Senda inn spurningu
Sólin Sólin Rís 07:26 • sest 19:46 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 08:03 • Sest 19:28 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 06:11 • Síðdegis: 18:32 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 00:02 • Síðdegis: 12:28 í Reykjavík
Visit the English version

Flokkun:

Náttúruvísindi og verkfræði Eðlisfræði: í daglegu lífi

Hvernig drepur rafstraumur lifandi vef?

Gunnlaugur Geirsson (1940-2022)

Rafstraumur getur bæði valdið minniháttar skaða í lifandi vefjum og einnig verið banvænn. Þegar straumur hleypur gegnum líkamann myndast hiti og staðbundin skemmd verður í vefjum sem er í raun brunadrep. Raflost, það er að segja mikill straumur í snöggu höggi af völdum háspennu, getur líka orðið mönnum að fjörtjóni. Hvort heldur um er að ræða aftöku í rafmagnsstólnum, lost af eldingu eða rafstuð úr leiðslu eða biluðu rafmagnstæki, þá er það rafstraumurinn eftir líkamsvefjunum sem veldur skaðanum og getur leitt til dauða við ákveðin skilyrði. Til þess að svo verði þarf líkaminn að verða hluti straumrásar úr leiðara í leiðara eða í jörð. Þetta er útskýrt frekar á Vísindavefnum í svari við spurningunni Hvers vegna geta fuglar setið á háspennuvír án þess að fá raflost?

Rafstraumsskaði í vefjum verður með ýmsum tilbrigðum eftir kringumstæðum. Skaðinn ræðst einkum af straumstyrk, stærð snertiflatar, eðli straumsins (riðstraumur eða jafnstraumur), lengd tímans sem straumurinn varir og leið hans gegnum líkamann. Straumstyrkurinn ákvarðast síðan af spennunni milli staðanna þar sem straumurinn fer inn í líkamann og út úr honum. Ólíklegt er að spenna sem er minni en um það bil 20 volt valdi skemmdum en 220 voltin sem algeng eru í húsum geta valdið skaða. Ekki er þó alveg sama hver spennugjafinn er því að straumurinn verður mestur ef innra viðnám hans er lítið eins og yfirleitt er í spennugjöfum sem ætlað er að skila miklu afli eða afköstum. Einnig verður straumurinn meiri ef húðin er rök því að þá verður hann fyrir minna viðnámi á leið sinni inn í húðina og út úr henni.

Tvær ástæður eru einkum til þess að riðstraumur er skaðlegri en jafnstraumur miðað við sömu spennu, og byggjast báðar á því að í riðstraumnum sveiflast rafhleðslan fram og aftur í stað þess að berast stöðugt í sömu átt. Í fyrsta lagi getur riðstraumurinn inni í líkamanum orðið meiri en ella af því að rafhleðslur myndast á víxl innan við húðina í stað þess að fara gegnum hana. Í öðru lagi hafa sveiflur riðstraumsins meiri truflandi áhrif á taugaboð og heilastarfsemi en jafnstraumur.



Í nágrannalöndum okkar er það vel þekkt að dauðsföll geti orðið vegna eldingar sem slær niður.

Straumurinn hefur brunaáhrif á líffæri sem hitna við það að taka við varmaorkunni á sama hátt og ýmsir hlutir í umhverfi okkar hitna þegar rafstraumur fer um þá. Mesta hættan tengist þó því að starfsemi lífsnauðsynlegra vefja byggist á rafvirkni, það er að segja einhvers konar rafstraumi eða rafboðum. Þetta á meðal annars við um taugavef og hjartavöðva sem geta truflast af framandi rafstraumi og stöðvun á starfsemi þeirra valdið dauða. Þetta á ekki síst við um riðstraum eins og áður er sagt. Ef um háspennu er að ræða (til dæmis meiri en 1000 volt) getur straumurinn haft áhrif á heilastarfsemi og valdið öndunarlömun. Rafstraumur sem leiðir eftir handlegg í brjóstkassann á leið niður eftir ganglim og í jörð getur truflað hjartað og valdið hjartsláttaróreglu og leitt þannig til dauða.

Skaðinn þar sem rafstraumurinn fer í gegnum hörund sést sem gráhvítir blettir á yfirborði húðarinnar og einnig vottar fyrir roða. Fölvinn er vegna æðaskemmdar sem orðið hefur við hitamyndun þegar straumurinn fór gegnum húðina. Í húðinni mætir hann yfirleitt mestu viðnámi á leið sinni og þess vegna myndast þar mestur varmi og hitun verður mest. Nánar tiltekið verða vefjaskemmdir af völdum hita af því að eggjahvítuefnin sem eru meginuppistaðan í frumum líkamans hlaupa í kökk í stað þess að vera í upplausn í fryminu. Frumurnar sem þannig skemmast deyja og mynda skorpu sem hreytist af eftir nokkurn tíma. Eftir situr sár sem getur leitt til óásjálegrar örmyndunar sem kallar á lýtaaðgerðir ef sárið er til dæmis í andliti. För rafstraums í blóðríkum vefjum undir húðinni er hins vegar greið og skemmdir þar eru fátíðar nema við mikinn straumstyrk.

Miðað við hina miklu notkun rafmagns í lífi okkar og starfi verða slys af völdum þess að teljast blessunarlega fátíð. Rafmagnsslys verða oftast á vinnustöðum og heimilum en hér á landi hafa ekki orðið dauðsföll vegna eldingar sem slær niður þótt slíkt sé vel þekkt í nágrannalöndum okkar.

Sérstaklega er ástæða til þess að vara við því að börn stingi „rafmagnsgjafa“ í munn sér. Rök og þunn þekja varanna er góður leiðari og rafbruni getur orðið umtalsverður með örvefsmyndun. Af þessum ástæðum er sérstök ástæða til að fara varlega með rafmagn í umhverfi barna.

Vísindavefurinn þakkar eðlisfræðingunum Þorsteini Vilhjálmssyni og Ara Ólafssyni yfirlestur og góðar ábendingar.

Þeir sem vilja fræðast meira um rafmagn er bent á að lesa svör við spurningunum:Mynd: Pollock´s Lightning Photos

Höfundur

Gunnlaugur Geirsson (1940-2022)

prófessor emeritus í réttarlæknisfræði við HÍ

Útgáfudagur

19.10.2004

Spyrjandi

Sigurður Sigurðarsson

Efnisorð

Tilvísun

Gunnlaugur Geirsson (1940-2022). „Hvernig drepur rafstraumur lifandi vef?“ Vísindavefurinn, 19. október 2004. Sótt 21. mars 2023. http://visindavefur.is/svar.php?id=4564.

Gunnlaugur Geirsson (1940-2022). (2004, 19. október). Hvernig drepur rafstraumur lifandi vef? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=4564

Gunnlaugur Geirsson (1940-2022). „Hvernig drepur rafstraumur lifandi vef?“ Vísindavefurinn. 19. okt. 2004. Vefsíða. 21. mar. 2023. <http://visindavefur.is/svar.php?id=4564>.

Chicago | APA | MLA

Þessi síða notar vafrakökur Nánari upplýsingar

Ég samþykki
Spyrja

Sendu inn spurningu LeiðbeiningarTil baka

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Senda grein til vinar

=

Hvernig drepur rafstraumur lifandi vef?
Rafstraumur getur bæði valdið minniháttar skaða í lifandi vefjum og einnig verið banvænn. Þegar straumur hleypur gegnum líkamann myndast hiti og staðbundin skemmd verður í vefjum sem er í raun brunadrep. Raflost, það er að segja mikill straumur í snöggu höggi af völdum háspennu, getur líka orðið mönnum að fjörtjóni. Hvort heldur um er að ræða aftöku í rafmagnsstólnum, lost af eldingu eða rafstuð úr leiðslu eða biluðu rafmagnstæki, þá er það rafstraumurinn eftir líkamsvefjunum sem veldur skaðanum og getur leitt til dauða við ákveðin skilyrði. Til þess að svo verði þarf líkaminn að verða hluti straumrásar úr leiðara í leiðara eða í jörð. Þetta er útskýrt frekar á Vísindavefnum í svari við spurningunni Hvers vegna geta fuglar setið á háspennuvír án þess að fá raflost?

Rafstraumsskaði í vefjum verður með ýmsum tilbrigðum eftir kringumstæðum. Skaðinn ræðst einkum af straumstyrk, stærð snertiflatar, eðli straumsins (riðstraumur eða jafnstraumur), lengd tímans sem straumurinn varir og leið hans gegnum líkamann. Straumstyrkurinn ákvarðast síðan af spennunni milli staðanna þar sem straumurinn fer inn í líkamann og út úr honum. Ólíklegt er að spenna sem er minni en um það bil 20 volt valdi skemmdum en 220 voltin sem algeng eru í húsum geta valdið skaða. Ekki er þó alveg sama hver spennugjafinn er því að straumurinn verður mestur ef innra viðnám hans er lítið eins og yfirleitt er í spennugjöfum sem ætlað er að skila miklu afli eða afköstum. Einnig verður straumurinn meiri ef húðin er rök því að þá verður hann fyrir minna viðnámi á leið sinni inn í húðina og út úr henni.

Tvær ástæður eru einkum til þess að riðstraumur er skaðlegri en jafnstraumur miðað við sömu spennu, og byggjast báðar á því að í riðstraumnum sveiflast rafhleðslan fram og aftur í stað þess að berast stöðugt í sömu átt. Í fyrsta lagi getur riðstraumurinn inni í líkamanum orðið meiri en ella af því að rafhleðslur myndast á víxl innan við húðina í stað þess að fara gegnum hana. Í öðru lagi hafa sveiflur riðstraumsins meiri truflandi áhrif á taugaboð og heilastarfsemi en jafnstraumur.



Í nágrannalöndum okkar er það vel þekkt að dauðsföll geti orðið vegna eldingar sem slær niður.

Straumurinn hefur brunaáhrif á líffæri sem hitna við það að taka við varmaorkunni á sama hátt og ýmsir hlutir í umhverfi okkar hitna þegar rafstraumur fer um þá. Mesta hættan tengist þó því að starfsemi lífsnauðsynlegra vefja byggist á rafvirkni, það er að segja einhvers konar rafstraumi eða rafboðum. Þetta á meðal annars við um taugavef og hjartavöðva sem geta truflast af framandi rafstraumi og stöðvun á starfsemi þeirra valdið dauða. Þetta á ekki síst við um riðstraum eins og áður er sagt. Ef um háspennu er að ræða (til dæmis meiri en 1000 volt) getur straumurinn haft áhrif á heilastarfsemi og valdið öndunarlömun. Rafstraumur sem leiðir eftir handlegg í brjóstkassann á leið niður eftir ganglim og í jörð getur truflað hjartað og valdið hjartsláttaróreglu og leitt þannig til dauða.

Skaðinn þar sem rafstraumurinn fer í gegnum hörund sést sem gráhvítir blettir á yfirborði húðarinnar og einnig vottar fyrir roða. Fölvinn er vegna æðaskemmdar sem orðið hefur við hitamyndun þegar straumurinn fór gegnum húðina. Í húðinni mætir hann yfirleitt mestu viðnámi á leið sinni og þess vegna myndast þar mestur varmi og hitun verður mest. Nánar tiltekið verða vefjaskemmdir af völdum hita af því að eggjahvítuefnin sem eru meginuppistaðan í frumum líkamans hlaupa í kökk í stað þess að vera í upplausn í fryminu. Frumurnar sem þannig skemmast deyja og mynda skorpu sem hreytist af eftir nokkurn tíma. Eftir situr sár sem getur leitt til óásjálegrar örmyndunar sem kallar á lýtaaðgerðir ef sárið er til dæmis í andliti. För rafstraums í blóðríkum vefjum undir húðinni er hins vegar greið og skemmdir þar eru fátíðar nema við mikinn straumstyrk.

Miðað við hina miklu notkun rafmagns í lífi okkar og starfi verða slys af völdum þess að teljast blessunarlega fátíð. Rafmagnsslys verða oftast á vinnustöðum og heimilum en hér á landi hafa ekki orðið dauðsföll vegna eldingar sem slær niður þótt slíkt sé vel þekkt í nágrannalöndum okkar.

Sérstaklega er ástæða til þess að vara við því að börn stingi „rafmagnsgjafa“ í munn sér. Rök og þunn þekja varanna er góður leiðari og rafbruni getur orðið umtalsverður með örvefsmyndun. Af þessum ástæðum er sérstök ástæða til að fara varlega með rafmagn í umhverfi barna.

Vísindavefurinn þakkar eðlisfræðingunum Þorsteini Vilhjálmssyni og Ara Ólafssyni yfirlestur og góðar ábendingar.

Þeir sem vilja fræðast meira um rafmagn er bent á að lesa svör við spurningunum:Mynd: Pollock´s Lightning Photos

...