研究電氣事故的危害、電生理學和預防需要了解幾個技術和醫學概念。

以下電生物學術語的定義摘自國際電工詞彙（電生物學）（國際電工委員會）（IEC）（891）的第 1979 章。

An 電擊 是由外部電流直接或間接通過身體引起的生理病理學效應。 它包括直接和間接接觸以及單極和雙極電流。

據說遭受電擊的個人——活著的或死去的——都遭受了 電氣化; 期限 電刑 應保留用於隨後死亡的情況。 雷擊 是由閃電引起的致命電擊 (Gourbiere et al. 1994)。

國際勞工組織 (ILO)、歐盟 (EU)、 國際能源生產商和分銷商聯盟 (UNIPEDE)、國際社會保障協會 (ISSA) 和國際電工委員會 TC64 委員會。 各國數據收集技術、保險政策和致命事故定義的差異阻礙了對這些統計數據的解釋。 然而，以下對觸電率的估計是可能的（表 1）。

表 1. 觸電率估計 - 1988 年

^* 根據美國國家消防協會（美國馬薩諸塞州）的數據，這些美國統計數據更多地反映了廣泛的數據收集和法律報告要求，而不是更危險的環境。 美國的統計數據包括因接觸公用事業輸電系統和消費品引起的觸電死亡。 1988 年，消費品導致 290 人死亡（每百萬居民中有 1.2 人死亡）。 1993 年，各種原因導致的觸電死亡人數下降到 550 人（每百萬居民中有 2.1 人死亡）； 38% 與消費品相關（每百萬居民 0.8 人死亡）。

觸電死亡的數量正在緩慢減少，無論是絕對數量還是更引人注目的是，作為電力總消耗的函數。 大約一半的電氣事故源於職業，另一半發生在家中和休閒活動中。 據統計，在法國，1968 年至 1991 年間的平均死亡人數為每年 151 人。 國家健康與醫學研究所 （插入）。

電氣化的物理和病理生理學基礎

電氣專家將電氣接觸分為兩組：直接接觸，涉及與帶電部件的接觸，以及間接接觸，涉及接地接觸。 每一種都需要完全不同的預防措施。

從醫學的角度來看，電流通過身體的路徑是預後和治療的關鍵決定因素。 例如，兒童的嘴與延長線插頭的雙極接觸會導致極其嚴重的口腔灼傷——但如果兒童與地面絕緣良好，則不會導致死亡。

在高壓很常見的職業環境中，攜帶高壓的有源組件與靠得太近的工人之間也可能產生電弧。 特定的工作環境也會影響電氣事故的後果：例如，工人可能會跌倒或在受到其他相對無害的電擊時做出不當行為。

電氣事故可能由工作場所存在的整個電壓範圍引起。 每個工業部門都有自己的一組條件，能夠導致直接、間接、單極、雙極、電弧或感應接觸，並最終導致事故。 雖然描述所有涉及電力的人類活動當然超出了本文的範圍，但提醒讀者以下主要類型的電氣工作是有用的，這些工作已成為第預防：

1. 涉及帶電工作的活動（極其嚴格的協議的應用已成功減少此類工作中的電氣化次數）
2. 涉及在無動力電線上工作的活動，以及
3. 在帶電電線附近進行的活動（這些活動最需要注意，因為它們通常由非電工人員進行）。

病理生理學

焦耳直流定律的所有變量——

W=V x I x t = RI²t

（電流產生的熱量與電阻和電流的平方成正比）——兩者密切相關。 在交流電的情況下，還必須考慮頻率的影響 (Folliot 1982)。

生物體是電導體。 當生物體內的兩點之間存在電位差時，就會發生帶電。 重要的是要強調，電氣事故的危險不僅僅來自於接觸帶電導體，而是來自同時接觸帶電導體和處於不同電位的另一個物體。

電流路徑上的組織和器官可能會受到功能性運動刺激，在某些情況下是不可逆的，或者可能會遭受暫時或永久性傷害，通常是由於燒傷。 這些傷害的程度取決於釋放的能量或通過它們的電量。 因此，電流的傳輸時間對於確定損傷程度至關重要。 （例如，電鰻和鰩魚會產生極不愉快的放電，能夠導致意識喪失。然而，儘管電壓為 600V，電流約為 1A，主體電阻約為 600 歐姆，但這些魚無法誘發意識喪失。致死電擊，因為放電持續時間太短，大約為幾十微秒。）因此，在高電壓（>1,000V）下，死亡通常是由於燒傷的程度。 在較低的電壓下，死亡是電量的函數（問=我 x t), 到達心臟, 由接觸點的類型、位置和麵積決定。

以下各節討論了電氣事故導致的死亡機制、最有效的即時治療方法以及決定傷害嚴重程度的因素——即電阻、強度、電壓、頻率和波形。

工業電氣事故的死亡原因

在極少數情況下，窒息可能是死亡原因。 這可能是由於長時間的隔膜破傷風、與頭部接觸時呼吸中樞受到抑制，或者非常高的電流密度，例如雷擊造成的 (Gourbiere et al. 1994)。 如果可以在三分鐘內提供護理，受害人可能會通過幾口口對口人工呼吸而甦醒。

另一方面，繼發於心室顫動的外周循環衰竭仍然是主要的死亡原因。 這總是在沒有同時進行心臟按摩和口對口人工呼吸的情況下發生。 這些應該教給所有電工的干預措施應該保持到緊急醫療救助到達為止，這幾乎總是需要三分鐘以上。 世界各地的許多電病理學家和工程師研究了心室顫動的原因，以設計更好的被動或主動保護措施（國際電工委員會 1987；1994）。 心肌的隨機去同步化需要特定頻率、強度和傳輸時間的持續電流。 最重要的是，電信號必須在所謂的 心動週期的脆弱期, 對應於心電圖 T 波的開始。

國際電工委員會（1987 年；1994 年）製作了曲線，描述了電流強度和傳輸時間對身體顫動概率（以百分比表示）和體重 70 公斤的健康男性的手足電流路徑的影響。 這些工具適用於 15 至 100 Hz 頻率範圍內的工業電流，目前正在研究更高的頻率。 對於小於 10 毫秒的渡越時間，電信號曲線下的面積是電能的合理近似值。

各種電氣參數的作用

電參數（電流、電壓、電阻、時間、頻率）和波形中的每一個都是傷害的重要決定因素，無論是就其本身而言還是由於它們的相互作用。

已經為交流電以及上面定義的其他條件建立了電流閾值。 帶電過程中的電流強度是未知的，因為它是接觸時組織電阻的函數 (I = V/R), 但通常在大約 1 mA 的水平上是可察覺的。 相對較低的電流會導致肌肉收縮，從而阻止受害者鬆開通電物體。 該電流的閾值是凝結度、接觸面積、接觸壓力和個體差異的函數。 幾乎所有男人以及幾乎所有女人和兒童都可以在高達 6 mA 的電流下放手。 在 10 mA 時，觀察到 98.5% 的男性和 60% 的女性以及 7.5% 的兒童可以放手。 只有 7.5% 的男性，沒有女性或兒童可以在 20mA 時放手。 沒有人可以在 30mA 或更大時放手。

大約 25 mA 的電流可能會導致最強大的呼吸肌隔膜出現破傷風。 如果接觸持續三分鐘，心臟驟停也可能隨之而來。

心室顫動在大約 45 mA 的水平下成為一種危險，成人在接觸 5 秒後的概率為 5%。 在心臟手術期間，不可否認的是一種特殊情況，電流為 20 至 100 × 10 ^{- 6}直接應用於心肌就足以誘發纖維性顫動。 這種心肌敏感性是對電子醫療設備應用嚴格標準的原因。

所有其他事情（V, R，頻率）相等，電流閾值還取決於波形、動物種類、重量、心臟中的電流方向、電流傳輸時間與心動週期的比率、電流到達的心動週期中的點，以及個人因素。

事故涉及的電壓是眾所周知的。 在直接接觸的情況下，心室顫動和燒傷的嚴重程度與電壓成正比，因為

V = RI 和 W = V x I x t

高壓電擊引起的燒傷與許多並發症有關，其中只有一些是可以預測的。 因此，事故受害者必須由知識淵博的專家來照顧。 熱量釋放主要發生在肌肉和神經血管束中。 組織損傷後的血漿滲漏會導致休克，在某些情況下會迅速而劇烈。 對於給定的表面積，電熱灼傷（由電流引起的灼傷）總是比其他類型的灼傷更嚴重。 電熱燒傷既有外部燒傷又有內部燒傷，雖然最初可能不明顯，但會引起血管損傷並產生嚴重的繼發性影響。 這些包括內部狹窄和血栓，由於它們引起的壞死，通常需要截肢。

組織破壞還導致肌紅蛋白等色素蛋白的釋放。 在擠壓傷的受害者中也觀察到這種釋放，儘管在高壓燒傷的受害者中釋放的程度非常顯著。 繼發於缺氧和高鉀血症引起的酸中毒的腎小管中的肌紅蛋白沉澱被認為是無尿的原因。 該理論經實驗證實但未被普遍接受，是建議立即鹼化治療的基礎。 推薦的做法是靜脈內鹼化，這也可以糾正繼發於細胞死亡的低血容量和酸中毒。

在間接接觸的情況下，接觸電壓 （五） 和傳統的電壓限制也必須考慮在內。

接觸電壓是人同時接觸由於絕緣不良而存在電壓差的兩個導體時所承受的電壓。 產生的電流強度取決於人體和外部電路的電阻。 不應允許該電流上升到安全水平以上，也就是說它必須符合安全時間-電流曲線。 在不引起電病理效應的情況下可以無限期耐受的最高接觸電壓稱為 常規電壓限制 或者，更直觀地， 安全電壓。

電氣事故期間電阻的實際值是未知的。 串聯電阻的變化——例如，衣服和鞋子——可以解釋在表面上類似的電氣事故中觀察到的大部分變化，但對涉及雙極接觸和高壓電氣化的事故結果影響很小。 在涉及交流電的情況下，電容和電感現象的影響必須添加到基於電壓和電流的標準計算中 (R=V/I).

人體的電阻是皮膚電阻的總和 （R） 在兩個接觸點和身體的內阻 （R）. 皮膚電阻隨環境因素而變化，正如 Biegelmeir（國際電工委員會 1987 年；1994 年）指出的那樣，皮膚電阻部分是接觸電壓的函數。 壓力、接觸面積、接觸點的皮膚狀態以及個體因素等其他因素也會影響阻力。 因此，試圖根據皮膚抵抗力的估計來採取預防措施是不現實的。 相反，預防應該基於使設備和程序適應人類，而不是相反。 為了簡化問題，IEC 定義了四種類型的環境——乾燥、潮濕、濕潤和浸泡——並定義了對每種情況下的預防活動規劃有用的參數。

導致電氣事故的電信號的頻率是眾所周知的。 在歐洲，它幾乎總是 50 赫茲，而在美洲，它通常是 60 赫茲。 在極少數涉及德國、奧地利和瑞士等國家的鐵路的情況下，它可能是 16 ²/₃ 赫茲，理論上代表強直發作和心室顫動的更大風險的頻率。 應該記住，顫動不是肌肉反應，而是由重複刺激引起的，最大靈敏度約為 10 Hz。 這解釋了為什麼對於給定電壓，極低頻交流電在燒傷以外的其他影響方面被認為比直流電危險三到五倍。

前面描述的閾值與電流頻率成正比。 因此，在 10 kHz 時，檢測閾值高十倍。 IEC 正在研究針對 1,000 Hz 以上頻率修訂的纖顫危險曲線（International Electrotechnical Commission 1994）。

超過一定頻率後，控制電流滲入人體的物理定律就會完全改變。 與釋放能量相關的熱效應成為主要效應，因為電容和電感現像開始占主導地位。

導致電氣事故的電信號的波形通常是已知的。 在涉及接觸電容器或半導體的事故中，它可能是傷害的重要決定因素。

觸電臨床研究

傳統上，電氣化分為低電壓（50 至 1,000 V）和高電壓（>1,000 V）電壓事件。

低電壓是一種熟悉的、實際上無處不在的危險和衝擊，因為它在家庭、休閒、農業和醫院環境以及工業中都會遇到。

回顧低壓觸電的範圍，從最輕微到最嚴重，我們必須從不復雜的觸電開始。 在這些情況下，受害者能夠自行擺脫傷害，保持意識並保持正常通風。 心臟影響僅限於伴有或不伴有輕微心電圖異常的單純竇性心動過速。 儘管此類事故的後果相對較小，但心電圖檢查仍然是一種適當的醫療和醫療法律預防措施。 這些潛在的嚴重事件的技術調查被認為是對臨床檢查的補充（Gilet 和 Choquet 1990）。

涉及更強和更持久的電接觸電擊的電擊受害者可能會感到不安或失去知覺，但或多或​​少會很快完全恢復； 治療加速康復。 檢查通常會發現神經肌肉張力亢進、高反射通氣問題和充血，最後一種情況通常繼發於口咽阻塞。 心血管疾病繼發於缺氧或缺氧，或者可能表現為心動過速、高血壓，在某些情況下甚至會出現梗塞。 患有這些疾病的患者需要住院治療。

偶爾會在接觸後幾秒鐘內失去知覺的受害者出現蒼白或紫紺、停止呼吸、幾乎無法察覺脈搏並表現出急性腦損傷的瞳孔散大。 雖然通常是由於心室顫動，但這種明顯死亡的確切發病機制是無關緊要的。 重要的一點是迅速開始明確的治療，因為一段時間以來人們就知道這種臨床狀態永遠不會導致實際死亡。 這些電擊病例的預後——完全康復是可能的——取決於急救的速度和質量。 據統計，這很可能由非醫務人員執行，因此需要對所有電工進行基本干預培訓，以確保生存。

在明顯死亡的情況下，必須優先進行緊急治療。 然而，在其他情況下，必須注意暴力破傷風、跌倒或受害人從空中投射造成的多重創傷。 一旦危及生命的直接危險得到解決，就應處理創傷和燒傷，包括由低壓接觸引起的創傷和燒傷。

涉及高壓的事故會導致嚴重的燒傷，就像低壓事故所描述的那樣。 電能向熱的轉換發生在內部和外部。 在電力公司 EDF-GDF 的醫療部門對法國電力事故進行的一項研究中，幾乎 80% 的受害者被燒傷。 這些可以分為四組：

1. 電弧燒傷，通常涉及裸露的皮膚，在某些情況下並發於燃燒的衣服造成的燒傷
2. 由高壓接觸引起的多處、廣泛和深度的電熱灼傷
3. 經典燒傷，由燃燒的衣服和燃燒物質的噴射引起，以及
4. 混合燒傷，由電弧、燃燒和電流引起。

根據事故的具體情況，按要求進行後續和補充檢查。 用於建立預後或用於醫學法律目的的策略當然取決於觀察到的或預期的並發症的性質。 在高壓電氣化 (Folliot 1982) 和雷擊 (Gourbiere et al. 1994) 中，酶學以及色素蛋白和凝血參數的分析是必不可少的。

電擊傷的恢復過程很可能會受到早期或晚期並發症的影響，尤其是那些涉及心血管、神經和腎臟系統的並發症。 這些並發症本身就足以讓高壓電受害者住院治療。 一些並發症可能會留下功能或美容後遺症。

如果電流路徑使得大量電流到達心臟，就會出現心血管並發症。 在存在或不存在臨床相關性的情況下，最常觀察到的和最良性的這些是功能障礙。 心律失常——竇性心動過速、期前收縮、撲動和房顫（按此順序）——是最常見的心電圖異常，可能會留下永久性後遺症。 傳導障礙更為罕見，並且在沒有既往心電圖的情況下很難與觸電事故相關聯。

心力衰竭、瓣膜損傷和心肌燒傷等更嚴重的疾病也有報導，但即使在高壓事故的受害者中也很少見。 明確的心絞痛甚至梗死病例也有報導。

在高壓電化後的一周內可能會觀察到外周血管損傷。 已經提出了幾種致病機制：動脈痙攣、電流對血管中層和肌肉層的作用以及血液凝固參數的改變。

可能會出現多種神經系統並發症。 最早出現的是中風，無論受害者最初是否經歷過意識喪失。 這些並發症的生理病理學涉及顱外傷（應確定其存在）、電流對頭部的直接影響或腦血流的改變和遲發性腦水腫的誘發。 此外，外傷或電流的直接作用可能導致髓質和繼發性外周並發症。

感覺障礙涉及眼睛和聽覺前庭或耳蝸系統。 重要的是盡快檢查角膜、晶狀體和眼底，並跟踪電弧和直接頭部接觸的受害者以了解延遲影響。 白內障可能會在幾個月的無症狀期後發展。 前庭功能紊亂和聽力損失主要是由於爆炸效應以及通過電話線傳輸的雷擊受害者的電擊創傷（Gourbiere 等人，1994 年）。

移動急救實踐的改進大大降低了高壓電受害者腎臟並發症的發生率，尤其是少尿症。 早期和仔細的補液和靜脈內鹼化是嚴重燒傷患者的首選治療方法。 已經報導了一些蛋白尿和持續性鏡下血尿的病例。

臨床肖像和診斷問題

電擊的臨床特徵因電的工業應用的多樣性以及電的醫療應用的頻率和種類的增加而變得複雜。 然而，長期以來，電氣事故完全是由雷擊引起的 (Gourbiere et al. 1994)。 雷擊可能涉及相當大的電量：三分之一的雷擊受害者死亡。 雷擊的影響（燒傷和明顯的死亡）與工業用電造成的影響相當，可歸因於電擊、電能轉化為熱能、爆炸效應和閃電的電氣特性。

雷擊在男性中的發生率是女性的三倍。 這反映了不同雷電風險的工作模式。

接觸電手術刀的接地金屬表面導致的燒傷是在醫源性電氣化受害者中觀察到的最常見的影響。 電子醫療設備中可接受的漏電流大小因設備而異。 至少，應遵循製造商的規格和使用建議。

作為本節的總結，我們想討論涉及孕婦的電擊特例。 這可能導致孕婦、胎兒或兩者死亡。 在一個值得注意的案例中，一個活胎兒在其母親因 15 V 電擊觸電死亡後 220 分鐘成功通過剖腹產分娩（Folliot 1982）。

電擊致流產的病理生理機制有待進一步研究。 它是由受電壓梯度影響的胚胎心臟管中的傳導障礙引起的，還是由繼發於血管收縮的胎盤撕裂引起的？

像這種幸好罕見的電氣事故的發生是要求通知所有因電引起的傷害案例的另一個原因。

陽性和法醫診斷

發生電擊的情況通常足夠清楚，可以進行明確的病因學診斷。 然而，情況並非總是如此，即使在工業環境中也是如此。

電擊後循環衰竭的診斷極其重要，因為它要求旁觀者在電流被切斷後立即開始基本的急救。 沒有脈搏的呼吸停止是開始心臟按摩和口對口人工呼吸的絕對指徵。 以前，這些僅在出現瞳孔散大（瞳孔擴大）時執行，這是急性腦損傷的診斷標誌。 然而，目前的做法是一旦不再檢測到脈搏就開始這些干預。

由於心室顫動導致的意識喪失可能需要幾秒鐘的時間才能發展，因此受害者可以遠離導致事故的設備。 這可能具有一定的醫學法律意義——例如，當發現一名事故受害者距離配電櫃或其他電壓源數米而沒有電擊痕跡時。

不能過分強調沒有電灼傷並不排除觸電的可能性。 如果在電氣環境中或能夠產生危險電壓的設備附近發現受試者的屍檢顯示沒有明顯的 Jelinek 損傷並且沒有明顯的死亡跡象，則應考慮觸電。

如果在室外發現屍體，則通過排除法診斷為雷擊。 應在身體周圍 50 米半徑範圍內尋找雷擊跡象。 維也納電病理學博物館 (Museum of Electropathology of Vienna) 舉辦了一場引人注目的此類標誌展覽，包括碳化植被和玻璃化沙子。 受害者佩戴的金屬物品可能會熔化。

儘管通過電氣方式自殺在行業中仍然很少見，但由於共同疏忽導致的死亡仍然是一個可悲的現實。 在非標準場地尤其如此，尤其是那些涉及在苛刻條件下安裝和運行臨時電氣設施的場地。

考慮到“預防和標準”一文中描述的有效預防措施的可用性，電氣事故理應不再發生。

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