- Contaminación magnética, enfermedades debidas a las líneas de alta tensión
- Acción sutil de los campos magnéticos
- Ausencia de medidas de seguridad
- Contaminación y alteración de los ecosistemas
- Enfermedades mas corrientes en la energía eléctrica
- La electricidad: ¿un bien o un mal?
- La electricidad en la naturaleza
- Resistencia del cuerpo humano
- Bioingeniería
- Bibliografía
ACTIVIDAD 2-1: ACCIDENTES Y ENFERMEDADES
a. Investiga enfermedades, accidentes relacionados con la energía eléctrica ó con la exposición de las personas campos electromagnéticos de alta frecuencia, alta intensidad,
b. Haz un análisis del estado de seguridad en el que se encuentra la instalación eléctrica de tu casa, tu institución educativa, o tu lugar de trabajo, propone algunas medidas correctivas en el caso de que sea necesario.
Solución.
A) Contaminación magnética, enfermedades debidas a las Líneas de Alta Tensión.
La electricidad tiene una cara oculta: múltiples investigaciones han desvelado la nocividad de las líneas de alta tensión para quienes trabajan, hablan o permanecen cerca de ellas además la naturaleza. Sin embargo, poderosos intereses creados impiden que se establezcan medidas eficaces de seguridad.
"Solo conocemos actualmente unas pocas de las radiaciones invisibles. Además hemos comenzado a darnos cuenta de su diversidad, de lo limitado de nuestro conocimiento sobre las radiaciones que nos rodean, atraviesan. Un hecho que es difícil de comprender por mentes acostumbradas a otras concepciones del universo… Estamos rodeados, penetrados en todo momento, en todo lugar por un eterno cambio, combinado, compuesto por radiaciones de diferente longitud de onda, desde la diezmillonésima parte de un milímetro hasta un buen número de kilómetros".
Quizá estas palabras del científico soviético V.I. Vernadskii, fechadas en 1926, sean un buen punto de partida para tratar un tema tan importante, desconocido como el de los efectos de las líneas eléctricas de alta tensión, apenas un ejemplo más de las controvertidas consecuencias del avance científico, tecnológico, o mejor dicho, del uso que de él se hace. Es indudable que hoy en día se ha adelantado mucho en el conocimiento de esas radiaciones invisibles de origen natural de las que hablaba Vernadskii, pero no es menos cierto que a éstas se han ido añadiendo otras muchas de origen artificial, capaces de producir efectos perjudiciales sobre los seres vivos.
MÚLTIPLES DOLENCIAS
La propia Organización Mundial de la Salud, junto con el Programa del Medio Ambiente de las Naciones Unidas, la Asociación Internacional de Protección de la Radiación, auspiciaron en 1981 un trabajo de investigación por parte de un grupo de especialistas internacionales sobre algunas de estas radiaciones no pertenecientes al espectro visible: las ondas de microondas, radiofrecuencias. En el mismo se afirma textualmente: "El creciente uso de aparatos eléctricos y electrónicos junto al rápido desarrollo de los sistemas de comunicación (por ejemplo vía satélite), radioaficionados, repetidores de televisión o instalaciones de radar, ha elevado la posibilidad de exposición humana a la energía electromagnética, al mismo tiempo, los efectos sobre la salud que se pueden producir"
En el mismo informe se utiliza el término de "contaminación electromagnética" y se da cuenta de los resultados de la experimentación con animales, campos electromagnéticos similares a los que genera una línea eléctrica de 400 kilovoltios. La córnea, cristalino oculares, en menor grado la retina, resultan ser sumamente sensibles: desciende el número de glóbulos rojos, aumenta la concentración de hemoglobina; se producen también alteraciones en el sistema inmunitario, efectos teratógenos sobre el material genético (aparición de aberraciones cromo somáticas). El informe recoge distintas dolencias detectadas en personas relacionadas profesionalmente con estos campos magnéticos (datos aportados fundamentalmente por el doctor Marha, catedrático del Instituto de Higiene Industria y Enfermedades Profesionales de Praga): disminución de la espermatogénesis, cambios en la menstruación, alteración de la proporción de nacimientos de varones, mujeres, efectos congénitos en recién nacidos, disminución de la lactancia, síntomas asténicos, descenso de la tensión arterial bradicardia. Otras investigaciones avalan o incluso amplían la lista de efectos.
Las muertes súbitas de lactantes sin causa aparente, por ejemplo, han sido relacionadas por el ingeniero eléctrico alemán Egon Eckert con la cercanía a las vías electrificadas, emisoras de radio, radar, líneas de alta tensión. Para el biofísico Andrew Marino, los doctores Robert Becker, Perry, de la Escuela de Medicina del Centro Médico de la Universidad de Luisiana estas mismas fuentes electromagnéticas son, a través de un efecto aditivo o sinérgico, desencadenantes de diversos cánceres. Estos últimos investigadores han comprobado, además, que
590 casos de suicidio de 1.184 estudiados, correspondían a moradores cercanos a líneas de alta tensión de 50 hertzios. Por su parte, un grupo británico de la Universidad de Salford, dirigido por el doctor Cyril Smith, ha puesto de manifiesto un tipo de drogadicción originada por campos magnéticos. Según han comprobado, las personas que habitan cerca de líneas de alto voltaje sufren una superproducción de ciertas sustancias que el organismo fabrica de modo natural: las endorfinas. La concentración de estas auténticas drogas, de acción muy similar a la morfina, disminuye cuando lo hace la tensión eléctrica o cuando estas personas se alejan de las líneas, sufriendo un cuadro típico de abstinencia propio de los toxicómanos desprovistos de su dosis habitual.
Sin embargo, han sido los científicos soviéticos quienes primero en mayor número profundidad han efectuado investigaciones sobre este tipo de contaminación enemigo de la salud. Ya en 1962, después de que funcionaron las primeras líneas de 500 Kv durante varios meses, se investigaron los dolores de cabeza, malestar físico general, cansancios, insomnio e impotencia que empezaron a padecer los trabajadores de estaciones transformadoras intermedias.
El informe, corroborado por más de cien posteriores en la Unión Soviética, concluía que trabajar sin medidas protectoras entre 500 y 750 Kv podía causar trastornos en el sistema nervioso central, corazón, vasos sanguíneos, alterar la estructura de la sangre. Otro trabajo en el que se examinó a 200 empleados de las estaciones transformadoras de 220, 330 y 500 Kv, puso de manifiesto un significativo aumento de la hemoglobina, amnesia, cambios de conducta (como estrés) las dolencias más graves relacionadas directamente con la línea de alta tensión. Pero ¿cómo ejercen estas ondas su acción nociva y a qué intensidades?
ACCIÓN SUTIL DE LOS CAMPOS MAGNÉTICOS
Las líneas eléctricas de alto voltaje son las vías por las que discurre la energía eléctrica en ondas de baja frecuencia, aunque con una particularidad: la fuerza eléctrica en ondas de baja frecuencia, aunque con una particularidad: la fuerza eléctrica no pasa solamente a través o por dentro del cable, sino que, produciendo ondas en su misma dirección, genera un campo magnético que se extiende a su alrededor a considerable distancia y pierde intensidad con la misma (imaginemos el oleaje que produce un gran barco al surcar el mar). Esto se puede comprobar con un fluorescente. Haced la prueba: llevaos un fluorescente con toma de tierra, comprobad cómo bajo una línea de alta tensión sigue encendido sin necesidad de estar enchufado a la red., Como las ondas de baja frecuencia no son capaces de romper las moléculas orgánicas que atraviesan, forman así partículas cargadas eléctricamente (iones), se incluyen entre las denominadas radiaciones no- ionizantes. Por eso, mientras las radiaciones ionizantes destruyen las células vivas, las no ionizantes ejercen su acción a un nivel mucho más sutil, desconocido por la ciencia. Para los doctores Marino, Becker, los campos electromagnéticos de baja frecuencia afectan a los seres vivos al suministrarles unas cantidades de energía que pueden desencadenar mecanismos fisiológicos específicos, análogamente a como, de forma natural, pequeñas corrientes eléctricas procedentes del cosmos controlan las actividades vitales. Según Marino, en el cosmos las células existen en equilibrio con su microambiente eléctrico inmediato.
Ciertos cambios en éste dan por resultado una información que es transmitida a las células que es capaz de controlar sus funciones. Así una determinada célula puede ser activada para diferenciarse, incrementar la síntesis proteica o disminuir la producción de hormonas. En algunos casos las reacciones de los organismos vivos a los campos magnéticos sólo ocurre mediante este efecto disparador a ciertas intensidades óptimas. Pero también se dan efectos acumulativos producidos por repetidas exposiciones, en intensidades más bajas, observa cómo una simple exposición puede rebasar el umbral de reacción y activar el mecanismo. Es obvio que si los ciclos de los seres vivos dependen de los ritmos del campo magnético de la Tierra, si las tormentas magnéticas solares originan cambios de conducta, enfermedades mentales o suicidios, no podemos esperar que la sobrecarga electromagnética que está imponiendo la moderna tecnología no tenga consecuencias sobre esos dieléctricos o pilas eléctricas que son los seres vivos.
AUSENCIA DE MEDIDAS DE SEGURIDAD
Las repercusiones negativas de las líneas de alta tensión no parecen tan evidentes para las empresas eléctricas (que poseen informes científicos secretos), ni para las autoridades sanitarias u organismos oficiales. En algunos países, como la URSS, la intensidad máxima inocua se cifra en 5
Kv/m existen severas normas de seguridad: nadie debe exponerse a campos de más de 25 Kv/m (la máxima exposición debe ser de 5 minutos cada 24 horas): a 10 Kv/m se permiten 3 horas de estancia a 5 Kv/m cualquier periodo de exposición es seguro. Sin embargo la OMS se limita a recomendar un mayor número de investigaciones, establece en 20 Kv/m la intensidad máxima inocua. Para esta organización, los campos eléctricos, magnéticos de sistemas de alto voltaje de hasta 420 Kv no constituyen un peligro esencial para la salud humano, lo cual basándose en la experiencia, es también cierto para 800 Kv. En 1978, sin embargo, unos jueces en Nueva York fallaron a favor de la población que vivía en una zona de 200 m alrededor de una línea de 750 Kv, reconociendo el riesgo para la salud. Las compañías eléctricas tuvieron que sufragar un cambio de residencia masivo.
Una persona montada sobre un tractor, bajo una línea de 765 Kv, está expuesta a un campo electromagnético tan intenso que en la URSS está prohibido permanecer ahí siquiera durante un minuto. Para líneas eléctricas capaces de generar campos electromagnéticos de más de 25 Kv/m, se prohíbe hasta una distancia de 110 metros de presencia de todo tipo de edificaciones, paradas de autobús o vehículos, así como el uso de protectores metálicos en la maquinaria agrícola. Bajo este tipo de líneas disminuye el crecimiento vegetal, a 100 m se producen alteraciones sanguíneas circulatorias, a 300 m cambios de conducta y pérdida de reflejos.
CONTAMINACIÓN Y ALTERACIÓN DE LOS ECOSISTEMAS
No cabe duda de que las líneas de alta tensión producen contaminación atmosférica. Debido al llamado "efecto corona" descargan electrones al aire circundante desde el cable conductor, que activa químicamente las moléculas de aire con lo cual se producen nuevos compuestos. Es el caso del oxigeno que se ioniza, transforma en ozono cuya proporción a razón de una sola molécula entre 12 millones de moléculas de aire ya puede ser peligrosa para la vida humana. También se originan óxidos de nitrógeno, componentes del smog fotoquímico, diez veces más tóxico que el ozono, que combinados con el agua de lluvia producen la temida lluvia ácida. Según el doctor Kirsch del departamento de Física de la Universidad de Minnesota, cada día que una línea de alta tensión trabaja normalmente se producen, en cada milla, 60 litros de ozono, 40 de óxido de nitrógeno. Asimismo, en el Laboratorio Nacional de Oak Rigde (EE.UU.) se comprobó cómo en sólo diez minutos, líneas de 500 Kv producían concentraciones de ozono diez veces superiores al nivel normal ambiental. La lluvia ácida cae a lo largo de toda la línea, sobre todo si hay inversiones de temperatura. Las brisas, por su parte, favorecen el aumento de los niveles de ozono y su transporte a otras áreas. Además, el ozono no sólo puede producirse en la superficie de los cables conductores, sino también en cualquier borde afilado de las torres, en cercas de alambres de púas situadas por debajo de la línea, hasta en algunas puntas de las ramas, hojas que sobresalgan. Por otra parte, también se ha observado la producción de una nube de iones positivos nocivos para la salud, el campo electromagnético, a su vez, incrementa su intensidad al reducir los iones de la resistencia de la atmósfera a su alrededor. Los ecosistemas circundantes se ven afectados: se ha comprobado, por ejemplo, como cerca de las líneas de alta tensión las abejas dejan de recoger polen, producir miel, acaban matándose entre si; las aves pierden su sentido de orientación; los peces, animales abandonan los arroyos, las zonas cercanas a las líneas, los animales domésticos comienzan a perder peso (las vacas incluso dejan de producir leche). A ello hay que añadir el peligro de descargas eléctricas – sobre todo si hay nieblas o riego – capaces de producir incendios de dificultosa extinción (la conductividad del humo origina tremendas descargas eléctricas). Como vemos, las líneas de alta tensión suponen un peligro para la vida, al alterar el equilibrio que ésta requiere. Por tanto, procuremos apartarnos de ellas, exijamos de las compañías eléctricas las medidas de seguridad, los informes que hasta ahora han escamoteado.
La electricidad ha fascinado al hombre desde tiempos inmemoriales, por ejemplo, las descargas atmosféricas eran consideradas como fenómenos destructivos porque provocaban incendios, mataban animales, personas; todavía en nuestra época provocan en las personas temores ya que son fuerzas naturales impredecibles, muy difíciles de controlar, especialmente porque no se tiene un conocimiento exacto del fenómeno. Los rayos causan incendios forestales, en las ciudades sobre todo, cuando alcanzan el suministro de gas, también dañan transformadores, equipos eléctricos.
En las instalaciones rurales en Colombia algunos contratistas colocan varillas de puesta a tierra de
20 o 30 centímetros de profundidad; esto en vez de proteger agrava la situación porque no son efectivas, en caso de que caiga un rayo se producen tensiones de paso, de contacto elevados que pueden matar a una persona o a un animal, además de dañar los dispositivos eléctricos conectados en ese momento. La varilla que se debe colocar debe ser de 240 centímetros para que pueda ofrecer una protección efectiva a las personas, animales, a los dispositivos eléctricos.
ENFERMEDADES MAS CORRIENTES EN LA ENERGIA ELECTRICA.
ELECTROCUCION.
La electrocución es un accidente frecuente en el hogar, que se produce por una descarga eléctrica provocada por distintos motivos. También en la naturaleza se dan casos de descargas eléctricas que se producen durante las tormentas a causa de los rayos. Cualquier lesión debida a la electricidad es potencialmente grave, tanto si se ha producido por alta tensión como por la tensión doméstica de 220 voltios. La electricidad se extiende a todos los tejidos del cuerpo, llega a causar daños profundos, generalizados, aun cuando exteriormente la piel no muestre más que una pequeña señal en el punto de contacto con la corriente. Una instalación de un aparato eléctrico en mal estado puede producir descargas eléctricas. El shock que produce en el individuo la corriente eléctrica, que entra, sale del cuerpo, puede derribarlo, provocarle la pérdida de conciencia o incluso cortarle la respiración e interrumpir los latidos cardíacos. La primera medida a tomar ante un accidente de esta naturaleza es interrumpir de inmediato el paso de la corriente, ya sea desconectando el conductor causante de la descarga, cerrando el interruptor del contador o mediante el dispositivo diferencial, luego atender a la víctima. Si no se hiciera así, ésta podría estar "activada" cualquiera que la tocase recibirá una nueva descarga. Esto no es aplicable a los heridos por el rayo, que pueden recibir atención inmediata sin riesgos.
Si la electrocución se ha producido en una línea de alta tensión, es imposible portar los primeros auxilios a la víctima, muy peligroso acercarse a ella a menos de veinte metros. En estos casos, lo indicado es pedir ayuda a los servicios de socorro, solicitar a la compañía que corte el fluido eléctrico.
MODO DE ACTUAR.
Los cuidados que deberán prodigarse al accidentado por electrocución tienen un orden de prioridad distinto, según la causa que haya producido el accidente, ya sea en plena naturaleza, por la acción de un rayo, o en el hogar por contacto con un punto deficiente de la instalación eléctrica.
Accidentado por un rayo
Si se trata de accidentado producido por la acción de un rayo, se procederá en el siguiente orden:
– Colocar al accidentado tendido boca arriba con la cabeza ligeramente en alto.
– Siempre que no haya sufrido quemaduras demasiado graves, practicarle fricciones con energía, refrescarla la cara, darle a oler vinagre o amoníaco.
– Si el afectado no respira, efectuarle maniobras de reanimación cardiorrespiratorias.
– Trasladarlo a un centro médico.
Accidentado en el hogar
Si el accidente se ha producido por efectos de la corriente eléctrica, deberán tomarse las siguientes precauciones:
– En primer lugar, se debe desconectar la fuente de la descarga o, si es posible, cortar el fluido eléctrico desde el contador; no se debe tocar al accidentado hasta que se haya resuelto este problema, pues podría ocurrir que a la persona que intenta socorrerlo sufriera la misma suerte que él.
– A continuación, apartar al accidentado del cable o de la instalación valiéndose de un palo o de una silla de madera.
– Una vez hecho esto, proceder como en los accidentados por rayo.
La electricidad: ¿un bien o un mal?
A nivel rural los rayos provocan daños ya que existen árboles altos que ofrecen un camino fácil a la tierra, no existen pararrayos suficientes, las instalaciones eléctricas son débiles. Las tomas de tierra mal diseñada no pueden controlar la energía de los rayos. En las ciudades las mallas de tierra ofrecen mayor protección a las descargas atmosféricas. Es común escuchar noticias acerca de las personas que han sido alcanzadas por los rayos. Aunque existe mayor probabilidad de que una persona se gane la lotería a que le caiga un rayo; sin embargo existen personas que han sobrevivido a la descarga de un rayo, en casos muy esporádicos hasta siete descargas atmosféricas.
Figura 1: Descarga atmosférica.
Desde otro punto de vista algunos científicos han encontrado beneficios en los rayos:
Los científicos afirman que sin la ayuda de las descargas atmosféricas no hubiese sido posible la aparición, el sostenimiento de la vida en la tierra, ya que los rayos intervienen activamente en la formación de algunas sustancias químicas como el Ozono.
La electricidad en la naturaleza:
Cuando cae un rayo sobre un bosque seco produce un incendio que se expande muy rápidamente, el hombre trata de apagarlo usando grandes recursos tanto humanos como técnicos, económicos; sin embargo, los bosques que se queman generalmente son resecos y envejecidos, los cuales al quemarse producen nitrógeno que actúa como fertilizante para el bosque que nacerá posteriormente. Observe que la combinación [rayo] + [bosque viejo] = [incendio del bosque], que después de consumirse, lo renuevan dando paso al nuevo bosque. Por otro lado, también se sabe de la existencia de semillas que necesitan del fuego para reventar sus vainas, es decir, si no hay incendio no podrán germinar.
En los estados unidos se hacen estudios sobre los rayos, pero no esperan a que los rayos caigan sino que lanzan un cohete desde el sitio de experimentación, lo proyectan hacia la nube, provocando una descarga atmosférica, que es conducida a tierra a través de un conductor eléctrico que lleva adherido el cohete, para efectuar las investigaciones de este fenómeno natural.
En Colombia es la Universidad Nacional la encargada de realizar los estudios sobre los rayos, detectando, experimentando en zonas donde se presenta gran cantidad de rayos, a esto se le conoce como zona de alto nivel ceráunico. Esta información sirve para la construcción de los sistemas eléctricos de gran potencia, sistemas de generación, transmisión y distribución.
Además de las descargas atmosféricas se tiene conocimiento de que existen algunos peces que usan la electricidad para atrapar sus presas. A estos peces se les denomina Peces eléctricos.
Aproximadamente 250 especies de peces tienen órganos especiales que producen, descargan electricidad por lo tanto, liberan poderosas descargas eléctricas. El pez eléctrico usa estos órganos especiales para localizar, adormecer a la presa, como un medio de defensa. La descarga eléctrica se produce cuando una persona tiene un contacto con la piel del animal. La mayoría de los peces eléctricos emiten continuamente una descarga eléctrica de bajo voltaje en una serie de pulsaciones.
Entre los peces eléctricos podemos mencionar:
La anguila de agua dulce: Sólo existen dos grupos de peces eléctricos que representan una amenaza para los seres humanos. El más peligroso es la anguila eléctrica de agua dulce (Electrophorus electricus) capaz de producir un campo eléctrico de más de 600 voltios. Puede crecer hasta 3,4 m, habita en ríos poco profundos en áreas tropicales y subtropicales de América del Sur. Es quizás el único pez eléctrico capaz de matar a un ser humano adulto.
La raya: Las rayas torpedos (Narcine sp. Y Torpedo sp.) Habitan en los fondos de mares templados y cálidos de poca profundidad. El potencial eléctrico de las rayas eléctricas es muy variable, algunas generan electricidad de hasta 220 voltios. Las descargas se usan como medio de defensa si bien son lo suficientemente fuertes para ser peligrosas, no son fatales. En Europa, algunos pescadores recibieron descargas de su red de pescar antes de ver lo que habían capturado (Dipper, 1987).
Figura 2: Raya torpedo
El pez gato: El pez gato del Congo y de la cuenca del Nilo genera unas descargas más débiles que la anguila eléctrica y a través de un mecanismo ligeramente distinto. Sus órganos eléctricos consisten en una membrana de terminaciones nerviosas que se extienden sobre todo el dorso.
El pez torpedo: Los peces torpedo de una determinada familia se localizan en los océanos de distintas regiones del mundo. En muchas partes de Europa es común un género de esta familia cuyos miembros tienen dos órganos de descarga eléctrica entre la cabeza y las aletas pectorales.
Los tiburones aunque no paralizan sus presas si usan los pulsos eléctricos emanados de sus presas para localizarlas
La anguila: llamada anguila eléctrica (que no son anguilas verdaderas), una célula nerviosa característica genera un potencial eléctrico de 0,14 voltios. Como término medio, estas pequeñas anguilas tienen unas 230 células de este tipo por centímetro de longitud, que generan de 30 a 32 voltios. Las células están concentradas en la cola, que ocupa unos cuatro quintos de la longitud total del pez. Estas especies pueden emitir unas descargas de 450 a 600 voltios. Si se producen numerosas descargas en un intervalo corto, los órganos llegan a agotarse y no funcionan hasta
que no hayan reposado lo suficiente. Estos peces utilizan las sacudidas eléctricas para aturdir a sus presas cuando están cazando, como medio de auto defensa, para la detección de presas.
Figura 3: Anguila.
En la antigüedad los accidentes eléctricos eran causados por fenómenos naturales como el rayo y los peces eléctricos, pero con los grandes avances tecnológicos fruto del buen aprovechamiento de la electricidad en la industria, en el hogar, el número de accidentes por corriente eléctrica ha aumentado, a tal grado, que en la actualidad la electricidad constituye un factor importante de mortalidad en las personas. Los accidentes eléctricos provocan trastornos graves en el organismo, tales como quemaduras severas, desarreglos del sistema nervioso, parálisis del sistema respiratorio, como consecuencia, asfixia, parálisis del corazón y posiblemente la muerte.
Cuando se empezó a trabajar con voltajes superiores a 1000 voltios se registraba un alto nivel de accidentalidad ya que realmente no se conocía de los fenómenos eléctricos en el cuerpo humano por tal motivo no se tenían en cuenta las normas de seguridad para trabajar con esto niveles de voltaje; cada dos trabajadores se morían uno en algún accidente eléctrico.
Posteriormente se vio la necesidad reglamentar el uso de la electricidad, crear, aplicar las normas de seguridad en trabajos eléctricos, además se comenzó a usar herramientas debidamente aisladas de acuerdo al trabajo a realizar.
Leyes físicas y conceptos de circuitos:
Los seres vivos, en particular el cuerpo humano reaccionan cuando son sometidos a descargas eléctricas. Este fenómeno fue estudiado ampliamente por LUIGUI GALVANI cuando realizo una serie de experimentos con ancas de rana; usando la pila eléctrica inventada por ALEXANDRO VOLTA. Los experimentos de Luigi permitieron observar que cuando las ancas de las ranas se sometían a una descarga eléctrica, sufrían contracciones involuntarias, con estos experimentos se pudieron establecer los efectos producidos por la electricidad en los nervios, músculos de los animales.
En nuestro cuerpo se cumplen las mismas leyes físicas de los circuitos eléctricos, éstas son:
Ley de Ohm: En una resistencia al paso de la corriente eléctrica, sometida a una diferencia de potencial, la intensidad de la corriente eléctrica es directamente proporcional a la tensión e inversamente al valor de la resistencia:
Ley de Watt: La potencia eléctrica, es el trabajo producido por una resistencia debida a la circulación por ella de una corriente eléctrica, esta potencia es directamente proporcional a la tensión, la intensidad de la corriente
Ley de Joule: Cuando una corriente circula a través de una resistencia esta se calienta, disipa una energía que es directamente proporcional a la potencia eléctrica, al tiempo que permanece la circulación de la corriente.
Figura 4: Corriente eléctrica a través del cuerpo.
¿Por qué un pájaro que se apoya sobre un conductor sin aislamiento y energizado, no se electrocuta?
El pájaro no es electrocutado porque sus puntos de contacto están sobre el mismo conductor y no existe una diferencia de potencial entre sus patas; es más, se puede decir que si el pájaro se para sobre la línea es porque no tiene ninguna sensación eléctrica. Sin embargo, si la tensión es muy alta por ejemplo de 220000 voltios o mayor, a estos niveles de tensión si se siente el campo eléctrico que se propaga desde el cable, por eso no es común ver un pajarito parado sobre una línea de éstas.
Resistencia del cuerpo humano.
El cuerpo humano presenta una resistencia al paso de la corriente eléctrica normalmente elevada, aunque esta depende de varios factores sobre todo del estado de la piel; así, una piel seca ofrecerá alta resistencia, mientras que una piel húmeda ofrece baja resistencia; la piel herida también ofrece baja resistencia permitiendo que la corriente fluya fácilmente por el torrente sanguíneo y los otros tejidos orgánicos.
¿Que dice el Retié, acerca de la resistencia del cuerpo?
La resistencia varia de acuerdo al nivel de tensión, el estado de la piel, por ejemplo: para una piel seca, una tensión de 100 voltios se tiene una resistencia de 3000 Ohmios, mientras que para la misma tensión, una piel mojada la resistencia será de 800 Ohmios; Nótese que para una piel húmeda, a una tensión de 100 voltios se tendrá una resistencia de 1750 Ohmios, para el mismo estado de la piel, una tensión de 200 voltios, se tendrá una resistencia de 1400 Ohmios.
La resistencia del cuerpo humano también depende de otros factores tales como: Del estado anímico de la persona: mal estado de ánimo = Resistencia baja
De si la persona esta bajo el efecto del alcohol: Alcohol = Resistencia baja
De si la persona esta enguayabada: Guayabo = Resistencia baja
De la gráfica también se deduce que la protección de la piel decrece rápidamente al aumentar el voltaje; las corrientes producidas por altos niveles de voltaje a frecuencias industriales (60 Hz en Colombia) suelen producir contracciones musculares severas, que le provocan a la victima la pérdida del control muscular.
Una pregunta común que hacen los estudiantes es: ¿Que es lo que mata el voltaje o la corriente?
En nuestro cuerpo, como se dijo antes, se cumplen la ley de Ohm, la ley de Watt y la ley de Joule, es decir, que para una fuente de voltaje como una batería o un toma corriente, un hombre es solamente una resistencia; si dos partes del cuerpo se conectan a la fuente de tensión, circulará corriente a través del cuerpo, entonces la respuesta es: lo que mata es la corriente que pasa a través del cuerpo, comprometiendo órganos vitales por donde circula.
Una corriente de 0.1 Amperio a 60 Hz. puede causar la muerte de una persona cuando circula a través de órganos vitales, esta es aproximadamente la corriente que pasa por un bombillo de 100 vatios, cuando se conecta a una fuente de tensión de 110 voltios. A continuación se presentan algunos valores aproximados de resistencias ponderadas ofrecidas por el cuerpo humano.
Por el exterior del cuerpo Piel seca 100000 Ohmios – 600000 Ohmios Por el interior del cuerpo De las manos a los pies 400 Ohmios – 600 Ohmios De una oreja a la otra 100 Ohmios Tabla 1: Resistencia aproximada del cuerpo humano
Recorrido de la corriente a través del cuerpo.
Cuando una persona forma parte de un circuito eléctrico, la corriente que circula por ella hace que experimente un choque eléctrico, Los fenómenos fisiológicos no son iguales para todas las personas, están determinados por el nivel de corriente a través del cuerpo humano, el estado de la piel en contacto, el tiempo de duración de la corriente, la frecuencia de la fuente de energía y la parte del cuerpo afectada.
La gravedad del accidente depende del recorrido de la corriente a través del cuerpo.
Una trayectoria de mayor longitud tendrá, en principio, mayor resistencia y por tanto menor intensidad; sin embargo, puede atravesar órganos vitales (corazón, pulmones, hígado, etc.) provocando lesiones mucho más graves. Aquellos recorridos que atraviesan el tórax o la cabeza ocasionan los mayores daños. Existen estudios que muestran los efectos de la intensidad en función del tiempo de aplicación y del recorrido desde «mano izquierda a los dos pies». Para otros trayectos se aplica el llamado factor de corriente de corazón «F», que permite calcular la equivalencia del riesgo de las corrientes que teniendo recorridos diferentes atraviesan el cuerpo humano.
a) Las consecuencias del paso de la corriente por el cuerpo pueden ocasionar desde lesiones físicas secundarias (golpes, caídas, etc.), hasta la muerte por fibrilación ventricular.
b) Una persona se electriza cuando la corriente eléctrica circula por su cuerpo, es decir, cuando la persona forma parte del circuito eléctrico, pudiendo, al menos, distinguir dos puntos de contacto: uno de entrada y otro de salida de la corriente. La electrocución se produce cuando dicha persona fallece debido al paso de la corriente por su cuerpo.
c) La fibrilación ventricular consiste en el movimiento anárquico del corazón, el cual, deja de enviar sangre a los distintos órganos, aunque esté en movimiento, no sigue su ritmo normal de funcionamiento.
d) Por tetanización entendemos el movimiento incontrolado de los músculos como consecuencia del paso de la energía eléctrica. Dependiendo del recorrido de la corriente perderemos el control de las manos, brazos, músculos pectorales, etc.
e) La asfixia se produce cuando el paso de la corriente afecta al centro nervioso que regula la función respiratoria, ocasionando el paro respiratorio.
f) Otros factores fisiopatológicos tales como contracciones musculares, aumento de la presión sanguínea, dificultades de respiración, parada temporal del corazón, etc. pueden producirse sin fibrilación ventricular. Tales efectos no son mortales, son, normalmente, reversibles, a menudo, producen marcas por el paso de la corriente. Las quemaduras profundas pueden llegar a ser mortales.
g) Si la resistencia superficial es baja, se producirán quemaduras muy intensas. Por otra parte, si la resistencia es alta, gran parte de la energía se pierde como calor, siendo los puntos más afectados, los de entrada y salida de la corriente.
h) Los tejidos son calentados por el paso de la corriente, produciendo contracción muscular, quemaduras térmicas y trauma contuso.
i) Efectos sobre el sistema nervioso: El cerebro efectúa el control nervioso por medio de impulsos eléctricos, por esto cualquier corriente externa puede provocar perdida del control muscular o desordenes de tipo nervioso.
j) Efectos sobre el sistema circulatorio: El sistema circulatorio es un sistema hidráulico por el cual fluye la sangre, en vez de agua o aceite.
k) Haciendo la analogía entre un sistema hidráulico y el sistema circulatorio: El sistema hidráulico tiene tubería, la tubería del sistema circulatorio son las venas, el sistema hidráulico requiere de una bomba, la bomba del sistema circulatorio es el corazón que bombea sangre cuando recibe impulsos eléctricos.
l) En otras palabras, si existe fibrilación ventricular o si ocurre un paro cardiaco se provoca interrupción de la circulación sanguínea, que es la mayor causa de muerte por accidentes de tipo eléctrico.
m) Efectos sobre el sistema respiratorio: El sistema respiratorio es controlado por el cerebro. El cerebro controla los músculos del sistema respiratorio, estos se contraen y se expanden permitiendo la entrada de aire por un lado y por otro lado expulsa el Monóxido de carbono.
n) Cuando una corriente elevada circula por el cuerpo, puede presentar dos tipos de efectos:
Si la corriente circula por la cabeza, tiene efectos de tipo nervioso que a su vez afectan el sistema respiratorio y el sistema circulatorio.
Por perdida de control muscular sobre los músculos del sistema respiratorio, debemos recordar que el corazón es un músculo.
o) Efectos químicos: Además existen efectos químicos ya que la corriente produce electrólisis en las células provocando concentraciones ácidas
p) Efectos caloríficos: Toda corriente eléctrica cuando circula por una resistencia produce energía calorífica por efecto Joule. Como el cuerpo humano tiene resistencia eléctrica, cuando es atravesada por una corriente intensa se calienta como si fuese una parrilla de un fogón eléctrico. Una corriente de 1 amperio a través del cuerpo es suficiente para provocar quemaduras severas.
q) Para tener una referencia, aproximadamente, un amperio es la corriente que circula por un bombillo de 100 vatios, cuando se conecta a 110 voltios.
r) Las quemaduras pueden ocurrir por efecto de un arco eléctrico externo o por la circulación de corriente a través del cuerpo:
s) Las quemaduras pueden ser de primero, segundo y tercer grado: los tejidos son dañados por temperaturas superiores a los 70 grados centígrados, las células cerebrales son dañadas por temperaturas superiores a 60 grados centígrados.
t) Las quemaduras de tipo eléctrico dejan traumatismos severos en el cuerpo humano, estas quemaduras tienden a infectarse, no se curan fácilmente.
u) Manifestación de un arco eléctrico: En un arco eléctrico se producen corrientes de más de 6000 grados centígrados.
v) Imagínese por un momento si cuando alguien se quema con agua hirviendo (aproximadamente 100ºC) las lesiones que esto le produce en la piel.
¿Que le puede suceder a la piel con las temperaturas de un arco eléctrico de 10000 grados centígrados?
w) Una aplicación típica del arco eléctrico a nivel industrial es la soldadura eléctrica para fundir metales como el hierro y el acero.
x) Una persona electrocutada puede morir por asfixia porque no puede controlar los músculos encargados de la respiración ocurriendo un paro respiratorio, por supuesto un paro circulatorio y posteriormente sobre viene la muerte.
y) Para intensidades entre 20 mA y 30 mA La contracción muscular puede alcanzar los músculos respiratorios tales como:
z) Músculos intercostales, Músculos pectorales y el diafragma
*Cuando una persona es electrocutada por un rayo es común que el informe forense exprese que la muerte ocurrió por asfixia y no por electrocución.
*La pérdida de la respiración puede ocurrir por la contracción prolongada de los músculos respiratorios o por efectos de la corriente sobre el centro de control respiratorio del cerebro.
Nota: El tejido más sensible del organismo es la retina que es 100 veces más sensible que las manos.
*Los siguientes valores se pueden tomar como referencia en choques de corrientes alternas con frecuencias de 50 o 60 Hertz. 0.5 mA como umbral de percepción de la corriente eléctrica como umbral de percepción para el 50% de la población. 6 mA pérdida de control muscular en el 0.5% de las mujeres, 9 mA pérdida de control muscular en el 0.5% de los hombres.
10 mA pérdida de control muscular en el 50% de las mujeres, 16 mA pérdida de control en el
50% de los hombres entre 20 y 30 mA posibilidad de asfixia
*La corriente continua no es tan letal como la corriente alterna de 50 o 60 Hertz, se pueden considerar los siguientes valores 3.5 mA umbral de percepción para el 50% de las mujeres 5.2 mA umbral de percepción para el 50% de los hombres
41 mA pérdida de control muscular en 0.5% de las mujeres, 62 mA pérdida de control muscular en el 0.5% de los hombres, 500 mA produce fibrilación del corazón en 3 segundos.
Que dice el Retié acerca de ¿Cuánta corriente puede soportar el cuerpo humano? Basado en las normas NTC-4120, con referente en la IEC 60479-2.
Las normas han fijado criterios claros sobre la capacidad que tienen los seres humanos y animales, como se ve en la siguiente gráfica tomada de la NTC 4120, con referente IEC 60479-2, que muestra las zonas de los efectos de las corrientes alternas de 15 Hz a 100 Hz., con un recorrido mano izquierda de los dos pies. El umbral de fibrilación ventricular depende de varios parámetros fisiológicos y otros eléctricos, por ello se ha tomado la curva C1 como límite para diseño de equipos de protección. Los valores umbrales para flujo de corriente de menos de 0,2 segundos se aplican solamente al flujo de corriente durante el período vulnerable del ciclo cardíaco. La frecuencia de la corriente es otro parámetro a tener en cuenta: como ejemplo los umbrales de percepción, a no soltarse, y el umbral de fibrilación son más elevados con corriente continua que con corriente alterna sinusoidal de 60 Hertz. Mientras que el umbral de percepción para 60 Hertz es de 0.5 mA Para la corriente continua es de 2 mA
Efectos indirectos de la corriente eléctrica
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