Çoğumuz, elektriğin vücudumuzda ağrı veya travmaya yol açan bir türü olan "elektrik şoku"nu yaşamışızdır. Şanslıysak, bu deneyim genellikle vücudumuzda biriken statik elektriğin boşalması sonucu ortaya çıkan karıncalanma veya titremelerle sınırlı kalır. Yüksek güç taşıyabilen elektrik devreleriyle çalışırken, elektrik çarpması çok daha ciddi bir tehlike arz eder ve ağrı, şokun en hafif sonucudur.
Bir malzeme üzerinden elektrik akımı geçerken, elektronların akışına karşı gösterilen direnç, genellikle ısı olarak enerjinin dağılmasına yol açar. Bu, elektriğin canlı dokular üzerindeki en temel ve anlaşılması en kolay etkilerinden biridir: Akım, dokunun ısınmasına sebep olur. Eğer üretilen ısı miktarı fazlaysa, doku yanma riski taşır.
Etki, fizyolojik olarak açık alev veya diğer yüksek sıcaklık ısı kaynaklarının neden olduğu hasarla benzerdir; fakat elektrik, kurbanın deri altı dokularını ve hatta iç organlarını yakma potansiyeline sahiptir.
Elektrik akımının vücut üzerindeki etkileri arasında, özellikle sinir sistemi üzerindeki tehlikeli potansiyeli önemlidir. "Sinir sistemi" ifadesiyle, birçok vücut fonksiyonunun düzenlenmesinde rol oynayan, sinyalleri işleyip ileten "sinir hücreleri" veya "nöronlar"dan oluşan özel bir hücreler ağı anlaşılır. Beyin, omurilik ve duyusal/motor organlar gibi vücuttaki yapılar, algılama, hareket, tepki, düşünme ve hatırlama gibi işlevleri yerine getirmek için bir arada çalışır.
Sinir hücreleri, nörotransmitter olarak adlandırılan kimyasal bileşiklerin etkisiyle elektrik sinyalleri (düşük voltajlar ve akımlar) üretir ve bu elektrik sinyalleri ile uyarıldıklarında nörotransmitterleri salgılayarak, "transdüser" gibi hareket edip birbirleriyle iletişim kurarlar.
Yeterli büyüklükte bir elektrik akımı, canlı bir varlık (insan ya da başka bir canlı) üzerinden geçtiğinde, nöronların ürettiği küçük elektriksel uyarıları etkisiz hale getirir, sinir sistemini aşırı yükler ve hem refleks hem de istemli kas hareketlerini engeller. Dışarıdan gelen (şok) bir akımın tetiklediği kasılmalar istemsizdir ve mağdurun bu duruma müdahale etme şansı yoktur.
Bu durum, bir kişinin enerji yüklü bir iletkenle elleriyle temas ettiğinde özellikle tehlikeli olabilir. Parmakları bükmekten sorumlu önkol kasları, parmakları uzatmaktan sorumlu kaslara göre daha gelişmiş olma eğilimindedir. Eğer elektrik akımı nedeniyle her iki kas grubu da kasılmaya çalışırsa, genellikle bükme hareketinden sorumlu kaslar ağır basar ve parmaklar yumruk pozisyonuna geçer.
Eğer akım taşıyan bir iletken avuç içine doğru tutulursa, bu sıkma eylemi elin teli sıkıca kavramasına neden olacak ve böylece tel ile olan temas iyice artacak, durum daha da kötüleşecektir. Kişi teli bırakamayacak hale gelebilir.
Tıbbi olarak bu istemsiz kas kasılmasına tetanoz adı verilir Elektrik çarpmasının bu etkisini bilen elektrikçiler, genellikle elektrik çarpması sonucu hareketsiz kalan bir kişiyi "devrede donmuş" olarak tanımlarlar. Şokun sebep olduğu tetanoz, ancak üzerinden geçen elektrik akımı kesilerek durdurulabilir.
Akım kesilse dahi, nörotransmitter kimyasının bozulması sebebiyle, kurban bir süre kas kontrolünü yeniden sağlayamayabilir. Bu ilke, kurbanın iki elektrot arasında geçen yüksek voltajlı bir akımla anında şoklanmasına dayanan elektroşok cihazlarında kullanılmıştır. Doğru bir şekilde uygulanan bir şok, kurbanı geçici olarak (birkaç dakika süreyle) hareketsiz bırakabilir.
Elektrik akımının şok etkisi, iskelet kaslarının ötesinde zarar verebilir. Diyafram kası, akciğerlerin kontrolünü sağlar ve kalp gibi bağımsız bir kas da elektrik akımı sebebiyle tetanik bir duruma "dondurulabilir". Hatta tetanoz tetiklemeyecek kadar düşük akımlar dahi, çoğu kez sinir hücrelerinin sinyallerini o derece bozabilir ki, kalbin düzenli atışını engelleyerek fibrilasyon adı verilen duruma yol açabilir.
Fibrilasyon geçiren bir kalp, düzenli atmak yerine çırpınır ve vücuttaki hayati organlara yeterli kanı pompalayamaz. Herhangi bir durumda, boğulma veya kalp durması sonucu ölüm, genellikle vücutta oluşan yüksek elektrik akımı nedeniyle gerçekleşir. İronik olarak, tıbbi ekipler fibrilasyon geçiren kalbi normal ritme döndürmek için hastanın göğsüne güçlü bir elektrik şoku uygular.
Bu son detay, bizi kamu güç sistemlerine has olan başka bir elektrik çarpması riskine götürmektedir. İlk elektrik devreleri çalışmamız neredeyse tamamen DC'ye (Doğru Akım veya bir devrede sürekli aynı yönde hareket eden elektrik) odaklanacak olsa da, modern güç sistemleri alternatif akımı yani AC'yi kullanmaktadır. Güç sistemlerinde AC'nin DC'ye tercih edilmesinin teknik sebepleri bu tartışmanın konusu dışındadır, fakat her türlü elektrik gücünün kendine has tehlikeleri güvenlik açısından büyük önem taşımaktadır.
Alternatif akımın (AC) vücut üzerindeki etkisi büyük ölçüde frekansa bağlıdır. Düşük frekanslı AC, Amerika Birleşik Devletleri'nde (60 Hz) ve Avrupa'da (50 Hz) evlerde kullanılır ve yüksek frekanslı AC'ye göre daha tehlikeli olabilir; aynı voltaj ve amperdeki doğru akımdan (DC) üç ila beş kat daha fazla risk taşır. Düşük frekanslı AC, kasların uzun süreli kasılmasına (tetani) ve elin elektrik kaynağına yapışmasına, dolayısıyla maruziyet süresinin artmasına neden olabilir.
DC'nin genellikle tek bir şiddetli kasılmaya yol açması olasıdır, bu da çoğu zaman kişiyi elektrik kaynağından uzağa fırlatır..
AC'nin değişken doğası, kalp pili nöronlarını fibrilasyona yatkın hale getirirken, DC'nin doğası kalbi durdurma eğilimindedir..
Şok akımı kesildiğinde, "donmuş" bir kalbin normal ritmini yeniden kazanma olasılığı, fibrilasyon geçiren bir kalpten daha fazladır. Acil sağlık ekiplerinin kullandığı "defibrilasyon" cihazlarının etkili olmasının sebebi budur: Defibrilatör tarafından uygulanan elektrik şoku, fibrilasyonu durdurarak kalbin iyileşme şansını artırır.
Her iki durumda da, istemsiz kas hareketlerine yol açacak kadar yüksek elektrik akımları tehlikelidir ve her koşulda kaçınılmalıdır. Bir sonraki bölümde, bu tür akımların vücuda nasıl girdiğini ve çıktığını inceleyecek ve bu tür durumlara karşı alınması gereken önlemleri gözden geçireceğiz.
O halde bir sonuca varalım…
Elektrik akımı, vücuttaki elektrik direnci sebebiyle güç dağılımına yol açar ve bu da derin ve ciddi yanıkların oluşmasına sebep olabilir.
Tetanoz, elektrik akımının vücuttan geçmesi sonucu kasların istemsiz kasılmasına yol açan bir durumdur. Parmakları kontrol eden kasların istemsiz kasılması, bir kişinin enerji yüklü bir iletkeni bırakamamasına ve "devrede donması" olarak adlandırılan bir duruma neden olabilir.
Diyafram (akciğer) ve kalp kasları, elektrik akımından benzer biçimde etkilenir. Tetanoz tetiklemeyecek kadar düşük seviyedeki akımlar dahi, kalbin pacer nöronlarına etki edebilecek güçtedir ve bu durum, kalbin normal ritmik atışları yerine çarpıntılara yol açabilir.
Doğru akım (DC), alternatif akıma (AC) kıyasla kas tetanisi oluşturma olasılığı daha yüksek olduğundan, şok durumunda bir kişiyi "dondurabilir". Ancak, AC'nin kalp fibrilasyonuna yol açma ihtimali daha fazladır; bu da şok edici akım kesildikten sonra kişi için daha riskli bir durum yaratır.
Comments