第一讲电流对人体的作用。
不同的电流对人体有什么影响？世界各国都正在研究和探索这个问题。1976年，在广东中山县进行了三十三例“触电急救科研实验”；1977年7月和9月，“水电部人体安全电流科研小组”分别在广东、上海进行了为期两个月的科研实验；1979年3月在广东省三水县进行了“水电部触电保安器100ma0．1s整定值科研实验”。
以上实验，填补了我国在这方面的空白，为安全用电工作做出了科学贡献。下面介绍我国和国外一些研究成果：
1．感知电流用手握住带电导体时，手心感觉轻微发热的直流电量，或因神经受刺激而感觉轻微刺激的交流电量，你为感知电流。受试者双手扼着铜棒上面，直流电的平均感觉阈量男人是5，2ma，妇女是3．5ma。 国外测定167名男子手握8号铜线的感知电流平均是60hz，交流电0．5ma；经胸部的感知电流是0．2ma，1000hz交流电的感知电流是上述60hz交流电的13～45倍。
2．反应电流引起预料不到的不由自主的反应并造成事故的最小电流，称为反应电流。1970年美国国家标准研究所制定了一项标准，规定单相可携带式电气设备允许的最小漏电电流是0．5ma，重型可移式软线联接的仪器、设备，如空气调节机、冰箱等，允许最小漏电电流是0．75ma。人对电流感受度的试验：
国外曾对50名19～39岁健康男子进行了电流对人体影响的试验。用接触面积为90cm2的黄铜管作为电极，套在手上，双脚站在铜板上。通以表1－1中的电流值，引起％受试者能觉察的感受程度。
引起痛觉的电流值，因电极类型、电波形状和测试**区的不同而变化。
3．摆脱电流触电后能自行摆脱的电流值，称为摆脱电流。国外测定结果，男人的摆脱电流是9ma，女人6ma。我们用7只猴子（平均体重3．9公斤）实验，最大摆脱电流是9．3ma，最小4．6ma，平均6．4ma。
我国动物实验结果与上述外国资料是相符的。当18～22ma（摆脱电流的上限）或更大的工频电流通过人体胸部时，所引起的肌肉反应将使触电者在通电时间内停止呼吸，有些会使触电者中枢神经暂时麻痹；然而，一旦切断电源，呼吸即可恢复，而且不会因短暂的呼吸停止而造成不良后果。
4．安全电流在特定时间内，通过人体的电流，未足以引起死亡的电流值。iec标准是30mas。动物试验结果表明：
30mas的触电是没有危险的。但30ma以下又大于摆脱电流的电流值，长时间作用却是危险的。考虑到水田、电镀车间等绝缘条件恶劣的场所，电击的危险性很大（因为这时人体电阻可降至500ω以下），因此在潮湿地方一般认为应以5ma为安全电流值。
5．安全电压为了防止触电事故而采用的由特定的电源供给的电压系列叫安全电压。1983年7月，国家正式公布了《安全电压》标准，国标编号为gb3805－83，国标有关规定如下：
——任何情况下，两导体间或一导体与地之间均不得超过交流电有效值50v。
——安全电压值分为五个等级，即：42，36，24，12，6v。
——当电气设备采用了超过24v的电压时，必须采取防直接接触带电体的保护措施。
触电死亡的直接原因，并不是由于电压，而是电流的缘故。但在一定电压作用下，才有电流通过人体。在不同的条件下，人体的电阻是不同的，而人体电阻是随着接触电压而变化的。
因此，电压与电流的关系是彼此影响，不能重视了安全电流而忽视了安全电压。
6．呼吸停止电流通过胸部的交流电可以使胸肌强直收缩、胸廓紧缩和窒息。通过胸部的60hz交流电18～22ma，可使呼吸停止。电流通过动物胸部的实验表明：
随着电流的增大，开始时骨胳肌强烈收缩，呼吸停止，心跳减慢，迷走神经受刺激，最后是心室纤颤。70ma电流经家兔胸部，引起呼吸停止。通电后到1分钟内，观察到血压和脉压只有微小变化。
到5．5分钟，血压和脉压显著下降，可能是由于缺氧性心室纤颤所引起的。在刺激运动神经和使骨胳肌收缩的电流作用下，隔神经和迷走神经兴奋。死亡不一定是由于呼吸停止，亚纤颤电流作用几分钟，触电者不一定死亡。
虽然用，电麻醉针超阈值的经大脑电流可以影响呼吸速率，但是60hz经大脑电流对呼吸中枢的作用还不能肯定。而且，60hz经额部的200～300ma电休克电流，对呼吸只有轻微的影响。
7．室颤电流流过心脏能引起心室纤颤的电流值，称为室额电流。
早在1899年，已经观察到交流电致死时发生心室纤额，随后广泛地进行了引起纤颤和除颤的广泛研究。交流电低至20μa电流通过心内电极，可以引起狗发生心室纤颤。人在完全体外循环下进行心内直视手术时，最小的180μa电流通过直径0．25cm的心肌电极，可以引起心室纤额；所需要的电流平均是583μa。
但用直径为2．5cm的心肌电极，则引起心室纤颤的平均电流值增大为3．366ma。体重67．5kg的人，从其胸部表面纵向或横向通过60hz交流电时，需要320ma电流才能引起心室纤颤；而且所需电流量与体重成正比。另外有人估计通电3s的致死电量是275ma。
在0．03s内引起休克的电流值是2750ma。用大电流，短时间进行动物室额试验，狗的室额电流是0．15s400ma，或0．5sl00ma左右。小电流、长时间的电击实验说明，10ma120分钟也能引起动物心室纤颤；从上述数据可以看出，电流量越大，引起室额所需要的时间越短，所引起触电死亡的因数，除了电压、电流外，还要考虑时间因素。
（由此可以看出，触电后尽量迅速脱离电源是多么重要！） 因为不能对人直接进行危险的电击试验，只能根据狗、猴、羊等在一定电流强度和通电时间引起心室纤颤的机率，运用概率统计法，来估计人对各种电流量的心室纤颤效应。
8．心脏的敏感时相 1934～1936年国外的研究已经指出，在心脏喷射血液的后期，即心电图中的t波这段时间，如果触电的话，最容易引起心室纤颤。 有些文献指出，在人的心脏收缩期与舒张期之间，有个间歇期（大约0．1s）；在这0．1s内如有电流经过心脏，则电流很小（几十ma）也会引起心室纤颤，如果不在间歇期通过，则电流即使很大，也不会引起纤颤。近年来认为，特别是在心脏舒张期前的0．04～0．065内，最容易引起心室纤维性颤动。
设想触电时间如果超过1s，则在心脏最易纤颤的时相内必然有电流通过，结果造成心室纤颤。由此进一步可以看出，使触电者尽快脱离电源实在是十分必要的。
9．除颤电流 10a或更强的交流电通过胞壁，通常能使心脏除颤。经胸壁除颤所需要的能量，与人的重量成正比。我国常用电流5a，电压440～480v的交流电，对61～120kg体重者，需要超过800j的能量才能除颤，400j的除颤器的除颤成功率很低；我国人体重比较轻，所需能量较低。
10．电流的通路与到达心脏的电流量的关系电流从人的左手到双脚时，电流量的67％通过心脏。由右手到双足，3．7％到心脏；右手到左手时有3．3％，左脚到右脚时只有0．4％的电流经过心脏。可以看出，电从左手流到双脚时，有最多的电流通过心脏。
11．危险频率不同频率的交流电发生触电的死亡率是： 10hz为 70％； 50hz为 95％； 60hz为91％；80hz为43％； 100hz为34％； 120hz为31％； 200hz为22％；500hz为14％；1000hz为11％。
为了适应电器设备的经济合理设计，我国常用的工频交流电是50hz。但如果从触电的死亡率来看，50hz的交流电对人是最危险的。
习题：1． 根据电流对人体的作用其分为那几种？
2． 我国规定安全电流，安全电压分别是多少？
第二讲人体电阻和电流致病机理。
一：人体电阻。
人体电阻包括**电阻，**电容，人体内部电容构成，统称人体阻抗。
1．**电阻。
**由表皮，真皮和皮下层组成。最外层表皮又由角质层、粒层、生长层组成。角质层在干燥时，电阻率ρ=0．15～10mω·㎝故可起防止电击作用，但受接触电压的影响最大。
一般情况下，**电阻为干燥时的1／10及以下。若通电时间较长，将引起**发热和电解，使**电阻随着通电时间而下降，甚至使**留下不可恢复的烧伤。
2．人体内部电阻
由人体内部组织、血液、骨骼组成。由于血液、脂肪、器官等大量的蛋白分子，含水可达体重的70％，所以人体内部电阻的导电性能好。实践证明；人体内部电阻的平均值大约是500ω，至于人体的**电阻，在不同状态下，接触不同电压时，通过人体的电流也不同。
例如：**完全干燥，触及10v电压时，测出**电阻7000ω；
**完全干燥，触及100v电压时，测出**电阻3000ω；
**湿透时，触及10v电压时，测出**电阻600ω；
**湿透时，触及100v电压时，测出**电阻460ω；
二：电流致病机理：国际电工委员会在1984年公布了“人体阻抗概率值”（iec479－l）标准。
电流致病作用的机理：电流的致病作用机理，至今还没有彻底阐明。一般认为，电流损伤组织主要有以下三种作用：
1．电热作用电流通过任何物体都要发热。称为电流的热效应、电流通过组织时，一部分电能转化为热能，可引起烧伤、炭化。炭化后电阻显著降低，通过的电流更强。
因此触电时间越长，机体的损伤就越严重。如果局部的温度过高，还可以使体液变为蒸气。
2．电解作用电流通过可导电的液体时，可以使液体内的化合物电解。水是氢和氧化合的物质，在电流作用下，在阳极方面产生氧的气泡，在阴极方面出现氢的气泡。在组织内，电流的电解作用也产生气泡。
电流通过组织同样会使化合物分解，例如皮脂可以分解为脂肪酸。
3．电机械作用电流产生的蒸气或气体，以及电能转变为机械能，引起组织的机械性损伤，例如伤口的形成，以及骨小梁的折断等等。
现代科学实验已经证实，在一定条件下，电和磁造成的环境污染，也影响人体健康，长期可引起疾病，甚至死亡。人是一个非常复杂的生物电系统，如处在强大磁场或微波辐射律环境中，又缺乏防护，轻则引起各种病理反应，如头晕、心神不安，心率加快，重则引起疾病。在纺织中，由于静电感应，引起粘纱，使工人精神紧张。
人通过特高压输电线地段，可能有异常感觉。
对此，国外正在进行综合研究．逐渐形成一个新的研究方面，叫做电致生物效应及其应价，是一门边缘科学。 电致生物效应是指在不同频率，不同电压，不同电流或磁场强度等作用了，对人体引起的各种反应，例如对传导系统等生理功能的影响。器官功能的损害，基因的破坏和交界等。
在临床上表现为心率、血压、体温、呼吸、感觉、情绪以及心电、肌电和脑电的异常变化等等。 这门边缘科学研究的范围大致是：①电击（包括触电和漏电）的保护；②高频和射线保护；③微波保护；④强力电磁场保护；⑤静电感应保护等等。
今后还要研究关于人体有机半导体的开关特性，环境电磁学，电磁病理学，以及研究药物与急救问题。
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