, или до по-
явления трупных пятен (т. е. непосредственных
признаков биологической смерти).
При наличии изменений тканей в месте воздей-
ствия электрического тока, накладывают сухую
асептическую повязку на пораженную часть туло-
вища.
Чтобы избежать поражения электрическим то-
ком, необходимо все работы с электрическим обо-
рудованием и приборами проводить после отключе-
ния их от электрической сети.
Подводя итог нашей работе мы хотим сказать, что природа буквально пронизана электрическим током. Любой организм живущий на планете Земля, (не забывайте, что организмы это не только люди и животные, но ещё и растения, и конечно же организмы неживой природы), обладает зарядом, какой-то в большей степени, какой-то в меньшей. Электрический ток присутствует в таких загадочных явлениях, как молния. Благодаря зарядам тел существует и вращается наша планета. Мы живём благодаря току. И весь прогресс, так резко изменивший за последние 200 нашу цевелизацию, произошёл благодаря тому, что учёные стали усовершенствовать технологии в области электроники. Убедится в этом вы можете, изучив работы наших Коллег по проекту «ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В ПРИРОДЕ»
