Corrente elettrica e corpo umano: impedenza e legge di Ohm
Con il termine
impedenza si identifica un corpo a cui viene applicato un differente carico di potenziale elettrico, dal valore variabile in relazione a caratteristiche individuali del soggetto e in funzione alla
frequenza (Hz) della tensione su di esso esercitata.
La capacità di un organismo di resistere al
passaggio di corrente elettrica alternata è, inoltre, strettamente collegata alla composizione corporea, in particolare alla presenza di elettroliti presenti nell’acqua extracellulare.
Più precisamente, secondo la
legge di Ohm, il
valore della corrente che circola attraverso il corpo umano è direttamente proporzionale alla
tensione ad esso applicata, pertanto al variare di questi elementi ne risultano
effetti fisiologici differenti.
Tra questi i principali si classificano, in linea di massima, come
spasmi ed effetti termici, in relazione al percorso che la corrente segue nel corpo umano.
Se la scarica elettrica riguarda, ad esempio la mano sinistra o il contatto avviene tra mani e piedi, si avranno prevalentemente danni a carico di queste regioni corporee, mentre se l’alta tensione attraversa l’intera superficie corporea ne conseguiranno gravi danni per gli organi interni e il muscolo cardiaco.
Vediamo quindi nel dettaglio
quali sono i principali effetti fisiopatologici del passaggio di corrente nel corpo umano.
Il
passaggio di corrente elettrica sul corpo umano sottoposto ad una differenza di potenziale, può generare diversi
effetti fisiopatologici, tra questi i più gravi sono:
Per
tetanizzazione si intende una
contrazione involontaria al passaggio della corrente esterna da parte del muscolo interessato dal contatto, che in condizioni normali, si muovono secondo stimoli di tipo elettrico trasmessi dal sistema nervoso.
Il
passaggio di corrente ad alta tensione genera una sorta di
immobilizzazione dell’arto che, non fa altro che protrarre il contatto dell’infortunato, elevando il rischio di altre gravi conseguenze, anche mortali, tra cui l’arresto respiratorio.
Questa azione esercitata dalla
corrente elettrica sul corpo umano interessa generalmente i muscoli contrattili della mano, generando spasmi che impediscono qualsiasi tipo di movimento e che variano in rapporto alla tensione di corrente applicata.
La
reazione del corpo umano alla corrente applicata cambia a seconda che essa sia alternata o continua, raggiungendo una
soglia di tetanizzazione pari a 10/15 mA in caso di corrente alternata a 50 Hz per arrivare a valori dai
100 ai 300 in caso di corrente continua.
Si parla in questo caso anche di
corrente di rilascio ossia il valore più alto di corrente dal quale un corpo umano è in grado di allontanarsi, che, in caso di corrente alternata è appunto
10 mA per le donne ma può arrivare a
15 mA per gli uomini.
Lo shock termico che la corrente produce attraversando il corpo umano può arrecare gravi danni al sistema nervoso inibendo i centri che controllano la respirazione e i muscoli, con conseguente
arresto cardiaco.
Il
passaggio di corrente esterna sul corpo umano può generare altre gravi conseguenze a carico del muscolo cardiaco, alterandone il normale funzionamento e provocando la morte del soggetto.
Tra queste rientra la
fibrillazione ventricolare, che provoca una contrazione irregolare delle fibre cardiache, alterandone la regolare funzione di pompa cardiaca.
Il muscolo cardiaco, infatti, lavora secondo ritmi indotti da uno stimolo elettrico interno ossia generato da cellule specializzate, pertanto uno
corrente elettrica esterna provoca un’importante alterazione nel suo funzionamento.
La
fibrillazione ventricolare, che si innesca secondo modalità variabili in relazione al percorso della corrente, impedisce al cuore di pompare il sangue in modo regolare generando una contrazione irregolare delle fibre del ventricolo, con gravi conseguenze per la circolazione.
Il
passaggio della corrente, se particolarmente lungo, ha conseguenze letali, soprattutto nel caso siano interessate nel contatto mano sinistra e torace, a meno che non si intervenga tempestivamente con una violenta scarica tramite defibrillatore.
Dispnea e cardiopalmo sono, invece, sintomi della
fibrillazione atriale, che, insieme ad
insufficienza coronarica acuta e infarto del miocardio, si classificano tra le
conseguenze più gravi del passaggio della corrente elettrica attraverso il corpo umano.
L’aumento della temperatura generato sulla pelle umana dal
passaggio di corrente elettrica esterna può causare gravi
ustioni.
Gli
effetti termici indotti dalle
scosse elettriche sul corpo umano, infatti, provocano la distruzione degli strati superficiale dell’epidermide, oltre che danni profondi agli arti, sia superiori che inferiori, fino ad emorragie indotte dalla rottura delle arterie e danneggiamenti dei centri nervosi.
