Глава 5. Электрические повреждения

Введение

Электрические повреждения являются самыми разрушительными повреждениями у детей - особенно, когда они произошли в результате действия высокого напряжения. Они не являются распространенными, но если они произошли, нужно следить, чтобы как можно меньше тканей подверглись разрушению.

С целью классификации, нужно провести границу приблизительно на цифре 1000 вольт, разделяя низковольтные и высоковольтные повреждения. Низковольтные повреждения чаще возникают когда ребенок кусает электрический шнур дома. Это ожоги с ограниченной поверхностью поражения, причиняемые вольтовой дугой или вспышкой. Повреждения, производимые высоким напряжением (больше чем 1000 вольт), также возникают дугой или вспышкой, но кроме того, причиняют большие разрушающие повреждения проводящего типа, которые могут привести к гибели ткани далеко от места контакта.

Физика

Электрические повреждения лучше всего объяснять через превращение электрической энергии в теплоту, которая затем приводит к прямому разрушению тканей. Кроме того, ток высокого напряжения оказывает прямой разрушающий эффект на клетки. Соотношение между напряжением, сопротивляемостью и током описывается в известном законе Ома:
      I = E/R, где
I - равняется току в амперах,
E - напряжение в вольтах,
R - сопротивляемость в омах.

Закон Джоуля иллюстрирует отношение между током и выделением теплоты: скорость, с которой производится теплота в любой части электрической цепи прямо пропорционально сопротивляемости цепи, площади тока и длительности воздействия тока. Это математически выражается в следующем:
      J = I²RT, где
J - это число Джоулей произведенной кислоты,
I - ток в амперах,
R - сопротивление в омах,
T - время в секундах.

Взаимодействие этих сил, выраженных в двух формулах, является основой для понимания внешне простого характера высоковольтных повреждений. В клинических ситуациях происходит другое, как например, колебание напряжения, типы тока, твердость контакта и сила источника и была ли кожа сухой или влажной.

Патофизиология

При высоком напряжении ток проходит через ткани тела и от источника (рана на входе) к земле (рана на выходе). Организм является проводником объема тока при наиболее выраженном повреждении ткани в местах большой плотности и высокого значения в амперах. Отсюда, больше всего страдают от повреждения конечности, чем туловище и места входа и выхода напряжения тока.

Рана на входе имеет коженую поверхность, ткани напряжены из-за коагуляции и некроза.

Рана на выходе обычно обширнее, потому что ток должен вырваться из организма, оставляя большое отверстие. Есть вероятность нескольких электрических каналов внутри тела, что приводит к множественным выходам, подвергая, таким образом, любой орган или структуру риску электрического поражения.

Дугообразные повреждения обычно сопровождаются высокочастотными повреждениями.

Дугообразные повреждения лучше всего понять, если представить разрушение тканей от выделения ионизированных частиц между полюсами различных электрических зарядов.

Дуги возникают, когда ток проходит от тела к земле или из одной части тела в другую, например, от руки к грудной стенке. Когда образовалась дуга, происходит резкое падение в напряжении, но если источник тока действует, дуга продолжается между двумя полюсами. Расстояние, за которое дуга может проходить, увеличивается на 2-3 см на каждые 10,000 вольт.

Температура дуги может подниматься на 20,000 C и обычно приводит к небольшому, скрытому поражению, которое является глубоко разрушающим.

Изменение сопротивляемость ткани на прохождение тока, производит различные повреждения, по мере движения тока в организм и от источника. Одним из способов посмотреть на загадочную картину высоковольтного повреждения - это визуализировать разницу сопротивляемости ткани (таблица 1) к току, производящего меньшее или большее количество теплоты (в соответствии с законом Джоуля) и отсюда, различный объем термального повреждения. Самое большое повреждение происходит обычно глубоко в конечностях и считается, что это происходит из-за близкого расположения к кости, которая обладает самой высокой сопротивляемостью.

Сопротивляемость кожи ладоней измерялась при различных обстоятельствах и продемонстрировала широкий круг ее сопротивляемости, которая может вступать в контакт с электрическим источником.

Электрическое повреждение осложняется феноменом "не освобождения" из-за тетанической сократимости мышц в контакте с изменяющимся током. При соприкосновении с высоковольтным проводом, мышцы-сгибатели предплечья подвергаются усиленной контрактуре, что делает невозможным оторваться с источником отсюда, название "не освобождение". Такие контрактуры приводят к потоку низкочастотного тока величиной над болезненным стимулом, но ниже требуется причинить тетанию дыхательных мышц (Таблица 2). Больной избегает трудной ситуации, если только он находится без сознания и падает в стороне от источника тока.

Клиническая картина

Типы повреждений. У больных, подвергшихся длительному воздействию высоковольтного тока, при попадании в больницу обнаруживается много повреждений. Нужно не забывать, что все четыре типа повреждений от высоковольтного тока могут встречаться как поодиночке, так и вперемежку.

1. Глубокие проводящие электрические повреждения характеризуются глубоким массивным разрушением мышц и глубоким отеком под здоровой кожей. Кроме того, глубокие проводящие повреждения могут воздействовать на удаленные участки ЦНС и на полости грудной клетки и живота. Раны входа и выхода тока являются отличительными признаками глубоких проводящих повреждений.
2. Дугообразные повреждения производят локальные, очень глубокие области коагуляционного повреждения, такие как запястье, локоть, промежность и подмышечная область.
3. Поверхностные термические ожоги случаются при электрических повреждениях из-за вспышки или возгорания одежды, захватывая обширные участки тела и тем самым усложняя метаболическую травму больного. Такие ожоги могут действовать на проксимальные участки конечностей, требуя в последующем ампутации, образовывая нестабильные рубцы на месте будущих протезов.
4. Сопутствующие повреждения случаются в тех случаях, когда человека отбрасывает от источника тока или он падает с высоты. Возможные сопутствующие повреждения: интракранеальная травма, спинные повреждения, перелом длинных костей, грудные и интра-абдоминальные паренхиматозные повреждения.

Специфические ткани и эффекты на органы. Общий эффект тканей от электрических воздействий в каждой системе органа переводится в специфическое, клиническое повреждение: некоторые из них считаются острыми и угрожающими жизни, другие могут оказывать постепенное действие через месяцы и годы после несчастного случая. Ниже приводится список как острых, так и поздних эффектов высоковольтных повреждений.

Сердечные

1. Остановка сердца.
2. Фибрилляция желудочков.
3. Нарущение ритма.
4. Повреждение коронарной артерии с или без инфаркта миокарда.
5. Непосредственное повреждение миокарда.

Почечные

1. Прямое повреждение паренхимы и тубулярная дисфункция.
2. Вторичная острая почечная недостаточность.

Центральная нервная система

1. Обширное повреждение ЦНС.
2. Временное поражение:
   • экстрапирамидальные тракты;
   • кортекс и прилежащие участки
3. Состояние без сознания, конвульсии и кома.
4. Поздняя гемиплегия или синдром ствола головного мозга.

Позвоночник

1. Ранние признаки:
   • квадрипарез;
   • парапарез;
   • дистальная боль и парастесиас.
2. Поздняя атаксия, слабость или паралич (Синдром Панса).

Отдельные

1. Вазомоторная нестабильность.
2. Дистрофия симпатических рефлексов.

Желудочно-кишечная

1. Разрыв стенки живота и эвисцерация.
2. Нединамичный илеус и атония желудка.
3. Желудочные или поджелудочные язвы.
4. Поздняя висцеральная перфорация.
5. Фистула.
6. Панкреатит и "электрический диабет".
7. Прямое повреждение печени и коагулопатии.
8. Быстрая потеря калия.

Легкие

1. Остановка дыхания.
2. Прямое повреждение грудной стенки.
3. Плевральное повреждение и гидроторакс.
4. Долевой пульмонит.
5. Бронхиальная перфорация.
6. Пневмоторакс с переломом ребер или без него.

Офтальмология

1. Прямое повреждение глазного яблока.
2. Отторжение роговичного или оптического нерва.
3. Катаракта.
4. Световая макулопатия.

Сосуды

1. Непосредственное повреждение.
2. Поздний разрыв сосудов.
3. Внутреннее повреждение.
4. Повреждение питательных структур артерий и мышц.

Другое

1. Внутриутробная смерть.
2. Спонтанный аборт.
3. Острое подавление костного мозга.

Клиническое лечение

На месте происшествия

Больной, которого ударило током, теряет сознание и не вступает в контакт с источником электричества. Хотя, при попытке освободить больного, находящегося в контакте с "живым проводом", нужно быть осторожным, чтобы спасатель не стал частью электрической цепи. Также спасатель должен иметь в виду, что его может поразить электрическая дуга, поскольку ток высокого напряжения создает эту дугу вокруг пострадавшего на расстоянии 10 футов (1 фут равняется 3.3 метра). Отсюда следует, что к пострадавшему нельзя прикасаться до тех пор, пока источник тока не будет обезврежен или убран от больного при помощи не проводящего тока предмета, например, куском сухого дерева.

Когда пострадавшего освободили, его нужно сразу осмотреть, проверить дыхание и сердечную деятельность и измерить жизненно важные показатели. Перед транспортировкой больного, который уже получает инфузионную терапию, но еще находится без сознания, нужно обращать внимание на неподвижность осевого скелета, особенно на позвоночник, чтобы не усугубить возможное повреждение спины.

При поступлении в палату оказания срочной помощи

Как и для всех больных с травмой, у больных с электроповреждениями, которые еще находятся без сознания при поступлении в палату при оказании срочной помощи, нужно вначале проверить дыхательные пути и дыхание. Если требуется эндотрахеальная интубация, нужно помнить о возможном повреждении спины и не делать ничего, что могло бы ухудшить ситуацию. Трахеостомия редко бывает показана.

Сердечная реанимация бывает нужна, но многие больные, пострадавшие от остановки сердца из-за высоковольтного поражения нуждаются в реанимации на месте происшествия, иначе они не выживут до поступления в больницу.

До того, как больного привезут в больницу, нужно контролировать кровотечение из раны.

Основное лечение

Основное лечение и последующая оценка начинается после стабилизации дыхания и работы сердца.

История и физическое обследование. Нужно тщательно записать все произошедшее и всю необходимую медицинскую информацию о больном в его историю болезни. В то же самое время, нужно провести общее физическое обследование по четырем возможным категориям. Результаты обследований нужно записать в историю. На этой стадии раны нужно просто перевязать, с тем чтобы более детально осмотреть их позже.

Доступ к вене. Одновременно со сбором информации и физическим обследованием, следует поставит внутривенный катетер (желательно 15 размера) через неповрежденную ткань. Желательно поставить два таких катетера. Кровь на анализ нужно взять из одной вены, а раствор Рингер Лактата нужно переливать через другой катетер, до тех пор, пока не будет подсчитано сколько жидкости должен получать больной.

Химический анализ крови. Должны быть взяты следующие анализы: гематокрит, лейкоциты, тромбоциты, время протромбина, частичное время протромбина, натрий, калий, хлорид, бикарбонат, общий протеин, азот мочевины крови, билирубин и сердечные изоэнзимы (см. ниже). Газы артериальной крови должны браться по показаниям.

Катетер Фолея. Для больного с электроповреждением важно измерять объем и характер мочи. Кроме обычного анализа мочи, его нужно проверить на наличие гемоглобина. Равное соотношение того и другого нужно отправить на бактериологический посев.

Эндотрахеальная интубация. Такая процедура не является часто необходимой для больного, пораженного током. Однако, несколько показаний для этого все же могут присутствовать: обширные тепловые ожоги лица; подозрение на отек легких или дыхательных путей; на дыхательный дистресс у больных, находящихся без сознания; повреждение грудной клетки, требующее поддержки дыхательных путей; и раннее проявление синдрома типа респираторного дистресс-синдрома у взрослых.

Радиология. Когда состояние больного стабилизируется, разнообразные радиологические и другие исследования могут оказать помощь в планировании лечения. Рентген грудной клетки, а также другие рентгенологические исследования могут помочь в последующих и повторных обследованиях. Компьютерное сканирование также внесет полезную информацию в случае подозрения на поражение ЦНС или внутриабдоминальное повреждение.

Оценка кровообращения. Для полной оценки кровообращения в конечностях нужно использовать клинические наблюдения и применять счетчика Допплера. Если сделать лампасные разрезы в палате оказания срочной помощи, то нарушенное кровообращение улучшится. Это достигается разрезанием нечувствительных глубоко обожженных тканей по всей длине. Можно провести фасциотомию мышц для восстановления кровообращения, но этого нельзя делать в нестерильной обстановке. Лучше провести фасциотомию в условиях операционной.

Оценка раны. Нужно провести основную оценку глубины и степени повреждения. Для адекватной инфузионной терапии площадь поверхности ожога определяется при помощи Правила Девяток. Нужно определить раны входа и выхода, а также и рану, причиненную электрической дугой, затем перевязать их в операционной. Следующие моменты говорят о разрушении мышц:

1. Твердый, плотный отек может являться полезным руководством для определения степени разрушения мышц под нормальной кожей и может указывать на уровень ампутации.
2. Пониженная функция периферического нерва также означает значительное глубокое повреждение, хотя конечности выглядят нормально.

Предотвращение сепсиса. Инвазивный сепсис все же означает серьезное осложнение при повреждении током. Как местные, так и системные антибиотики, а также иммунизация играют важную роль в предотвращении сепсиса.

1. Усилитель анатоксина столбняка или Гипертет должно вводиться во время основной фазы лечения.
2. Ацетат мафенида (8.5 %) (Сульфамиелон) проникает глубже и предотвращает и поверхностный и глубокий рост бактерий. Это средство особенно эффективно против организмов клостридий, которые всегда представляют угрозу любому больному, у которого погибли мышцы. Сульвадиазин серебра (Сильваден) и 0.5 % нитрата серебра используются в качестве местных антисептиков, но не проникают глубоко.
3. Пенициллин должен вводиться систематически для профилактики бета-гемолитического стрептококка.
4. Хирургическое очищение и устранение мертвых и безжизненных тканей, особенно мышц, все еще остается важной и эффективной мерой в предотвращении и лечении сепсиса у больных с электро-повреждениями.

Мониторинг. При электрическом поражении больной страдает не только от разрушения поверхностных структур, но также и от обширного поражения и некроза органов и структур, которые находятся внутри, отсюда следует обязательное слежение за больным на второй день после ожога. Мониторинг детей, пораженных электрическим током включает:

Общее

1. Жизненные показатели.
2. Потребление жидкостей.
3. Диурез.
4. ЦВД.
5. Гематокрит, электролиты.

Сердечный мониторинг - всем больным, пострадавшим от тока, нужно сделать электрокардиограмму. Кроме того, нужно постоянно следить за сердцем, если подозревается поражение миокарда.

Сердечные изоэнзимы - включают креатинин-киназу (КК) и особый сердечный изоэнзим КК и миокардиальную связку (МС). Серийные измерения уровня сыворотки этих компонентов помогает подтвердить или исключить наличие некроза миокардиальных мышц: повышенный уровень сыворотки КК-МС является свидетельством диагностики миокардиального повреждения, в то время как нормальный уровень исключает миокардиальное участие, даже при наличии сильно повышенного уровня сыворотки КК из-за обширного скелетно-мышечного разрушения. Кроме того, фракция LH-1 молочной дегидрогеназы (МД) поднимается выше, чем фракция LH-2 при наличии миокардиального разрушения. Обычно фракция LH-2 выше, чем фракция LH-1.

Контроль за ЦНС - важен для постоянной оценки возможных нарушений центральной нервной системы, таких, которые могут возникать из-за повреждений электрического характера.

Инфузионная терапия и реакция почек. Инфузионная терапия должна начинаться сразу с целью возмещения внутрисосудистого объема и замещения текущих необходимых потерь из поврежденной ожогом мелких сосудов. Рингер Лактат является хорошей внутривенной жидкостью для раннего вливания и должно быть введено для того, чтобы добиться диуреза в 1 млкгчас.

Обычная формула для ожогов не показывает потребности в жидкости для детей с массивным электрическим поражением. Таким больным нужно в два или три раза больше жидкости, чем рассчитанной по формуле. Например, если по формуле Паркланда Рингер Лактат должен вводиться со скоростью 2-4 млкг\% ожоговой поверхности24часа, то ребенок с электротравмой должен получить 8-12 млкг\% ожоговой поверхности24 часа. Такое большое количество будет абсолютно необходимым, если в моче появляются кровяные или мышечные пигменты.

Гемохромагены - свободный гемоглобин сыворотки разрушают красные клетки крови, освобождается миоглобин из поврежденных мышц или из других поврежденных протеинов - могут появиться в моче, окрашивая ее в красный или красно-коричневый цвет. Такое появление является настораживающим знаком и требует мощного лечения. Большая нагрузка в виде гемохромагена или пигмента накладываемая на уже ишемическую почечную ткань приведет к острой тубулярной нефротапии и почечной недостаточности. При этих обстоятельствах назначают следующее:

1. Достижение циркуляторного объема путем кристаллоидных инфузий для нормализации диуреза на уровне 50-100 млчас или больше до тех пор, пока цвет мочи не очистится.
2. Маннитол, вводимый при скорости 12.5 гр в час в течение нескольких часов вызовет обильное выделение мочи из-за осмотического диуреза.
3. Алкалинизация мочи вступает во взаимодействие с тенденцией гемохромагенов выпадать в осадок в кислотной среде почечных канальцев. Можно вводить 50 мл 7.5 % бикарбоната соды (45 мЭкв) в первые часы после повреждения, либо в кишку, либо добавляться во внутривенный раствор, до 300-400 мЭкв или до тех пор, пока не установится алкалинизация мочи.

Уход за раной Ниже перечисляются четыре основных процедуры, применяемых у детей с большими электрическими ожогами:

1. Оценка и переоценка раны и общего состояния больного.
2. Предотвращение дальнейшего разрушения путем освобождения стянутых ожогов или тугих фасций.
3. Устранение мертвых тканей и безжизненных тканей, ампутация конечностей или других частей по показаниям.
4. Раннее закрытие раны или покрытие простейшими средствами.

Оценка. Постоянный контроль за внешним видом, достаточным кровообращением и невральной функцией помогает определить потребность и время хирургического вмешательства.

Проксимальный, твердый отек в нормально выглядящей верхней конечности с электроповреждением руки означает развитие отека, ассоциируемого с раной и возможно с мертвыми мышцами и как следствие, является показанием на срочное обследование и декомпрессию.

В определении наличия больших артериальных повреждений может помочь артериограма, но она мало помогает в определении сохранившейся микроциркуляции в мыщцах.

Было доказано, что сканирование с пирофосфатом технециума - Tc 99m точно определяет глубину разрушения подлежащих мышц, а также определяет их анатомический размер. Чтобы увеличить до максимума их пользу, кровоток к конечностям должен быть нормальным до проведения фасциотомий перед сканированием. Области, куда не поступает кровь при сканировании служат подсказкой для оперативных мероприятий.

Во время хирургического обследования, можно применить экстренную биопсию, это помогает отличить здоровые ткани и безжизненные мышцы, которые могут выглядеть обманчиво нормальными из-за того, что поверхностный гемоглобин и миоглобин насыщается кислородом. Гистологическое появление фрагментарных и разорванных миоцитов и наличие гиперэозинофильных тканей диагностирует необратимый мышечный распад (3).

Лампасный разрез и фасциотомия. Оба эти маневра предотвращают вторичный ишемический некроз в конечностях с тугим циркуляторным ожогом или быстрое нарастание отека с остановкой кровообращения.

Лампасный разрез означает простое рассечение глубокого ожога на всем протяжении, чтобы позволить коже освободиться и восстановить эффективное кровообращение. Этот прием не требует анестезии, поскольку струп нечувствителен и это легко сделать в палате оказания скорой помощи. Если лампасный разрез не помогает, то требуется провести фасциотомию.

Фасциотомии важны в случае, если лампасный разрез не улучшил кровобращение и обычно важны при высоковольтных повреждениях. Фасциотомию лучше проводить в условиях стерильной операционной. В нижних конечностях основные лакуны нужно разрезать так, чтобы мышцы выпятились из под тканей сквозь разрез, таким образом облегчая циркуляцию. Кроме того, передние мышечные лакуны настолько подвержены ишемии, что если существует хотя бы малейшее подозрение на отек, его нужно вскрыть. В верхних конечностях и мышцы-сгибатели и дорзальные разгибатели должны быть широко открыты для облегчения циркуляции. Кроме того, мышца-сгибатель фасция сублимис по ее нижней поверхности должна быть иссечена для предотвращения сдавления срединного нерва, который связан глубокими фасциями в этой мышце.

Раннее агрессивное очищение и устранение всех мертвых и безжизненных тканей остается ключевым моментом при эффективном лечении электроожогов.

Время первой операции зависит от общего состояния больного и от состояния раны. У стабильного больного, без других повреждений или подозрений на омертвление ткани, операцию не нужно откладывать.

Систематически нужно осматривать рану, мышцы и структуры конечностей до тех пор, пока ткань не заживет на всех краях раны. Все мертвые ткани должны быть удалены несмотря на потерю функциональности. Поврежденные большие сосуды должны быть лигитированы проксимально в здоровых тканях и погружены в сохранившиеся мышцы для предотвращения их обнажения, сепсиса и вторичного кровотечения.

Можно взять экстренную замороженную биопсию (как указано выше) в местах, вызывающих сомнения, и если это необходимо, можно оставить частично жизненные ткани для повторного очищения.

При полной потери всех основных структур в конечности, показана немедленная ампутация. Рекомендуется оставлять культю открытой для постепенного заживления.

После того, как закончится первоначальное очищение, на открытую рану следует наложить повязку, смоченную местным антисептиком, наложить шину и приподнять руку.

Повторное очищение обычно необходимо для устранения оставшихся мертвых тканей, которые становятся заметными только на 5-6 день после несчастного случая. Больного нужно брать в операционную каждые 2 дня для очищения и ампутаций, до тех пор, пока не будут уничтожены все омертвевшие ткани в ране. Только после этого рана будет готова к закрытию и трансплантации кожи.

Закрытие раны и покрытие должно осуществляться самым простым способом.

Покрытие или пересадка кожи на мертвую ткань будет регулярно приводить к распаду раны, требуя повторного очищения и покрытия; отсюда, важно изначально точно определить готовность раны к пересадке.

Пересадка кожи выполняется с помощью аутогенных расщепленных лоскутов. Если все еще остается сомнение по поводу состояния ткани, нужно наложить подготовительные лоскуты. Когда аллографты приживаются, их нужно заменить аутографтами.

Послеампутационная культя должна быть закрыта, сохраняя ее длину, оставляя решение о ревизии культи после заживления.

Покрытие лоскутом на ножке показано, если в полностью очищенной ране обнажены сухожилия, суставы, связки или нервы. Функция этих структур может быть сохранена только при использовании лоскута на ножке. Паховый лоскут, который можно применять сразу без всяких задержек, наиболее полезен для покрытия кистей и верхних конечностей. Местные мышцы, мускульнокожные и фасциокожные лоскуты дают хороший результат на нижних конечностях, но только не тот лоскут, который поврежден электрическим током. Свободные лоскуты на обнаженные жизненные структуры как в верхних, так и нижних конечностях пересаживают с применением микрохирургической техники.

Сноски

1. О.М. Угланд. Электроожоги. Сканд. Дж. Пласт. Реконструкция. Хирургия (Приложение 2): 1-74, 1967.
2. Дж.Л. Хант и другие. Острые электроожоги: текущие диагностические и терапевтические подходы в лечении. 115:434-438, 1980.
3. В.С. Квинби и другие. Использование микроскопии как направления на раннее иссечение высоковольтных повреждений. Травма 18:423-431, 1978.