I pericoli della corrente elettrica

L' essere umano attualmente non dispone di sensi in grado di percepire elettricità o magnetismo, per cui non siamo in grado di verificare, se non con uno strumento, se un conduttore è attraversato o no da una corrente elettrica. Possiamo vedere luce, sentire suono, ma distinguere con lo sguardo se una pila è carica se in una presa c' è tensione non è possibile.

Questo pone seri problemi in quanto :

• la corrente elettrica è la forma di energia più comunemente usata per la sua versatilità e facilità di trasporto. La maggior parte delle case e dei posti di lavoro dispone di impianto elettrico
• la corrente elettrica costituisce, al di là di certi limiti piuttosto piccoli, un serio pericolo per la vita

Se a questo aggiungiamo che l' elettricità è entrata a far parte della quotidianità, per cui ci troviamo a maneggiare apparecchi elettrici in ogni momento, dall' asciugacapelli al rasoio, dal tostapane alla stufetta, spesso senza conoscerne neppure minimamente il principio di funzionamento e i limiti, ecco che gli incidenti causati da contatti accidentali con sorgenti elettriche costituiscono una sensibile percentuale delle statistiche.

Anche perchè l' energia elettrica che viene fornita ad ambienti domestici e uffici è ad una tensione di 230V (in Europa), alternata a 50Hz. Questi valori rendono decisamente pericoloso un contatto.

Dobbiamo considerare che l' uomo, o comunque tutti gli esseri viventi, sono costituiti per gran parte di acqua, che, essendo ricca di sali, è un buon conduttore. Quindi, dal punto di vista di un circuito elettrico, noi possiamo essere considerati dei carichi resistivi (in effetti un modello esatto è più complesso, ma come approssimazione può andare bene), per cui siamo soggetti alla Legge di Ohm.
Questa semplice formula collega la corrente, la tensione e la resistenza presenti nel circuito; quando, sfortunatamente, veniamo a contatto con una sorgente di elettricità la corrente che ci attraversa è data dal rapporto tra la tensione con cui veniamo a contatto e la nostra resistenza :

I = V / R 

resistenza dovuta a molti fattori fisiologici e fisici. 
Tanto per chiarire, supponiamo (ma evitate accuratamente di provarlo in pratica !) di venire a contatto con una mano con un fili attraversato dalla corrente elettrica : si stabilisce immediatamente un circuito che collega il generatore della corrente alla terra, attraversando il nostro corpo. La resistenza è data dalla somma della resistenza del generatore, di quella del nostro corpo e di quella della terra. Se la somma di questi valori è sufficientemente bassa e la tensione sufficientemente alta da poter far passare una corrente pericolosa, ecco che riceviamo la "scossa", o meglio, la folgorazione, con tutte le conseguenze che derivano sia dal valore della corrente, sia dalla durata del contatto.

La resistenza del nostro corpo è essenzialmente molto bassa ed è determinata principalmente da quella della pelle ed in particolare quella delle mani, con cui tocchiamo le cose e che,quindi, risultano la parte che più comunemente crea il contatto  : una mano callosa ha una pelle spessa, con resistenza molto maggiore di una mano morbida. Inoltre, la pelle assorbe l' acqua ed una pelle bagnata ha una resistenza enormemente minore di una asciutta : da questa considerazione viene l' avvertimento a non usare apparecchi elettrici con le mani bagnate.
L' altra parte sono i piedi, da cui fuoriesce verso la terra la corrente : un paio di scarpe, solitamente realizzate con materiali isolanti, può salvare la vita, costituendo una resistenza tale da ridurre la corrente a livelli non mortali. Ecco, di nuovo, il motivo per cui è estremamente pericoloso maneggiare oggetti elettrici a piedi nudi o peggio nell' umidità del bagno. Anche un paio di ciabatte di stoffa non sono un granchè come isolante, mentre si noterà come qualunque professionista dell' elettricità usi scarpe con spesse suole di gomma, oltre a pedane e scale di legno o plastica per isolarsi da terra.

Ovviamente, nella relazione matematica che esprime la Legge di Ohm si nota che, a parità di resistenza, maggiore è la tensione V , maggiore sarà la corrente circolante. Per cui è evidente che un contato con una presa a 230V è meno dannoso di quello con un cavo ad alta tensione a 15.000 volt.

A riguardo vanno fatte, però, alcune precisazioni. 
Principalmente, quando si parla di pericolosità dell' elettricità, si fa riferimento alla tensione, ma questo è vero fino ad un certo punto. 
Come abbiamo detto, va considerato che la resistenza del circuito non è solo la nostra, ma anche quella del generatore e può capitare che essa sia molto elevata, tanto da limitare la corrente ad un valore non immediatamente pericoloso; ad esempio, la bobina relativa all' accensione di un ciclomotore produce svariate migliaia di volt, ma con una possibilità energetica molto limitata, per cui un contatto accidentale produce una forte scossa, ma scarsissimo pericolo di vita; simile principio è usato per i recinti elettrificati del bestiame, che, pur generando migliaia di volt, potrebbero essere pericolosi solo per individui molto indeboliti o cardiopatici gravi e per tutti gli altri si limitano a trasmettere una sgradevole "scossa".

Il fatto che si sia toccato il cavo di una candela con il motore in moto o il filo di un recinto elettrico acceso e si sia tranquillamente sopravvissuti non vuol dire che sia meglio arrampicarsi su un traliccio del 220kV piuttosto che mettere un dito in una presa : l' alta tensione delle linee di trasmissione dell' elettricità dispone di tale energia e resistenza così bassa da poter letteralmente arrostire il malcapitato in pochi istanti invece che i vari secondi necessari ad ottenere lo stesso risultato con la corrente domestica !
Questo perchè, sia la natura del generatore, sia le modalità di contatto sono importanti. Nel caso del recinto elettrificato ci possono essere anche 10kV, ma l' impulso elettrico ha una durata molto breve, proprio per creare disturbo e non  danno : infatti anche il tempo di contatto è significativo per la pericolosità. Maggiore è il tempo in cui siamo attraversati dalla corrente, maggiori sono i danni che essa produce. 
Come detto, se la sorgente dispone di energia molto elevata, come una linea ad alta tensione, bastano un  istante per provocare la morte; se poi si tratta di un fulmine, la morte immediata e il corpo può essere letteralmente carbonizzato; per contro può capitare di rimanere scioccati da una folgorazione con la normale presa a 230V che però non risulta mortale, perchè di breve durata.

Altri fattori che influenzano la folgorazione riguardano la frequenza dell' energia elettrica : quanto più essa è elevata, tanto più si riduce il pericolo (entro certi limiti, ovviamente...) per vari motivi, tra cui il fatto che le correnti a frequenze elevate tendono a muoversi sulla superficie dei conduttori; per contro, la sorgente più pericolosa è la corrente continua, per la serie di fenomeni elettrolitici che scatena . Sarà capitato di vedere dimostrazioni delle altissime tensioni, dell' ordine di centinaia di migliaia di volt, con frequenze elevate, prodotte dalle macchine di Tesla, con cui l'operatore entra in contatto accendendo la lampada che tiene in mano, senza subire danni. Va ricordato che questo genere di esperimenti viene effettuato da persone preparate e che hanno ben chiaro cosa stanno facendo perchè anche le correnti ad alta frequenza hanno la loro elevata pericolosità ed effetti altrettanto gravi quanto ogni altra sorgente di energia elettrica.

Le norme limitano le tensioni ritenute pericolose e, convenzionalmente, si indica come sicuramente non pericolose tensioni continue inferiori a 65V ; in effetti le alimentazioni in corrente continua, con batterie o accumulatori, si limitato ad un arco che va da 1,5V a 48V : in queste condizioni  un contatto con il circuito non genera un immediato pericolo. Per la corrente alternata, tensioni inferiori a 25Veff sono ugualmente ritenute non pericolose.
Va ricordato anche che tensioni alternate a frequenza molto maggiore dei 50 o 60Hz della rete sono relativamente meno pericolose, anche per valori di tensione molto maggiori.

Come già detto, il tasso di pericolo dipendente dalla nostra resistenza non è un dato ne costante ne standard, ma varia in base a numerosissimi fattori, dallo stato di salute alle caratteristiche della pelle. 
Mani sudate asciutte hanno una resistenza piuttosto elevata, anche oltre 100kohm, ancor più se la pelle ha un certo spessore dovuto a lavori manuali; mani sudate o bagnate abbassano drasticamente questo valore, portandolo a qualche migliaio o centinaio di ohm o meno : la corrente che può circolare nei due casi è ben diversa !
Oltre a ciò, va considerato che potranno esserci individui più sensibili di altri, ad esempio per malattie cardiache o respiratorie : questi saranno molto più facilmente soggetti a danni da contatti con circuiti che non avrebbero arrecato più che un disturbo a individui in perfetta salute.

In sostanza, quando la corrente elettrica attraversa il corpo, i danni  dipendono dal suo valore e dalla durata del contatto.

Nel corpo, si presentano questi sintomi :

1. impossibilità di governare i muscoli interessati dal passaggio della corrente, che restano contratti fino a quando la corrente elettrica non cessa. Questo è uno degli aspetti peggiori, perchè la persona sembra attaccata ai conduttori in quanto non riesce a governare i propri movimenti. Si può osservare che spesso gli operatori professionali, quando sono obbligati a lavorare in condizioni di rischio, si pongono in modo tale da essere in equilibrio non molto stabile ed eventualmente cadere nel caso di perdita di controllo muscolare, così da staccarsi dal contatto pericoloso. 
   A riguardo di quanto detto per la tensione, può capitare che un contatto con una elevata tensione provochi una reazione muscolare violenta, allontanando il malcapitato dal contatto. 
2. il blocco muscolare può interessare anche i polmoni, tanto da provocare l' arresto della respirazione e la morte per asfissia
3. Il passaggio della corrente nell' area del torace può altresì interessare anche il cuore, provocando un arresto cardiaco o una fibrillazione
4. Se la corrente elettrica è particolarmente intensa, attraversando la resistenza del corpo sviluppa calore per effetto Joule, provocando ustioni, se non carbonizzazione delle parti attraversate.
   

Indipendentemente dalla tensione, quindi, è il valore della corrente fatta circolare che crea il danno. Si posso fissare dei limiti generici :

• corrente inferiore a di 0,5 mA : la corrente elettrica non viene percepita.
  Si deve tenere presente che questo valore è veramente molto basso e facilissimo da raggiungere anche con basse tensioni se le parti interessate hanno una bassa resistenza (è noto che, ad esempio, toccando una pila da 9V con le dita non si sente nulla, ma toccandola con la lingua ...). In generale, correnti superiori a 1 mA possono essere avvertite
• fino a 15mA la corrente elettrica viene percepita decisamente, generalmente senza effetti dannosi, sopratutto se il tempo di contatto è breve
• oltre i 15-20mA si possono avere i primi sintomi gravi, sopratutto su persone con problemi di cuore o pressione o respirazione. Il sistema muscolare interessato non è più in grado di rispondere ai comandi coscienti
• oltre i 500mA cominciano a formarsi ustioni e la possibilità di morte è decisamente elevata se il contatto permane per tempi dell' ordine di pochi secondi
• correnti maggiori provocano danni tali che il rischio di morte è molto probabile

Quando si ha a che fare con sorgenti di grande potenza, come linee aere o cabine di trasformazione le possibilità di sopravvivere ad un contatto sono realmente minime e dipendo solamente da fattori fortuiti, come le parti del corpo che sono soggette al contatto; anche la durata sostenibile si riduce, a causa delle forti correnti che interessano l' organismo.
Ad esempio sono noti casi di persone che sono sopravvissute a contatti con linee a 15.000 volt perchè la corrente si è scaricata solamente attraverso una mano (che, comunque, è rimasta così danneggiate da essere inservibile), mentre sono purtroppo comunissimi i casi di morti per le ben più basse tensioni domestiche (230V) perchè il passaggio è stato tra la mano e i piedi o tra le due braccia, interessando immediatamente l' area del cuore.

Va anche ricordato il fattore "conoscenza" : in pratica si rileva che gli incidenti per folgorazione sono ben più rari tra gli operatori del settore che non tra le mura domestiche. Questo dipende dal fatto che l' elettricista o l' operaio dell' ENEL sanno cosa stanno facendo, i rischi che corrono e le strategie per minimizzarli, mentre la gente comune non ha che una vaga e nebulosa conoscenza dei possibili pericoli a cui va in contro mettendo le mani nell' impianto di casa.

Per riassumere, la corrente elettrica ha effetti sul corpo umano in proporzione al :

• tempo durante il quale avviene il passaggio : più il tempo si prolunga, minori sono le possibilità di sopravvivenza
• precorso della corrente nel corpo : se il percorso interessa organi vitali, il rischio aumenta
• stato di salute della persona colpita : persone in buona salute sono più robuste che persone con malattie e gli adulti lo sono più che i bambini
• condizioni fisiche : arti bagnati conducono meglio che non la pelle asciutta, mani callose hanno una resistenza superficiale maggiore, ecc
• tipo di corrente - continua o alternata, frequenza della corrente
• energia disponibile dal generatore della corrente : non conta tanto il valore assoluto della tensione, quanto la corrente che questa tensione fa circolare

Di fronte a questi fatti, non potendo fare a meno dell' elettricità, occorre qualcosa che ci permetta il maggior grado di sicurezza

Le sicurezze preventive sono:

• l’installazione di un interruttore differenziale (detto anche “salvavita”, peraltro obbligatorio per Legge): questo dispositivo identifica la presenza in un conduttore di una corrente che sta seguendo un percorso irregolare, andando verso terra e non rientrando nel conduttore di ritorno e toglie la tensione nell' arco di pochi istanti, evitando i danni maggiori
• questo funziona al meglio se esiste un efficiente impianto di terra : la presenza di una terra efficace è presupposto essenziale sia per la sicurezza che per il buon funzionamento dell' impianto  
• inoltre, è necessario sostituire ogni elemento dell' impianto che presenti qualche rischio, come fili scoperti o con l' isolante danneggiato, portalampade rotti, prolunghe malmesse, prese difettose, elettrodomestici vecchi, ecc

Oltre a questo, bisogna formarsi il giusto concetto per l' approccio alle apparecchiature elettriche, evitando tanto le demonizzazioni, quanto la non curanza, o peggio, irresponsabilità.

• non effettuare alcuna manovra di manutenzione su apparecchi elettrici, anche cambiare una lampadina, senza togliere la corrente
• Usare spine e prese di sicurezza e speciali tappi per spine quando in casa vi sono bimbi piccoli
• Non usare asciugacapelli in bagno con mani e piedi bagnati, non fare il bagno con radio o stufette elettriche a portata di mano.
• non fare "esperimenti" con la corrente elettrica senza avere ben chiaro cosa si sta facendo e se necessario usare scarpe isolanti e guanti in gomma, appositi attrezzi col manico isolato e, possibilmente, sotto il controllo di un' altra persona che possa intervenire in caso di incidente

In caso di folgorazione:

Che cosa fare
Se c'è un salvavita, solitamente questo è sufficiente, ma occorre che questo importante dispositivo sia mantenuto efficiente e verificato periodicamente per assicurarsi della sua efficienza. Se il salvavita non scatta oppure non c'è, bisogna staccare prima possibile l’interruttore generale della corrente. Più a lungo dura la scossa, infatti, e maggiore è il rischio di danni. Se non si ha modo di interrompere la corrente, si può provare a staccare la vittima usando un mezzo  isolante, come una sedia in legno, una manico di scopa o simili, ricordando che se si viene a contatto con il corpo sotto tensione, si rischia di non poter salvare il malcapitato e per di più di rischiare la propria vita. 
Per un soccorso medico, il 118 o un' altro dei numeri di emergenza delle forze dell' ordine o dei pompieri è adeguato.
Se il ferito è in stato di incoscienza è necessario sdraiarlo sulla schiena controllando subito se il cuore pulsa e se respira.
In questo caso spesso per far rinvenire il ferito basta spruzzargli dell’acqua sul viso. Se invece il cuore non batte e la vittima non respira bisogna intervenire tempestivamente con la respirazione bocca a bocca ed eventualmente il massaggio cardiaco, che devono però essere fatti nel modo giusto. Se non si è in grado di praticarli, bisogna quindi rivolgersi con urgenza al 118 precisando le severe condizioni del ferito.

Che cosa non fare
Quello che non si deve mai fare, altrimenti si può mettere a rischio la propria incolumità e quella del ferito, è toccare la vittima ancora sotto tensione con le mani o con un oggetto bagnato o umido. Non bisogna nemmeno farla alzare perché per riprendere le forze ha bisogno di rimanere sdraiata, meglio se coperta e isolata dal terreno.
E’ sbagliato anche somministrare alcol o farmaci che potrebbero peggiorare i danni causati dalla scossa. Infine non bisogna sottovalutare i sintomi: se c’è stata una perdita di coscienza bisogna sempre chiamare il 118 anche se il ferito si riprende, perchè potrebbero esserci lesioni interne.

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Aggiornato il 14/09/06.