Elektrische verwondingen: hoe ze te beoordelen, wat te doen?
Elektrisch letsel: hoewel elektrische ongevallen die per ongeluk in huis plaatsvinden (bijv. het aanraken van een stopcontact of schokken door een klein apparaat) zelden leiden tot ernstig letsel of gevolgen, veroorzaakt accidentele blootstelling aan hoogspanningsstromen bijna 300 doden per jaar in de Verenigde Staten
Er zijn > 30 000 niet-dodelijke elektrische ongevallen/jaar in de VS en elektrische brandwonden zijn goed voor ongeveer 5% van de opnames om eenheden te verbranden in de VS.
Elektrische verwondingen, pathofysiologie
Klassiek wordt geleerd dat de ernst van letsel door elektriciteit afhankelijk is van Kouwenhoven-factoren:
- Type stroom (direct [DC] of wisselstroom [AC])
- Spanning en stroomsterkte (metingen van stroomsterkte)
- Blootstellingsduur (langdurige blootstelling verhoogt de ernst van verwondingen)
- Lichaamsweerstand:
- Huidig pad (dat bepaalt welke specifieke weefsels beschadigd zijn)
Echter, elektrische veldsterkte, een grootheid waarmee recentelijk rekening is gehouden, lijkt de ernst van de verwonding nauwkeuriger te voorspellen.
Elektriciteit: Kouwenhoven factoren
Wisselstroom verandert vaak van richting; het is het type stroom dat doorgaans wordt geleverd aan huishoudens in de Verenigde Staten en Europa.
Gelijkstroom vloeit constant in dezelfde richting; het is het type stroom dat door batterijen wordt geleverd.
Defibrillatoren en cardioversieapparaten leveren doorgaans gelijkstroom.
De manier waarop wisselstroom het lichaam beschadigt, hangt grotendeels af van de frequentie.
Laagfrequente wisselstroom (50-60 Hertz) wordt gebruikt in huishoudelijke systemen in zowel de Verenigde Staten (60 Hertz) als Europa (50 Hertz).
Omdat laagfrequente wisselstroom intense spiercontractie (tetanie) veroorzaakt, die de handen op de stroombron kan vergrendelen en de blootstelling kan verlengen, kan het gevaarlijker zijn dan hoogfrequente wisselstroom en is het 3 tot 5 keer gevaarlijker dan gelijkstroom van dezelfde spanning en stroomsterkte.
Blootstelling aan gelijkstroom heeft de neiging om gemakkelijker een enkele krampachtige samentrekking te veroorzaken, waardoor het onderwerp vaak van de stroombron wordt afgeworpen.
DEFIBRILLATORS, BEZOEK DE EMD112-stand OP EMERGENCY EXPO
Elektrische brandwonden: het effect van spanning en stroomsterkte op de ernst van het letsel
Voor zowel wissel- als gelijkstroom geldt: hoe hoger de spanning (V) en stroomsterkte (A), hoe groter het resulterende elektrische letsel (bij dezelfde blootstelling).
De stroom voor huishoudelijk gebruik in de VS varieert van 110 V (standaard stopcontacten) tot 220 V (gebruikt voor grote apparaten, bijv. koelkast, droger).
Hoogspanningsstromen (> 500 V) hebben de neiging om diepe brandwonden te veroorzaken, terwijl laagspanningsstromen (110 tot 220 V) spiertetanie en immobiliteit bij de stroombron veroorzaken.
De maximale stroomsterkte die contractie van de armflexorspieren kan veroorzaken, maar toch de persoon in staat stelt zijn hand los te laten van de stroombron, wordt een losstroom genoemd.
De losstroom hangt af van het lichaamsgewicht en de spiermassa.
Voor een gemiddelde man van 70 kg is de losstroom ongeveer 75 milliampère (mA) voor gelijkstroom en ongeveer 15 mA voor wisselstroom.
Een wisselstroom met een laag voltage van 60 Hz die zelfs maar een fractie van een seconde door de borstkas gaat, kan ventriculaire fibrillatie veroorzaken, zelfs bij stroomsterktes van slechts 60-100 mA; bij gelijkstroom is ongeveer 300-500 mA nodig.
Als de stroom rechtstreeks het hart bereikt (bijvoorbeeld via een hartkatheter of de elektroden van een pacemaker), kan zelfs een stroomsterkte van < 1 mA fibrillatie veroorzaken (zowel bij wissel- als gelijkstroom).
Weefselschade door blootstelling aan elektriciteit wordt voornamelijk veroorzaakt door de omzetting van elektrische energie in warmte, met thermische schade tot gevolg.
De hoeveelheid gedissipeerde warmte is gelijk aan stroomsterkte 2 × weerstand × tijd; dus, voor een bepaalde stroom en duur, heeft het weefsel met de hoogste weerstand de neiging om de meeste schade te lijden. De weerstand van het lichaam (gemeten in ohm/cm2) wordt voornamelijk geleverd door de huid, omdat alle inwendige weefsels (behalve bot) een verwaarloosbare weerstand hebben.
Huiddikte en droogheid verhogen de weerstand; droge, goed verhoornde en intacte huid heeft een gemiddelde waarde van 20 000-30 000 ohm/cm2.
Een eeltige, verdikte palm of plant kan een weerstand hebben van 2-3 miljoen ohm/cm2; dunne, vochtige huid daarentegen heeft een weerstand van ongeveer 500 ohm/cm2.
De weerstand van beschadigde huid (bijv. door snijwonden, schaafwonden, naaldprikken) of vochtige slijmvliezen (bijv. mond, rectum, vagina) kan zo laag zijn als 200-300 ohm/cm2.
Als de huidweerstand hoog is, kan er meer elektrische energie door de huid worden afgevoerd, wat resulteert in uitgebreide huidverbrandingen, maar minder inwendig letsel.
Als de huidweerstand laag is, zijn huidverbrandingen minder uitgebreid of afwezig en wordt er meer elektrische energie doorgegeven aan interne structuren.
De afwezigheid van uitwendige brandwonden duidt dus niet op de afwezigheid van elektrisch letsel, en de ernst van uitwendige brandwonden duidt niet op de ernst van elektrische schade.
Schade aan inwendige weefsels hangt af van hun weerstand en van de stroomdichtheid (stroom per oppervlakte-eenheid; energie is meer geconcentreerd wanneer dezelfde stroomsterkte door een kleiner gebied gaat).
Wanneer bijvoorbeeld elektrische energie door een arm gaat (voornamelijk door weefsels met een lagere weerstand, bijv. spieren, bloedvaten, zenuwen), neemt de stroomdichtheid in de gewrichten toe omdat een aanzienlijk percentage van de dwarsdoorsnede van het gewricht bestaat uit hogere weerstandsweefsels (bijv. botten, pezen), waardoor het onderste weerstandsgebied van het weefsel wordt verkleind; schade aan weefsels met een lagere weerstand is dus meestal ernstiger in de gewrichten.
Het pad van de stroom door het lichaam bepaalt welke structuren beschadigd raken.
Omdat wisselstroom voortdurend van richting verandert, zijn de veelgebruikte termen 'input' en 'output' ongepast; 'bron' en 'aarde' zijn nauwkeuriger.
De hand is het meest voorkomende bronpunt, gevolgd door het hoofd.
De voet is het meest voorkomende aardingspunt. Stroom die tussen de armen of tussen de arm en een voet loopt, zal waarschijnlijk door het hart gaan en mogelijk aritmie veroorzaken.
Deze stroom is meestal gevaarlijker dan de stroom die van de ene voet naar de andere gaat.
Stroom die op het hoofd wordt gericht, kan het centrale zenuwstelsel beschadigen.
Elektrische veldsterkte
De sterkte van het elektrische veld is de intensiteit van de elektriciteit over het gebied waarop het wordt toegepast.
Samen met de Kouwenhoven-factoren bepaalt het ook de mate van weefselbeschadiging.
Bijvoorbeeld, 20 000 volt (20 kV) verdeeld door het lichaam van een man van ongeveer 2 m lang resulteert in een veldsterkte van ongeveer 10 kV/m.
Evenzo resulteert 110 volt, toegepast over slechts 1 cm (bijvoorbeeld de lippen van een kind), in een vergelijkbare veldsterkte van 11 kV/m; deze verhouding verklaart waarom dergelijke laagspanningsschade weefselschade kan veroorzaken van dezelfde ernst als sommige hoogspanningsschade die over grotere gebieden wordt toegepast.
Omgekeerd, wanneer rekening wordt gehouden met spanning in plaats van elektrische veldsterkte, kunnen minimale of onbeduidende elektrische verwondingen technisch worden geclassificeerd als hoogspanning.
De schok die u bijvoorbeeld krijgt als u in de winter met uw voeten op een tapijt kruipt, omvat duizenden volts, maar veroorzaakt volledig verwaarloosbare verwondingen.
Het effect van het elektrische veld kan schade aan het celmembraan veroorzaken (elektroporatie), zelfs wanneer de energie onvoldoende is om thermische schade te veroorzaken.
Elektrische verwondingen: pathologische anatomie
Het aanleggen van een elektrisch veld van lage intensiteit veroorzaakt onmiddellijk een onaangenaam gevoel (de 'shock'), maar veroorzaakt zelden ernstig of blijvend letsel.
De toepassing van een elektrisch veld met hoge intensiteit veroorzaakt thermische of elektrochemische schade aan interne weefsels.
De schade kan bestaan uit:
- hemolyse
- Coagulatie van eiwitten
- Coagulatienecrose van spieren en andere weefsels
- Trombose
- Uitdroging
- Avulsie van spieren en pezen
Schade door een elektrisch veld met hoge intensiteit kan aanzienlijk oedeem veroorzaken, dat, naarmate bloedstolsels in de aderen en spieren opzwellen, compartimentsyndroom veroorzaakt.
Aanzienlijk oedeem kan ook hypovolemie en hypotensie veroorzaken.
Spiervernietiging kan leiden tot rabdomyolyse en myoglobinurie, en verstoringen van de elektrolytenbalans.
Myoglobinurie, hypovolemie en hypotensie verhogen het risico op acute nierschade.
De gevolgen van orgaandysfunctie zijn niet altijd gerelateerd aan de hoeveelheid weefsel dat wordt vernietigd (er kan bijvoorbeeld ventrikelfibrilleren optreden met relatief weinig weefselvernietiging).
symptomatologie
Brandwonden kunnen duidelijk worden afgebakend op de huid, zelfs wanneer de stroom onregelmatig doordringt in diepere weefsels.
Ernstige onwillekeurige spiersamentrekkingen, convulsies, ventriculaire fibrillatie of ademstilstand kunnen optreden als gevolg van schade aan het centrale zenuwstelsel of spieren.
Schade aan de hersenen, spinal koord of perifere zenuwen kunnen verschillende neurologische gebreken veroorzaken.
Hartstilstand kan optreden zonder brandwonden, zoals bij ongevallen in de badkamer (wanneer een nat persoon [in contact met de vloer] een stroom van 110 V krijgt, bijv. van een haardroger of radio).
Kinderen die op netsnoeren bijten of zuigen, kunnen brandwonden aan mond en lippen oplopen.
Dergelijke brandwonden kunnen cosmetische misvormingen veroorzaken en de groei van tanden, kaken en kaken belemmeren.
Bloeding in de labiale slagader, die het gevolg is van de val van de korst 5-10 dagen na het trauma, komt voor bij maximaal 10% van deze kinderen.
Een elektrische schok kan krachtige spiersamentrekkingen of vallen veroorzaken (bijv. van een ladder of dak), resulterend in ontwrichting (elektrische schok is een van de weinige oorzaken van dislocatie van de achterste schouder), wervel- of andere botbreuken, letsel aan inwendige organen en andere schokken verwondingen.
Milde of slecht gedefinieerde fysieke, psychologische en neurologische gevolgen kunnen 1-5 jaar na het letsel ontstaan en resulteren in aanzienlijke morbiditeit.
Elektrische brandwonden: diagnose
- Volledig medisch onderzoek
- Soms ECG, cardiale enzymtitratie en urineanalyse
Nadat de patiënt uit de stroom is gehaald, worden hartstilstand en ademstilstand beoordeeld.
De nodige reanimatie wordt uitgevoerd.
Na de eerste reanimatie worden patiënten van top tot teen onderzocht op traumatische verwondingen, vooral als de patiënt is gevallen of gegooid.
Asymptomatische patiënten die niet zwanger zijn, geen bekende hartaandoeningen hebben en die slechts kortstondig zijn blootgesteld aan huishoudelijke stroom, hebben meestal geen significant acuut inwendig of uitwendig letsel en er is geen behoefte aan verder testen of toezicht.
Voor andere patiënten moet een ECG, CBC met formule, cardiale enzymtitratie en urineonderzoek (om te controleren op myoglobine) worden overwogen. Patiënten met bewustzijnsverlies kunnen een CT-scan of MRI nodig hebben.
Behandeling
- De stroom uitschakelen
- Reanimatie
- Analgesie
- Soms hartbewaking gedurende 6-12 uur
- Wondverzorging
Pre-ziekenhuis behandeling
De eerste prioriteit is om het contact tussen de patiënt en de stroombron te verbreken door de stroom uit te schakelen (bijvoorbeeld door de stroomonderbreker uit te schakelen of de schakelaar uit te zetten, of het apparaat los te koppelen van het stopcontact).
Hoogspannings- en laagspanningslijnen zijn niet altijd gemakkelijk te onderscheiden, vooral buitenshuis.
VOORZICHTIG: Als u vermoedt dat er hoogspanningslijnen zijn, mag u, om te voorkomen dat de hulpverlener een schok krijgt, niet proberen de patiënt te bevrijden voordat de stroom is losgekoppeld.
Reanimatie
Patiënten worden gereanimeerd en tegelijkertijd geëvalueerd.
Shock, die het gevolg kan zijn van trauma of zeer uitgebreide brandwonden, wordt behandeld.
Formules voor het berekenen van de vloeistoffen die moeten worden toegediend voor reanimatie van klassieke brandwonden, die zijn gebaseerd op de omvang van huidverbrandingen, kunnen de vloeistofvereisten voor elektrische brandwonden onderschatten; daarom worden deze formules niet gebruikt.
In plaats daarvan wordt de vloeistof getitreerd om een adequate diurese te behouden (ongeveer 100 ml/u bij volwassenen en 1.5 ml/kg/u bij kinderen).
In gevallen van myoglobinurie is het handhaven van een adequate diurese bijzonder belangrijk, terwijl alkalisering van de urine het risico op nierfalen helpt verminderen.
Chirurgisch debridement van grote hoeveelheden spierweefsel kan ook helpen bij het verminderen van myoglobinurie nierfalen.
Intense pijn van een elektrische brandwond moet worden behandeld met oordeelkundig gebruik van EV-opioïden.
BEHANDELING VAN BRANDWONDEN BIJ REDDINGSWERKZAAMHEDEN: BEZOEK DE SKINNEUTRAL STAND OP EMERGENCY EXPO
Elektrische ongevallen: andere maatregelen
Asymptomatische patiënten die niet zwanger zijn, geen bekende hartaandoeningen hebben en die slechts kortstondig zijn blootgesteld aan huishoudelijke elektriciteit, hebben meestal geen significant acuut inwendig of uitwendig letsel dat ziekenhuisopname vereist en kunnen worden ontslagen.
Hartbewaking gedurende 6-12 uur is geïndiceerd voor patiënten met de volgende aandoeningen:
- Hartritmestoornissen
- Pijn op de borst
- Vermoedelijke hartschade
- Mogelijke zwangerschap
- Alle bekende hartaandoeningen
Passende tetanusprofylaxe en lokale behandeling van de brandwond zijn vereist.
Pijn wordt behandeld met NSAID's of andere pijnstillers.
Alle patiënten met ernstige brandwonden moeten worden verwezen naar een gespecialiseerd brandwondencentrum.
Kinderen met lipverbrandingen moeten worden doorverwezen naar een specialist in pediatrische orthodontie of een kaakchirurg die ervaring heeft met deze verwondingen.
het voorkomen
Elektrische apparaten die het lichaam raken of waarschijnlijk zullen worden aangeraakt, moeten goed worden geïsoleerd, geaard en in circuits worden gestoken die beschermende stroomonderbrekers bevatten.
Levensreddende stroomonderbrekers, die uitschakelen als een stroomlekkage van zelfs 5 milliampère (mA) wordt gedetecteerd, zijn effectief en direct beschikbaar.
Veiligheidshoezen verminderen het risico in huizen met kleine kinderen.
Om verwondingen door springstroom (boogverwondingen) te voorkomen, mogen palen en ladders niet in de buurt van hoogspanningsleidingen worden gebruikt.
Lees ook:
Patrick Hardison, Het verhaal van een getransplanteerd gezicht op een brandweerman met brandwonden
Snijwonden en wonden: wanneer een ambulance bellen of naar de eerste hulp gaan?
Hyperbare zuurstof in het wondgenezingsproces