Tổn thương do điện

Dòng điện xoay chiều thường xuyên thay đổi hướng; đây là dòng điện thường được cung cấp bởi các ổ cắm điện gia dụng ở Hoa Kỳ và trên toàn thế giới. 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. Dòng điện xoay chiều tần số thấp (50 đến 60 Hz) được sử dụng trong các hộ gia đình ở Hoa Kỳ (60 Hz) và Châu Âu (50 Hz). Dòng điện xoay chiều tần số thấp gây ra tình trạng co cơ kéo dài (tetany), khiến người ta không thể nhấc tay hoặc bộ phận khác trên cơ thể ra khỏi nguồn điện. Do khả năng tiếp xúc kéo dài này, AC có liên quan đến tỷ lệ thương tích và tử vong cao hơn so với AC hoặc DC tần số cao có cùng điện áp và ampe. 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 áp (V) và ampe (A) càng cao thì tổn thương do điện càng lớn (trong cùng thời gian tiếp xúc). Dòng điện gia dụng ở Hoa Kỳ là 110 V (ổ cắm điện tiêu chuẩn) đến 220 V (ví dụ: máy sưởi/điều hòa không khí, máy sấy quần áo, lò nướng, bộ sạc xe điện). Dòng điện cao thế (> 500 V) có xu hướng gây bỏng sâu, còn dòng điện thấp thế (110 đến 220 V) có xu hướng gây co giật cơ với nguy cơ phơi nhiễm kéo dài nếu người đó không thể di chuyển tay (hoặc bộ phận cơ thể khác) ra khỏi nguồn dòng điện. Cường độ dòng điện tối đa có thể khiến các cơ gấp của cánh tay co lại nhưng vẫn cho phép thả tay ra khỏi nguồn dòng điện được gọi là "dòng điện thả", thay đổi tùy theo cân nặng và khối lượng cơ. Đối với một người trung bình nặng 70 kg, dòng điện xả là khoảng 75 miliampe (mA) đối với dòng điện một chiều và khoảng 15 mA đối với dòng điện xoay chiều.

Dòng điện xoay chiều 60 Hz điện áp thấp chạy qua ngực dù chỉ trong một phần giây cũng có thể gây rung thất, ngay cả ở cường độ dòng điện thấp tới 60 đến 100 mA; đối với dòng điện một chiều, 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 mô do tiếp xúc với điện chủ yếu là do quá trình chuyển đổi năng lượng điện thành nhiệt, gây ra thương tổn do 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. Ví dụ: 20.000 vôn (20 kV) phân bố trên cơ thể của một người cao khoảng 2 m (6 ft) sẽ tạo ra cường độ điện trường khoảng 10 kV/m. Tương tự như vậy, nếu chỉ áp dụng 110 vôn cho 1 cm (ví dụ: qua môi của trẻ nhỏ), sẽ tạo ra 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 như vậy ở một khu vực nhỏ có thể gây ra mức độ tổn thương mô tương tự như một số tổn thương điện áp cao áp dụng cho một khu vực 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 tình trạng tiêu cơ vân, myoglobin niệu và 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. Kroll MW, Luceri RM, Efimov IR, Calkins H: The electrophysiology of electrocution. Heart Rhythm O2 4(7):457-462, 2023. Xuất bản ngày 9 tháng 6 năm 2023. doi:10.1016/j.hroo.2023.06.004

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

Tất cả bệnh nhân bị bỏng điện đều phải được phòng ngừa uốn ván đúng cách.

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.

Ưu tiên hàng đầu là phải ngắt kết nối giữa bệnh nhân và nguồn điện, thường bằng cách ngắt dòng điện (ví dụ: thông qua cầu dao hoặc công tắc, bằng cách ngắt kết nối thiết bị khỏi ổ cắm 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 đánh giá và được hồi sức đồng thời. Sốc, có thể là hậu quả của chấn thương hoặc bỏng nặng, cần được xử lý. 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, dịch được chuẩn độ để duy trì lượng nước tiểu thích hợp (khoảng 0,5 đến 1,0 mL/kg/giờ).

Bệnh nhân có thể bị tiêu cơ vân kèm theo myoglobin niệu, và điều đặc biệt quan trọng là phải duy trì lượng nước tiểu thích hợp, trong khi kiềm hóa nước tiểu có thể giúp 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 dữ dội do bỏng điện được điều trị bằng cách tiêm opioid tĩnh mạch liều lượng thích hợp.

Tất cả các bệnh nhân bị bỏng điện đáng kể nên được chuyển đến một đơn vị bỏng đặc biệt.

Loạn nhịp tim gây tử vong không phổ biến ở những bệnh nhân có ECG bình thường khi đánh giá ban đầu (1).

Tuy nhiên, việc theo dõi tim được chỉ định trong bất kỳ trường hợp nào sau đây:

• Loạn nhịp tim

• Đau ngực

• Bất kỳ gợi ý gì của tổn thương tim

• Các bệnh tim mạch do cấu trúc đã biết (ví dụ: khuyết tật tim bẩm sinh)

Bệnh nhân mang thai có thể cần nhập viện để theo dõi và đánh giá thai nhi do nguy cơ tổn thương tim của thai nhi (2).

Bệnh nhân nên được chăm sóc vết bỏng tại chỗ nếu cần. Đau được điều trị bằng NSAID hoặc thuốc giảm đau khác.

Những bệnh nhân không có hoặc có rất ít triệu chứng, bị bỏng nhẹ hoặc không phát hiện thấy triệu chứng nào khi khám thực thể, không mang thai, không mắc bệnh tim mạch nào đã biết và chỉ tiếp xúc ngắn với dòng điện trong nhà thường không có thương tổn cấp tính bên trong hoặc bên ngoài đáng kể nào cần phải nhập viện và có thể được xuất viện.

1. 1. Bailey B, Gaudreault P, Thivierge RL: Cardiac monitoring of high-risk patients after an electrical injury: a prospective multicentre study [published correction appears in Emerg Med J Tháng 8 năm 2007;24(8):605]. Emerg Med J 24(5):348-352, 2007. doi:10.1136/emj.2006.044677

2. 2. 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