La mayoría de nosotros hemos experimentado alguna forma de “choque” eléctrico, donde la electricidad hace que nuestro cuerpo experimente dolor o trauma. Si somos afortunados, el alcance de esa experiencia se limita a hormigueos o sacudidas de dolor por la acumulación de electricidad estática que se descarga a través de nuestros cuerpos. Cuando trabajamos alrededor de circuitos eléctricos capaces de suministrar alta potencia a las cargas, la descarga eléctrica se convierte en un problema mucho más grave, y el dolor es el resultado menos significativo de la descarga.
Como la corriente eléctrica se conduce a través de un material, cualquier oposición a la corriente (resistencia) da como resultado una disipación de energía, generalmente en forma de calor. Este es el efecto más básico y fácil de entender de la electricidad en el tejido vivo: la corriente hace que se caliente. Si la cantidad de calor generado es suficiente, el tejido puede quemarse. El efecto es fisiológicamente el mismo que el daño causado por una llama abierta u otra fuente de calor a alta temperatura, excepto que la electricidad tiene la capacidad de quemar tejidos muy por debajo de la piel de una víctima, incluso quemando órganos internos.
Cómo la corriente eléctrica afecta el sistema nervioso
Otro efecto de la corriente eléctrica en el cuerpo, quizás el más significativo en términos de peligro, se refiere al sistema nervioso. Por “sistema nervioso”, me refiero a la red de células especiales en el cuerpo llamadas células nerviosas o neuronas que procesan y conducen la multitud de señales responsables de la regulación de muchas funciones corporales. El cerebro, la médula espinal y los órganos sensoriales / motores del cuerpo funcionan juntos para permitirle sentir, moverse, responder, pensar y recordar.
Las células nerviosas se comunican entre sí actuando como “transductores”, creando señales eléctricas (voltajes y corrientes muy pequeñas) en respuesta a la entrada de ciertos compuestos químicos llamados neurotransmisores , y liberando estos neurotransmisores cuando son estimulados por señales eléctricas. Si la corriente eléctrica de suficiente magnitud se conduce a través de una criatura viva (humana o de otro tipo), su efecto será anular los pequeños impulsos eléctricos normalmente generados por las neuronas, sobrecargar el sistema nervioso y evitar que las señales reflejas y volitivas puedan actuar músculos. Los músculos activados por una corriente externa (de choque) se contraerán involuntariamente, y la víctima no puede hacer nada al respecto.
Este problema es especialmente peligroso si la víctima contacta con un conductor energizado con sus manos. Los músculos del antebrazo responsables de doblar los dedos tienden a estar mejor desarrollados que los músculos responsables de extender los dedos, por lo que si ambos conjuntos de músculos intentan contraerse debido a una corriente eléctrica conducida a través del brazo de la persona, los músculos “doblados” ganarán, apretando. Los dedos en un puño. Si el conductor que suministra corriente a la víctima enfrenta la palma de su mano, esta acción de apriete obligará a la mano a agarrar el cable firmemente, empeorando la situación al asegurar un excelente contacto con el cable. La víctima será completamente incapaz de soltar el cable.
Médicamente, esta condición de contracción muscular involuntaria se llama tétanos . Los electricistas familiarizados con este efecto de la descarga eléctrica a menudo se refieren a una víctima inmovilizada de una descarga eléctrica como “congelada en el circuito”. El tétanos inducido por el choque solo se puede interrumpir deteniendo la corriente a través de la víctima.
Incluso cuando se detiene la corriente, la víctima puede no recuperar el control voluntario sobre sus músculos por un tiempo, ya que la química del neurotransmisor se ha desorganizado. Este principio se ha aplicado en dispositivos de “pistola de aturdimiento” como Tasers, que según el principio de electrocutar momentáneamente a una víctima con un pulso de alto voltaje entre dos electrodos. Un shock bien colocado tiene el efecto de inmovilizar temporalmente (unos minutos) a la víctima.
Sin embargo, la corriente eléctrica puede afectar más que solo los músculos esqueléticos en una víctima de choque. El músculo del diafragma que controla los pulmones y el corazón, que es un músculo en sí mismo, también pueden “congelarse” en un estado de tétanos por corriente eléctrica. Incluso las corrientes demasiado bajas para inducir el tétanos a menudo son capaces de codificar las señales de las células nerviosas lo suficiente como para que el corazón no pueda latir adecuadamente, enviando al corazón a una condición conocida como fibrilación . Un corazón fibrilante late en lugar de latir, y es ineficaz para bombear sangre a los órganos vitales del cuerpo. En cualquier caso, la muerte por asfixia y / o paro cardíaco seguramente resultará de una corriente eléctrica lo suficientemente fuerte a través del cuerpo. Irónicamente, el personal médico utiliza una fuerte descarga de corriente eléctrica aplicada a través del pecho de una víctima para “poner en marcha” un corazón fibrilante en un patrón de latido normal.
Ese último detalle nos lleva a otro peligro de descarga eléctrica, este peculiar de los sistemas públicos de energía. Aunque nuestro estudio inicial de los circuitos eléctricos se centrará casi exclusivamente en CC (corriente continua o electricidad que se mueve en una dirección continua en un circuito), los sistemas de energía modernos utilizan corriente alterna o CA. Las razones técnicas para esta preferencia de CA sobre CC en los sistemas de energía son irrelevantes para esta discusión, pero los riesgos especiales de cada tipo de energía eléctrica son muy importantes para el tema de la seguridad.
La forma en que la CA afecta al cuerpo depende en gran medida de la frecuencia. La CA de baja frecuencia (50 a 60 Hz) se usa en hogares de EE. UU. (60 Hz) y europeos (50 Hz); puede ser más peligroso que la CA de alta frecuencia y es de 3 a 5 veces más peligroso que la CC del mismo voltaje y amperaje. La CA de baja frecuencia produce una contracción muscular prolongada (tetania), que puede congelar la mano a la fuente actual, prolongando la exposición. Es más probable que DC provoque una sola contracción convulsiva, que a menudo obliga a la víctima a alejarse de la fuente actual.
La naturaleza alterna de AC tiene una mayor tendencia a lanzar las neuronas marcapasos del corazón a una condición de fibrilación, mientras que DC tiende a hacer que el corazón se detenga. Una vez que se detiene la corriente de choque, un corazón “congelado” tiene más posibilidades de recuperar un patrón de latido normal que un corazón fibrilante. Esta es la razón por la cual el equipo de “desfibrilación” utilizado por los médicos de emergencia funciona: la descarga de corriente suministrada por la unidad de desfibrilación es CC, que detiene la fibrilación y le da al corazón la oportunidad de recuperarse.
En cualquier caso, las corrientes eléctricas lo suficientemente altas como para causar una acción muscular involuntaria son peligrosas y deben evitarse a toda costa. En la siguiente sección, veremos cómo estas corrientes típicamente entran y salen del cuerpo, y examinaremos las precauciones contra tales ocurrencias.
REVISIÓN:
- La corriente eléctrica es capaz de producir quemaduras profundas y graves en el cuerpo debido a la disipación de energía a través de la resistencia eléctrica del cuerpo.
- El tétanos es la condición donde los músculos se contraen involuntariamente debido al paso de corriente eléctrica externa a través del cuerpo. Cuando la contracción involuntaria de los músculos que controlan los dedos hace que la víctima no pueda soltar un conductor energizado, se dice que la víctima está “congelada en el circuito”.
- El diafragma (pulmón) y los músculos del corazón se ven afectados de manera similar por la corriente eléctrica. Incluso las corrientes demasiado pequeñas para inducir el tétanos pueden ser lo suficientemente fuertes como para interferir con las neuronas marcapasos del corazón, haciendo que el corazón se agite en lugar de latir fuertemente.
- La corriente continua (CC) tiene más probabilidades de causar tétanos muscular que la corriente alterna (CA), lo que aumenta la probabilidad de que la CC “congele” a una víctima en un escenario de shock. Sin embargo, es más probable que la CA haga que el corazón de la víctima fibrile, lo cual es una condición más peligrosa para la víctima después de que se haya detenido la impactante corriente.