Tổn thương do điện

Dòng điện xoay chiều (AC) thay đổi hướng thường xuyên; nó là dòng điện thường được cung cấp bởi công ty phân phối điện tại Mỹ và châu Âu. Dòng điện một chiều (DC) theo cùng một hướng hằng định; nó là dòng điện do pin cung cấp. Máy khử rung tim và máy chuyển nhịp tim thường dùng dòng điện DC. Làm thế nào AC ảnh hưởng đến cơ thể phụ thuộc phần lớn vào tần số. AC tần số thấp (từ 50 đến 60 Hz) được sử dụng trong các hộ gia đình ở Mỹ (60 Hz) và Châu Âu (50 Hz). Vì AC tần số thấp gây ra sự co cơ kéo dài (tetany), có thể gây co quắp bàn tay vào nguồn điện và kéo dài thời gian tiếp xúc, nó có thể nguy hiểm hơn AC tần số cao và nguy hiểm hơn gấp 3 đến 5 lần so với DC cùng điện thế và cường độ dòng điện. Tiếp xúc với DC có thể gây ra co giật một lần, thường đánh bật người tiếp xúc ra khỏi nguồn điện.

Đối với cả AC và DC, điện thế (V) và cường độ dòng điện càng cao, càng nhiều tổn thương do điện sau đó (trong cùng thời gian phơi nhiễm). Dòng điện gia dụng ở Mỹ là 110 V (đầu ra tiêu chuẩn) đến 220 V (dùng cho các thiết bị gia dụng lớn, ví dụ: tủ lạnh, máy sấy). Dòng điện cao thế (> 500 V) có xu hướng gây ra bỏng sâu, và điện thế dòng thấp (110 đến 220 V) có xu hướng gây ra cơn co giật cơ và co quắp với nguồn dòng điện. Cường độ dòng điện tối đa có thể gây ra co quắp các cơ duỗi của cánh tay khi co lại cho phép thả tay ra khỏi nguồn điện nên còn được gọi là dòng đánh bật. Dòng đánh bật thay đổi theo trọng lượng và khối lượng cơ. Đối với một người đàn ông trung bình 70 kg, dòng đánh bật là khoảng 75 mA cho DC và khoảng 15 mA cho AC.

Điện áp xoay chiều 60 Hz AC đi qua lồng ngực thậm chí một phần giây có thể gây ra rung thất ở tốc độ dòng điện thấp từ 60 đến 100 mA; cho DC, thì cần khoảng 300 đến 500 mA. Nếu dòng điện có đường dẫn trực tiếp tới tim (ví dụ, thông qua catheter tim hoặc điện cực của máy tạo nhịp tim), < 1 mA (AC hoặc DC) có thể gây rung tâm thất.

Tổn thương tổ chức do phơi nhiễm điện chủ yếu do chuyển đổi năng lượng điện thành nhiệt, dẫn đến tổn thương nhiệt. Lượng năng lượng nhiệt tán xạ bằng Ampe² × điện trở × thời gian; do đó, đối với bất kỳ dòng và thời gian nhất định nào, các tổ chức có điện trở cao nhất có xu hướng chịu nhiều tổn thương nhất. Điện trở của cơ thể (đo bằng Ohms/cm²) được tạo ra chủ yếu bởi da, bởi vì tất cả các mô bên trong (trừ xương) có điện trở không đáng kể. Độ dày da và độ khô tăng điện trở; da khô, sừng hóa tốt, còn nguyên vẹn có điện trở trung bình 20.000 đến 30.000 ohms/cm². Đối với lòng bàn tay hoặc bàn chân, điện trở có thể từ 2 đến 3 triệu ohms/cm²; Ngược lại, da ẩm, da mỏng có điện trở khoảng 500 ohms/cm². Điện trở đối với da bị thủng (ví dụ: vết cắt, mài mòn, chọc kim) hoặc màng niêm mạc ẩm (ví dụ: miệng, trực tràng, âm đạo) có thể thấp đến 200-300 ohms/cm².

Nếu điện trở của da cao, nhiều năng lượng điện có thể bị tiêu tan ở da, dẫn đến da bị bỏng nhưng tổn thương nội tạng ít hơn. Nếu điện trở của da thấp, da bị bỏng ít hơn hoặc không bị bỏng, và năng lượng điện được truyền đến các cấu trúc bên trong. Do đó, sự vắng mặt của các vết bỏng bên ngoài không tiên đoán sự vắng mặt của tổn thương điện, và mức độ nghiêm trọng của các vết bỏng bên ngoài không tiên đoán mức độ nghiêm trọng của tổn thương do điện.

Tổn thương các tổ chức bên trong phụ thuộc vào điện trở của chúng cũng như cường độ dòng điện (dòng điện trên mỗi đơn vị diện tích, năng lượng tập trung khi dòng điện đi qua một khu vực nhỏ hơn). Ví dụ, khi năng lượng điện đi trong cánh tay (chủ yếu là qua các mô có điện trở thấp, ví dụ như cơ, mạch, dây thần kinh), mật độ dòng chảy tăng tại các khớp bởi vì một tỷ lệ đáng kể diện tích cắt ngang của khớp bao gồm các mô có điện trở cao hơn ví dụ, xương, gân), làm giảm diện tích mô có điện trở thấp; do đó, tổn thương cho các mô có điện trở thấp có xu hướng nghiêm trọng nhất ở khớp.

Con đường của dòng điện đi qua cơ thể xác định cấu trúc nào bị tổn thương. Bởi vì dòng điện xoay chiều liên tục đảo ngược hướng, nên thuật ngữ thường không được sử dụng "nhập vào" và "thoát ra" là không phù hợp; "nguồn" và "tiếp đất" chính xác hơn. Bàn tay là điểm nguồn phổ biến nhất, tiếp theo là đầu. Chân là điểm tiếp đất phổ biến nhất. Dòng điện di chuyển giữa hai cánh tay hoặc giữa cánh tay và bàn chân nhiều khả năng đi qua tim, có thể gây ra loạn nhịp. Dòng điện này có xu hướng nguy hiểm hơn so với dòng điện di chuyển từ chân này sang chân kia. Dòng điện qua não có thể gây tổn thương thần kinh trung ương.

Cường độ điện trường là cường độ dòng điện trên toàn khu vực được áp dụng. Ngoài các yếu tố của Kouwenhoven, cường độ điện trường cũng xác định mức độ tổn thương mô. Chẳng hạn, 20.000 vôn (20 kV) phân bố khắp cơ thể của người đàn ông có chiều cao khoảng 2 m (6 ft) cho cường độ điện trường khoảng 10 kV/m. Tương tự, 110 vôn, nếu chỉ áp trên 1 cm (ví dụ, qua môi của một đứa trẻ), kết quả có cường độ điện trường tương tự là 11 kV/m; mối quan hệ này là lý do tại sao một tổn thương điện áp thấp có thể gây ra mức độ thương tổn mô nghiêm trọng tương tự như một số thương tổn điện áp cao áp dụng cho một khu vực rộng lớn hơn. Ngược lại, khi xem xét điện thế thay vì cường độ điện trường, các thương tích điện nhẹ hoặc nhỏ lại được phân loại về mặt kỹ thuật là điện cao thế. Ví dụ, cú sốc nhận được từ rò điện từ tấm thảm sưởi trong mùa đông liên quan tới hàng nghìn vol nhưng gây ra chấn thương không đáng kể.

Hiệu ứng điện trường có thể gây tổn thương màng tế bào (phân lý do điện) ngay cả khi năng lượng không đủ để gây ra tổn thương nhiệt.

Ở trong điện trường thấp dẫn đến cảm giác khó chịu tức thời ("bị sốc") nhưng hiếm khi gây thương tích nghiêm trọng hoặc lâu dài. Ở trong điện trường cao gây tổn thương nhiệt hoặc điện hóa đối với các mô nội tạng. Tổn thương có thể bao gồm

• Tan máu

• Đông protein

• Sự hoại tử đông của cơ và các mô khác

• Huyết khối

• Mất nước

• Co rút gân cơ

Tổn thương do điện trường cao có thể dẫn đến phù nặng, do máu trong tĩnh mạch đông lại và cơ sưng lên, có thể dẫn đến hội chứng khoang. Phù nặng cũng có thể gây mất thể tích máu và tụt huyết áp. Sự hủy hoại cơ có thể dẫn đến tiêu cơ vân và đái ra myoglobin niệu và các rối loạn điện giải. Myoglobin niệu, giảm thể tích máu và tụt huyết áp làm tăng nguy cơ thương tổn thận cấp. Hậu quả của rối loạn chức năng cơ quan không phải lúc nào cũng tương quan với số lượng mô bị tiêu hủy (ví dụ như rung tâm thất có thể xảy ra với sự tiêu hủy mô nhỏ).

1. 1. Wesner ML, Hickie J: Long-term sequelae of electrical injury. Can Fam Physician 59(9):935-939, 2013.

Ưu tiên số 1 là phá vỡ sự tiếp xúc giữa bệnh nhân và nguồn điện bằng cách tắt dòng điện (ví dụ, bằng cách ngắt mạch hoặc công tắc để ngắt kết nối thiết bị khỏi nguồn điện). Đường dây cao và hạ thế không phải lúc nào cũng dễ dàng phân biệt, đặc biệt là ngoài trời. THẬN TRỌNG: Để tránh bị điện giật, lực lượng cứu hộ không nên cố gắng tháo dây bất kỳ ai vướng vào đường dây điện (cho dù điện áp cao hay thấp) cho đến khi nguồn điện bị ngắt.

Bệnh nhân được hồi sức trong khi đang đánh giá. Sốc, có thể là hậu quả của chấn thương hoặc bỏng nặng, cần được điều trị. Các công thức tiêu chuẩn hồi sức dịch cho bệnh nhân bỏng, dựa trên mức độ bỏng da, có thể đánh giá thấp nhu cầu truyền dịch trong các vết bỏng điện; do đó, không được sử dụng các công thức như vậy. Thay vào đó, truyền dịch phải được chuẩn độ để duy trì lưu lượng nước tiểu thích hợp (khoảng 100 mL/giờ ở người lớn và 1,5 mL/kg/giờ ở trẻ em). Đối với đái myoglobin niệu, duy trì lưu lượng nước tiểu là đặc biệt quan trọng, trong khi kiềm hóa nước tiểu có thể giúp làm giảm nguy cơ suy thận. Phẫu thuật cắt bỏ một lượng lớn các mô cơ cũng có thể giúp làm giảm suy thận do tắc myoglobin.

Đau nặng do bỏng điện được điều trị bằng việc điều chỉnh cẩn thận các thuốc opioid tĩnh mạch.

Các bệnh nhân những người không mang thai, không có rối loạn về tim, và những người chỉ tiếp xúc ngắn với dòng điện dân dụng thường không có các thương tích nghiêm trọng bên trong hoặc bên ngoài cần phải nhập viện và có thể cho xuất viện.

Theo dõi tim mạch trong 6 đến 12 giờ được chỉ định cho bệnh nhân có các điều kiện sau:

• Loạn nhịp tim

• Đau ngực

• Bất kỳ gợi ý gì của tổn thương tim

• Mang thai (có thể [1] và để đánh giá thai nhi)

• Rối loạn về tim biết từ trước (có thể)

Dự phòng uốn ván và chăm sóc vết bỏng tại chỗ được yêu cầu. Đau được điều trị bằng NSAID hoặc thuốc giảm đau khác.

Tất cả các bệnh nhân bị bỏng điện đáng kể nên được chuyển đến một đơn vị bỏng đặc biệt. Trẻ nhỏ bị bỏng môi nên được chuyển tới bác sĩ chỉnh hình nhi khoa hoặc bác sĩ phẫu thuật miệng quen thuộc với những vết thương đó.

1. 1. Caballero-Carvajal JA, Manrique-Hernández EF, Becerra-Ar C, et al: Secondary maternal-fetal consequences to electrical injury: A literature review. Taiwan J Obstet Gynecol 59(1):1-7, 2020. doi: 10.1016/j.tjog.2019.11.001