LES EFFETS PHYSIOPATHOLOGIQUES

0.1 0.5 1 2 5 10 20 50 100 200 500 1000 2000 5000

5000

2000

1000

500

200

100

50

20

10

21 3 4

L

C1 C2C3

temps (ms)

intensité mA

Zone 1 : habituellement aucune réactionZone 2 : habituellement aucun effet pathophysiologique dangereux.

Zone 3 : habituellement aucun dommage organique (contraction musculaires, absence de fibrillation).Zone 4 : probabilité de

fibrillation augmentant jusqu’a 5% (courbe C2), 50% (courbe C3), plus de 50% (au-delà de la courbe C3).

Courbe L : courbe de sécurité sur laquelle sont basées les règles de la NF C15-100.

Cycle zone temps/courant des effets du courant alternatif(Fréquence entre 15 à 100 Hz) sur des personnes.

LES EFFETS PHYSIOPATHOLOGIQUES

EFFETS DU COURANT ALTERNATIFEFFETS DU COURANT ALTERNATIF

Effets excito-moteurs

Ils sont dus à l'action directe du courant sur les muscles ou sur les nerfs lors du passage du courant (secousse électrique) : contraction musculaire avec inhibition ou projection, tétanisation des muscles respiratoires, fibrillation ventriculaire.

A partir de 10 mA, la contraction musculaire involontaire peut avoir deux effets opposés :

- Soit projection loin du conducteur (muscles extenseurs): le sujet déclare qu'il a «pris une châtaigne»,

- Soit tétanisation et impossibilité de lâcher le conducteur (muscles préhenseurs) : le sujet déclare qu'il «a été collé».

LES EFFETS PHYSIOPATHOLOGIQUES

Inhibition des centres nerveux

Due au passage d'un courant par le bulbe rachidien (arrêt respiratoire et/ou cardiaque), l'inhibition des centres nerveux ne peut avoir lieu que si un courant très important passe par le bulbe, ce qui est très rare.

LES EFFETS PHYSIOPATHOLOGIQUES

Tétanisation

Il s'agit d'un phénomène réversible lorsque le courant ne passe plus et incontrôlable par la volonté. Le courant alternatif en Europe, de 50 périodes/seconde, tétanise les muscles, car 40 excitations/seconde suffisent pour établir un tétanos parfait.Dans le cas d'un trajet mains-pieds, il s'agit souvent de tétanisation des muscles respiratoires (intercostaux, pectoraux, diaphragme). Cela provoque une asphyxie ventilatoire. Si l'on coupe rapidement le courant, la respiration reprend normalement.

LES EFFETS PHYSIOPATHOLOGIQUES

Fibrillation cardiaque

LES EFFETS PHYSIOPATHOLOGIQUES

Fibrillation cardiaque

Elle entraîne un arrêt circulatoire qui provoque la mort de la plupart des électrisés. La fibrillation cardiaque requiert deux conditions pour se déclencher:

- le courant doit passer par la région cardiaque,

- l'intensité et la durée de passage du courant doivent se situer dans la zone 4 de la courbe « courant passant par le corps».

Si le choc électrique atteint le cœur après que celui-ci ait envoyé le sang dans l'aorte (après la systole), au moment où le cœur se prépare à se remplir de sang (début de la diastole), la probabilité de fibrillation est multipliée par 3 ou 4. Cette phase couvre 20 % du cycle cardiaque.

LES EFFETS PHYSIOPATHOLOGIQUES

Remarque

La fibrillation cardiaque , contrairement à la tétanisation, est un phénomène irréversible. Elle ne cessera que lors de l’utilisation d’un matériel médical spécialisé (défibrillateur cardiaque utilisé en cardiologie).

LES EFFETS PHYSIOPATHOLOGIQUES

Les effets thermiquesBrûlures électrothermiques

Elles sont dues à l'énergie dissipée lors du passage du courant dans

l'organisme qui atteint particulièrement les muscles. Les brûlures sont plutôt localisées aux mains pour les accidents en basse tension, multiples et étendues pour

les accidents en haute tension.

Les effets thermiques Brûlures indirectes par arc

Elles sont dues également à l'effet Joule produit lorsqu'un arc s'est formé ; Elles se localisent le plus souvent sur les mains et le visage.

Elles sont dues à l'échauffement d'un élément conducteur parcouru par un courant électrique.

Les effets thermiques Brûlures par contact

Remarque

Le port de lentilles n'aggrave pas le risque en cas d'accident par arc électrique contrairement à une idée répandue dans le milieu industriel.

Les lentilles, bien supportées par l’intéressé, peuvent être portées en toute sécurité, y compris sur les postes de travail présentant un risque d'atteinte oculaire pourvu que :

- l'équipement de protection oculaire individuel soit correctement utilisé en plus de ces lentilles de contact chaque fois que cela est nécessaire,- le travailleur soit correctement informé des risques liés à son activité et des éventuelles complications liées au port de lentilles de contact. Il doit alors avoir à sa disposition le nécessaire pour enlever ses lentilles et se rincer les yeux, et disposer d'une paire de lunettes correctrices.

Effets du courant alternatif passant dans le corps humain pour les fréquences supérieures à

100 Hz

– L’énergie électrique sous la forme de courant alternatif de L’énergie électrique sous la forme de courant alternatif de fréquence supérieure à 50/60 Hz est de plus en plus utilisée fréquence supérieure à 50/60 Hz est de plus en plus utilisée dans les matériels électriques modernes :dans les matériels électriques modernes :

– Aviation (400 Hz), Aviation (400 Hz),

– Les outils portatifs et le soudage électrique (100, 200, 300 Les outils portatifs et le soudage électrique (100, 200, 300

Hz et jusqu'à 450 Hz), Hz et jusqu'à 450 Hz),

– L'électrothérapie (quelques kHz), L'électrothérapie (quelques kHz),

– Les alimentations de puissance de 20 kHz à 1 GHz.Les alimentations de puissance de 20 kHz à 1 GHz.

Impédance de la peau pour Impédance de la peau pour des fréquences supérieures à 100 Hz.des fréquences supérieures à 100 Hz.

• L'impédance de la peau est pratiquement L'impédance de la peau est pratiquement inversement proportionnelle à la fréquence pour des inversement proportionnelle à la fréquence pour des tensions de contact de quelques dizaines de volts.tensions de contact de quelques dizaines de volts.

• On estime qu'à 500 Hz, l'impédance de la peau est On estime qu'à 500 Hz, l'impédance de la peau est environ le dixième de celle à 50 Hz, elle peut donc environ le dixième de celle à 50 Hz, elle peut donc être négligée dans beaucoup de cas.être négligée dans beaucoup de cas.

• L'impédance totale du corps humain peut être L'impédance totale du corps humain peut être assimilée à son impédance interne Zassimilée à son impédance interne Zii..

Seuil de lâcher en fonction de l’intensité et Seuil de lâcher en fonction de l’intensité et

de la fréquence du courant.de la fréquence du courant.

Pour des fréquences supérieures à 50 Hz les courants deviennent moins dangereux, ce qui ne veut pas dire que le danger disparaît

(moins de risque de fibrillation, plus de brûlures profondes).

10 20 50

100

20

100 200 500 1000 2000 5000

60

40

80

0f (Hz)

I(mA)

Seuil de lâcher

Autres effets du courant pour Autres effets du courant pour des fréquences supérieures à 10 000 Hz.des fréquences supérieures à 10 000 Hz.

• Pour des fréquences comprises entre 10 kHz et 100 Pour des fréquences comprises entre 10 kHz et 100 kHz, le seuil de perception s'élève approximativement kHz, le seuil de perception s'élève approximativement de 10 mA à 100 mA.de 10 mA à 100 mA.

• A des fréquences supérieures à 100 kHz, une A des fréquences supérieures à 100 kHz, une sensation de chaleur au lieu de picotement caractérise sensation de chaleur au lieu de picotement caractérise le seuil de perception pour des courants de quelques le seuil de perception pour des courants de quelques centaines de milliampères.centaines de milliampères.

• Avec des courants de quelques ampères, l'apparition Avec des courants de quelques ampères, l'apparition de brûlures est probable en fonction du temps de de brûlures est probable en fonction du temps de passage du courant.passage du courant.

Les effets du courant continu.

Intensité Perception des effets

130 mA Seuil de fibrillation cardiaque.

2 mA Seuil de perception.

Autres effets du courant Autres effets du courant continu.continu.

• Pour des courants inférieurs à 300 mA environ, une sensation Pour des courants inférieurs à 300 mA environ, une sensation de chaleur est sentie dans les extrémités pendant le passage du de chaleur est sentie dans les extrémités pendant le passage du courant.courant.

• Les courants transversaux d'intensité au plus égale à 300 mA Les courants transversaux d'intensité au plus égale à 300 mA passant à travers le corps humain pendant plusieurs minutes passant à travers le corps humain pendant plusieurs minutes peuvent provoquer des arythmies cardiaques réversibles, des peuvent provoquer des arythmies cardiaques réversibles, des marques de courant, des brûlures, des vertiges et parfois marques de courant, des brûlures, des vertiges et parfois l'inconscience.l'inconscience.

• Au dessus de 300 mA, l'inconscience se produit fréquemment.Au dessus de 300 mA, l'inconscience se produit fréquemment.• Le courant continu entraîne les mêmes conséquences que le Le courant continu entraîne les mêmes conséquences que le

courant alternatif de 50 Hz avec un facteur d’équivalence en courant alternatif de 50 Hz avec un facteur d’équivalence en ce qui concerne les seuils de 4.ce qui concerne les seuils de 4.

Une question fréquemment posé par les élèves

Pourquoi le courant alternatif est il plus "dangereux" que le courant continu ?

A tension et intensité égale, le courant alternatif est beaucoup plus dangereux que le courant continu, ( les seuils de danger sont environ 2 fois moins élevés). Les raisons sont physiologiques : le cœur reçoit une succession rapide d’impulsion ( cent par seconde pour du courant de fréquence 50 Hz ), ce qui provoque une stimulation neuromusculaire très violente entraînant fibrillation.

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