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Wirkung des elektrischen Stromes auf den Menschen

Der elektrische Strom ist aus verschiedenen Gründen für den Menschen und Tiere gefährlich. Alle Flüssigkeiten des menschlichen Körpers leiten den Strom.

Fast alle Organe funktionieren aufgrund elektrischer Impulse, die vom Gehirn ausgehen. Diese Impulse mit einer Stärke von etwa 50mV steuern also unsere Bewegungen und Organe.

Mit verschiedenen elektrischen Geräten aus der Medizin können diese Ströme gemessen werden. Z.B. das EKG (Elektrokardiodiagramm) mit dem die Aktivität des Herzens gemessen wird. Auch das Herz funktioniert mit elektrischen Strömen die es aber selbst erzeugt.

Die Nachstehende Grafik zeigt die Wirkungsbreiche bei Wechselstrom von 50Hz auf erwachsene Personen.

Fließt ein Strom durch den menschlichen Körper, so verkrampfen die Muskeln, wenn der von außen kommende Strom viel größer ist als der körpereigene. (Bild 1+Tabelle) Nun ist man nicht mehr fähig die Berührstelle wieder loszulassen. Fließt z.B. Wechselstrom über das Herz so versucht das Herz den schnelleren und stärkeren Impulsen von außen zu folgen (z.B.bei 50Hz Netzspannung, würde das Herz 50 mal pro Sekunde schlagen). Es kann zu Herzrythmusstörungen und Herzkammerflimmern kommen.

Als Folge davon fällt die Herztätigkeit aus und es kommt zum Kreislaufstillstand. Aufgrund des Sauerstoffmangels kommt es schon nach kurzer Zeit zu einer Schädigung des Gehirns. Dies führt im weiteren Verlauf zum Tod.

Entscheident für die Folgen eines Elektrounfalls ist die Höhe des Stromes, der beim Berühren durch den Körper fließt, der Einwirkdauer auf den Körper und dem Weg den der Strom über den Körper nimmt. Aus Erfahrung ist bekannt, dass schon ein Strom von 50mA tödlich sein kann, wenn er über das Herz fließt.

Bild 2

Der durch den Körper fließende Strom hängt wiederum von der Spannung und dem Widerstand des Körpers ab. Dieser Körperwiderstand R_K setzt sich aus dem inneren Widerstand des Körpers (dem Körperinnenwiderstand R_Ki) und den Übergangswiderständen R_ü1 und R_ü2 an der Stromeintritts- und Stromaustrittsstelle zusammen. (Bild 2)

Die Übergangswiderstände hängen von äußeren Bedinungen ab. Trockene Haut und trockene Kleidung haben einen hohen Widerstand. Bei Feuchtigkeit, z.B. Schweiß oder nassem Boden ist der Übergangswiderstand gering.

Beispiel:

Bei einer Stromstärke von 50mA durch den menschlichen Körper und einem Körperwiderstand R_K, der aus der Ersatzschaltung mit R_Ki und R_ü 1000 Ω angenommen wird, beginnt die lebensgefärliche Spannung U daher bei:

U = R_K · I

U = 1000 Ω * 50mA

U = 50V

Durch die chemische Wirkung des Stromes kann, vor allem bei längerer Einwirkungsdauer, das Blut elektrolytisch zerstetz werden. Dadurch kommt es zu schweren Vergiftungserscheinungen. Solche Folgeerscheinungen können erst nach einigen Tagen eintreten. Aus diesem Grund sollte man nach einem Spannungsunfall in jedem Fall einen Arzt aufsuchen, auch wenn zunächst keine Anzeichen auftreten.