Gli effetti dell'elettricità sul corpo umano

Gli effettidell'elettricitàsul corpo umano

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Introduzione

Il corpo umano è un “buon” conduttore, essendo composto in gran parte da una soluzione salina. Detto ciò possiamo verificare, attraverso gli studi che vengono effettuati nell'ambito dell'elettrofisiologia, gli effetti della corrente elettrica sul corpo umano. Tra l’interno e l’esterno della struttura cellulare esiste una differenza di potenziale pari a circa 70 mV, valore non trascurabile date le piccole dimensioni della cellula. Questa differenza di potenziale fa si che gli ioni di sodio vengano espulsi e gli ioni potassio possano entrare all’interno della cellula. In questo modo si viene a creare il processo di pompaggio biochimico a cui ci si riferisce con il termine di somma metabolica.

Cellula e Condensatore

Adesso paragoniamo la membrana cellulare ad un condensatore. Dato che la membrana cellulare è solo in parte isolante, ma non lo è del tutto, attraverso di essa avviene il transito di ioni: possiamo così attribuirgli sia un valore di capacità sia di resistenza elettrica. La differenza di potenziale, a durata e ampiezza precise, determina un’inversione delle polarità di questo condensatore con l'andamento del potenziale, definito potenziale d'azione, che rappresenta lo stato di eccitazione della cellula. L'ampiezza dello stimolo, in grado di eccitare la cellula, è inversamente proporzionale alla sua durata, quindi l’ampiezza dello stimolo è tanto maggiore quanto minore è la sua durata.

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Alta e bassa frequenza

Se prendiamo in considerazione una corrente alternata come un susseguirsi di impulsi, possiamo dedurre che: una corrente ad alta frequenza è meno pericolosa rispetto a una a bassa frequenza. Infatti, al crescere della frequenza aumenta l'intensità dello stimolo necessario per produrre l'eccitamento della cellula, ciò significa che la frequenza e l’intensità dello stimolo sono direttamente proporzionali. Ad alta frequenza la corrente tende a passare lungo la pelle del soggetto, quindi è la pelle a essere interessata dai danni provocati dal passaggio della corrente elettrica. Inoltre, ad alta frequenza, la durata dello stimolo è così breve che la corrente non influisce sullo stato della cellula. Per questa ragione le correnti ad alta frequenza rappresentano un pericolo minore.

PROBLEMATICHE

I segnali elettrici, che regolano il funzionamento degli organi, sono trasmessi dai neuroni del sistema nervoso, quindi, possono essere influenzati da stimoli elettrici esterni di intensità elevata, tale da eccitare la cellula, intaccando così le funzioni vitali. La pericolosità dipende da vari fattori della corrente elettrica come:

• l'intensità;
• la frequenza;
• il tipo, quindi se la corrente è continua o alternata;

• la durata, del suo contatto con il corpo;
• le caratteristiche fisiche del soggetto, cioè la massa corporea e lo stato di salute.

1° PROBLEMATICA

Tra gli effetti del passaggio della corrente elettrica nel corpo umano si possono ricordare 4 problemi. Il primo che adremo a vedere è il seguente:

• la tetanizzazione, che consiste nella contrazione involontaria dei muscoli interessati dal contatto al passaggio della corrente elettrica, a seguito della quale risulta difficile staccarsi dalla parte in tensione, e quindi c'è il rischio che il contatto si prolunghi e aumenti il danno all'organismo.

2° PROBLEMATICA

La seconda problematica è:

• l'arresto della respirazione, che consiste nella paralisi dei centri nervosi che controllano la respirazione. Se la corrente elettrica attraversa i muscoli che permettono il movimento dei polmoni, viene alterato il normale funzionamento del sistema respiratorio e il soggetto rischia la morte per soffocamento o altri traumi. In questi casi, il cervello viene privato di ossigeno per tempi lunghi e inizia a subire danni irreversibili, per questo è necessario prestare soccorso all'infortunato in tempi rapidi, anche tramite respirazione artificiale, come la respirazione bocca a bocca.

3° PROBLEMATICA

La 3° problematica riguarda il cuore, ed è la segente:

• la fibrillazione ventricolare, avviene quando le correnti esterne si sovrappongono a quelle fisiologiche, che normalmente regolano il ritmo di contrazione, sistole, e rilassamento, diastole, dell'organo. I muscoli cardiaci non si contraggono più in modo coordinato e il cuore entra in fibrillazione, perdendo la capacità di pompare il sangue nell'organismo. La fibrillazione vetricolare è ancora più grave, perché persiste anche se lo stimolo è terminato. Il normale funzionamento del cuore può essere ripristinato sottoponendo l'organo a una violenta scarica elettrica, che dovrebbe ristabilire la sincronia delle contrazioni muscolari, questa scarica è applicata tramite il defibrillatore, che viene regolato da persona a persona.

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4° PROBLEMATICA

La quarta ed ultima problematica è la segente:

• Le ustioni possono essere prodotte dall'energia termica sviluppata per effetto Joule dalla corrente elettrica che fluisce attraverso il corpo.