Elek

POŠKODBE Z ELEKTRIČNIM TOKOM

FIZIKALNI DEJAVNIKI
Resnost tkivne poškodbe, vključno s smrtjo, je direktno povezana s številnimi fizikalnimi faktorji, ki vključujejo tok, napetost, upornost in čas. Za nastanek biološke poškodbe mora biti telo vključeno v električni tokokrog, da elektroni prehajajo skozi tkiva. Samo nakopičenje elektronov v obliki statičnega naboja ne more povzročiti resnih posledic.
Kadar se oseba v času nevihte nahaja na prostem, lahko nakopiči velik naboj od zgoraj ležečih oblakov, vendar dokler se zračna izolacija ne prekine z udarcem strele v oz. blizu osebe, ne bo učinka.
Za poškodbo je potrebna pot elektronov skozi del telesa. Tok vstopi na eni točki (večinoma je to roka, s katero se oseba dotakne ali upravlja z električno pripravo) in nato zapusti telo na končni točki, običajno v zemljo ali nevtralni prevodnik. Pot toka je večinoma odvisna od relativne upornosti različnih potencialnih izhodnih točk. Teži po tem, da gre po najkrajši poti med vhodom in najboljšim izhodom, ne glede na menjavajočo prevodnost različnih tkiv v telesu.
Če se oseba s prstom dotakne prevodnika pod napetostjo 240 V, medtem ko stoji z mokrimi čevlji na mokrih tleh, potem bo stekel precejšen tok od roke do nog z možno usodnim rezultatom. Če pa oseba stoji na lesenih tleh, pokritih s preprogo, v zgornjem nadstropju, bo zaradi šibke povezave z zemljo, stekel le majhen tok in posledice običajno ne bodo večje od bolečega mišičnega krča. Drugi primer, spet v nadstropju, ko se nevtralni in fazni vodnik dotika istega prsta nekaj centimetrov narazen, lahko to povzroči resno lokalno opeklino, življenje pa ni ogroženo, zaradi velike upornosti med nogami in zemljo, ki preprečuje kakršen koli signifikanten tok skozi prsni koš. Oseba (v zgornjem nadstropju) pa je v zelo nevarni situaciji, če z drugo roko zapira pipo v kopalnici, saj kontakt z nasprotnim prstom omogoči, da steče tok iz roke v roko preko prsnega koša, preko pipe in vodovodnih cevi v zemljo. To je izjemno nevaren položaj.
Stopnja poškodbe je odvisna od številnih faktorjev:
napetost, tok, upor telesa, čas ekspozicije, frekvenca izmeničnega toka, prehod električnega toka skozi organizem ter pripravljenost na udar toka.

IZMENIČNI IN ENOSMERNI TOK
Izmenični tok je bolj nevaren kot enosmerni tok. Izmenični tok 50-80 mA je lahko usoden v sekundah, medtem ko človek pri 250 mA enosmernega toka običajno preživi. Izmenični tok je 4-6 krat nevarnejši, da povzroči smrten izid, še posebej zaradi »hold-on« učinka, ki je rezultat tetaničnega mišičnega spazma in preprečuje žrtvi, da se prekine stik s prevodnikom. Izmenični tok tudi pogosteje povzroča srčne aritmije kot enosmerni tok. Le 1/5 s je potrebne, da izmenični tok 100 mA povzroči ventrikularno fibrilacijo in zastoj srca.
Kot pri defibrilaciji lahko visok enosmeren tok (>4A) aritmičnemu srcu povrne sinusni ritem. Običajna frekvenca izmenične napetosti je 50 Hz (ponekod 60 Hz). Izmenični tok med 40 in 150 Hz je najnevarnejši za povzročitev ventrikularne fibrilacije, vendar se žal večina oskrbe z elektriko nahaja v tem območju. Pri >150 Hz je ventrikularna fibrilacija progresivno manj verjetna  ko frekvenca narašča: pri 1720 Hz je 20 krat manj verjetna, kot pri 150 Hz.

ELEKTRIČNI TOK
Stopnja tkivne okvare je sorazmerna z dejansko količino elektrine, ki teče skozenj. Ta količina (električni naboj) se meri s številom elektronov na enoto časa in se meri v kulonih = As. Tok je odvisen od napetosti, tkivne upornosti in pri tkivni poškodbi pa je stopnja poškodbe odvisna še od časa izpostavljenosti.
Forenzična patologija se ukvarja z usodnimi elektrokucijami, in ker je večina smrti posledica srčnih aritmij, je najpomembnejša meritev toka, ki vodi v akutno srčno odpoved. V splošnem velja, da tok 50-80 mA preko srca povzroči smrt. Največ, kar lahko človek prostovoljno tolerira je 30 mA apliciranih na roko, kar povzroči bolečo mišično kontrakcijo. Človek izgubi zavest pri okoli 40 mA.

NAPETOST
Večina smrti se zgodi pri napetosti 240V, čeprav je alternativa 110V v nekaterih delih ZDA in Evrope še vedno smrtna v številnih primerih. Redko se srečamo s smrtjo pri manj kot 100V, večinoma zato, ker je večina virov okoli 110V  in se 12V oz. 24V uporablja le v prenosnih električnih sistemih. Ti so skoraj vedno neškodljivi, čeprav obstaja tudi poročilo o smrti pri 24V, ko je bil človek pritisnjen ob prenosni električni sistem več ur. Ta primer dokazuje pomembnost časa kot dejavnika pri električni poškodbi.
Ekstremno visoke napetosti, kot tiste, ki se uporabljajo pri prenosnih sistemih in elektronskih pripomočkih, so paradoksno varnejše v nekaterih primerih, saj šok povzroči, da se subjekt fizično otrese prevodnika, kar zniža kontaktni čas pod nivo, ki je potreben za srčno poškodbo.

UPORNOST
Koža, ki je glavna pregrada električnemu toku, ima dosti večjo upornost kot notranja tkiva. Zaradi tega pride do električnih opeklin kože, ko upornost povzroči energijski prenos od toka elektronov na kožo. Upornost kože se spreminja v odvisnosti od debeline s keratinom pokritega epidermisa. Na podplatih in prstnih blazinicah je večja kot na tanjši koži drugje.
Povprečna upornost je med 500 in 10 000 ohmi, suhe poroženele dlani in podplati pa imajo upornost 1 milijon ohmov. Faktor, ki zelo močno vpliva na upornost je suhost ali vlažnost kože. Suha dlan ima upornost 1 miljon ohmov, mokra pa le 1200 ohmov. Potenje zmanjša kožno upornost na 30 000 - 2500 ohmov. Ko tok začne teči, pride do predhodnega padca upornosti, ki je rezultat elektrolitskih sprememb v koži, ki lahko pade na le 380 ohmov.
Pomembno se je zavedati nevarnosti kopalnic in uporabe električnih predmetov v vlažni okolici.
UČINKI NA MIŠICE

Učinki določenih jakosti toka :
Tok ( mA )	Učinek	Posledice
2	Rahli dražljaji mišic	Brez posledic
10 - 25	Močnejše krčenje mišic in povišanje krvnega pritiska	Praktično nenadzorovane, sunkovite aktivnosti mišic
20 - 80	Zelo močno, polnoma nenadzorovano krčenje mišic ( tudi srčne )	Slabost, bolečine v mišicah in kosteh, tudi ustavitev krvnega obtoka
80 - 5000	Nenadzorovano trepetanje srca že po 0.1 sek	Zastoj srca in smrt
nad 5000	Zastoj srca in močne opekline	Smrt, že zaradi opeklin

Kadar je vstopna točka dlan, gredo fleksorji roke v spazem in povzročijo t.i. hold-on učinek (pojavi se pri 9-10 mA), kar pomeni, da se poškodovanec neprostovoljno oklepa objekta, ki ga drži v roki in ga ne more spustiti; tok pa kar teče. Posledica tega je podaljšan čas izpostavljenosti električnemu toku ter progresivno poslabšanje nevarnosti kožne opekline. Prav tako pa je tudi večja verjetnost za srčni ali dihalni zastoj.

NAČIN SMRTI
Potek smrtne okvare z električnim tokom je od primera do primera drugačen. Smrt lahko nastopi hipoma, lahko nastopi  po nekaj minut  trajajoči globoki nezavesti (navidezna smrt). V redkih primerih so opazovali smrtne električne poškodbe v dveh fazah, tako da je po udarcu električnega toka nastopila kratka nezavest, nato se je povrnila zavest in se je poškodovanec nekaj časa gibal, govoril in se obnašal, kot da se ni nič zgodilo, nato pa je nenadoma umrl.
V nekaterih primerih lahko nastopi smrt šele čez nekaj ur ali dni po vmesnem bolehanju ali kot pozna posledica opeklin in drugih okvar, nastalih pri stiku z električnim tokom.
Najpogostejši vzrok smrti je srčni zastoj. Večina smrti, ko električni tok steče skozi srce, nastane zaradi srčnih aritmij, običajno zaradi ventrikularne fibrilacije. Ventrikularni fibrilaciji, ki jo povzroči električni tok, ki steče skozi miokard in preko endokarda,  sledi zastoj src. Ko nastopi smrt zaradi srčnega zastoja, ostane telo bledo, avtopsijski izgled ni specifičen in ne pripomore k določanju vzroka zastoja.
Dihalni zastoj je drugi način smrti, vendar je dosti manj pogost. Krč medrebrnih mišic povzroči dihalno paralizo  zaradi električnega toka skozi trebuh in prsni koš. Pride do kongestivno - hipoksične smrti.
Zelo redko se zgodi, da steče električni tok skozi glavo ali vrat (delavec se z zgornjim delom glave dotakne prevodnika). V tem primeru pride do direktnega učinka na možgansko deblo. Posledica takega stika je paraliza srčnih in dihalnih centrov.
Smrt pa lahko nastopi zaradi ne-električnih poškodb npr. poškodba glave zaradi padca.

KOŽNO EL. ZNAMENJE/OŽGANINA
Prepoznava električnih poškodb na truplu ali na preživelem ponesrečencu je v nekaterih primerih preprosta, v drugih prav težka ali pa celo nemogoča. Spremembe, ki namreč nastanejo pri stiku telesa s prevodnikom električnega toka, so v večini primerov nespecifične, saj ne označujejo izključno učinka električnega toka, niti se ne pojavljajo v vsakem primeru. Med vsemi spremembami so najbolj karakteristične električne značke na vstopišču ali izstopišču toka na koži. To so znamenja največkrat v velikosti leče ali nekoliko večja, na sredini so vgreznjena, bele ali sivo-rumene barve; značilne so predvsem za tokove nizke napetosti. Na koži lahko najdemo epidermolizo = na kraju stika odstopi povrhnjica v obliki mehurja, ki ne vsebuje tekočine ( ti mehurji so podobni mehurjem  pri opeklinah ll. Stopnje; ti mehurji pa vsebujejo tekočino). Pri poškodbah z električnim tokom pa lahko na koži najdemo znamenja, ki imajo obliko predmeta na katerem je nastal stik; ta znamenja so lahko globoko zajedena v kožo, podobno kot bi bila izklesana. Pogoste spremembe, ki  so posledica poškodb z električnim tokom, so opekline in ožganine, ki so toliko močnejše, čim  močnejši je bil tok in čim večji je bil upor na kraju stika. Pri stikih s tokovodi visoke napetosti opažamo metalizacijo, to je površinsko impregniranje kože v okolici stičnega mesta z mikroskopsko majhnimi kovinskimi delci, ki v obločnem plamenu odletavajo od tokovoda. Barva metalizirane kože je odvisna od kovine, na kateri je nastal stik ( koža se obarva črno pri stiku z železnim tokovodom in rdečkasto z bakrenim).
Pri preživelem poškodovancu se lahko  pojavijo tudi pozni sledovi: električna oteklina ali pa celo električna gangrena zaradi okvare žilja.
Smrtna električna poškodba lahko nastopi brez vidnih kožnih ožganin oz. brez kakršnih koli dokazljivih sprememb na truplu (pogosto s tokom nizke napetosti). To se zgodi, kadar nastane stik s tokovodom na mestu, kjer je upor kože majhen npr. ko je ponesrečenec stal bos ali v podkovanem obuvalu na mokrih tleh, se z mokro roko dotaknil električne napeljave ali ko je nastala okvara v vodi, ki je dobila stik s tokom. V teh primerih ne pride do nastanka fokalnih opeklin, ker je površina izpostavljene kože velika, rezistenca pa je zaradi vode majhna.

VZOREC ELEKTRIČNIH OŽGANIN
Kot pri mnogih drugih poškodbah, lahko tudi tu glede na vzorec oblike, identificiramo  objekt, ki je povzročil poškodbo (npr. linearna ožganina – prevodnik je bil žica). Vidimo lahko odtis električnega vtikača ter odtis pomanjkljivih električnih naprav, katere oblike so vtisnjene v kožo.
Ta znamenja so pomembna, ko želi patolog rekonstruirati dogodek in pri žrtvi brez prič potrditi, da je bila smrt res posledica poškodbe z električnim tokom.
Pri žrtvah nasilja pogosto vidimo sledi električnega šoka in opekline, glede na vzorec opeklin pa lahko sklepamo, kateri predmet je bil uporabljen. Premišljena uporaba električnega vtikača, povezanega na električno omrežje, povzroči številne pravilno razporejene ožganine, ki se vidijo kot hiperemija, mehurji, areole ali celo ožganine.

SLEDI KOVIN V ELEKTRIČNIH OŽGANINAH
Ko tok prehaja iz kovinskega prevodnika v telo, pride do elektrolize in kovinski ioni pridejo v kožo ter celo v podkožna tkiva. Do tega pride tako pri enosmernem, kot tudi pri izmeničnem toku, ker kovinski ioni z anioni v tkivih tvorijo kovinske soli. S prostim očesom je to težko vidno, spremembe pa zaznamo s kemijskimi, histokemijskimi in spektrografskimi tehnikami.  Spremembe, ki nastanejo zaradi poškodbe z el. tokom, ostanejo vidne še nekaj tednov za časa življenja ter tudi po smrti. Tam kjer so spremembe večje, jih vidimo direktno na koži; kjer so prisotni bakreni in bronasti prevodniki, vidimo zelene odtise. Tam, kjer se ustvari električni krog, se lahko kovina odlaga v kožo, običajno v dovolj velikem obsegu, da postane vidna tudi s prostim očesom. Pri kontaktu z visoko napetostjo, na koži nastanejo rjavi ali sivkasti predeli, delno kot posledica učinka toplote, delno pa zaradi metalizacije.
Uporaba elektronskega mikroskopa nam omogoča, da zaznamo tudi globlje ležeče in majhne globule stopljene kovine v koži ali ob električnih ožganinah. Poleg tega pa kovine lahko zaznavamo tudi s kemičnimi testi. Baker, železo, aluminij cink in nikelj se raztopijo v dušikovi ali vodikovi kislini, raztopine pa potem testiramo s specifičnimi reagenti.

NOTRANJI ZNAKI
Pri fatalnih elektropoškodbah so večje najdbe v notranjosti telesa in celo histološke spremembe redkost. Ker so tkiva v veliki meri sestavljena iz vode in prevodnih elektrolitov, teče tok ponavadi preveč difuzno, da bi povzročil termalne poškodbe.
Najpogostejši način smrti je srčna aritmija, ki vodi do prekatne fibrilacije in srčnega zastoja. Pri takšnih smrtih je med avtopsijo težko najti kaj drugega kot kožne lezije. Najdemo lahko epikardialne petehije, ki pa so premalo specifične, da bi bile uporabne pri diagnozi. Truplo je bledo in rahlo kongestivno v nasprotju s tistim, umrlim zaradi respiratorne paralize.
Interkostalne mišice in diafragma preidejo v spazem ali pa so paralizirane, kar vodi do precejšnje kongestije in cianoze obraza, podobne posledice so vidne tudi na pljučih. Na plevri so lahko vidne petehije, ki so pa ena izmed nespecifičnih najdb, ki ni v pomoč kot diagnostični znak. Pri avtopsiji najdemo tipične zanke kongestivne smrti s temno rdeče-modro posmrtno hipostazo.
Še precej drugih znakov elektroudara je bilo predlaganih za diagnostiko, vendar so redko potrjeni z osebnimi izkušnjami. Eden izmed njih so tudi intracerebralne petehije, ki so verjetno del generalne kongestije pri respiratorni paralizi.

HISTOLOŠKE NAJDBE
Glede histoloških najdb je precej dilem. Za nekatere histološke spremembe so trdili, da so specifične samo za električne lezije, vendar se je izkazalo, da gre za toplotne poškodbe.
Kožni znaki so sestavljeni iz mehurčkov v epidermisu in tudi v dermisu, nastalih zaradi plina, ki se tvori ob segrevanju tkivnih tekočin. Prizadeto tkivo postane bolj eozinofilno. Opisane so bile tudi fokalne petehialne krvavitve in prosti prostori okoli mali krvnih žil.
Elektronski mikroskop je pokazal veliko sprememb, predvsem vpliv elektrike na jedro kožnih celic, ki so deformirane z zrnatim kromatinom. Obstaja malo patognomoničnih histoloških sprememb, ki bi bili značilni samo za električne, ne pa tudi za termalne opekline.
Notranji organi nimajo značilnih električnih lezij. Valovit izgled miokardnih vlaken in njihova fragmentacija tudi niso popolnoma diagnostično zanesljivi.

ELEKTROUDAR V KOPALNICI
Kopalnica je pogosto prostor tragičnih električnih poškodb. Nesreče, samomori in celo umori se velikokrat zgodijo v kopalnici zaradi izpostavljenosti elektriki, saj je prisotna velika vlažnost, voda, dobra ozemljitev skozi kovinske pipe in druge dele ter mokro, golo telo – vse opisano ima nizki električni upor.
Nesreče v kopalnici so zelo pogoste, predvsem zaradi neodgovornega ravnanja z električnimi napravami kot so npr. sušilniki za lasje.

SAMOMOR ALI UMOR Z ELEKTRIKO
Samomorilci ali morilci priredijo električni tokokrog na različne načine: z metanjem električnih naprav v vodo, s kompleksnimi povezavami na kovinske dele v kopalnici ali z vzpostavljanjem kontaktov z žico na telesu.

SMRTI ZARADI STRELE
V tropskih in subtropskih krajih niso smrti zaradi udara strele nič redkega.
Fizične poškodbe zaradi strele so zelo nepredvidljive in različne. Lahko se človeku nič ne zgodi oz. ima minimalne poškodbe ali pa ima grozne opekline, zlome, uničena tkiva in umre.
Strele pogosto puščajo opekline kože v značilnih Lichtenbergovih figurah, imenovane tudi električna drevesa, ki lahko trajajo več ur ali dni in so pomemben znak, ko skušamo določiti vzrok smrti. Domnevajo, da gre za rupturo majhnih kapilar. Gre za nepravilne rdeče »črte«, pogosto linearne opekline prve stopnje, ki  sledijo kožnim črtam, še posebej če je bil prej prisoten znoj. Te »črte« so lahko zelo dolge in sledijo vzdolžni osi telesa proti tlom.
Oblačila in pasovi so običajno raztrgani, kot da bi šlo za notranjo eksplozijo. Kovinski predmeti v žepih so lahko staljeni ali magnetizirani (kovinski gumbi in plombe). Opekline na koži so lahko tudi neposredno v stiku s kovinskimi deli oblek. Pogosto je prisoten vonj po smodniku in zažganem. Lasje so scvrti, na glavi je velikokrat rana zaradi samega udara ali padca.