Scossa elettrica

Lo shock elettrico da fonti artificiali si verifica a seguito del passaggio attraverso il corpo umano. I sintomi possono includere ustioni cutanee, danni agli organi interni e ai tessuti molli, aritmie cardiache e arresto respiratorio. La diagnosi viene stabilita in base a criteri clinici e dati di laboratorio. Il trattamento dello shock elettrico è di supporto, aggressivo, in caso di lesioni gravi.

Sebbene gli incidenti elettrici domestici (ad esempio il contatto con prese elettriche o la scossa causata da un piccolo elettrodomestico) raramente provochino lesioni o conseguenze gravi, negli Stati Uniti ogni anno circa 400 incidenti ad alta tensione provocano la morte.

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Fisiopatologia del danno elettrico

Tradizionalmente, la gravità del danno elettrico dipende da sei fattori di Kovenhoven:

• tipo di corrente (continua o alternata);
• tensione e potenza (entrambe le grandezze descrivono l'intensità della corrente);
• durata dell'esposizione (più lungo è il contatto, più grave è il danno);
• resistenza del corpo e direzione della corrente (a seconda del tipo di tessuto danneggiato).

Tuttavia, la tensione del campo elettrico, un concetto più recente, sembra essere un indicatore più accurato della gravità della lesione.

Fattori di Cowenhoven. La corrente alternata (CA) cambia spesso direzione. Questo è il tipo di corrente che tipicamente alimenta le prese elettriche negli Stati Uniti e in Europa. La corrente continua (CC) scorre costantemente nella stessa direzione. Questa è la corrente prodotta dalle batterie. Defibrillatori e cardioverter erogano tipicamente corrente continua. L'effetto della CA sul corpo dipende in gran parte dalla sua frequenza. La CA a bassa frequenza (50-60 Hz) è utilizzata nelle prese elettriche domestiche negli Stati Uniti (60 Hz) e in Europa (50 Hz). Può essere più pericolosa della CA ad alta frequenza e da 3 a 5 volte più pericolosa della corrente continua di pari tensione e amperaggio. La CA a bassa frequenza provoca una contrazione muscolare prolungata (tetania), che può bloccare la mano alla fonte di corrente, prolungando così gli effetti elettrici. La corrente continua (CC) di solito provoca una singola contrazione muscolare convulsiva, che solitamente allontana la vittima dalla fonte di corrente.

In generale, sia per la corrente alternata che per quella continua, maggiori sono la tensione (V) e la corrente, maggiore è il danno elettrico che si verifica (a parità di durata dell'esposizione). La corrente domestica negli Stati Uniti varia da 110 V (una presa elettrica standard) a 220 V (un elettrodomestico di grandi dimensioni come un'asciugatrice). La corrente ad alta tensione (>500 V) causa in genere ustioni profonde, mentre la corrente a bassa tensione (110-220 V) causa in genere spasmo muscolare, o tetania, che blocca la vittima alla fonte di corrente. La soglia per la percezione della corrente continua che entra nella mano è di circa 5-10 mA; per la corrente alternata a 60 Hz, la soglia è in media di 1-10 mA. La corrente massima che può non solo causare la contrazione dei flessori della mano, ma anche consentire alla mano di rilasciare la fonte di corrente è chiamata "corrente di rilascio". L'intensità della corrente di rilascio varia a seconda del peso corporeo e della massa muscolare. Per una persona di corporatura media che pesa 70 kg, la corrente di rilascio è di circa 75 mA per la corrente continua e di circa 15 mA per la corrente alternata.

Una corrente alternata a bassa tensione a 60 Hz fatta passare attraverso il torace per un secondo può indurre fibrillazione ventricolare con correnti di appena 60-100 mA; per la corrente continua, sono necessari circa 300-500 mA. Se la corrente viene applicata direttamente al cuore (ad esempio, tramite un catetere cardiaco o elettrocateteri di un pacemaker), correnti <1 mA (CA o CC) possono indurre fibrillazione ventricolare.

La quantità di energia termica dispersa ad alta temperatura è pari all'intensità della corrente e al tempo di resistenza. Pertanto, a qualsiasi intensità di corrente e durata di esposizione, anche il tessuto più resistente può essere danneggiato. La resistenza elettrica dei tessuti, misurata in Ohm/cm², è determinata principalmente dalla resistenza della pelle. Lo spessore e la secchezza della pelle aumentano la resistenza; la pelle secca, ben cheratinizzata e intatta ha un valore di resistenza medio di 20.000-30.000 Ohm/cm². Per un palmo o un piede calloso, la resistenza può raggiungere 2-3 milioni di Ohm/cm². Per la pelle umida e sottile, la resistenza è in media di 500 Ohm/cm². La resistenza della pelle danneggiata (ad esempio, da un taglio, un'abrasione, una puntura di ago) o delle mucose umide (ad esempio, bocca, retto, vagina) non può essere superiore a 200-300 Ohm/cm². Se la resistenza cutanea è elevata, è possibile che venga dissipata una notevole quantità di energia elettrica, con conseguenti ustioni estese nei punti di ingresso e di uscita della corrente con danni interni minimi. Se la resistenza cutanea è bassa, le ustioni cutanee sono meno estese o assenti, ma una maggiore quantità di energia elettrica può essere dissipata negli organi interni. Pertanto, l'assenza di ustioni esterne non esclude l'assenza di trauma elettrico, e la gravità delle ustioni esterne non ne determina la gravità.

Il danno ai tessuti interni dipende anche dalla loro resistenza e, in aggiunta, dalla densità di corrente elettrica (corrente per unità di superficie; l'energia è più concentrata quando lo stesso flusso attraversa un'area più piccola). Pertanto, se l'energia elettrica entra attraverso il braccio (principalmente attraverso tessuti a minore resistenza, come muscoli, vasi sanguigni e nervi), la densità di corrente elettrica aumenta nelle articolazioni, a causa della significativa percentuale della sezione trasversale dell'articolazione costituita da tessuti a maggiore resistenza (ad esempio, ossa e tendini), in cui il volume dei tessuti a minore resistenza è ridotto. Pertanto, il danno ai tessuti a minore resistenza (legamenti e tendini) è più pronunciato nelle articolazioni dell'arto.

La direzione della corrente (circuito) che attraversa la vittima determina quali strutture corporee siano danneggiate. Poiché la corrente alternata cambia continuamente e completamente direzione, i termini comunemente usati "ingresso" e "uscita" non sono del tutto appropriati. I termini "sorgente" e "terra" sono considerati i più accurati. Una tipica "sorgente" è la mano, seguita dalla testa. Il piede è correlato alla "terra". La corrente che passa attraverso il percorso "mano-mano" o "mano-piede" di solito attraversa il cuore e può causare aritmie. Questo percorso di corrente è più pericoloso del passaggio da un piede all'altro. La corrente che passa attraverso la testa può danneggiare il sistema nervoso centrale.

Intensità del campo elettrico. L'intensità del campo elettrico determina l'entità del danno tissutale. Ad esempio, il passaggio di una corrente di 20.000 volt (20 kV) attraverso la testa e l'intero corpo di una persona alta circa 2 m crea un campo elettrico di circa 10 kV/m. Allo stesso modo, una corrente di 110 volt che attraversa solo 1 cm di tessuto (ad esempio, attraverso il labbro di un neonato) crea un campo elettrico di 11 kV/m; questo è il motivo per cui una corrente a bassa tensione che attraversa un piccolo volume di tessuto può causare danni altrettanto gravi di una corrente ad alta tensione che attraversa un grande volume di tessuto. Viceversa, se si considera principalmente la tensione piuttosto che l'intensità del campo elettrico, lesioni elettriche minori o insignificanti possono essere classificate come lesioni ad alta tensione. Ad esempio, la scossa elettrica che una persona riceve strofinando il piede su un tappeto in inverno corrisponde a una tensione di migliaia di volt.

Patologia dello shock elettrico

L'esposizione a campi elettrici a bassa tensione provoca un'immediata sensazione spiacevole (simile a una scossa elettrica), ma raramente provoca danni gravi o irreversibili. L'esposizione a campi elettrici ad alta tensione può causare danni termici o elettrochimici ai tessuti interni, tra cui emolisi, coagulazione proteica, necrosi coagulativa di muscoli e altri tessuti, trombosi vascolare, disidratazione e rotture di muscoli e tendini. L'esposizione a campi elettrici ad alta tensione può provocare un edema massivo, che si verifica a seguito di coagulazione venosa, edema muscolare e sviluppo di sindrome compartimentale. Un edema massivo può anche causare ipovolemia e ipotensione arteriosa. La distruzione muscolare può causare rabdomiolisi e mioglobinuria. Mioglobinuria, ipovolemia e ipotensione arteriosa aumentano il rischio di insufficienza renale acuta. Sono possibili anche squilibri elettrolitici. Le conseguenze della disfunzione d'organo non sono sempre correlate alla quantità di tessuto distrutto (ad esempio, la fibrillazione ventricolare può verificarsi in un contesto di distruzione relativamente minore del muscolo cardiaco).

Sintomi di scossa elettrica

Le ustioni possono essere nettamente demarcate sulla pelle, anche quando la corrente penetra in modo irregolare nei tessuti più profondi. Gravi contrazioni muscolari involontarie, convulsioni, fibrillazione ventricolare o arresto respiratorio possono verificarsi a causa di danni al sistema nervoso centrale o paralisi muscolare. Danni al cervello o ai nervi periferici possono causare vari deficit neurologici. L'arresto cardiaco è possibile senza ustioni in caso di incidente in bagno [quando una persona bagnata (a terra) entra in contatto con la corrente di rete a 110 V (ad esempio, da un asciugacapelli o da una radio)].

I bambini piccoli che mordono o succhiano fili allungati possono ustionarsi alla bocca e alle labbra. Tali ustioni possono causare deformità estetiche e compromettere la crescita di denti, mascelle e mascelle. Circa il 10% di questi bambini presenta sanguinamento dalle arterie buccali dopo il distacco della crosta tra il 5° e il 10° giorno.

La scossa elettrica può causare violente contrazioni muscolari o cadute (ad esempio da una scala o da un tetto) con conseguenti lussazioni (la scossa elettrica è una delle poche cause di lussazione posteriore della spalla), fratture della colonna vertebrale e di altre ossa, danni agli organi interni e perdita di coscienza.

Diagnosi e trattamento dello shock elettrico

Innanzitutto, è necessario interrompere il contatto della vittima con la fonte di corrente. È consigliabile scollegare la fonte dalla rete (azionare l'interruttore o staccare la spina). Se è impossibile interrompere rapidamente la corrente, è necessario allontanare la vittima dalla fonte. In caso di corrente a bassa tensione, i soccorritori devono prima isolarsi bene e poi, utilizzando qualsiasi materiale isolante (ad esempio, tessuto, un bastone asciutto, gomma, una cintura di cuoio), allontanare la vittima dalla corrente colpendola o tirandola.

Attenzione: se la linea potrebbe essere sotto alta tensione, non tentare di liberare la vittima finché la linea non sia stata tolta. Distinguere le linee ad alta tensione da quelle a bassa tensione non è sempre facile, soprattutto all'aperto.

La vittima, liberata dalla corrente, viene esaminata per individuare segni di arresto cardiaco e/o respiratorio. Si inizia quindi il trattamento per lo shock, che può derivare da traumi o ustioni estese. Dopo aver completato la rianimazione iniziale, il paziente viene esaminato completamente (dalla testa ai piedi).

Nei pazienti asintomatici, in assenza di gravidanza, malattie cardiache concomitanti e in caso di esposizione a breve termine alla corrente domestica, nella maggior parte dei casi non si verificano danni interni o esterni significativi e i pazienti possono essere dimessi.

In altri pazienti, è necessario valutare l'opportunità di eseguire un ECG, un emocromo, la determinazione della concentrazione degli enzimi muscolari cardiaci e un'analisi generale delle urine (in particolare per rilevare la mioglobinuria). Il monitoraggio cardiaco viene eseguito per 6-12 ore nei pazienti con aritmie, dolore toracico e altri segni clinici indicativi di possibili disturbi cardiaci; e, possibilmente, nelle donne in gravidanza e nei pazienti con anamnesi cardiaca. In caso di alterazione della coscienza, viene eseguita una TC o una RM.

Il dolore da ustione elettrica viene trattato con analgesici oppioidi per via endovenosa, titolando la dose con cautela. Nella mioglobinuria, l'alcalinizzazione delle urine e il mantenimento di una diuresi adeguata (circa 100 ml/h negli adulti e 1,5 ml/kg all'ora nei bambini) riducono il rischio di insufficienza renale. Le formule standard per la reintegrazione volumetrica dei fluidi basate sull'area ustionata sottostimano il deficit di fluidi nelle ustioni elettriche, rendendone inappropriato l'uso. Il debridement chirurgico di un ampio volume di tessuto muscolare danneggiato può ridurre il rischio di insufficienza renale dovuta a mioglobinuria.

Un'adeguata profilassi antitetanica e la cura delle ustioni sono essenziali. Tutti i pazienti con ustioni elettriche significative devono essere indirizzati a un centro ustionati specializzato. I bambini con ustioni alle labbra devono essere valutati da un odontoiatra pediatrico o da un chirurgo orale esperto nel trattamento di tali lesioni.

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Prevenzione delle scosse elettriche

I dispositivi elettrici che possono entrare in contatto con il corpo devono essere isolati, messi a terra e collegati a una rete elettrica dotata di dispositivi speciali per la disconnessione istantanea del dispositivo elettrico dalla fonte di alimentazione. L'uso di interruttori che interrompono il circuito in caso di dispersione di corrente di soli 5 mA è il metodo più efficace per prevenire scosse elettriche e lesioni da scosse elettriche, e pertanto è fondamentale utilizzarli nella pratica.