Sähköisku

Keinotekoisista lähteistä peräisin oleva sähköisku syntyy, kun se kulkeutuu ihmiskehon läpi. Oireita voivat olla ihon palovammat, sisäelinten ja pehmytkudosten vauriot, sydämen rytmihäiriöt ja hengityspysähdys. Diagnoosi tehdään kliinisten kriteerien ja laboratoriotulosten perusteella. Sähköiskun hoito on tukevaa ja vakavissa vammoissa aggressiivista.

Vaikka kotona tapahtuvat sähköonnettomuudet (kuten pistorasioiden koskettaminen tai pienen laitteen aiheuttama sähköisku) johtavat harvoin merkittäviin vammoihin tai seurauksiin, Yhdysvalloissa tapahtuu vuosittain noin 400 korkeajänniteonnettomuutta, jotka johtavat kuolemaan.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

Sähkövaurion patofysiologia

Perinteisesti sähkövamman vakavuus riippuu kuudesta Kovenhovenin tekijästä:

• virran tyyppi (tasa- tai vaihtovirta);
• jännite ja teho (molemmat suureet kuvaavat virran voimakkuutta);
• altistuksen kesto (mitä pidempi kosketus, sitä vakavampi vaurio);
• kehon vastus ja virran suunta (riippuen vaurioituneen kudoksen tyypistä).

Sähkökentän jännite, uudempi käsite, näyttää kuitenkin ennustavan vamman vakavuutta tarkemmin.

Cowenhovenin tekijät. Vaihtovirta (AC) vaihtaa usein suuntaa. Tämän tyyppinen virta tyypillisesti käyttää pistorasioita Yhdysvalloissa ja Euroopassa. Tasavirta (DC) virtaa jatkuvasti samaan suuntaan. Tätä virtaa tuottavat akut. Defibrillaattorit ja kardioverterit syöttävät tyypillisesti tasavirtaa. Vaihtovirran vaikutus kehoon riippuu suurelta osin sen taajuudesta. Matalataajuista vaihtovirtaa (50–60 Hz) käytetään kotitalouksien pistorasioissa Yhdysvalloissa (60 Hz) ja Euroopassa (50 Hz). Se voi olla vaarallisempaa kuin korkeataajuinen vaihtovirta ja 3–5 kertaa vaarallisempaa kuin saman jännitteen ja ampeerin tasavirta. Matalataajuinen vaihtovirta aiheuttaa pitkittynyttä lihassupistusta (tetaniaa), joka voi jäädyttää käden virtalähteeseen ja siten pidentää sähköisiä vaikutuksia. Tasavirta (DC) aiheuttaa yleensä yksittäisen kouristavan lihassupistuksen, joka yleensä heittää uhrin pois virtalähteen luota.

Yleisesti ottaen sekä vaihto- että tasavirralla mitä suurempi jännite (V) ja virta, sitä suurempi sähkövamma syntyy (samalla altistusajalla). Yhdysvalloissa kotitalouksien sähkövirta vaihtelee 110 V:sta (tavallinen pistorasia) 220 V:iin (suuri laite, kuten kuivausrumpu). Korkea jännite (>500 V) aiheuttaa tyypillisesti syviä palovammoja, kun taas matala jännite (110–220 V) aiheuttaa tyypillisesti lihaskouristuksia eli tetaniaa, joka jäädyttää uhrin virtalähteeseen. Käteen tulevan tasavirran havaitsemiskynnys on noin 5–10 mA; 60 Hz:n vaihtovirralla kynnys on keskimäärin 1–10 mA. Suurinta virtaa, joka voi paitsi supistaa käden koukistajia myös antaa käden irrottaa virtalähteen, kutsutaan "irrotusvirraksi". Irrotusvirran suuruus vaihtelee painon ja lihasmassan mukaan. Keskikokoisella 70 kg painavalla henkilöllä irrotusvirta on noin 75 mA tasavirralla ja noin 15 mA vaihtovirralla.

Yhden sekunnin ajan rintakehän läpi johdettu matalajännitteinen 60 Hz:n vaihtovirta voi aiheuttaa kammiovärinän jopa 60–100 mA:n virroilla; tasavirralle tarvitaan noin 300–500 mA. Jos virta johdetaan suoraan sydämeen (esim. sydänkatetrin tai tahdistimen johtojen kautta), alle 1 mA:n virrat (AC tai DC) voivat aiheuttaa kammiovärinän.

Korkean lämpötilan hajaantunut lämpöenergia on yhtä suuri kuin virran voimakkuus ja resistanssiaika. Näin ollen millä tahansa virran voimakkuudella ja altistuksen kestolla jopa kestävin kudos voi vaurioitua. Kudoksen sähköinen resistanssi, mitattuna ohmia/cm2, määräytyy ensisijaisesti ihon resistanssin mukaan. Ihon paksuus ja kuivuus lisäävät resistanssia; kuivan, hyvin keratinisoituneen, ehjän ihon resistanssin keskimääräinen arvo on 20 000–30 000 ohmia/cm2. Kovettuneen kämmenen tai jalan resistanssi voi olla 2–3 miljoonaa ohmia/cm2. Kostealla, ohuella iholla resistanssi on keskimäärin 500 ohmia/cm2. Vaurioituneen ihon (esim. viilto, hankauma, neulanpisto) tai kosteiden limakalvojen (esim. suu, peräsuoli, emätin) resistanssi ei saa olla yli 200–300 ohmia/cm2. Jos ihon resistanssi on suuri, siinä voi haihtua paljon sähköenergiaa, mikä johtaa laajoihin palovammoihin virran sisään- ja ulostulokohdissa minimaalisilla sisäisillä vaurioilla. Jos ihon vastus on alhainen, ihon palovammat ovat lievempiä tai niitä ei ole lainkaan, mutta sisäelimiin voi kulua enemmän sähköenergiaa. Näin ollen ulkoisten palovammojen puuttuminen ei sulje pois sähkötrauman puuttumista, eikä ulkoisten palovammojen vakavuus määrää niiden vakavuutta.

Sisäisten kudosten vauriot riippuvat myös niiden resistanssista ja lisäksi sähkövirran tiheydestä (virta pinta-alayksikköä kohti; energia on keskittyneempää, kun sama virtaus kulkee pienemmän alueen läpi). Jos siis sähköenergiaa tulee käsivarren kautta (pääasiassa pienemmän resistanssin kudosten, kuten lihasten, verisuonten, hermojen, kautta), sähkövirran tiheys nivelissä kasvaa, koska merkittävä osa nivelen poikkileikkauspinta-alasta koostuu suuremman resistanssin kudoksista (esim. luu, jänne), joissa pienemmän resistanssin kudosten tilavuus pienenee. Näin ollen pienemmän resistanssin kudosten (nivelsiteet, jänteet) vauriot ovat selvempiä raajan nivelissä.

Uhrin läpi kulkevan virran (silmukan) suunta määrää, mitkä kehon rakenteet vaurioituvat. Koska vaihtovirta muuttaa jatkuvasti ja täydellisesti suuntaa, yleisesti käytetyt termit "tulo" ja "lähtö" eivät ole täysin sopivia. Termejä "lähde" ja "maa" pidetään tarkimpina. Tyypillinen "lähde" on käsi, jota seuraa pää. Jalka liittyy "maahan". "Kädestä käteen" tai "kädestä jalkaan" -reittiä pitkin kulkeva virta kulkee yleensä sydämen läpi ja voi aiheuttaa rytmihäiriöitä. Tämä virran reitti on vaarallisempi kuin siirtyminen jalasta toiseen. Pään läpi kulkeva virta voi vahingoittaa keskushermostoa.

Sähkökentän voimakkuus. Sähkökentän voimakkuus määrää kudosvaurion laajuuden. Esimerkiksi 20 000 voltin (20 kV) virran johtaminen noin 2 metriä pitkän henkilön pään ja koko kehon läpi luo noin 10 kV/m sähkökentän. Samoin 110 voltin virta, joka kulkee vain 1 cm:n kudoskerroksen läpi (esimerkiksi vauvan huulen läpi), luo 11 kV/m sähkökentän. Tästä syystä pienen kudosmäärän läpi kulkeva pienjännitevirta voi aiheuttaa yhtä vakavia vaurioita kuin suuren kudosmäärän läpi kulkeva suurjännitevirta. Kääntäen, jos jännitettä pidetään ensisijaisesti sähkökentän voimakkuuden sijaan, pienet tai merkityksettömät sähkövammat voidaan luokitella suurjännitevammoiksi. Esimerkiksi sähköisku, jonka henkilö saa hieroessaan jalkaansa matolla talvella, vastaa tuhansien volttien jännitettä.

Sähköiskun patologia

Altistuminen matalajännitteisille sähkökentille aiheuttaa välittömän epämiellyttävän tuntemuksen (samanlaisen kuin sähköisku), mutta johtaa harvoin vakaviin tai peruuttamattomiin vaurioihin. Altistuminen korkeajännitteisille sähkökentille voi aiheuttaa sisäisille kudoksille lämpö- tai sähkökemiallisia vaurioita, joihin voi kuulua hemolyysi, proteiinien koagulaatio, lihasten ja muiden kudosten koagulatiivinen nekroosi, verisuonitukos, nestehukka sekä lihasten ja jänteiden repeämät. Altistuminen korkeajännitteisille sähkökentille voi johtaa massiiviseen turvotukseen, joka ilmenee laskimoiden koagulaation, lihasturvotuksen ja osasto-oireyhtymän kehittymisen seurauksena. Massiivinen turvotus voi myös aiheuttaa hypovolemiaa ja valtimoiden hypotensiota. Lihasten tuhoutuminen voi aiheuttaa rabdomyolyysiä ja myoglobinuriaa. Myoglobinuria, hypovolemia ja valtimoiden hypotensio lisäävät akuutin munuaisten vajaatoiminnan riskiä. Myös elektrolyyttihäiriöt ovat mahdollisia. Elinten toimintahäiriöiden seuraukset eivät aina korreloi tuhoutuneen kudoksen määrän kanssa (esimerkiksi kammiovärinä voi ilmetä suhteellisen vähäisen sydänlihaksen tuhoutumisen taustalla).

Sähköiskun oireet

Palovammat voivat olla iholla jyrkästi rajattuja, vaikka virta tunkeutuisi epäsäännöllisesti syvempään kudokseen. Keskushermostovaurion tai lihashalvauksen vuoksi voi esiintyä vakavia tahattomia lihassupistuksia, kouristuskohtauksia, kammiovärinää tai hengityspysähdys. Aivo- tai ääreishermovauriot voivat aiheuttaa erilaisia neurologisia häiriöitä. Sydänpysähdys on mahdollinen ilman palovammoja kylpyhuoneonnettomuudessa [kun märkä (maadoitettu) henkilö joutuu kosketuksiin 110 V:n verkkovirran kanssa (esim. hiustenkuivaajasta tai radiosta)].

Pienet lapset, jotka purevat tai imeskelevät pitkänomaisia lankoja, voivat saada palovammoja suuhun ja huuliin. Tällaiset palovammat voivat aiheuttaa kosmeettisia epämuodostumia ja heikentää hampaiden, ala- ja yläleuan kasvua. Noin 10 %:lla tällaisista lapsista esiintyy verenvuotoa suun valtimoista ruven irtoamisen jälkeen 5.–10. päivänä.

Sähköisku voi aiheuttaa voimakkaita lihasten supistuksia tai putoamisia (esimerkiksi tikkailta tai katolta), jotka johtavat sijoiltaanmenoihin (sähköisku on yksi harvoista olkapään takaosan sijoiltaanmenon syistä), selkärangan ja muiden luiden murtumiin, sisäelinten vaurioihin ja tajunnan menetykseen.

Sähköiskun diagnosointi ja hoito

Ensinnäkin on välttämätöntä katkaista uhrin yhteys virtalähteeseen. On parasta irrottaa lähde verkosta (käännä kytkintä tai irrota pistoke verkosta). Jos virran nopea katkaiseminen ei ole mahdollista, uhri on vedettävä pois virtalähteestä. Pienjännitevirralla pelastajien on ensin eristettävä itsensä hyvin ja sitten työnnettävä uhri pois virrasta lyömällä tai vetämällä millä tahansa eristävällä materiaalilla (esimerkiksi kangas, kuiva keppi, kumi, nahkavyö).

Varoitus: Jos linjassa saattaa olla korkeajännite, älä yritä irrottaa uhria ennen kuin linja on jännitteetön. Korkeajännitteisten ja matalajännitteisten johtojen erottaminen ei ole aina helppoa, varsinkaan ulkona.

Virrasta vapautettua potilasta tutkitaan sydän- ja/tai hengityspysähdyksen varalta. Tämän jälkeen aloitetaan sokin hoito, joka voi johtua traumasta tai laajoista palovammoista. Alustavan elvytyksen jälkeen potilas tutkitaan perusteellisesti (päästä varpaisiin).

Oireettomilla potilailla, ilman raskautta tai samanaikaista sydänsairautta sekä lyhytaikaisessa altistumisessa kotitaloussähkölle, useimmissa tapauksissa ei ole merkittäviä sisäisiä tai ulkoisia vaurioita ja heidät voidaan lähettää kotiin.

Muilla potilailla on tarpeen selvittää EKG:n, täyden verenkuvan, sydänlihasentsyymien pitoisuuden määrityksen ja yleisen virtsanäytteen (erityisesti myoglobinurian havaitsemiseksi) tarkoituksenmukaisuus. Sydämen toimintaa seurataan 6–12 tunnin ajan potilailla, joilla on rytmihäiriöitä, rintakipua tai muita kliinisiä oireita, jotka viittaavat mahdollisiin sydänsairauksiin; ja mahdollisesti raskaana olevilla naisilla ja potilailla, joilla on sydänsairaus. Tajunnantason alenemisen yhteydessä tehdään tietokonetomografia (TT) tai magneettikuvaus.

Sähköpalovamman aiheuttamaa kipua hoidetaan laskimonsisäisillä opioidikipulääkkeillä, joiden annosta titrataan varoen. Myoglobinuriassa virtsan alkalisointi ja riittävän diureesin ylläpitäminen (noin 100 ml/h aikuisilla ja 1,5 ml/kg tunnissa lapsilla) vähentävät munuaisten vajaatoiminnan riskiä. Palovamman pinta-alaan perustuvat tavanomaiset volumetriset nestekorvausmenetelmät aliarvioivat sähköpalovammojen nestevajauksen, joten niiden käyttö on sopimatonta. Suuren määrän vaurioituneen lihaskudoksen kirurginen puhdistus voi vähentää myoglobinurian aiheuttaman munuaisten vajaatoiminnan riskiä.

Riittävä tetanuksen estohoito ja palovammojen hoito ovat välttämättömiä. Kaikki potilaat, joilla on merkittäviä sähköpalovammoja, tulee ohjata erikoistuneelle palovammayksikölle. Lasten huulten palovammoja sairastavat lapset tulisi arvioida lastenhammaslääkärin tai suukirurgin toimesta, jolla on kokemusta tällaisten vammojen hoidosta.

[ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]

Sähköiskun ehkäisy

Sähkölaitteet, jotka saattavat joutua kosketuksiin kehon kanssa, on eristettävä, maadoitettava ja liitettävä verkkoon, joka on varustettu erityisillä laitteilla sähkölaitteen välittömään irrottamiseen virtalähteestä. Kytkinten käyttö, jotka katkaisevat virtapiirin jo 5 mA:n virranvuodon jälkeen, on tehokkain tapa estää sähköiskuja ja sähkövammoja, ja siksi niitä on käytettävä käytännössä.