電気ショック

人工電源からの感電は、人体を通過することで発生します。症状には、皮膚の火傷、内臓や軟部組織の損傷、不整脈、呼吸停止などがあります。診断は臨床基準と検査データに基づいて行われます。感電の治療は支持療法が中心となりますが、重症の場合は積極的な治療が行われます。

家庭内での電気事故（コンセントに触れる、小型家電製品による感電など）が重大な傷害や重大な結果につながることは稀ですが、米国では毎年約 400 件の高電圧事故により死亡事故が発生しています。

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電気傷害の病態生理学

伝統的に、電気傷害の重症度は 6 つの Kovenhoven 因子によって決まります。

• 電流の種類（直流または交流）
• 電圧と電力（どちらの量も電流の強さを表します）
• 暴露期間（接触時間が長いほど、損傷は深刻になります）
• 体の抵抗と電流の方向（損傷した組織の種類によって異なります）。

しかし、より新しい概念である電界電圧は、傷害の重症度をより正確に予測する指標であるようです。

カウエンホーベン係数。交流（AC）は方向が頻繁に変わります。これは、米国とヨーロッパで一般的に電源コンセントに供給されているタイプの電流です。直流（DC）は一定方向に流れ続けます。これはバッテリーによって生成される電流です。除細動器と電気ショック療法器は通常、DC電流を供給します。ACが人体に与える影響は、主にその周波数によって異なります。低周波AC（50～60 Hz）は、米国（60 Hz）とヨーロッパ（50 Hz）の家庭用電源コンセントで使用されています。これは高周波ACよりも危険であり、同じ電圧とアンペア数の直流よりも3～5倍危険です。低周波ACは長時間の筋肉収縮（テタニー）を引き起こし、手が電源に固まる可能性があるため、電気的影響が長引く可能性があります。直流（DC）は通常、単発のけいれん性筋肉収縮を引き起こし、通常、被害者は電源から投げ出されます。

一般的に、交流電流と直流電流の両方において、電圧（V）と電流値が高いほど、（同じ曝露時間で）発生する感電傷害の程度は大きくなります。米国の家庭用電流は、110V（標準コンセント）から220V（乾燥機などの大型家電）までの範囲です。高電圧電流（500V超）は通常、深い火傷を引き起こしますが、低電圧電流（110～220V）は通常、筋肉のけいれん、つまりテタニーを引き起こし、被害者は電流源に凍り付きます。手に入る直流電流を感知する閾値は約5～10mAです。60Hzの交流電流の場合、閾値は平均1～10mAです。手の屈筋を収縮させるだけでなく、手が電流源から解放される最大電流は「離脱電流」と呼ばれます。離脱電流の大きさは、体重と筋肉量によって異なります。平均的な体格の人（体重 70 kg）の場合、放出電流は直流で約 75 mA、交流で約 15 mA です。

60Hzの低電圧交流電流を胸部に1秒間通電すると、60～100mAという低電流でも心室細動を誘発する可能性があります。直流電流の場合は、約300～500mAが必要です。心臓カテーテルやペースメーカーのリード線などを介して心臓に直接電流を流すと、1mA未満の電流（交流または直流）でも心室細動を誘発する可能性があります。

高温の分散熱エネルギーの量は、電流の強さと抵抗時間に等しい。したがって、どのような電流の強さと曝露時間でも、最も抵抗力のある組織でも損傷を受ける可能性がある。組織の電気抵抗はオーム/cm2で測定され、主に皮膚の抵抗によって決まる。皮膚の厚さと乾燥により抵抗が増大し、乾燥し角質化が進んだ無傷の皮膚の平均抵抗値は20,000～30,000オーム/cm2である。タコのできた手のひらや足の場合、抵抗は200万～300万オーム/cm2に達することがある。湿った薄い皮膚の場合、抵抗は平均500オーム/cm2である。損傷した皮膚（切り傷、擦り傷、針刺しなど）や湿った粘膜（口、直腸、膣など）の抵抗は、200～300オーム/cm2を超えない可能性がある。皮膚抵抗が高い場合、多くの電気エネルギーが皮膚で消費され、電流の入口と出口で大きな火傷が発生しますが、内部損傷は最小限に抑えられます。皮膚抵抗が低い場合、皮膚の火傷は軽度または全く発生しませんが、より多くの電気エネルギーが内臓で消費されます。したがって、外部火傷がないからといって、電気外傷がないとは限らず、外部火傷の重症度がその重症度を決定するわけではありません。

内部組織への損傷は、その抵抗だけでなく、電流密度（単位面積あたりの電流値。同じ電流が狭い面積を通過するほど、エネルギーはより集中する）にも依存します。例えば、電気エネルギーが腕（主に筋肉、血管、神経などの抵抗の低い組織）から流入すると、関節の断面積の大部分が抵抗の高い組織（骨、腱など）で構成され、抵抗の低い組織の体積が減少するため、関節における電流密度が増加します。そのため、四肢の関節では、抵抗の低い組織（靭帯、腱）への損傷がより顕著になります。

被害者を流れる電流（ループ）の方向によって、身体のどの部分が損傷を受けるかが決まります。交流電流は方向が常に完全に変化するため、一般的に用いられる「入力」と「出力」という用語は必ずしも適切ではありません。「ソース」と「グランド」という用語が最も正確であると考えられています。典型的な「ソース」は手であり、次に頭です。足は「グランド」と関連しています。「手から手」または「手から足」の経路を通過する電流は、通常、心臓を通過し、不整脈を引き起こす可能性があります。この電流経路は、片足からもう片方の足に流れる電流よりも危険です。頭部を通過する電流は、中枢神経系に損傷を与える可能性があります。

電界強度。電界強度は組織損傷の程度を決定します。例えば、身長約2メートルの人の頭部と全身に20,000ボルト（20kV）の電流を流すと、約10kV/mの電界が発生します。同様に、わずか1cmの組織（例えば、乳児の唇）に110ボルトの電流を流すと、11kV/mの電界が発生します。そのため、少量の組織に低電圧の電流が流れても、大量の組織に高電圧の電流が流れた場合と同様に深刻な損傷を引き起こす可能性があります。逆に、電界強度ではなく電圧を主に考慮すると、軽微または重要でない電気傷害も高電圧傷害に分類できます。例えば、冬にカーペットの上で足をこすったときに人が受ける感電は、数千ボルトの電圧に相当します。

感電の病理

低電圧電界に曝露すると、直ちに不快な感覚（ショックに類似）が生じますが、重篤または不可逆的な損傷に至ることは稀です。高電圧電界に曝露されると、内部組織に熱的または電気化学的損傷が生じる可能性があり、溶血、タンパク質凝固、筋肉およびその他の組織の凝固壊死、血管血栓症、脱水、筋肉および腱の断裂などが生じる場合があります。高電圧電界に曝露されると、静脈凝固、筋肉浮腫、コンパートメント症候群の発症の結果として広範な浮腫が生じる可能性があります。広範な浮腫は、血液量減少や動脈性低血圧を引き起こす可能性もあります。筋肉の破壊は、横紋筋融解症やミオグロビン尿を引き起こす可能性があります。ミオグロビン尿、血液量減少、および動脈性低血圧は、急性腎不全のリスクを高めます。電解質不均衡が起こる可能性もあります。臓器機能不全の結果は、破壊された組織の量と必ずしも相関するわけではありません (たとえば、心室細動は心筋の比較的軽微な破壊を背景に発生することがあります)。

感電の症状

電流が不規則に深部組織に浸透した場合でも、皮膚上で火傷が明瞭に区別されることがあります。中枢神経系の損傷や筋麻痺により、重度の不随意筋収縮、発作、心室細動、または呼吸停止が発生することがあります。脳や末梢神経の損傷は、様々な神経学的障害を引き起こす可能性があります。浴室での事故（濡れた（接地された）人が110Vの主電源電流（例：ヘアドライヤーやラジオ）に触れた場合）では、火傷を伴わずに心停止に至る可能性があります。

小さなお子様が長いワイヤーを噛んだり吸ったりすると、口や唇に火傷を負うことがあります。このような火傷は、審美上の変形を引き起こし、歯や上下顎の成長を妨げる可能性があります。このようなお子様の約10%は、5～10日目にかさぶたが剥がれた後に頬動脈からの出血を経験します。

感電により、激しい筋肉の収縮や落下（はしごや屋根からの落下など）が引き起こされ、脱臼（感電は肩関節後方脱臼の数少ない原因の 1 つです）、脊椎やその他の骨の骨折、内臓の損傷、意識喪失などが生じることがあります。

感電の診断と治療

まず、被害者と電流源との接触を遮断する必要があります。電流源をネットワークから切断するのが最善です（スイッチを入れるか、プラグをネットワークから抜きます）。すぐに電流を遮断できない場合は、被害者を電流源から引き離す必要があります。低電圧電流の場合、救助者はまず自分自身を十分に隔離し、次に絶縁材（布、乾いた棒、ゴム、革ベルトなど）を使用して、被害者を叩いたり引っ張ったりして電流源から押し離します。

注意：電線に高電圧がかかっている可能性がある場合は、電線の電源が切れるまで被害者を救出しようとしないでください。特に屋外では、高電圧線と低電圧線の区別が必ずしも容易ではありません。

電流から解放された傷病者は、心停止や呼吸停止の兆候がないか検査されます。その後、外傷や重度の熱傷に起因するショックに対する治療が開始されます。初期蘇生が完了した後、患者は頭からつま先まで徹底的に検査されます。

症状がなく、妊娠しておらず、心臓病を患っておらず、家庭用電流に短期間さらされた患者の場合、ほとんどの場合、重大な内部または外部の損傷はなく、帰宅できます。

その他の患者では、心電図、血球計算、心筋酵素濃度の測定、尿検査（特にミオグロビン尿の検出）の実施の妥当性を判断する必要があります。不整脈、胸痛、その他の心疾患の疑いを示す臨床徴候のある患者、および妊婦や心臓病の既往歴のある患者には、6～12時間の心電図モニタリングを実施します。意識障害がある場合は、CTまたはMRIを実施します。

電気熱傷による痛みは、静脈内オピオイド鎮痛薬で治療し、用量を慎重に調整します。ミオグロビン尿では、尿のアルカリ化と十分な利尿（成人では約100 ml/時、小児では1.5 ml/kg/時）の維持により、腎不全のリスクを軽減できます。熱傷面積に基づく標準的な体積水分補給処方では、電気熱傷における体液不足が過小評価されるため、その使用は不適切です。損傷した大量の筋組織を外科的にデブリードマンすることで、ミオグロビン尿による腎不全のリスクを軽減できます。

適切な破傷風予防と熱傷のケアは不可欠です。重度の電気熱傷を負った患者はすべて、専門の熱傷治療室に紹介する必要があります。唇の熱傷を負った小児は、このような外傷の治療経験のある小児歯科医または口腔外科医の診察を受ける必要があります。

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感電の予防

人体に触れる可能性のある電気機器は、絶縁・接地し、電源から電気機器を瞬時に遮断する特別な装置を備えたネットワークに接続する必要があります。5mAの漏電でも回路を遮断するスイッチの使用は、感電や感電による傷害を防ぐのに最も効果的であるため、実際に使用する必要があります。