Agregar a favoritos      Ayuda      Português      Ingles     

Seguridad en la electricidad

Enviado por Cristian Jimenez



EFECTOS FISIOLOGICOS DE LA ELECTRICIDAD

El estudio de los peligros, la electrofisiología y la prevención de accidentes eléctricos exige la comprensión de varios conceptos técnicos y médicos.

Las definiciones de los términos electrobiológicos que se dan a continuación están tomadas del capítulo 891 de International Electrotechnical Vocabulary (Electrobiología) (Comisión Electrotécnica Internacional) (CEI) (1979).

Un choque eléctrico es el efecto fisiopatológico resultante del paso directo o indirecto de una corriente eléctrica externa a través del cuerpo. Comprende contactos directos e indirectos y corrientes unipolares y bipolares.

De los individuos (vivos o fallecidos) que han experimentado descargas eléctricas se dice que han sufrido electrización; el término electrocución debe reservarse para casos seguidos de muerte. Los alcances de rayos son sacudidas eléctricas mortales a consecuencia de los rayos (Gourbiere y cols. 1994).

La Oficina Internacional del Trabajo (OIT), la Unión Europea (UE), la Union internationale des producteurs et distributeurs d"énergie électrique (UNIPEDE), la Asociación Internacional de la Seguridad Social (AISS) y el Comité TC64 de la Comisión Electrotécnica Internacional han recopilado estadísticas internacionales sobre accidentes eléctricos. La interpretación de estas estadísticas se ve obstaculizada por las variaciones de unos países a otros en materia de técnicas de recogida de datos, de pólizas de seguro y de definiciones de accidentes mortales. Con todo, pueden considerarse posibles las estimaciones siguientes de la tasa de electrocución (Tabla 40.1).

El número de electrocuciones desciende poco a poco, en términos absolutos y, lo que resulta más llamativo, en función del consumo total de electricidad. Aproximadamente la mitad de los accidentes eléctricos tiene un origen profesional, mientras que la otra mitad ocurre en casa y en actividades de ocio. En Francia, la media de fallecimientos entre 1968 y 1991 fue de 151 por año, según cifras del Institut national de la santé et de la recherche médicale (INSERM).

Monografias.com

Tabla 40.1 • Estimaciones de la tasa de electrocución, 1988.

1 Según la National Fire Protection Association (Massachusetts, EE UU), estas estadísticas son más representativas para una recopilación general de datos y de requisitos de informes legales que de un ambiente más peligroso. Las estadísticas de EE UU incluyen fallecimientos por exposición a sistemas de transporte de electricidad y electrocuciones originadas por productos de consumo. En 1988, los productos de consumo causaron 290 fallecimientos (1,2 muertes por millón de habitantes). En 1993, la tasa de fallecimientos por electrocución debida a todas las causas descendió a 550 (2,1 muertes por millón de habitantes); el 38 % de ellas estuvo relacionada con productos de consumo (0,8 muertes por millón de habitantes).

Base física y fisiopatológica de la electrización

Los especialistas en electricidad dividen los contactos eléctricos en dos grupos: directos, que implican el contacto con componentes activos, e indirectos, en los que los contactos tienen derivación a tierra. Cada uno de estos grupos exige medidas preventivas totalmente diferentes.

Desde el punto de vista médico, el camino que recorre la corriente a través del cuerpo es el determinante clave del pronóstico y la terapéutica. Por ejemplo, el contacto bipolar de la boca de un niño con la clavija de un cordón de extensión origina quemaduras muy graves en la boca, pero no la muerte si el niño está bien aislado del suelo.

En espacios de trabajo, donde es corriente que existan altas tensiones, también es posible que salte un arco eléctrico entre un componente activo que se encuentre a alta tensión y los trabajadores que se acercan demasiado al componente. Las situaciones específicas del trabajo influyen también en las consecuencias de los accidentes eléctricos: por ejemplo, los trabajadores pueden caerse o no actuar como es debido al ser sorprendidos por una sacudida eléctrica, por lo demás relativamente inofensiva.

Todas las tensiones presentes en los lugares de trabajo son susceptibles de provocar accidentes. Cada sector industrial tiene su propio conjunto de condiciones capaz de originar contacto directo, indirecto, unipolar, bipolar, por arco o inducido y, en último término, accidentes. Desde luego, no es posible abarcar en este artículo todas las actividades humanas relacionadas con la electricidad, pero conviene recordar al lector los principales tipos de trabajo eléctrico que han recogido las directrices preventivas internacionales que se describen en el capítulo sobre prevención:

1. actividades que implican trabajar con cables activos (la aplicación de procedimientos extremadamente rigurosos ha conseguido reducir el número de electrizaciones durante este tipo de trabajo);

2. actividades que implican trabajar con cables desactivados,

3. actividades realizadas en la proximidad de cables activos (estas actividades exigen la máxima atención, puesto que a menudo son ejecutadas por personas que no son electricistas).

Fisiopatología

En la ley de Joule para corriente continua

W=V x I x t= RI 2 t

(el calor producido por una corriente eléctrica es proporcional a la resistencia y al cuadrado de la corriente) todas las variables guardan una estrecha relación entre sí. Si se trata de corriente alterna también es preciso tener en cuenta el efecto de la frecuencia (Folliot 1982).

Los organismos vivos son conductores eléctricos. La electrización tiene lugar cuando hay una diferencia de potencial entre dos puntos del organismo. Es importante subrayar que el peligro de accidentes eléctricos no surge del mero contacto con un conductor activo, sino del contacto simultáneo con un conductor activo y otro cuerpo a potencial diferente.

Los tejidos y órganos que recorre la corriente pueden experimentar una excitación funcional motora que en algunos casos es irreversible, o bien sufrir lesión temporal o permanente, en general a consecuencia de quemaduras. El grado de estas lesiones está en función de la energía liberada o de la cantidad de electricidad que atraviesa los tejidos. Así pues, el tiempo de paso de la corriente eléctrica es crítico para determinar la gravedad de la lesión. (Por ejemplo, las anguilas eléctricas y las rayas producen descargas muy desagradables, capaces de inducir pérdida del sentido. Pero aunque la tensión de la descarga sea de 600 V, la corriente de alrededor de 1A y la resistencia del sujeto de unos 600 ohms, estos peces son incapaces de inducir una sacudida mortal, porque la duración de la descarga es demasiado corta, de algunas decenas de microsegundos.) Así pues, a altas tensiones (>1.000 V), la muerte se debe casi siempre a la extensión de las quemaduras. A tensiones más bajas, la muerte está en función de la cantidad de electricidad (Q = I x t), que llega al corazón, determinada por el tipo, el emplazamiento y el área de los puntos de contacto.

En las secciones siguientes se estudian el mecanismo de la muerte ocasionada por accidentes eléctricos, los tratamientos inmediatos más eficaces y los factores que determinan la gravedad de la lesión, que son la resistencia, intensidad, tensión, frecuencia y forma de onda.

Causas de muerte en accidentes eléctricos en la industria

En casos raros, la causa de la muerte es la asfixia, debida al tétanos prolongado del diafragma, a la inhibición de los centros respiratorios en casos de contacto con la cabeza o a densidades de corriente muy altas, por ejemplo, a consecuencia de alcances de rayo (Gourbiere y cols. 1994). Si se presta ayuda en los tres minutos siguientes, se puede reanimar a la víctima con unas bocanadas de respiración artificial boca a boca.

Por el contrario, la principal causa de muerte sigue siendo el colapso de la circulación periférica que sigue a la fibrilación ventricular. Aparece siempre que no se aplica masaje cardíaco al mismo tiempo que la respiración boca a boca. Todos los electricistas deberían saber cómo hacerlo, y continuar haciéndolo hasta la llegada de la asistencia médica urgente, que casi siempre tarda más de tres minutos. Muchísimos electropatólogos e ingenieros de todo el mundo han estudiado las causas de la fibrilación ventricular, con objeto de idear mejores medidas protectoras, activas o pasivas (Comisión Electrotécnica Internacional 1987; 1994). La desincronización aleatoria del miocardio exige la persistencia de una corriente eléctrica de frecuencia, intensidad y tiempo de tránsito específicos. Y lo más importante es que la señal eléctrica llegue al miocardio durante la denominada fase vulnerable del ciclo cardíaco, correspondiente al comienzo de la onda T del electrocardiograma.

La Comisión Electrotécnica Internacional (1987; 1994) ha publicado curvas que describen el efecto de la intensidad de corriente y del tiempo de tránsito sobre la probabilidad (expresada en tanto por ciento) de fibrilación y el camino mano-pie de la corriente en un varón de 70 kg y buena salud. Son adecuadas para corrientes industriales en el margen de frecuencias de 15 a 100 Hz, mientras que las frecuencias más altas se encuentran ahora en estudio. Cuando los tiempos de tránsito son inferiores a 10 ms, el área situada debajo de la curva de la señal eléctrica es una aproximación razonable de la energía eléctrica.

Papel de los diversos parámetros eléctricos

Cada uno de los parámetros eléctricos (corriente, tensión, resistencia, tiempo, frecuencia) y la forma de onda son determinantes importantes de las posibles lesiones, por sí mismos y en virtud de su interacción.

Para la corriente alterna, así como para otras condiciones antes definidas, se han establecido umbrales de corriente. La intensidad de corriente durante la electrización se desconoce, puesto que está en función de la resistencia del tejido en el momento del contacto (I = V/R), pero por lo general es perceptible a niveles que rondan 1 mA. A corrientes relativamente bajas la persona puede sufrir contracciones musculares que le impidan apartarse de un objeto activado. El umbral de esta corriente está en función de la capacidad, del área de contacto, de la presión de contacto y de variaciones individuales. En la práctica, todos los hombres y casi todas las mujeres y niños pueden apartarse de corrientes de hasta de 6 mA. Con 10 mA, se ha observado que el 98,5 % de los hombres, el 60 % de mujeres y el 7,5 % de los niños se aparta. Con 20 mA sólo el 7,5 % de los hombres y ninguna mujer o niño se sueltan. Y la cifra se reduce a cero en todos los casos con 30 mA o más.

Corrientes de unos 25 mA pueden provocar la tetanización del diafragma, el músculo respiratorio más potente. Si el contacto se mantiene durante tres minutos, sobreviene también la parada cardíaca.

Hay peligro de fibrilación ventricular a niveles situados en torno a 45 mA, con una probabilidad en adultos del 5 % tras un contacto de 5 segundos. Durante la cirugía cardíaca, reconocida como una situación especial, una corriente de 20 a 100 x 10–6 A aplicada directamente al miocardio, es suficiente para inducir fibrilación. A esta sensibilidad miocardial se debe la rigidez de las normas aplicadas a los aparatos de electromedicina.

Si todo lo demás es constante (V, R, frecuencia), los umbrales de corriente dependen también de la forma de onda, de la especie animal, del peso de la dirección de la corriente en el corazón, de la relación entre el tiempo de tránsito de la corriente y el ciclo cardíaco, del punto del ciclo cardíaco en el cual llega la corriente, y de factores individuales.

En general se conoce la tensión que interviene en los accidentes. En casos de contacto directo, la fibrilación ventricular y la gravedad de las quemaduras son directamente proporcionales a la tensión, puesto que V = RI y W = V x I x t

Las quemaduras debidas a una sacudida eléctrica de alta tensión van asociadas a muchas complicaciones, que sólo son predecibles en algunos casos. Por consiguiente, las víctimas de estos accidentes han de ser atendidas por especialistas bien informados. La liberación de calor tiene lugar sobre todo en los músculos y en los haces neurovasculares. La pérdida de plasma que sigue al daño en el tejido origina shock, en algunos casos rápido e intenso. Para un área superficial dada, las quemaduras electrotérmicas (quemaduras provocadas por una corriente eléctrica) son siempre más graves que otros tipos de quemaduras. Las electrotérmicas son al mismo tiempo externas e internas y, aunque en un principio no parezca ser evidente, pueden inducir lesión vascular con efectos secundarios graves. Entre éstos se cuentan estenosis internas y trombos que, con frecuencia, por la necrosis que producen, exigen la amputación.

La destrucción de tejidos también es responsable de la liberación de cromoproteínas, como la mioglobina. La misma liberación se observa en víctimas de traumatismos por aplastamiento, aunque el grado de liberación es notable en víctimas de quemaduras de alta tensión. Se cree que la precipitación de mioglobina en los túbulos renales, resultante de la acidosis causada por anoxia e hipercaliemia, es la causa de la anuria. Confirmada experimentalmente pero no aceptada por todos, a esta teoría se debe que se recomiende un tratamiento inmediato de alcalinización. La alcalinización intravenosa, que corrige también la hipovolemia y las acidosis resultantes de muerte celular, es la conducta recomendada.

En el caso de contactos indirectos, también se han de tener en cuenta la tensión de contacto (V) y el límite de tensión convencional.

La tensión de contacto es la tensión a la cual una persona queda sometida cuando toca al mismo tiempo dos conductores entre los cuales existe una tensión diferencial debida a un aislamiento defectuoso. La intensidad de la corriente de paso resultante depende de las resistencias del cuerpo humano y del circuito exterior. No se debe permitir que esta corriente llegue a ser superior a los niveles de seguridad o, lo que es lo mismo, deberá permanecer dentro de las curvas de seguridad tiempo-corriente. La tensión de contacto máxima tolerable por tiempo indefinido sin que induzca efectos electropatológicos se denomina límite de tensión convencional o, con una expresión más intuitiva, tensión de seguridad.

Se desconoce el valor real de la resistencia durante los accidentes eléctricos. La variación de las resistencias en serie —por ejemplo, ropa y calzado— explica gran parte de la variación observada en los efectos de accidentes eléctricos de una clara similitud, pero ejerce poca influencia sobre el resultado de accidentes que impliquen contactos bipolares y electrizaciones de alta tensión. En casos que impliquen corriente alterna, al cálculo estándar basado en tensión y corriente (R = V/I) es preciso añadir el efecto de fenómenos capacitivos e inductivos.

La resistencia del cuerpo humano es la suma de la resistencia de la piel (R) en los dos puntos de contacto y de la resistencia interna del cuerpo (R). La resistencia de la piel varía con factores ambientales y, como mencionó Biegelmeir (Comisión Electrotécnica Internacional 1987; 1994), en parte depende de la tensión de contacto. Otros factores como la presión, el área de contacto, el estado de la piel en el punto de contacto, y factores individuales influyen también en la resistencia. Así pues, es poco realista el tratar de basar medidas preventivas en estimaciones de la resistencia de la piel. Por el contrario, la prevención debe basarse en la adaptación de equipo y procedimientos a las personas, no a la inversa. Con objeto de simplificar las cosas, la CEI ha definido cuatro tipos de ambiente: seco, húmedo, mojado e inmersión, y ha definido parámetros útiles para la planificación de las actividades de prevención en cada caso.

La frecuencia de la señal eléctrica responsable de los accidentes eléctricos es conocida de todos. En Europa, es casi siempre de 50 Hz, y en las Américas es por lo general de 60 Hz. En casos raros relacionados con los ferrocarriles en países como Alemania, Austria y Suiza, es de 162/3 Hz, frecuencia que en teoría representa un riesgo mayor de tetanización y de fibrilación ventricular. Debe recordarse que la fibrilación no es una reacción muscular, sino que es provocada por estimulación repetitiva, con una sensibilidad máxima a la frecuencia aproximada de 10 Hz. Por esto es por lo que, para una tensión dada, la corriente alterna de frecuencia extremadamente baja, se considera que es de tres a cinco veces más peligrosa que la corriente continua en relación con los efectos que no sean quemaduras.

Los umbrales antes descritos son directamente proporcionales a la frecuencia de la corriente. Así pues, a 10 kHz el umbral de detección es diez veces superior. La CEI estudia ahora curvas revisadas del peligro de fibrilación para frecuencias superiores a 1.000 Hz (Comisión Electrotécnica Internacional 1994).

Por encima de una determinada frecuencia, las leyes físicas que rigen la penetración de corriente en el cuerpo cambian por completo. A medida que comienzan a predominar fenómenos capacitivos e inductivos, los efectos térmicos derivados de la cantidad de energía liberada se convierten en el efecto principal. La forma de onda de la señal eléctrica responsable de un accidente eléctrico suele ser conocida. Puede ser un determinante importante de lesión en accidentes sobrevenidos por el contacto con condensadores o semiconductores.

Estudio clínico de la descarga eléctrica

Es clásica la división de las electrizaciones entre incidentes de baja tensión (de 50 a 1.000 V) y de alta tensión (>1.000 V).

La baja tensión es un peligro cotidiano, desde luego omnipresente, y las descargas originadas por ella se encuentran en entornos domésticos, de ocio, agrícolas y hospitalarios, así como en los industriales.

Para pasar revista ordenadamente las descargas eléctricas de baja tensión, desde la más trivial a la más grave, debemos comenzar con las que no presentan complicaciones. Sus víctimas pueden apartarse por sí mismas del daño, conservan la conciencia y mantienen la ventilación normal. Los efectos sobre el corazón se limitan a una simple taquicardia sinusal con o sin anormalidades cardiográficas leves. A pesar de las consecuencias relativamente leves de estos accidentes, la electrocardiografía sigue siendo una precaución médica y médico-legal adecuada. Se aconseja la investigación técnica de estos incidentes, que pueden llegar a ser graves, como complemento del reconocimiento clínico (Gilet y Choquet 1990).

Las víctimas de descargas algo más fuertes y duraderas debidas a contactos eléctricos experimentan perturbaciones o pérdida de conciencia, pero se recuperan por completo con más o menos rapidez, y el tratamiento acelera la recuperación. Un reconocimiento revela por lo general hipertonías neuromusculares, problemas de hiperventilación reflectiva y congestión, ésta última como efecto secundario frecuente de obstrucción orofaríngea. Los trastornos cardiovasculares son el resultado de hipoxia o anoxia, o bien pueden adoptar la forma de taquicardia, hipertensión y, en algunos casos, incluso aborto. Los pacientes en estas condiciones necesitan atención hospitalaria.

Las víctimas ocasionales que pierden la conciencia, al cabo de unos cuantos segundos de contacto aparecen pálidos o cianíticos, dejan de respirar, tienen un pulso apenas perceptible y presentan midriasis, indicativa de lesión cerebral aguda. Aunque por lo general se debe a la fibrilación ventricular, la patogénesis precisa de esta muerte aparente carece de importancia. Lo importante es iniciar con rapidez un tratamiento bien definido, puesto que se sabe desde hace algún tiempo que este estado clínico nunca conduce a muerte real. El pronóstico en estos casos de descarga eléctrica (en los cuales es posible la recuperación total) depende de la rapidez y calidad de los primeros auxilios. La estadística demuestra que lo más probable es que éstos sean administrados por personal no médico y, por lo tanto, se recomienda proporcionar formación a todos los electricistas para que puedan realizar las acciones básicas que garanticen la supervivencia.

En casos de muerte aparente tiene que darse prioridad al tratamiento. Pero en otros casos hay que conceder atención a los traumas múltiples resultantes de tétanos violentos, de caídas o de la proyección de la víctima por el aire. Una vez resuelto el peligro inmediato de que la víctima pierda la vida, se debe atender al trauma y las quemaduras, incluidas las provocadas por contactos de baja tensión.

Los accidentes derivados de altas tensiones dan lugar a quemaduras importantes, aparte de los efectos descritos en los accidentes de baja tensión. La conversión de energía eléctrica en calor ocurre en los espacios internos y externos. En un estudio de accidentes eléctricos realizado en Francia por el departamento médico de la empresa suministradora de energía EDF-GDF, casi el 80 % de las víctimas sufrieron quemaduras, que se clasifican en cuatro grupos:

1. quemaduras de arco, que suelen afectar a la piel expuesta y que en algunos casos se complican con quemaduras debidas a ropa ardiendo;

2. quemaduras electrotérmicas múltiples, extensas y profundas, originadas por contactos de alta tensión;

3. quemaduras clásicas, provocadas por ropa ardiendo y por la proyección de material en llamas,

4. quemaduras mixtas, provocadas por arcos, incendio y paso de corriente.

Se realizará un seguimiento y los reconocimientos complementarios que exijan las particularidades del accidente. La estrategia utilizada para establecer un pronóstico o con fines médico-legales está determinada, como es natural, por la naturaleza de las complicaciones observadas o esperadas. En electrizaciones de alta tensión (Folliot 1982) y en descargas atmosféricas (Gourbiere y cols. 1994), la enzimología y el análisis de cromoproteínas y de los parámetros de coagulación de la sangre son obligatorios.

Es fácil que el curso de la recuperación del trauma eléctrico se vea comprometido antes o después por complicaciones, en especial las que afectan a los sistemas cardiovascular, nervioso y renal. La envergadura de tales complicaciones es suficiente para hospitalizar a las víctimas de electrizaciones de alta tensión; algunas de ellas pueden dejar secuelas funcionales o que afecten al aspecto externo.

Si el camino de la corriente es tal que el corazón es atravesado por una corriente significativa, aparecerán complicaciones cardiovasculares. De éstas, las observadas con más frecuencia y las más benignas son los trastornos funcionales, con presencia o ausencia de correlatos clínicos. Las arritmias —taquicardia sinusal, extrasistolia, fluter y fibrilación atrial (en este orden)— son las anormalidades electrocardiográficas más corrientes, cuyas secuelas pueden ser permanentes. Los trastornos de conducción son más raros, y además son difíciles de relacionar con accidentes eléctricos en ausencia de un electrocardiograma previo.

También se ha informado de trastornos más graves, como fallo cardíaco, lesión de válvulas y quemaduras miocardiales, pero son raros, aun en víctimas de accidentes de alta tensión. También se ha informado de casos claros de angina e incluso de infarto.

En la semana siguiente a la electrización de alta tensión aparece la lesión periférica vascular. Se han propuesto varios mecanismos patógenos: espasmo arterial, acción de la corriente eléctrica en las capas medias y musculares de los vasos y modificación de los parámetros de coagulación de la sangre.

Hay una amplia variedad de complicaciones neurológicas posibles. La más temprana en aparecer es el accidente cerebrovascular, con independencia de que la víctima experimente al principio pérdida de conciencia. La fisiopatología de estas complicaciones comprende trauma craneal (cuya presencia debe comprobarse), el efecto directo de la corriente sobre la cabeza o la modificación de la circulación sanguínea cerebral y la inducción de un edema cerebral retardado. Además, el trauma o la acción directa de la corriente eléctrica pueden provocar complicaciones medulares y periféricas secundarias.

Los trastornos sensoriales afectan el ojo y a los sistemas audiovestibular o coclear. Es importante examinar lo antes posible la córnea, el cristalino y el fondo del ojo, y seguir la evolución de las víctimas de arcos y de contacto directo en la cabeza por si hubiera efectos retardados. Pueden desarrollarse cataratas después de un período de varios meses sin síntomas. Los trastornos vestibulares y la pérdida de audición se deben sobre todo a efectos de estallido y, en víctimas de descargas atmosféricas transmitidas por líneas telefónicas, a trauma eléctrico (Gourbiere y cols. 1994).

Las mejoras en las prácticas de urgencia móvil han hecho disminuir en gran medida la frecuencia de complicaciones renales, en especial la oligoanuria, en víctimas de electrización de alta tensión. La rehidratación temprana y cuidadosa y la alcalinización intravenosa es el tratamiento preferente en víctimas de quemaduras graves. Se han comunicado algunos casos de albuminuria y de hematuria microscópica persistente.

Cuadros clínicos y problemas diagnósticos

El cuadro clínico de la descarga eléctrica es complicado por la variedad de aplicaciones industriales de la electricidad y por sus cada vez más frecuentes y variadas aplicaciones médicas. Ahora bien, durante mucho tiempo los únicos accidentes eléctricos fueron los provocados por descargas atmosféricas (Gourbiere y cols. 1994). Las descargas atmosféricas acumulan cantidades de electricidad muy notables: una de cada tres víctimas de descargas atmosféricas muere. Los efectos de una descarga atmosférica —quemaduras y muerte aparente— son comparables a los resultantes de la electricidad industrial y son atribuibles a descarga eléctrica, a transformación de energía eléctrica en calor, a efectos de estallido y a las propiedades eléctricas del rayo.

Las descargas atmosféricas son tres veces más frecuentes en hombres que en mujeres, lo cual refleja pautas de trabajo con distintos riesgos de exposición al rayo.

Los efectos más corrientes observados en víctimas de electrización yatrogénica son las quemaduras resultantes del contacto con superficies metálicas puestas a masa de escalpelos eléctricos. La magnitud de las corrientes de fuga aceptables en dispositivos electromédicos varía de un dispositivo a otro. Lo mínimo que debe hacerse es observar las especificaciones de los fabricantes y las recomendaciones de empleo.

Para concluir esta sección nos gustaría debatir el caso especial de la descarga eléctrica en mujeres embarazadas, que puede provocar la muerte de la mujer, del feto o de ambos. En un caso célebre, un feto vivo fue liberado con éxito mediante un corte de cesárea 15 minutos después de que su madre hubiera muerto por electrocución a 220 V (Folliot 1982).

Los mecanismos patofisiológicos del aborto provocado por descarga eléctrica exige un estudio más detallado. ¿Es provocado por trastornos de conducción en el tubo cardíaco embrionario sometido a un gradiente de tensión, o por desgarro de la placenta resultante de vasoconstricción?

La aparición de accidentes eléctricos tan raros como éste son un motivo más para exigir notificación de todos los casos de lesiones ocasionadas por la electricidad.

Diagnóstico positivo y médico-legal

Las circunstancias en las cuales ocurre la descarga eléctrica son por lo general lo bastante claras para permitir un diagnóstico etiológico inequívoco. Pero no siempre es éste el caso, incluso en entornos industriales.

El diagnóstico de fallo circulatorio tras la descarga eléctrica es de extraordinaria importancia, puesto que exige que haya personas en las cercanías que inicien los primeros auxilios inmediatos y básicos una vez que se haya cortado la corriente. La parada respiratoria en ausencia de pulso es una indicación absoluta para comenzar el masaje cardíaco y la respiración artificial boca a boca. Antes, estas medidas sólo se tomaban cuando aparecía midriasis (dilatación de las pupilas), signo diagnóstico de lesión cerebral aguda. Pero la práctica actual es intervenir tan pronto como el pulso deje de ser detectable.

Como la pérdida de conciencia debida a la fibrilación ventricular tarda varios segundos en presentarse, las víctimas tienen tiempo de apartarse del equipo que ha originado el accidente. Es un asunto con cierta importancia médico-legal: por ejemplo, cuando la víctima de un accidente se encuentra a varios metros de un armario eléctrico u otra fuente de tensión sin signos de lesión eléctrica.

No debe olvidarse que la ausencia de quemaduras eléctricas no excluye la posibilidad de electrocución. Si la autopsia de individuos hallados en ambientes eléctricos o cerca de un equipo capaz de generar tensiones peligrosas no revela lesiones de Jelinek visibles y ningún signo aparente de muerte, se debe considerar la posibilidad de electrocución.

Si el cuerpo se encuentra en el exterior, al diagnóstico de descarga atmosférica se llega por el proceso de eliminación. Se deben buscar signos de descarga atmosférica en un círculo de 50 metros de radio alrededor del cuerpo. El museo de electropatología de Viena ofrece una exhibición impresionante de estos signos, entre los que se cuentan vegetación carbonizada y arena vitrificada. Los objetos metálicos que llevaba la víctima pueden aparecer fundidos.

Aunque por fortuna el suicidio por medios eléctricos es raro en la industria, las muertes en las que la negligencia es un factor propiciatorio siguen siendo una triste realidad. Suele suceder sobre todo en emplazamientos no normalizados, en especial los que incluyen la instalación y operación de suministros eléctricos provisionales en condiciones exigentes.

No hay motivo para que sigan ocurriendo accidentes eléctricos, puesto que se dispone de medidas preventivas eficaces, que se describen en el artículo "Prevención y Normas".

ELECTRICIDAD ESTATICA

Claude Menguy

Todos los materiales difieren en el grado en que permiten el paso de cargas eléctricas. Los materiales conductores permiten el paso de cargas, mientras que los aislantes obstaculizan su movimiento. La electrostática es el campo de la ciencia dedicado a estudiar las cargas o los cuerpos cargados en reposo. Se tiene electricidad estática cuando en los objetos se forman cargas eléctricas que no se desplazan. Si las cargas circulan, se establece una corriente y la electricidad ya no es estática. Los no profesionales dan el nombre de electricidad a la corriente resultante de las cargas en movimiento, fenómeno que se explica en otros artículos de este capítulo. electrización estática es el término utilizado para designar cualquier proceso que dé por resultado la separación de cargas eléctricas positivas y negativas. La conducción se mide con una propiedad denominada conductancia, mientras que un aislante se caracteriza por su resistividad. La separación de cargas que conduce a la electrización es resultado de procesos mecánicos: por ejemplo, el contacto entre objetos, la fricción o la colisión de dos superficies. Puede tratarse de dos superficies sólidas o una sólida y otra líquida. Es más raro que el proceso mecánico sea la ruptura o separación de superficies sólidas o líquidas. En este artículo nos ocupamos del contacto y de la fricción.

Procesos de electrización

El fenómeno de generación de electricidad estática por fricción (triboelectrización) se conoce desde hace miles de años. Para inducir electricidad basta con que haya contacto entre dos materiales. La fricción sólo es un tipo de interacción que aumenta el área de contacto y genera calor: fricción es el término general que describe el movimiento de dos objetos en contacto; la presión ejercida, su velocidad de deslizamiento y el calor generado son los determinantes principales de la carga generada por fricción. Algunas veces, la fricción originará también el arranque de partículas sólidas.

Cuando los dos sólidos en contacto son metales (contacto metal-metal), hay migración de electrones de uno al otro. Cada metal se caracteriza por un potencial inicial diferente (potencial de Fermi), y la naturaleza tiende siempre al equilibrio; es decir, los fenómenos naturales trabajan para eliminar las diferencias de potencial. Tal migración de electrones da lugar a la generación de un potencial de contacto. Como las cargas de un metal son muy móviles (los metales son conductores excelentes), las cargas se recombinarán incluso en el último punto de contacto antes de que los dos metales se separen. Por lo tanto, es imposible inducir electricidad por el hecho de poner en contacto dos metales y separarlos después; las cargas se desplazarán siempre para eliminar la diferencia de potencial.

Cuando un metal y un aislante entran en contacto casi sin fricción en el vacío, el nivel de energía de los electrones del metal se aproxima al del aislante. Impurezas superficiales o del volumen se encargan de que ocurra así e impiden también la formación de un arco (la descarga de electricidad entre los dos cuerpos cargados: los electrodos) en el momento de la separación. La carga transferida al aislante es proporcional a la afinidad electrónica del metal, y cada aislante tiene también una afinidad electrónica, o atracción de electrones, asociada con ella. Así pues, también es posible la transferencia de iones positivos o negativos del aislante al metal. La carga en la superficie después del contacto y separación se calcula por la ecuación 1 de la Tabla 40.2.

Cuando dos aislantes entran en contacto, tiene lugar una transferencia de cargas a causa de los diferentes estados de su energía superficial (ecuación 2, Tabla 40.2). Las cargas transferidas a la superficie de un aislante pueden migrar hacia capas más profundas del material. La humedad y la contaminación superficial pueden modificar en gran medida el comportamiento de las cargas. La humedad superficial en particular incrementa las densidades de estados de energía superficial al aumentar la conducción superficial, que favorece la recombinación de cargas, y facilita la movilidad iónica. La mayoría de las personas reconocerán este fenómeno por sus experiencias cotidianas, ya que saben que en tiempo seco están sujetos a electricidad estática. El contenido de agua de algunos polímeros (plásticos) cambiará cuando se cargan. El aumento o disminución del contenido de agua llega a invertir el sentido de la circulación de cargas (su polaridad).

La polaridad (positividad y negatividad relativas) mutua de dos aislantes en contacto depende de la afinidad electrónica de cada material. Los aislantes se clasifican por sus afinidades electrónicas, algunos de cuyos valores ilustrativos se recogen en la Tabla 40.3. La afinidad electrónica de un aislante es una consideración importante en los programas de prevención que se debaten más adelante en este artículo.

Aunque ha habido intentos de establecer una serie triboeléctrica que ordenaría los materiales de manera que los que adquieren carga positiva al ponerse en contacto con materiales aparecieran en la serie antes que los que adquieren carga negativa al ponerse en contacto con esos mismos materiales, no se ha llegado a establecer una serie reconocida en todo el mundo.

Cuando se juntan un sólido y un líquido (para formar una interfaz sólido-líquido), hay una transferencia de cargas por la migración de los iones existentes en el líquido. Tales iones surgen de la disociación de posibles impurezas o por reacciones electroquímicas de oxidación-reducción. Como en la práctica no existen líquidos perfectamente puros, siempre habrá en el líquido algunos iones positivos y negativos que puedan ligarse a la interfaz líquido-sólido. Hay muchos tipos de mecanismo mediante los cuales se pueda inducir esta ligadura (p. ej., adherencia electrostática a superficies metálicas, absorción química, inyección electrolítica, disociación de grupos polares y, si la pared de la vasija es aislante, reacciones líquido-sólido.)

Como las sustancias que disuelven (disocian) son eléctricamente neutras en principio, generarán igual número de cargas positivas y negativas. La electrización sólo ocurre si las cargas positivas o las negativas se adhieren con preferencia a la superficie del sólido. Si sucede esto, se forma una capa muy compacta conocida como la capa de Helmholtz. Como la capa de Helmholtz está cargada, atraerá hacia sí iones de la polaridad opuesta. Tales iones se agruparán en una capa más difusa, conocida como capa de Gouy, que se sitúa encima de la superficie de la capa compacta de Helmholtz. El espesor de la capa de Gouy aumenta con la resistividad del líquido. Los líquidos conductores forman capas de Gouy muy delgadas.

EL PRESENTE TEXTO ES SOLO UNA SELECCION DEL TRABAJO ORIGINAL.
PARA CONSULTAR LA MONOGRAFIA COMPLETA SELECCIONAR LA OPCION DESCARGAR DEL MENU SUPERIOR.


Comentarios


Trabajos relacionados

Ver mas trabajos de Ingenieria

 

Nota al lector: es posible que esta página no contenga todos los componentes del trabajo original (pies de página, avanzadas formulas matemáticas, esquemas o tablas complejas, etc.). Recuerde que para ver el trabajo en su versión original completa, puede descargarlo desde el menú superior.


Todos los documentos disponibles en este sitio expresan los puntos de vista de sus respectivos autores y no de Monografias.com. El objetivo de Monografias.com es poner el conocimiento a disposición de toda su comunidad. Queda bajo la responsabilidad de cada lector el eventual uso que se le de a esta información. Asimismo, es obligatoria la cita del autor del contenido y de Monografias.com como fuentes de información.

Iniciar sesión

Ingrese el e-mail y contraseña con el que está registrado en Monografias.com

   
 

Regístrese gratis

¿Olvidó su contraseña?

Ayuda