Električne ozljede nastaju prolaskom umjetno proizvedene električne struje kroz tijelo. Simptomi su opekotine kože, oštećenja unutarnjih organa i ostalih mekih tkiva, srčane aritmije i prestanak disanja. Dijagnoza se postavlja na temelju anamneze, kliničkih kriterija i selektivnih laboratorijskih pretraga. Liječenje je simptomatsko, uz agresivne mjere kod teških ozljeda.
Premda slučajne električne ozljede zadobivene kod kuće (npr. dodirom električne utičnice ili strujni udari uzrokovani malim kućnim aparatima) rijetko izazivaju značajne ozljede i posljedice, slučajna izloženost visokim voltažama uzrokuje oko 400 smrtnih slučajeva godišnje u SAD–u. Godišnje se u SAD-u dogodi >30,000 udara struje bez smrtnih posljedica i opekline električnom strujom čine oko 5% prijema u jedinice za opekline.
Patofiziologija
Prema tradicionalnom učenju, težina električne ozljede ovisi o Kouwenhovenovim faktorima:
-
Vrsta struje (istosmjerna [DC] ili izmjenična [AC])
-
Napon i jakost struje (mjere jačine struje)
-
Trajanje izlaganja (dulje izlaganje povećava težinu ozljede)
-
Tjelesni otpor
-
Put struje (određuje oštećenje specifičnih tkiva)
Prema novijem konceptu, težina ozljede izravno ovisi o jakosti električnog polja.
Kouwenhovenovi faktori:
Izmjenična struja (AC) naizmjenično mijenja smjer; u SAD-u i Europi se uglavnom koristi preko kućnih električnih utičnica. Istosmjerna struja (DC) neprestano teče u istom smjeru; to je struja koju isporučuje baterija. Defibrilatori i kardioverteri najčešće isporučuju istosmjernu struju. Učinak AC na tijelo najviše ovisi o frekvenciji. Niskofrekventna AC (50–60 Hz) se koristi u sjevernoameričkim (60 Hz) i europskim kućanstvima (50 Hz). Zbog niske frekvencije AC uzrokuje produženu kontrakciju mišića (tetanija), onemogućava odmicanje od izvora struje i time uzrokuje produljenu izloženost; može biti puno opasnija od visokofrekventne AC te 3 do 5 puta opasnija od DC istog napona i jakosti. DC češće uzrokuje pojedinačne konvulzivne kontrakcije koje dovode do odbacivanja osobe od izvora struje.
Za obje vrste struje (AC i DC), vrijedi da što su većeg napona i jakosti (uz jednako vrijeme izloženosti), dovesti će do veće posljedične ozljede. Napon struje u kućanstvima u SAD-u se kreće od 110 V (za standardne električne utičnice) do 220V (za veće uređaje, npr. frižider, sušilica). Struja visokog napona (> 500 V) uzrokuje duboke opekline, a struja niskog napona (110-220 V) uglavnom uzrokuje tetaniju mišića te onemogućava odmicanje od izvora struje. Maksimalna jakost struje koja uzrokuje kontrakciju fleksora ruke, ali dozvoljava osobi da oslobodi ruku od izvora struje se naziva "struja odvraćanja" (engl. let-go current). "Struja odvraćanja" ovisi o težini i mišićnoj masi. Za DC struja odvraćanja iznosi oko 75mA, a za AC oko 15mA (za čovjeka težine oko 70kg).
Niskonaponska AC struja pri 60 Hz može putujući kroz prsni koš u djeliću sekunde izazvati ventrikularnu fibrilaciju čak i pri jakosti od samo 60 do 100 mA; za DC potrebno je 300 do 500 mA. Ako struja ima izravan put do srca (npr. kroz srčani kateter ili elektrodu elektrostimulatora) i puno niža jakost, <1 mA (AC ili DC) može uzrokovati ventrikularnu fibrilaciju.
Oštećenje tkiva kao posljedica izloženosti električnoj struji prvenstveno nastaje zbog pretvorbe električne energije u toplinu, što uzrokuje toplinsku ozljedu. Količina oslobođene toplinske energije jednaka je umnošku kvadrata jakosti struje, otpora i vremena. Stoga će kod određene jakosti struje i trajanja izloženosti, najjače oštećeno biti tkivo sa najvećim otporom. Otpor tijela (jedinica je om/cm2) primarno ovisi o koži; sva unutarnja tkiva (osim kosti) imaju zanemariv otpor. Otpor suhe, dobro keratinizirane, intaktne kože iznosi 20,000 - 30,000 om/cm2 ; za vrlo žuljevit dlan ili taban otpor može iznositi 2 - 3 milijuna om/cm2 . Nasuprot tome, vlažna, tanka koža ima otpor od oko 500 om/cm2. Ako je prekinuta cjelovitost kože (npr. posjekotinom, ogrebotinom ili ubodom) ili ako struja prolazi vlažnim sluznicama (npr. ustima, rektumom, vaginom), otpor se spušta sve do 200 do 300 om/cm2.
Ako je otpor kože visok, velik dio energije se može raspršiti po površini, što uzrokuje opekline velike površine kože, ali uz manje oštećenje unutarnjih struktura. Ako je otpor kože nizak, opekline kože će biti manje ili neće niti nastati, a više energije će biti preneseno na unutrašnje strukture. Dakle, odsutnost opeklina kože ne isključuje prisutnost unutarnjih ozljeda, odnosno opsežnost opeklina ne može biti pokazatelj težine električne ozljede.
Unutarnja tkiva bivaju oštećena ovisno o njihovom otporu i gustoći struje (struja po jedinici površine; energija je koncentrirana kad ista struja protječe kroz manji prostor). Na primjer, kad električna struja protječe kroz ruku (primarno kroz tkiva s manjim otporom poput mišića, krvnih žila i živaca) gustoća struje se povećava na zglobovima, jer se značajni dio presjeka zgloba sastoji od tkiva velike rezistencije (kosti, tetive), što smanjuje prostor sa smanjenom rezistencijom. Slijedom navedenog, ozljede tkiva sa smanjenom rezistencijom su veće upravo u zglobovima.
Put struje kroz tijelo određuje prirodu ozljede. Kako naizmjenična struja neprekidno mijenja smjer uobičajeni izrazi “ulaz” i “izlaz” nisu primjereni, već su puno precizniji izrazi “izvor“ i “uzemljenje”. Najčešća točka izvora je ruka, a potom glava, dok je stopalo najčešće mjesto uzemljenja. Struja koja putuje iz ruke u ruku ili iz ruke u stopalo, vjerojatno će proći kroz srce i izazvati aritmiju, te je puno opasnija od struje koja putuje iz noge u zemlju. Električne ozljede glave mogu izazvati ozljede CNS–a.
Jakost električnog polja
Jakost električnog polja je intenzitet električne energije u području na koje se primjenjuje, te zajedno sa Kouwnhovenovim faktorima određuje težinu električne ozljede. Tako npr. 20.000 volti (20 kV) prolaskom kroz čovjeka visokog oko 2 m (oko 6 stopa) od glave prema podlozi rezultira jakošću električnog polja od 10 kV/m, dok 110 volti djelujući na samo 1 cm (npr. usne malog djeteta) rezultira sličnom jakošću elektičnog polja od 11 kV/ m. Time se dokazuje da struja niskog napona može izazvati jednako teška oštećenja tkiva kao i struja visokog napona raspodijeljena na veću površinu. Ako se u obzir uzima voltaža, a ne snaga električnog polja i male ili beznačajne električne povrede mogu biti klasificirane kao visokonaponske. Tako na primjer šok koji se može dobiti trljanjem tepiha zimi može uključivati tisuće volti, a bez posljedičnih ozljeda.
Patologija
Apliciranje električnog polja male snage izaziva promptno neugodan osjećaj, ali rijetko rezultira ozbiljnijim ili permanentnim ozljedama. Apliciranje električnog polja velike snage može uzrokovati toplinska ili elektrokemijska oštećenja unutarnjih tkiva. Oštećenja mogu uključivati
Ozljeda strujom velike jakosti može dovesti do masivnog edema koji uz koagulaciju u venama i otok mišića dovodi do sindroma tjelesnog odjeljka, a može izazvati i hipovolemiju i hipotenziju. Razgradnja mišića može dovesti do rabdomiolize i mioglobinurije. Mioglobinurija, hipovolemija i hipotenzija povećavaju rizik od akutnog zatajenja bubrega. Posljedice organske disfunkcije nisu uvijek u korelaciji s veličinom razorenog tkiva (npr. ventrikulska fibrilacija može nastati i kod relativno male destrukcije tkiva).
Simptomi i znakovi
Opekotine mogu biti oštro omeđene na koži čak i kada struja seže duboko u unutarnja tkiva. Moguće su promjene fizioloških funkcija, što rezultira snažnim nevoljnim mišićnim kontrakcijama, konvulzijama, ventrikularnom fibrilacijom ili respiratornim arestom uslijed ozljede CNS–a ili mišićne paralize. Oštećenje mozga, kralježničke moždine i perifernih živaca može dovesti do različitih neuroloških ispada. Kod “nesreća u kadi” (tipično, mokra [uzemljena] osoba dodirne 110 V strujni krug – npr. sušila za kosu ili radija), može doći do zastoja srca, a uz odsustvo opeklina.
Mala djeca mogu spaliti usta i usne sišući ili grizući električne kablove. Teže ozljede mogu dovesti do kozmetičkih deformacija i slabijeg rasta zubi i čeljusti. Arterijsko krvarenje iz usana se javlja u 10% tako ozlijeđene djece nakon što otpadne krusta kroz 5 do 10 dana.
Uslijed snažnih mišićnih kontrakcija ili padanja zbog električnog šoka (npr. sa ljestava ili krova), dolazi do dislokacija (električni šok je jedan od rijetkih uzroka stražnje dislokacije ramena), prijeloma kralježaka ili drugih fraktura te ozljeda tupim predmetima.
1 do 5 godina nakon ozljede mogu se razviti blage neurološke, psihičke i fizičke posljedice koje rezultiraju značajnim morbiditetom.
Dijagnoza
Kada se pacijent odvoji od izvora struje pristupi se procjeni znakova života te se ukoliko je potrebno započne reanimacija. Pritom se pacijent pregleda od glave do pete, posebice ako je pao ili je bio odbačen.
Bolesnici bez simptoma, ukoliko nisu trudni i nemaju poznatih srčanih poremećaja, a samo su kratko bili izloženi struji u kućanstvu, uglavnom nemaju značajnih unutarnjih i vanjskih ozljeda te ne zahtijevaju daljnje testiranje i monitoring. Ostalim pacijentima je potrebno učiniti EKG, KKS, mjerenje vrijednosti srčanih enzima te analizu urina (za provjeru mioglobina). Svaka promjena svijesti nalaže CT ili MR.
Liječenje
Prehospitalno zbrinjavanje
Osnovni prioritet je prekidanje kontakta između pacijenta i izvora struje isključenjem dovoda struje (npr. gašenje sklopke ili prekidača, odpajanje uređaja iz utičnice). Nije uvijek lako razlikovati visoko– i nisko–naponske vodove, naročito na otvorenom. OPREZ: Ukoliko postoji mogućnost da su vodovi pod visokim naponom, ne smije se pokušavati osloboditi žrtvu sve dok se ne isključi dovod struje.
Oživljavanje
Prilikom reanimacije istovremeno se procjenjuje i stanje pacijenta. Potrebno je tretirati šok koji može nastati kao posljedica traume ili masivnih opeklina. Standardne formule za nadoknadu tekućine kod opsežnih opeklina se ne primjenjuju kod električnih ozljeda, jer su kod potonjih potrebe za tekućinom veće. Umjesto toga, tekućine se titriraju tako da se održava odgovarajuća diureza (oko 100 ml/h, u odraslih i 1.5 ml/kg /h kod djece). Održavajnje odgovarajuće diureze posebice je važno pri mioglobinuriji jer alkalinizacija urina može smanjiti rizik od zatajenja bubrega. Navedeni rizik smanjuje se i kirurškim odstranjenjem velike količine oštećenog mišićnog tkiva, čime se također smanjuje mioglobinurija.
Bolove nastale od električnih opekotina treba liječiti intravenskim opioidima (pažljivo titrirati dozu).
Ostale mjere
Bolesnici bez simptoma, ukoliko nisu trudni i nemaju poznatih srčanih poremećaja, a samo su kratko bili izloženi struji u kućanstvu, uglavnom nemaju značajnih unutarnjih i vanjskih ozljeda i mogu biti otpušteni.
Praćenje rada srca kroz 6 do 12 sati je indicirano kod pacijenata sa sljedećim uvjetima:
Potrebno je provesti profilaksu tetanusa i primjereno tretirati opekline. Bol se tretira s NSAID i drugim analgeticima.
Sve bolesnike sa značajnim električnim opeklinama treba liječiti u specijaliziranim jedinicama za opekline. Djecu s opeklinama usana treba uputiti pedodontu ili oralnom kirurgu koji je upoznat s obradom i dugotrajnim liječenjem takvih ozljeda.
Prevencija
Svaku električnu napravu koja dodiruje tijelo ili bi je tijelo moglo dotaknuti, a može biti opasna po život, treba ispravno uzemljiti i uključiti u strujne krugove sa zaštitnom opremom za prekid struje. Sigurnosni uzemljeni prekidači, koji se aktiviraju kad samo 5 mA struje iscuri u zemlju, su učinkoviti i lako se nabavljaju. Štitnici za utičnice smanjuju rizik od ozljeda strujom u kućanstvima s dojenčadi i malom djecom.
Kako bi se izbjegla ozljeda zbog struje koja uzrokuje skokove (iskrenje), stupovi i ljestve ne smiju se koristiti u blizini visokonaponskih vodova.
Ključne točke
-
Osim što uzrokuje opekline, AC može onemogućiti odmicanje pacijenta od izvora struje, dok DC može odbaciti pacijenta, uzrokujući ozljede
-
Iako težina kožnih opeklina nije odgovarajući pokazatelj unutarnjih oštećenja, unutarnje oštećenje je veće ako koža ima manji otpor
-
Pacijenta je potrebno pregledati u potpunosti, te potražiti i eventualne traumatske ozljede
-
Potrebno je učiniti EKG, KKS, mjerenje vrijednosti srčanih enzima, analizu urina te monitorirati pacijenta, osim onih koji su asimptomatski, nisu trudne, nemaju poznatih poremećaja srca, te su imali samo kratko izlaganje struje u domaćinstvu
-
Pacijente sa značajnim električnim ozljedama potrebno je uputiti u specijalizirane jedinice za opekline, a ako postoji sumnja na značajna unutarnja oštećenja, potrebno je započeti nadoknadu tekućine