tema 2 efectos fisiologicos de la electricidad

Tema2: EFECTOS FISIOLOGICOS DE LA CORRIENTE ELECTRICA

Los accidentes elctricosprovocan trastornos gravesen el organismo, talescomo quemaduras severas,desarreglos del sistemanervioso, parlisis delsistema respiratorio y,como consecuencia, asfixia,parlisis del corazn yposiblemente la muerte.


Se puede deducir fcilmente que el uso de la energaelctrica conlleva una proporcin de riesgo notoriamenteinferior a la del uso de otras formas de energa u otro tipo deactividades, con la natural salvedad de que se adopten lasdebidas precauciones para proteger a las personas y el medioambiente, pero a su vez la gravedad de los daos que ellapuede provocar en caso de accidente es notoriamente alta.

Entre los accidentes con circulacin de corriente elctrica a travsdel cuerpo se encuentran los siguientes:

Lesin traumtica por cadas

Lesin traumtica por contracciones musculares violentas

Muerte por fibrilacin ventricular

Lesiones o muertes provocadas por quemaduras internas

Muerte o lesiones permanentes provocadas por accin txica dequemaduras

Lesiones permanentes por deterioro del tejido nervioso

Lesiones o muerte por efecto electroltico debido al corte decorriente continua.


Entre los accidentes en los que no hay circulacin de corriente atravs del cuerpo se anotan los siguientes:

Quemaduras provocadas por proyeccin de materiales fundidos

Quemaduras por accin de un arco elctrico, sea por contactodirecto o por radiacin.

Lesin o muerte provocada por inflamacin de equipos deinterrupcin; puesta en marcha fuera de tiempo de mquinas uotros similares.

Lesin o muerte provocada por inflamacin o explosin delquidos voltiles o de explosivos, debido a chispas elctricas.


Leyes fsicas y conceptos de circuitos Los seres vivos y en particularel cuerpo humano reaccionan cuando son sometidos a descargaselctricas. Este fenmeno fue estudiado ampliamente por LuigiGalvani, cuando realizo una serie de experimentos con ancas derana; usando la pila elctrica inventada por Alejandro Volta.

En nuestro cuerpo se cumplen las mismas leyes fsicas de los circuitos elctricos, stas son:


En nuestro cuerpo se cumplen las mismas leyes fsicas de los circuitos elctricos, stas son:

Ley de Ohm: En unaresistencia al paso de lacorriente elctrica,sometida a una diferenciade potencial, laintensidad de la corrienteelctrica es directamenteproporcional a la tensine inversamente al valorde la resistencia:

Ley de Watt: La potenciaelctrica, es el trabajoproducido por unaresistencia debida a lacirculacin por ella deuna corriente elctrica,esta potencia esdirectamenteproporcional a la tensiny a la intensidad de lacorriente

Ley de Joule: Cuandouna corriente circula atravs de unaresistencia esta secalienta y disipa unaenerga que esdirectamenteproporcional a lapotencia elctrica y altiempo que permanecela circulacin de lacorriente


Porque un pjaro que se apoyasobre un conductor sin aislamientoy energizado, no se electrocuta?El pjaro no es electrocutadoporque sus puntos de contactoestn sobre el mismo conductor yno existe una diferencia depotencial entre sus patas; es ms,se puede decir que si el pjaro separa sobre la lnea es porque notiene ninguna sensacin elctrica.


FACTORES QUE INFLUYEN EN EL EFECTO ELCTRICO El efecto de la corriente elctrica sobre el cuerpo humano depende de una serie de factores o variables, entre los cuales cabe destacar, en orden de importancia

Intensidad de la corriente Duracin del contacto elctrico Resistencia elctrica del cuerpo humano Tensin aplicada Frecuencia de la corriente Recorrido de la corriente a travs del cuerpo humano


Intensidad de la corrienteEs uno de los factores que ms inciden en los efectos ylesiones ocasionados por el accidente elctrico. Estosvalores dependen de cada persona y del tipo de corriente(ca y cc), por ello se definen valores estadsticos de formaque sean vlidos para un determinado porcentaje de lapoblacin normal.


Duracin del contacto elctrico:Junto con la intensidad es el factorque ms influye en el resultado delaccidente. Lgicamente cuantomenor sea el tiempo de contactomenores sern los efectos que seproducen para un mismo valor dela corriente. Por ejemplo, encorriente alterna y conintensidades inferiores a 100 mA,la fibrilacin puede producirse si eltiempo de exposicin es superior a500 ms.


Resistencia del cuerpo humano: Elcuerpo humano presenta unaresistencia al paso de la corrienteelctrica normalmente elevada,aunque esta depende de variosfactores sobre todo del estado dela piel; as una piel seca ofreceralta resistencia, mientras que unapiel hmeda ofrece bajaresistencia, la piel herida tambinofrece baja resistencia permitiendoque la corriente fluya fcilmentepor el torrente sanguneo y losotros tejidos orgnicos.


El recorrido de la corrienteelctrica por el cuerpo humanosiempre busca el camino demnima resistencia. Puede afectar adistintos rganos vitales y centrosnerviosos, produciendo undeterioro ms o menos importantede los mismos. La gravedad delchoque elctrico depende de losrganos y centros nerviososafectados, del nmero de stos ydel grado de destruccin causada.


En un accidente elctrico, existeuna relacin inversamenteproporcional entre la intensidad dela corriente que pasa por el cuerpohumano y la resistencia que steofrezca, para una tensin dada; esdecir, cuanto mayor sea laresistencia del cuerpo, menor serla corriente y as la gravedad de laslesiones.


Ejercicio: Empleando la ley de ohm paradeterminar si la corriente que circula por elcuerpo, en caso de una accidente, puedeocasionar algn efecto en la salud o no.Imagnese una situacin hipottica:Un trabajador est operando una mquina enmalas condiciones y accidentalmente entra encontacto con un cable con tensin de 120 vac. Sila piel del trabajador est seca, va a funcionarcomo un buen aislante por lo que puede teneruna resistencia cercana a los 600 K.Para esta situacin, se obtiene un valor decorriente igual a?:


Ejercicio: Empleando la ley de ohm paradeterminar si la corriente que circula por elcuerpo, en caso de una accidente, puedeocasionar algn efecto en la salud o no.Imagnese una situacin hipottica:Un trabajador est operando una mquina enmalas condiciones y accidentalmente entra encontacto con un cable con tensin de 120 vac. Sila piel del trabajador est seca, va a funcionarcomo un buen aislante por lo que puede teneruna resistencia cercana a los 600 K.Para esta situacin, se obtiene un valor decorriente igual a?:

a) 10 mAb) 0,2 Amperiosc) No se puede calculard) 0,2 mA


Respuesta:

i = V/R

i = 120 VAC / 600000 ohmios

i = 0.0002 Amperios

I = 0,2 miliamperios (mA)

a) 10 mAb) 0,2 Amperiosc) No se puede calculard) 0,2 mA

I = Intensidad o corriente en Amperios (A)V = Voltaje en Voltios (v)R = Resistencia en Ohmios ()


Encuentre el valor que hacefalta en la siguiente tabla paracada caso, utilizando la ley deohm:

I = Intensidad o corriente en Amperios (A)V = Voltaje en Voltios (v)R = Resistencia en Ohmios ()

intensidad Voltaje Resistencia

20mA 240 vac ?

0,2 A ? 1K

? 24 vdc 10 Ohm

15 A ? 200 Ohm

100 mA 120 vac ?

? 12 vdc 24


Retomando el ejercicio del trabajador, 0,2 mA probablemente nisiquiera van a ser notados pero en el caso de que el trabajadorest sudando, transpirando u otra humedad (lluvia etc.), laresistencia se reduce significativamente a un valor aproximadode 500 ohmios. Por lo tanto, el clculo de la corriente es elsiguiente:

Concluya Usted: que pasar ahora con el trabajador de la historia?


A continuacin se presentan algunos valores aproximados deresistencias ponderadas ofrecidas por el cuerpo humano:

Lo anterior significa que si la piel est seca la resistencia es alta,pero si est hmeda la resistencia es baja. Por lo tanto la corrientees inversamente proporcional a la resistencia y como consecuenciapasar ms cantidad de corriente a travs de nuestro cuerpo cuandoest hmedo.


La resistencia del cuerpo humano tambin depende de otros factores tales como:

Del estado anmico de la persona: mal estado de nimo = Resistencia baja

Si la persona est bajo el efecto del alcohol: Alcohol = Resistencia baja

Si la persona esta enguayabada:Guayabo = Resistencia baja


La proteccin de la piel decrece rpidamente al aumentar el voltaje;las corrientes producidas por altos niveles de voltaje a frecuenciasindustriales (60 Hz en Colombia) suelen producir contraccionesmusculares severas, que le provocan a la victima la prdida del controlmuscular. En la siguiente tabla, se indican unos valores de laimpedancia total del cuerpo humano en funcin de la tensin decontacto, tanto para corriente alterna y continua, respectivamente.


Tensin o voltaje aplicado: El voltaje como tal no es peligrosa pero,en caso de resistencias bajas, ocasiona el paso una intensidadelevada y por tanto, muy peligrosa.

El valor lmite de la tensin de seguridad debe ser tal que aplicada alcuerpo humano, proporcione un valor de intensidad que no supongariesgos para el individuo.


Recorrido de la corriente a travs del cuerpo Cuando unapersona forma parte de un circuito elctrico, la corriente quecircula por ella hace que experimente un choque elctrico. Losfenmenos fisiolgicos no son iguales para todas las personas,estn determinados por el nivel de corriente a travs delcuerpo humano, el estado de la piel en contacto, el tiempo deduracin de la corriente, la frecuencia de la fuente de energa yla parte del cuerpo afectada.


La gravedad del accidente dependedel recorrido de la corriente a travsdel cuerpo. Una trayectoria de mayorlongitud tendr, en principio, mayorresistencia y por tanto menorintensidad; sin embargo, puedeatravesar rganos vitales (corazn,pulmones, hgado, etc.) provocandolesiones mucho ms graves. Aquellosrecorridos que atraviesan el trax o lacabeza ocasionan los mayores daos.


Existen estudios que muestran los efectos de la intensidad enfuncin del tiempo de aplicacin y del recorrido desde manoizquierda a los dos pies. Para otros trayectos se aplica elllamado factor de corriente de corazn F, que permitecalcular la equivalencia del riesgo de las corrientes queteniendo recorridos diferentes atraviesan el cuerpo humano.El factor de corriente del corazn se muestra en la siguientefigura y en la siguiente tabla:


Ejemplo:


EFECTOS DE LA CORRIENTE ELCTRICA A TRAVS DEL CUERPO

HUMANO


Efectos fsicos inmediatos Las consecuencias del paso dela corriente por el cuerpo pueden ocasionar desdelesiones fsicas secundarias (golpes, cadas, etc.), hasta lamuerte por fibrilacin ventricular. Una persona seelectriza cuando la corriente elctrica circula por sucuerpo, es decir, cuando la persona forma parte delcircuito elctrico, pudiendo, al menos, distinguir dospuntos de contacto: uno de entrada y otro de salida de lacorriente. La electrocucin se produce cuando dichapersona fallece debido al paso de la corriente por sucuerpo.


Las lesiones cardacas (arritmias, fibrilacin ventricular,paro cardiaco) ocurren con mayor frecuencia cuando elpunto de entrada es una mano y el de salida es la otra; laslesiones de rganos y vsceras internas, ocurren cuandolos puntos de entrada y salida estn ubicados en el tronco;las del sistema nervioso central cuando el punto deentrada est en la cabeza. El dao renal, puede ocurrircomo lesin directa o indirecta (ms frecuentemente quepuede provocar grandes destrucciones musculares y deglbulos rojos).


Paro cardaco se produce cuando la corriente pasa por elcorazn y su efecto en el organismo se traduce en un parocirculatorio por parada cardaca.

Tetanizacin o contraccin muscular, entendemos como elmovimiento incontrolado de los msculos debido a laaccin de la corriente elctrica, con prdida de control enbrazos y piernas. Cuando sucede la persona queda sujetaal elemento que transmita la tensin y es incapaz desoltarse por s sola. Normalmente este efecto se producecuando se superan los 10 mA.


La fibrilacin ventricular se produce cuando la corriente pasa porel corazn y su efecto en el organismo se traduce en un parocirculatorio por rotura del ritmo cardaco. El corazn, al funcionarde forma no coordinadamente, no puede bombear sangre a losdiferentes tejidos del cuerpo humano. Ello es particularmentegrave en los tejidos del cerebro donde es imprescindible unaoxigenacin contina de los mismos por la sangre. Si el coraznfibrila el cerebro no puede mandar las acciones directoras sobrerganos vitales del cuerpo, producindose unas lesiones quepueden llegar a ser irreversibles, dependiendo del tiempo queest el corazn fibrilando.


Si se logra la recuperacin del individuo lesionado, no suelenquedar secuelas permanentes. Para lograr dicha recuperacin, hayque conseguir la reanimacin cardaca y respiratoria del afectadoen los primeros minutos posteriores al accidente. Se presenta conintensidades del orden de 100 mA y es reversible si el tiempo escontacto es inferior a 0.1 segundo.

La fibrilacin se produce cuando el choque elctrico tiene unaduracin superior a 0.15 segundos, el 20% de la duracin total delciclo cardaco medio del hombre, que es de 0.75 segundos.


La asfixia se produce cuando el paso de la corriente afecta alcentro nervioso que regula la funcin respiratoria, ocasionando elparo respiratorio. Los pulmones no tienen capacidad para aceptaraire ni para expulsarlo. Este efecto se produce a partir de 25-30mA.

Las Quemaduras son lesiones que producen alteracionesorgnicas de intensidad variable. Van desde dao a nivel general osistmico que generan muerte y disfuncin celular, hastaalteraciones locales que estn determinadas por el tipo de heridaque provocan y la forma en que el proceso de cicatrizacinresponde a la lesin.


Clnicamente pueden resultar tres tipos de lesiones en la pieldebido a quemaduras elctricas:

Quemaduras de contacto en los puntos de entrada y salida. Quemaduras producidas por el arco elctrico que ocurre

cuando la corriente brinca entre dos superficies contiguascargadas, especialmente en reas de flexin tales como lamueca, el codo, axila y

Quemaduras producidas por la ignicin de la ropa, producenhumo y gases txicos que puedan causar lesiones graves deltracto respiratorio por inhalacin de humo y gases.


Ejercicio:

Desarrolle la gua propuesta en clase:

Nervioso (fibrilacin).

Xxxx xxxx xxxx

Qumico (electrlisis).

Xxxx xxxx xxxx

Calrico (necrosis tisular).

Xxxx xxxx xxxx

Otros efectos fisiolgicos.

Xxxx xxxx xxxx

Magnitud de la corriente.

Xxxx xxxx xxxx

Valor de la resistencia (en OHMS).

Xxxx xxxx xxxx

tema 2 efectos fisiologicos de la electricidad

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