Pathophysiologie

Durch Elektrizität verursachte Schäden können unterteilt werden in:

• direkte Gewebeschäden
  • resultiert aus der direkten Einwirkung von elektrischer Energie
  • kann auf Zellmembranen einwirken und deren elektrische Eigenschaften abrupt verändern (zelluläre Depolarisation) und durch die Bildung von Poren in den Zellmembranen (Elektroporation) direkte Zellschäden verursachen
• indirekte Gewebeschäden
  • thermische Schädigung
    • die durch die Umwandlung von elektrischer Energie in Wärmeenergie beim Durchgang von Strom durch Körpergewebe verursacht werden.
  • sekundäres mechanisches Trauma
    • entsteht durch Stürze oder heftige Muskelkontraktionen (1,2)

Folgende Faktoren bestimmen das Ausmaß der elektrischen Schädigung

• Größe der abgegebenen Energie - Spannung
  • ist der Hauptfaktor, der den Grad der Gewebeschädigung bestimmt
  • je höher die Spannung, desto größer die Schädigung
• angetroffener Widerstand
  • ist die Fähigkeit, den Stromfluss zu behindern
  • widerstandsfähigeres Gewebe erzeugt mehr Wärme als weniger widerstandsfähiges Gewebe
    • am wenigsten widerstandsfähig - Nerven, Blut, Schleimhäute, Muskeln
    • mittelmäßig widerstandsfähig - trockene Haut, Sehnen, Fettgewebe
    • am widerstandsfähigsten - Knochen
• Art des Stroms
  • Wechselstrom ist dreimal gefährlicher als Gleichstrom mit gleicher Spannung
    • Gleichstrom, der ständig in eine Richtung fließt, verursacht eine einzige Muskelkontraktion, die oft stark genug ist, um die Person von der Stromquelle wegzutreiben
    • Wechselstrom, der in regelmäßigen Abständen die Richtung ändert, verursacht eine anhaltende Muskelkontraktion. Dies hindert den Menschen daran, sich von der Stromquelle loszureißen.
• Stromweg durch den Körper
  • dies bestimmt
    • die verletzungsgefährdeten Gewebe
    • Art der Verletzung
    • Grad der Umwandlung der elektrischen Verletzung in thermische Energie (unabhängig davon, ob es sich um Hoch-, Nieder- oder Blitzspannung handelt)
• Dauer des Kontakts (2)

Anmerkungen:

• Eine elektrische Verbrennung verursacht in erster Linie Schäden durch die Erzeugung von Wärme. Die Wärmeerzeugung ist proportional zur elektrischen Energie, wie durch den Joule-Effekt bestimmt. Außerdem hängt der Temperaturanstieg im Gewebe von der Geschwindigkeit ab, mit der die Wärme durch Leitung, Konvektion und Strahlung von der Verletzungsstelle weg transportiert wird. Folglich erwärmt Strom, der Knochen erreicht, dieses Gewebe stärker als das umgebende Gewebe. Die größere Schwierigkeit der Wärmeableitung von dieser Stelle erhöht auch die Schäden
• Die Eintritts- und Austrittsstellen der Elektrizität in den Körper sind im Allgemeinen die Stellen, an denen die Haut die Quelle berührt hat. Dies sind in der Regel die Hände oder Füße, die eine größere Hautdicke aufweisen als andere Stellen. Aufgrund des höheren Widerstands sind sie daher anfälliger für eine stärkere Hitzeentwicklung mit anschließender Verkohlung und "Blowout"-Verletzungen.
• Elektrizität kann sich über die Beugeflächen des Körpers ausbreiten. Die wichtigsten Stellen für dieses Phänomen sind das Handgelenk, die Fossa antecubitalis und die Fossa poplitea
  
  
• Elektrische Verletzungen, die mit einem anhaltenden Skelettmuskelkrampf einhergehen, der den Kontakt mit der Stromquelle aufrechterhält, sind aufgrund der längeren Exposition mit größeren Verletzungen verbunden. In ähnlicher Weise können Muskelkrämpfe heftige Körperbewegungen auslösen, die mit einem Trauma verbunden sind. Herzrhythmusstörungen sind wahrscheinlich, wenn es sich um Wechselstrom handelt, der in der Nähe der Frequenz natürlicher Leitungsbahnen liegt - 40 bis 200 Zyklen pro Sekunde. Schließlich kann in Wärme umgewandelter Strom die Kleidung entzünden und Hautverbrennungen verursachen.

Hinweis:

• (1) Waldmann V et al. Elektrische Verletzungen. BMJ. 2017;357:j1418
• (2) Ungureanu M. Elektrokutionen - Behandlungsstrategie (Falldarstellung). J Med Life. 2014;7(4):623-6.