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5. Medizinische Aspekte
5.1.1. Wärmewirkung
Flieÿender Strom I erzeugt nach dem Jouleschen Gesetz stets eine Wärmemenge Q,
die auÿerdem zum ohmschen Widerstand R und der Stromussdauer t proportional
ist:
Q = I 2 · R · t (5.1)
Diese Wärmemenge erhitzt das Körpergewebe lokal entlang des Strompfades und
kann dadurch, abhängig von den Parametern I und t, Verbrennungen beliebiger
Schwere hervorrufen. Schwere Verbrennungen werden hauptsächlich von Personen
berichtet, die in Unfälle in elektrischen Anlagen verwickelt waren, also in der Regel
Gleichspannung oder netzfrequenten Wechselspannungen ausgesetzt waren, indem sie
elektrisch aktive Teile direkt berührt haben. (Siehe hierzu beispielsweise [KFE87].)
Darüber hinaus können Verbrennungen auch durch Lichtbögen hervorgerufen werden:
sowohl durch die reine Wärmestrahlung eines Bogens als auch durch einen auf
dem Körper bendlichen Lichtbogenfuÿpunkt, welcher Temperaturen bis zu mehreren
1000 ◦ C erreichen kann. Solche Verbrennungen werden auch im Zusammenhang
mit Blitzunfällen, speziell dem Direkteinschlag (vgl. Kapitel 5.4.1) berichtet. Desweiteren
können Verbrennungen auch durch metallische Gegenstände am Körper wie
Halsketten, Ringe etc., die sich durch Stromuss erhitzen, verursacht werden.
Eine besondere Art der Verbrennung sind sogenannte Lichtenberg-Figuren. Hierbei
handelt es sich um baum- beziehungsweise farnblattartig verzweigte Muster von
Rötungen auf der Haut, welche ausschlieÿlich bei Blitzunfällen beobachtet werden.
Lichtenberg-Figuren stellen nur eine sehr leichte Verbrennung (1. Grades) dar, und
werden von manchen Autoren gar nicht den Verbrennungen im medizinischen Sinn
zugeordnet. Sie bilden sich in der Regel nach 24 bis 48 Stunden von selbst zurück
[ACDM92].
5.1.2. Reizwirkung
Um die Reizwirkung elektrischen Stromes auf den Körper zu verstehen, ist es zunächst
notwendig, kurz die Funktion von Nerven beziehungsweise Nervenzellen zu
betrachten. Für weiterführende Erläuterungen sei an dieser Stelle auf entsprechende
Fachliteratur verwiesen [Rei98], [KSJ00].
Nerven und Muskeln bestehen wie der komplette restliche menschliche Körper aus
einzelnen Zellen. Jede einzelne Zelle besitzt eine sogenannte Zellmembran als äuÿere
Hülle, welche wenige Nanometer dick ist. Diese Zellmembran ist semipermeabel, das
heiÿt, Ladungsträger können sie in der Regel nur in einer Richtung passieren. Da
sich sowohl im Zellinneren als auch in den Zellzwischenräumen hauptsächlich Wasser
bendet, in dem verschiedene Ionen gelöst sind, sorgt die semipermeable Eigenschaft
der Zellmembran dafür, dass sich im Inneren und Äuÿeren der Zelle unterschiedliche
Ionenkonzentrationen ausbilden. Abbildung 5.1 verdeutlicht dies.
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