감전

인공적인 원인에 의한 감전은 인체를 통과하는 과정에서 발생합니다. 증상으로는 피부 화상, 내부 장기 및 연조직 손상, 심장 부정맥, 호흡 정지 등이 있습니다. 진단은 임상적 기준과 검사실 데이터를 바탕으로 합니다. 감전 치료는 중증 손상의 경우 지지적, 공격적 치료가 적용됩니다.

집에서 발생하는 전기 사고(예: 전기 콘센트를 만지거나 소형 가전제품에 감전되는 사고)는 심각한 부상이나 결과로 이어지는 경우가 드물지만, 미국에서는 매년 약 400건의 고전압 사고로 인해 사망에 이릅니다.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

전기적 손상의 병태생리학

전통적으로 전기적 손상의 심각도는 다음의 6가지 Kovenhoven 요인에 따라 달라집니다.

• 전류 유형(직류 또는 교류)
• 전압과 전력(두 양 모두 전류의 세기를 나타냄)
• 노출 시간(접촉 시간이 길어질수록 손상이 더 심해짐)
• 신체 저항과 전류 방향(손상된 조직의 유형에 따라 다름).

그러나 새로운 개념인 전기장 전압이 부상 심각도를 더 정확하게 예측하는 것으로 보입니다.

코웬호벤 요인. 교류(AC)는 방향이 자주 바뀝니다. 이는 미국과 유럽에서 일반적으로 전기 콘센트에 전원을 공급하는 전류 유형입니다. 직류(DC)는 동일한 방향으로 계속 흐릅니다. 이는 배터리에서 생성되는 전류입니다. 제세동기와 심장전환기는 일반적으로 직류 전류를 공급합니다. 교류가 신체에 미치는 영향은 주로 주파수에 따라 달라집니다. 미국(60Hz)과 유럽(50Hz)의 가정용 전기 콘센트에는 저주파 교류(50~60Hz)가 사용됩니다. 저주파 교류는 고주파 교류보다 더 위험할 수 있으며, 동일한 전압과 전류의 직류보다 3~5배 더 위험할 수 있습니다. 저주파 교류는 장시간 근육 수축(테타니)을 유발하여 손이 전류원에 고정될 수 있으며, 이로 인해 전기적 영향이 더 오래 지속됩니다. 직류(DC)는 일반적으로 단일 경련성 근육 수축을 유발하여 환자를 전류원에서 떨어뜨립니다.

일반적으로 교류와 직류 모두 전압(V)과 전류가 높을수록 (같은 노출 시간 동안) 발생하는 전기적 손상이 커집니다. 미국의 가정용 전류는 110V(표준 콘센트)에서 220V(건조기와 같은 대형 가전제품)까지입니다. 고전압 전류(500V 이상)는 일반적으로 깊은 화상을 유발하는 반면, 저전압 전류(110~220V)는 일반적으로 근육 경련 또는 테타니를 유발하여 피해자를 전류원에 고정시킵니다. 손에 직류가 들어오는 것을 감지하는 역치는 약 5~10mA이고, 60Hz 교류의 경우 역치는 평균 1~10mA입니다. 손의 굴곡근을 수축시킬 뿐만 아니라 전류원을 놓을 수 있게 하는 최대 전류를 "놓음 전류(let-go current)"라고 합니다. 놓음 전류의 크기는 체중과 근육량에 따라 다릅니다. 체중이 70kg인 평균 체격의 사람의 경우, 직류의 경우 방출 전류는 약 75mA이고 교류의 경우 약 15mA입니다.

60Hz의 저전압 교류 전류를 1초 동안 가슴에 흘려보내면 60~100mA 정도의 낮은 전류로도 심실세동을 유발할 수 있습니다. 직류 전류의 경우 약 300~500mA가 필요합니다. 심장에 직접 전류를 흘려보내는 경우(예: 심장 카테터 또는 심박조율기 리드를 통해), 1mA 미만의 전류(교류 또는 직류)로도 심실세동을 유발할 수 있습니다.

고온의 분산된 열 에너지의 양은 전류 강도와 저항 시간과 같습니다. 따라서 어떤 전류 강도와 노출 기간에서든 가장 저항성이 강한 조직조차도 손상될 수 있습니다. Ohm/cm2으로 측정한 조직의 전기 저항은 주로 피부의 저항에 의해 결정됩니다. 피부의 두께와 건조도는 저항을 증가시킵니다. 건조하고 각질이 잘 형성되고 손상되지 않은 피부의 평균 저항 값은 20,000-30,000 Ohm/cm2입니다. 굳은살이 박힌 손바닥이나 발의 경우 저항은 200만-300만 Ohm/cm2에 이를 수 있습니다. 촉촉하고 얇은 피부의 경우 저항은 평균 500 Ohm/cm2입니다. 손상된 피부(예: 베인 상처, 찰과상, 바늘 찔림) 또는 촉촉한 점막(예: 입, 직장, 질)의 저항은 200-300 Ohm/cm2보다 높을 수 없습니다. 피부 저항이 높으면 많은 전기 에너지가 피부 내부에서 소실되어 전류의 유입 및 유출 지점에서 내부 손상은 최소화하면서 큰 화상을 입을 수 있습니다. 피부 저항이 낮으면 피부 화상의 범위가 좁거나 없어지지만, 내부 장기에서 더 많은 전기 에너지가 소실될 수 있습니다. 따라서 외부 화상이 없다고 해서 전기적 외상이 없다는 것을 의미하지는 않으며, 외부 화상의 심각도가 화상의 심각도를 결정하는 것도 아닙니다.

내부 조직의 손상은 조직의 저항뿐 아니라 전류 밀도(단위 면적당 전류, 동일한 흐름이 더 작은 면적을 통과할 때 에너지가 더 집중됨)에도 영향을 받습니다. 따라서 전기 에너지가 팔을 통해 (주로 근육, 혈관, 신경과 같이 저항이 낮은 조직을 통해) 유입되면 관절의 전류 밀도가 증가합니다. 이는 관절 단면적의 상당 부분이 저항이 높은 조직(예: 뼈, 힘줄)으로 구성되어 있고, 저항이 낮은 조직의 부피가 감소하기 때문입니다. 따라서 저항이 낮은 조직(인대, 힘줄)의 손상은 사지 관절에서 더 두드러집니다.

피해자를 통과하는 전류(루프)의 방향에 따라 어떤 신체 구조가 손상되는지 결정됩니다. 교류 전류는 방향이 지속적으로 완전히 바뀌기 때문에 일반적으로 사용되는 "입력"과 "출력"이라는 용어는 완전히 적절하지 않습니다. "전원"과 "접지"라는 용어가 가장 정확한 것으로 간주됩니다. 전형적인 "전원"은 손이고, 그 다음은 머리입니다. 발은 "접지"와 관련이 있습니다. "손에서 손" 또는 "손에서 발" 경로를 통과하는 전류는 일반적으로 심장을 통과하여 부정맥을 유발할 수 있습니다. 이 전류 경로는 한 발에서 다른 발로 흐르는 것보다 더 위험합니다. 머리를 통과하는 전류는 중추 신경계를 손상시킬 수 있습니다.

전기장 강도. 전기장 강도는 조직 손상의 정도를 결정합니다. 예를 들어, 키가 약 2m인 사람의 머리와 몸 전체에 20,000볼트(20kV)의 전류를 흘려보내면 약 10kV/m의 전기장이 생성됩니다. 마찬가지로, 110볼트의 전류가 단 1cm의 조직(예: 아기의 입술)을 통과하면 11kV/m의 전기장이 생성됩니다. 이것이 작은 부피의 조직을 통과하는 저전압 전류가 큰 부피의 조직을 통과하는 고전압 전류만큼 심각한 손상을 일으킬 수 있는 이유입니다. 반대로, 전기장의 강도보다는 전압을 주로 고려한다면, 사소하거나 중요하지 않은 전기적 손상도 고전압 손상으로 분류할 수 있습니다. 예를 들어, 겨울에 카펫에 발을 비벼서 받는 감전은 수천 볼트의 전압에 해당합니다.

감전의 병리학

저전압 전기장에 노출되면 즉각적인 불쾌감(쇼크와 유사)이 발생하지만, 심각하거나 돌이킬 수 없는 손상으로 이어지는 경우는 드뭅니다. 고전압 전기장에 노출되면 내부 조직에 열적 또는 전기화학적 손상을 일으킬 수 있으며, 여기에는 용혈, 단백질 응고, 근육 및 기타 조직의 응고성 괴사, 혈관 혈전증, 탈수, 근육 및 힘줄 파열 등이 포함될 수 있습니다. 고전압 전기장에 노출되면 정맥 응고, 근육 부종, 구획 증후군 발생으로 인해 심각한 부종이 발생할 수 있습니다. 심각한 부종은 또한 저혈량증과 동맥 저혈압을 유발할 수 있습니다. 근육 파괴는 횡문근융해증과 미오글로빈뇨증을 유발할 수 있습니다. 미오글로빈뇨증, 저혈량증, 동맥 저혈압은 급성 신부전 위험을 증가시킵니다. 전해질 불균형 또한 발생할 수 있습니다. 장기 기능 장애의 결과는 항상 파괴된 조직의 양과 상관관계가 있는 것은 아닙니다(예를 들어, 심실세동은 심장 근육이 비교적 경미하게 파괴된 상황에서도 발생할 수 있습니다).

감전 증상

전류가 불규칙적으로 깊은 조직까지 침투하더라도 피부에 화상 경계가 뚜렷할 수 있습니다. 중추신경 손상이나 근육 마비로 인해 심각한 불수의적 근육 수축, 발작, 심실세동 또는 호흡 정지가 발생할 수 있습니다. 뇌 또는 말초 신경 손상은 다양한 신경학적 결손을 유발할 수 있습니다. 욕실 사고(젖은(접지된) 사람이 110V 주전원(예: 헤어드라이어나 라디오)에 접촉했을 때)에서는 화상 없이도 심정지가 발생할 수 있습니다.

길쭉한 철사를 물거나 빠는 어린아이는 입과 입술에 화상을 입을 수 있습니다. 이러한 화상은 미용상의 기형을 유발하고 치아, 위턱, 아래턱의 성장을 저해할 수 있습니다. 이러한 아이들의 약 10%는 5~10일째 딱지가 벗겨진 후 협동맥 출혈을 경험합니다.

감전은 격렬한 근육 수축이나 낙상(사다리나 지붕에서 떨어지는 경우)을 일으켜 탈구(감전은 어깨 후방 탈구의 몇 안 되는 원인 중 하나임), 척추 및 기타 뼈의 골절, 내부 장기의 손상, 의식 상실을 초래할 수 있습니다.

감전의 진단 및 치료

우선, 피해자와 전류원의 접촉을 차단해야 합니다. 전원을 네트워크에서 분리하는 것이 가장 좋습니다(스위치를 켜거나 네트워크에서 플러그를 뽑는 방법). 전류를 빠르게 차단할 수 없는 경우, 피해자를 전류원에서 떼어내야 합니다. 저전압 전류의 경우, 구조자는 먼저 스스로를 잘 절연한 후, 절연체(예: 천, 마른 막대기, 고무, 가죽 벨트)를 사용하여 피해자를 때리거나 잡아당겨 전류원에서 떼어내야 합니다.

주의: 전선에 고전압이 흐를 가능성이 있는 경우, 전선의 전원이 차단될 때까지 피해자를 구출하려고 시도하지 마십시오. 특히 실외에서는 고전압과 저전압을 구분하는 것이 항상 쉬운 것은 아닙니다.

물살에서 벗어난 환자는 심장 및/또는 호흡 정지 징후가 있는지 검사받습니다. 그런 다음 외상이나 심각한 화상으로 인한 쇼크에 대한 치료를 시작합니다. 초기 소생술이 완료된 후, 환자를 머리부터 발끝까지 완전히 검사합니다.

증상이 없는 환자, 임신하지 않은 환자, 동반되는 심장 질환이 있는 환자, 가정용 전류에 단기간 노출된 환자의 경우 대부분 심각한 내부 또는 외부 손상이 없어 집으로 돌아갈 수 있습니다.

다른 환자의 경우, 심전도(ECG), 전혈구검사(CBC), 심근 효소 농도 측정, 일반 소변 검사(특히 미오글로빈뇨증 검출)의 적절성을 판단해야 합니다. 부정맥, 흉통, 기타 심장 질환 가능성을 시사하는 임상 징후가 있는 환자, 그리고 임산부와 심장 질환 병력이 있는 환자의 경우 6~12시간 동안 심장 모니터링을 시행합니다. 의식 장애가 있는 경우 CT 또는 MRI를 시행합니다.

전기 화상으로 인한 통증은 정맥 주사 오피오이드 진통제로 치료하며, 용량은 신중하게 조절해야 합니다. 미오글로빈뇨증 환자의 경우, 소변을 알칼리화하고 적절한 이뇨(성인 약 100ml/시간, 소아 시간당 1.5ml/kg)를 유지하면 신부전 위험을 줄일 수 있습니다. 화상 부위를 기준으로 한 표준 체액 보충 공식은 전기 화상의 체액 부족을 과소평가하여 부적절하게 사용합니다. 손상된 근육 조직의 대량 외과적 제거는 미오글로빈뇨증으로 인한 신부전 위험을 줄일 수 있습니다.

적절한 파상풍 예방 및 화상 치료가 필수적입니다. 심각한 전기 화상을 입은 모든 환자는 전문 화상 치료실로 이송되어야 합니다. 입술 화상을 입은 어린이는 이러한 손상 치료에 경험이 있는 소아치과 의사 또는 구강외과 의사의 진찰을 받아야 합니다.

[ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]

감전 예방

신체에 접촉할 수 있는 전기 기기는 절연 및 접지되어야 하며, 전기 기기를 전원에서 즉시 분리할 수 있는 특수 장치가 장착된 네트워크에 연결되어야 합니다. 5mA의 전류만 누출되어도 회로를 분리하는 스위치를 사용하는 것이 감전 및 전기 상해를 예방하는 데 가장 효과적이므로, 실제로 이러한 스위치를 사용해야 합니다.