Принципы оживления организма подвергшегося действию электротока: Действие электрического тока на организм человека

Способы оживления при клинической смерти — Студопедия

Введение

При поражении электрическим током и молнией, при обмороке, тепловом и солнечном ударе, отравлении, утоплении, при ударах после падения с высоты, а также при дорожно-транспортных происшествиях возможны потери сознания, прекращения дыхания, остановка сердца и наступление клинической смерти.

В состоянии клинической смерти, то есть от момента прекращения дыхания и работы сердца до начала гибели клеток головного мозга из-за угасания обменных процессов, здоровый человек может находиться от 4–5 до 7–8 минут. Поэтому в этот период необходимо применять экстренные меры для его оживления. Если за это время оживление не последует, начинается множественный распад клеток головного мозга и других органов. Необратимые процессы в клетках приводят к биологической смерти.

Для проведения экстренного оживления необходимо обладать навыками в оценке состояния пострадавшего для определения приема реанимации (оживления) и навыками в проведении искусственного дыхания и наружного массажа сердца.

Для этих целей применяется манекен-тренажер.

Способы оживления при клинической смерти

1.1. Искусственное дыхание

Искусственное дыхание проводится в тех случаях, когда пострадавший не дышит или дышит очень плохо (редко, судорожно, прерывисто), а также, если его дыхание ухудшается.

Наиболее эффективным способом искусственного дыхания является способ «изо рта в рот» или «изо рта в нос», так как при этом обеспечивается поступление достаточного объема воздуха в легкие пострадавшего. Поступление воздуха контролируется по расширению грудной клетки пострадавшего после вдувания и последующему спаданию ее в результате пассивного выдоха.

Для проведения искусственного дыхания пострадавшего укладывают на спину, на жесткую поверхность, расстегивают пояс, ворот и другие стесняющие тело предметы. Затем пальцем, обернутым в салфетку, очищают рот от слизи, грязи, рвотных масс, вынимают вставные челюсти. После этого оказывающий помощь располагается сбоку от пострадавшего. Одну руку помещает под шею, а ладонью другой надавливает на его лоб, максимально запрокидывая голову. При этом корень языка освобождает вход в гортань, рот пострадавшего открывается. Оказывающий помощь делает глубокий вдох и, наклоняясь к лицу пострадавшего, полностью охватывает губами его открытый рот и с некоторым усилием вдувает воздух, закрывая нос пострадавшего пальцами руки, находящейся на лбу (сдавливает крылья носа).

На рот пострадавшего могут быть положены хлопчатобумажная салфетка, бинт, платок. Как только грудная клетка поднялась, нагнетание воздуха приостанавливают, оказывающий помощь отстраняется, пассивный выдох происходит самостоятельно. Интервал между искусственными вдохами должен составлять 5 секунд. При проведении искусственного дыхания нужно следить за тем, чтобы воздух не попадал в желудок пострадавшего. О попадании воздуха в желудок свидетельствует вздутие живота. Для удаления воздуха нужно надавить ладонью на верхнюю часть живота, повернув пострадавшего на бок.

Если челюсти пострадавшего плотно стиснуты и рот открыть не удается, проводят искусственное дыхание «изо рта в нос». Показателем эффективности искусственного дыхания является порозовение кожных покровов, выход пострадавшего из бессознательного состояния и восстановление у него самостоятельного дыхания.

1.2. Наружный массаж сердца

Признаками, определяющими необходимость проведения наружного массажа сердца, являются: отсутствие не только дыхания, но и пульса на сонной артерии, а также расширение зрачков глаз.

Для проведения массажа сердца оказывающий помощь располагается сбоку от пострадавшего (как и при проведении искусственного дыхания), делает подряд два искусственных вдоха. Затем ладонь одной руки кладет на нижнюю половину грудины, отступив на два пальца выше от ее нижнего края. Ладонь второй руки он кладет поверх первой поперек и надавливает на грудину пострадавшего, помогая корпусом. Пальцы не должны касаться грудной клетки. Руки при надавливании должны быть выпрямлены в локтевых суставах. Надавливание производят резкими толчками не реже 1 раза в секунду таким образом, чтобы грудина смещалась на 3–4 см. При этом сердце сдавливается между грудиной и позвоночником, кровь выталкивается из желудочков в аорту и легочную артерию. После прекращения давления грудина поднимается, сердце наполняется кровью из полных вен.

Если реанимацию проводит один человек, то на каждые два вдувания он должен производить 15 надавливаний на грудину. Если реанимацию проводят двое, один из них проводит массаж сердца, а второй — искусственное дыхание. В этом случае на 1 вдувание нужно проводить 5 нажатий на грудную клетку. Если реанимационные мероприятия проводятся правильно, кожные покровы розовеют, зрачки суживаются, самостоятельное дыхание восстанавливается, пульс на сонной артерии начинает прощупываться.

При этом массаж сердца прекращают и, продолжая искусственное дыхание при слабом естественном дыхании пострадавшего, стараются добиться совпадения естественного и искусственного вдохов.

При восстановлении полноценного естественного дыхания искусственное также прекращают.

Электротравма. Особенности проявлений, оказание первой помощи, понятие о мнимой смерти, принципы реанимации.

Электротравма — травма, вызванная воздействием на организм технического или атмосферного электричества.

Местное воздействие электротока заключается в формировании электрического ожога в виде входных и выходных «меток тока».

По тяжести различают 4 обычных степени ожога. Местное лечение идентично лечению термических ожогов. При обугливании так же производят раннюю ампутацию конечности.

Общие проявляения зависит от силы, напряжения, хода тока. При напряжении свыше 250 вольт — происходит тетаническое сокращение мускулатуры, чувство «прикованности» к электроду и развитие большого количества переломов, вывихов, разрывов мыщц и сухожилий. По ходу петли тока образуется некротический канал. В случаях, когда ток проходит через головной мозг летальность отмечается в 100%, через сердце — в 60-80% случаев.

После освобождения от воздействия тока появляется чувство страха, озноб, возбуждение или угнетение сознания, нарушения сердечной деятельности и дыхания, вплоть до клинической смерти.

При оказании первой помощи главное — освобождение пострадавшего от воздействия электрического тока. При нарушении дыхания и сердечной деятельности необходимо немедленно приступить к легочной и сердечной реанимации. Но при электротравме она должна производиться длительно: или до восстановления утраченных функций, или до появления трупных пятен, свидетельствующих о наступлении биологической смерти (обычно 1-2 часа), т.к. в большинстве случаев при электротравме смерть «мнимая» — состояние, при котором у пострадавшего отсутствует сознание, сокращения сердца редкие и определяются с трудом, дыхание редкое и поверхностное, — то есть наблюдается крайнее угнетение основных жизненно важных функций организма.

Билет№21

Техника трансфузии эритроцитной массы.

В течение трех дней донорская кровь отстаивается в холодильнике при +4 градусах и, после получения отрицательных анализов на сифилис, СПИД, сывороточный гепатит, подвергается простому фракционированию: в отдельные стерильные флаконы производят слив плазмы. В результате этого получают эритромассу и нативную плазму крови. Эритроцитарные препараты крови включают в себя:

1. Эритроцитарную массу, получаемую после слива плазмы. Срок ее использования 15 дней с момента заготовки. Показания к применению  — анемия. Необходимо проводить профилактику тромбоэмболических осложнений.

Б. Отмытые эритроциты — получают промыванием эритромассы физраствором для удаления остатков плазмы, белки которой могут давать аллергическую реакцию. Показания к применению: анемия у реципиентов с полиаллергией, лекарственной болезнью, перенесших анафилактический шок.

В. Замороженные отмытые эритроциты (заготовка их только начинает внедряться в виде аутодонорства, т. е. собственной крови). Такие эритроциты хранятся замороженными в жидком азоте до 70 лет в специальных «Банках крови».

В целом стратегия гемотрансфузии консервированной крови, ЭМ и других компонентов крови аналогична таковым при внутривенных вливаниях жидкостей — солевых или плазмозаменяющих растворов. Но одной из трудностей гемотрансфузии эритроцитарной массы, является скорость процедуры переливания. Для того, чтобы её увеличить, ЭМ разбавляют физраствором, используют катетер больше диаметра, проводят инфузию под давлением, подогревают кровь, меняют фильтры после переливания 3-4 стандартных порций крови.

Рожа, флегмона, абсцесс – этиология, патогенез, клиника, лечение.

Абсцесс — это отграниченное типичное гнойное воспаление, а флегмона — это неотграниченное типичное гнойное воспаление. Абсцессы могут быть: поверхностными и глубокими, расположенными во внутренних органах. Клиника у них различная, в зависимости от расположения.

Поверхностные абсцессы подлежат вскрытию на всю величину инфильтрата, широким разрезом.

Глубокие абсцессы располагаются во внутренних органах: головном мозге, легких, печени, почках и др. Лечебная тактика избирается индивидуально для каждого случая.

Флегмоны во всех случаях сопровождаются быстрым распространением гноя по клетчаточным пространствам, т.к. отсутствует отграничение процесса. Причинами этого могут быть: высокая вирулентность микрофлоры, снижение иммунитета, авитаминозы, сахарный диабет и др. Учитывая отсутствие отграничения, токсины и микрофлора из гнойника свободно поступают в кровь, что приводит к развитию тяжелой интоксикации и большому количеству осложнений. Поверхностные флегмоны вскрывают широкими разрезами, раскрывают все затеки. Общее лечение синдрома интоксикации проводят в полном объеме, в отделениях гнойно-септической реанимации.

Рожа — прогрессирующее острое воспаление собственно кожи или слизистых оболочек. Вызывается различными формами стрептококка, проникающими в кожу из внешней среды, лимфо- и гематогенно. Последовательно развиваются эритематозная, буллёзная, флегмонозная и некротическая формы рожи. Сперва пациентов беспокоит жгучая боль, ощущение жара, покраснение в поражённой области, затем возникают пузыри, появляется тахикардия, высокая температура, озноб, могут формироваться некрозы кожи.
Выделяют ползучую и мигрирующую рожу. Характерны частые рецидивы. Лечение проводят в стационаре, применяют УФО, комплексную терапию с антибиотиками. Большое значение имеет тщательный уход, диета, соблюдение асептики.

Способы оживления организма при клинической смерти | Первая помощь пострадавшим от электрического тока | Другое

Страница 4 из 7

5.6. Способы оживления организма при клинической смерти

5.6.1. Искусственное дыхание

Искусственное дыхание, как и нормальное естественное дыхание, имеет целью обеспечить газообмен в организме, т. е. насыщение крови пострадавшего кислородом и удаление из крови углекислого газа. Кроме того, искусственное дыхание, воздействуя рефлекторно на дыхательный центр головного мозга, способствует тем самым восстановлению самостоятельного дыхания пострадавшего. Кровь, насыщенная кислородом, посылается сердцем ко всем органам, тканям и клеткам, в которых благодаря этому продолжаются нормальные окислительные процессы. Среди большого числа существующих ручных (без применения специальных аппаратов) способов выполнения искусственного дыхания наиболее эффективным является способ «изо рта в рот» или «изо рта в нос» (рис.10).

Он заключается в том, что оказывающий помощь вдувает воздух из своих легких в легкие пострадавшего через его рот или нос.

Перед началом искусственного дыхания необходимо быстро выполнить следующие операции:

освободить пострадавшего от стесняющей дыхание одежды;

уложить пострадавшего на спину на горизонтальную поверхность;

максимально запрокинуть голову пострадавшего назад, положив под затылок ладонь одной руки, а второй рукой надавливать на лоб пострадавшего (рис .10а) до тех пор, пока подбородок его не окажется на одной линии с шеей (рис .10б). При таком положении головы язык отходит от входа в гортань, обеспечивая тем самым свободный проход для воздуха в легкие. Вместе с тем при таком положении головы обычно рот раскрывается. Для сохранения достигнутого положения головы под лопатки следует подложить валик из свернутой одежды;

пальцами обследовать полость рта и, если в нем обнаружится инородное содержимое, удалить его, вынув одновременно зубные протезы, если они имеются. Для удаления слизи и крови голову и плечи пострадавшего поворачивают в сторону (можно подвести свое колено под плечи пострадавшего), а затем с помощью носового платка или края рубашки, намотанного на указательный палец, очищают полость рта и глотки. После этого голове придают первоначальное положение и максимально запрокидывают ее назад, как указано на рис.10б. По окончании подготовительных операций оказывающий помощь делает глубокий вдох и затем с силой выдыхает воздух в рот пострадавшего.

Рис.10. Положение головы пострадавшего перед проведением искусственного дыхания способом «изо рта в рот»:

а) начальное положение головы: вход в гортань — 1 перекрыт надгортаником — 2 и запавшим языком — 3;

б) положение головы, при котором начинают искусственное дыхание: голова запрокинута назад, нижняя челюсть выдвинута вперед, надгортанник

поднялся и язык отошел от в хода в гортань, благодаря чему обеспечен свободный проход воздуха в нее.

При этом он должен охватить своим ртом весь рот пострадавшего, а своей щекой или пальцами зажать ему нос (рис.11а).

Затем оказывающий помощь откидывается назад, освобождая рот и нос пострадавшего, и делает новый вдох. В этот период грудная клетка пострадавшего опускается и происходит пассивный выдох (рис.11 б). Маленьким детям вдувание воздуха может производиться одновременно в рот и нос, при этом оказывающий помощь охватывает своим ртом рот и нос пострадавшего.

Контроль за поступлением воздуха в легкие пострадавшего осуществляется на глаз по расширению грудной клетки при каждом вдувании. Если при вдувании воздуха грудная клетка пострадавшего не расправляется, это свидетельствует о непроходимости дыхательных путей. В этом случае необходимо выдвинуть нижнюю челюсть пострадавшего вперед. Для этого оказывающий помощь (рис .12) располагает четыре пальца каждой руки за углами нижней челюсти и, упираясь большими пальцами в ее край, выдвигает верхнюю челюсть вперед так, чтобы нижние зубы оказались впереди верхних.

Рис.11. Проведение искусственного дыхания способом «изо рта в рот»:

а — вдох; б — выдох

Рис.12. Выдвижение нижней челюсти Рис.13. Выдвижение нижней челюсти двумя руками одной рукой:

а — вид сбоку; б — вид сверху

Легче выдвинуть нижнюю челюсть введенным в рот большим пальцем, как показано на рис .13.

Наилучшая проходимость дыхательных путей пострадавшего обеспечивается при наличии трех условий: максимальном отгибаний головы назад, открытии рта и выдвижении вперед нижней челюсти.

Иногда оказывается невозможным открыть рот пострадавшего вследствие судорожного сжатия челюстей. В этом случае искусственное дыхание следует производить способом «изо рта в нос».

В 1 мин следует делать 10 — 12 вдуваний взрослому человеку, т. е. через 5 — 6 с, и 15 — 18 вдуваний ребенку, т. е. через 3 — 4 с, причем ребенку вдувание необходимо делать менее резко. При появлении у пострадавшего первых слабых вдохов начало искусственного вдоха должно совпадать с началом самостоятельного вдоха. Искусственное дыхание необходимо проводить до восстановления собственного глубокого ритмичного дыхания.

В стационарных условиях для проведения искусственного дыхания применяют удобные в обращении специальные аппараты, действие которых несравненно эффективнее, чем использование ручных способов искусственного дыхания (рис .14). Однако эти аппараты, как правило, громоздки, имеют сравнительно сложное устройство и требуют квалифицированного обслуживания. Примером таких аппаратов является ручной портативный аппарат РПА-1, предназначенный для проведения искусственного дыхания и аспирации (отсасывания) жидкости и слизи из дыхательных путей.

Рис.14. Проведение искусственного дыхания с помощью аппарата РПА-1

Основными частями аппарата являются: небольшие меха, приводимые в действие рукой, и маска, плотно накладываемая на рот и нос пострадавшего. Во время сжатия мехов происходит активный вдох, т.е. введение под некоторым давлением в легкие пострадавшего атмосферного воздуха в объеме от 0,25 до 1,5 л или воздуха, обогащенного кислородом. В последнем случае к всасывающему клапану аппарата присоединяют кислородную подушку. Во время растяжения мехов происходит пассивный выдох, при этом воздух выходит через специальный клапан.

5.6.2. Непрямой массаж сердца

Массаж сердца (искусственные ритмичные сжатия сердца пострадавшего, имитирующие его самостоятельные сокращения) проводят для искусственного поддержания кровообращения в организме пострадавшего и восстановления нормальных естественных сокращений сердца. Так как при кровообращении ко всем органам и тканям доставляется кислород, то при массаже необходимо обогащать кровь кислородом, что достигается искусственным дыханием. Таким образом, одновременно с массажем сердца должно проводиться искусственное дыхание. Восстановление нормальных естественных сокращений сердца, т. е. восстановление самостоятельной работы сердца, происходит при его массаже в результате механического раздражения сердечной мышцы (миокарда).

При оказании помощи пораженному током проводят так называемый непрямой, или наружный, массаж сердца ритмичным надавливанием на

грудь, т. е. на переднюю стенку грудной клетки пострадавшего. В результате этого сердце сжимается между грудиной и позвоночником и выталкивает из своих полостей кровь. После прекращения надавливания грудная клетка и сердце распрямляются, и сердце заполняется кровью, поступающей из вен. У человека, находящегося в состоянии клинической смерти, грудная клетка из-за потери мышечного напряжения легко смещается (сдавливается) при надавливании на нее, обеспечивая необходимое сжатие сердца.

Давление крови в артериях, возникающее в результате непрямого массажа сердца, достигает сравнительно большого значения — 10 — 12 кПа (80 — 100 мм рт. ст.) и оказывается достаточным, чтобы кровь поступала ко всем органам и тканям тела пострадавшего. Этим самым сохраняется жизнедеятельность организма в течение всего времени, пока проводится массаж сердца и искусственное дыхание.

Подготовка к массажу сердца является одновременно подготовкой к проведению искусственного дыхания, поскольку массаж сердца должен проводиться совместно с искусственным дыханием. Для выполнения массажа пострадавшего укладывают на спину на жесткую поверхность, обнажают его грудь, расстегивают стесняющие дыхание предметы одежды. При проведении массажа сердца оказывающий помощь встает с какой-либо стороны пострадавшего и занимает такое положение, при котором возможен более или менее значительный наклон над ним.

Определив прощупыванием место надавливания (оно находится примерно на два пальца выше мягкого конца грудины, рис.15), оказывающий помощь кладет на него нижнюю часть ладони одной руки, а затем сверху этой руки под прямым углом кладет другую руку и надавливает на грудную клетку пострадавшего, слегка помогая при этом наклоном всего корпуса (рис .16). При этом предплечья и плечевые кисти рук оказывающего помощь должны быть разогнуты до отказа, а пальцы обеих рук, сведенные вместе, не должны касаться грудной клетки пострадавшего.

При проведении массажа следует надавливать быстрым толчком так, чтобы сместить нижнюю часть грудины вниз на 3 — 4 см, а у полных людей — на 5 — 6 см. Усилие при надавливании концентрируется на нижней части грудины, которая является более подвижной. Следует избегать надавливания на верхнюю часть грудины, а также на окончания нижних ребер, так как это может привести к их перелому.

Рис.15. Место надавливания на грудную клетку пострадавшего при наружном массаже сердца

Нельзя надавливать ниже края грудной клетки, так как можно повредить расположенные здесь органы, в первую очередь печень.

Надавливание (толчок) на грудину следует повторять примерно раз в 1 с, чтобы создать достаточный кровоток. После быстрого толчка руки должны оставаться в достигнутом положении в течение примерно 0,5 с. После этого оказывающий помощь слегка выпрямляется и расслабляет руки, не отнимая их от грудины. У детей массаж проводят только одной рукой, надавливая 2 раза в 1 с. Для обогащения крови пострадавшего кислородом одновременно с массажем сердца необходимо проводить искусственное дыхание способом «изо рта в рот» или «изо рта в нос». Если оказывающих помощь двое, то один из них проводит искусственное дыхание, другой — массаж сердца (рис .17).

Если оказывает помощь группа спасателей, то целесообразно поочередно проводить искусственное дыхание и массаж сердца с периодичностью: после двух глубоких вдуваний выполняют пять надавливаний на грудную клетку.

Если оказывающий помощь не имеет помощника и проводит искусственное дыхание и наружный массаж сердца один, следует чередовать проведение указанных операций в следующем порядке: после двух глубоких вдуваний в рот или нос пострадавшего оказывающий помощь 15 раз надавливает на грудную клетку с интервалом в 0,8 — 1 с, затем снова проводит два глубоких вдувания и повторяет 15 надавливаний для массажа сердца и т. д.

Следует остерегаться производить надавливание на грудину во время вдоха.

Эффективность наружного массажа сердца проявляется в первую очередь в том, что при каждом надавливании на грудину на сонной артерии четко прощупывается пульс. Для определения пульса указательный и средний пальцы накладывают на шею пострадавшего и, продвигая пальцы, осторожно ощупывают поверхность шеи до нахождения сонной артерии. Другими признаками эффективности массажа является сужение зрачков, появление у пострадавшего самостоятельного дыхания, уменьшение синюшности кожи и видимых слизистых оболочек.

Рис.16. Наружный массаж сердца:

а — положение рук проводящего наружный массаж сердца; б — схематическое изображение поперечного сечения грудной клетки: 1 — грудная клетка; 2 — грудина; 3 — позвоночник; 4 — сердце.

Рис.17. Массаж сердца и искусственное дыхание «изо рта в рот», проводимые двумя лицами

Контроль за эффективностью массажа осуществляет лицо, проводящее искусственное дыхание. Для повышения эффективности массажа рекомендуется на время наружного массажа сердца приподнять (на 0,5 м) ноги пострадавшего. Такое положение ног пострадавшего способствует лучшему притоку крови в сердце из вен нижней части тела.

Искусственное дыхание и наружный массаж сердца следует проводить до появления самостоятельного дыхания и восстановления деятельности сердца или до передачи пострадавшего медицинскому персоналу. О восстановлении деятельности сердца пострадавшего судят по появлению у него собственного, не поддерживаемого массажем регулярного пульса. Для проверки пульса через каждые 2 мин. прерывают массаж на 2 — 3 с. Сохранение пульса во время перерыва свидетельствует о восстановлении самостоятельной работы сердца.

При отсутствии пульса во время перерыва массажа необходимо немедленно возобновить массаж. Длительное отсутствие пульса при появлении других признаков оживления организма (самостоятельного дыхания, сужения зрачков, попытки пострадавшего двигать руками и ногами) служит признаком фибрилляции сердца. В этом случае необходимо продолжать оказание помощи пострадавшему до прибытия врача или, в крайнем случае, до доставки пострадавшего в лечебное учреждение, где будет проведена дефибрилляция сердца.

В пути следует беспрерывно оказывать помощь пострадавшему, проводя искусственное дыхание и массаж сердца вплоть до момента передачи его медицинскому персоналу.

5.6.3. Электрическая дефибрилляция сердца

Сердце человека, находящееся в состоянии фибрилляции, не может само по себе вернуться к нормальной, естественной работе. Более того, из-за нарастания гипоксии, т. е. недостатка кислорода в крови, работоспособность сердца быстро утрачивается, и через некоторое время (в лучшем случае через несколько минут) фибрилляция сменяется полной остановкой сердца. В этом случае восстановить нормальную работу сердца оказывается значительно труднее, чем до момента его полной остановки.

Чтобы исключить полную остановку сердца из-за гипоксии, необходимо непрерывно проводить его массаж и искусственное дыхание.

Дефибрилляция сердца, т. е. устранение его фибрилляции с восстановлением нормальной, естественной работы, может быть достигнута путем кратковременного воздействия большого тока на сердце пострадавшего. В этом случае под влиянием мощного электрического раздражения наступает одновременное возбуждение, а, следовательно, и сокращение всех волокон сердечной мышцы, которые до того сокращались в разное время.

В результате происходит однократное сокращение сердца, аналогичное тому, которое имеет место при нормальной его работе. После этого могут восстановиться его естественные ритмичные сокращения. Дефибрилляция проводится с помощью специального электрического аппарата — дефибриллятора.

Основной частью прибора является конденсатор постоянного тока емкостью 20 — 25 мкФ с рабочим напряжением 6 кВ. Зарядка конденсатора про из -водится до напряжения 4,5 — 6 кВ от осветительной сети переменного тока 127 или 220 В. При этом повышение напряжения осуществляется с помощью однофазного трансформатора, а выпрямление тока — с помощью диода, которые также являются составными частями дефибриллятора. Разрядный ток этого конденсатора является как раз тем импульсом, который устраняет фибрилляцию сердца. Разряд конденсатора производится через грудную клетку пострадавшего так, чтобы сердце находилось на пути разрядного тока.

Основные принципы оживления организма. — КиберПедия

Сущность реанимационных мероприятий сводится к возобновлению циркуляции окси-генированной крови в организме, в кото­ром еще не наступили необратимые изме­нения, с помощью искусственного кровбоб-ращения и искусственного дыхания до тех пор, пока не восстановятся самостоятель­ная сердечная деятельность и дыхание, способные в дальнейшем обеспечить доставку организму необходимого количества кислоро­да:

На страницах учебника патофизиологии нет необходимости описывать методику ‘про­ведения реанимационных мероприятий. Сле­дует лишь подчеркнуть, что фактор времени в реаниматологии является одним из веду­щих и определяющих конечный исход реа­нимации. Вот почему чрезвычайно важно, чтобы первичная реанимация начала прово­диться как можно быстрее после констата­ции клинической смерти и не только врачом-реаниматологом, но и врачом любой специ­альности, медсестрой или любым обученным человеком с помощью мероприятий, не тре­бующих специальной аппаратуры и условий их проведения (непрямой массаж сердца, ис­кусственное дыхание изо рта в рот. и др.). Последовательность проведения реанима­ционных мероприятий, в том числе и до­полнительных/к указанным выше, опреде­ляется сложившейся ситуацией. Как уже отмечалось, лечение терминальных состоя­ний (т. е. пограничных между жизнью и смертью) в условиях больничного стациона­ра необходимо начинать на более ранних этапах умирания, когда профилактика кли­нической смерти дает, несомненно, лучшие конечные результаты, чем ее лечение. При своевременном проведении реанима­ционных мероприятий восстановление функ­ций организма происходит в основном в об­ратном порядке по отношению к процессу умирания. Органы и системы, филогенети­чески более древние, восстанавливаются раньше, чем системы молодые, обладаю­щие сложными функциями. Например, сер­дечная деятельность в процессе умирания прекращается чаще всего последней, а при оживлении она восстанавливается первой. Сроки возобновления самостоятельного дыха­ния имеют большое значение для восста­новления функций коры головного мозга и, следовательно, для успеха реанимации в це­лом.

После восстановления функции дыхатель­ного центра продолговатого мозга происхо­дит постепенное восстановление и других бульварных центров и центров ствола мозга • — появляется реакция зрачков на свет и роговичный рефлекс, восстанавливается мышечный тонус. По мере восстановления функции подкорковых образований появля­ется реакция на боль, прекращаются судо­роги, нормализуется деятельность сердечно­сосудистой системы, обмена веществ. Первые проблески сознания свидетельствуют о начав­шемся восстановлении функций коры голов­ного мозга, дальнейшая полноценная дея­тельность которой зависит от того, насколь­ко удалось уберечь корковые клетки от гу­бительного влияния гипоксии. Предсказать прогноз восстановления корковых функций и, следовательно, определить перспективы оживления можно с высокой степенью досто­верности по быстроте восстановления био­электрической активности головного мозга после оживления и скорости нормализации ритмов на электроэнцефалограмме.

С момента восстановления сердечной дея­тельности существенные изменения претер­певают и обменные процессы. Неэконом­ный анаэробный путь расщепления углево­дов вновь переходит в окислительный. С возобновлением кровообращения накопив­шиеся в тканях 1 за период клинической смерти недоокисленные продукты обмена на­чинают вымываться в кровяное русло, в связи с чем в начале восстановительного периода углубляется ацидоз. Нормализация обменных процессов в организме происходит в разные сроки — от 9—12 ч до нескольких суток в зависимости от тяжести перене­сенной гипоксии.

Поскольку возможность самостоятельного выхода из терминального состояния эволюцией не предусмотрена, организм в раннем постреанимационном периоде находится в ус­ловиях нарушенных систем гомеостаза и крайне несовершенной адаптационной систе­мы. Все это создает предпосылки для раз­вития вторичной гипоксии, которая может задержать процесс восстановления и даже полностью его нарушить, т. е. привести к отсроченной гибели. Другими словами, необ­ратимые процессы в организме могут фор­мироваться не только во время умирания и клинической смерти, но и после оживления. Итак, оживленный организм находится в особом патологическом состоянии, которое в настоящее время называют постреанимаци­онной болезнью и рассматривают как само­стоятельную нозологическую форму. Следует еще раз подчеркнуть, что в ее генезе при­нимают участие не только перечисленные выше патологические процессы, являющиеся следствием перенесенного терминального сос­тояния (гипоксия, ацидоз, интоксикация ток­сическими продуктами нарушенного обмена), но и патологические процессы, возникающие уже в постреанимационном периоде (отек головного мозга и легких, нарушения и из­вращения функций ЦНС, печени, почек, эндокринной системы, свертывающей систе­мы крови и др.). Особенно длительное вре­мя страдает и не восстанавливается пол­ностью ЦНС. При этбм в клетках тканей мозга можно обнаружить нарушение мем­бранной проницаемости, молекулярной структуры и физико-химических свойств бел­ка. Лечение постреанимационной болезни должно проводиться в соответствии с ее стадийностью с помощью комплекса специ­альных терапевтических мероприятий. Про­филактика, а также активное и своевре­менное лечение этой болезни позволяют сохранить жизнь многим больным, даже перенесшим значительную по продолжитель­ности клиническую смерть.

КАК СПАСТИ ПРИ ПОРАЖЕНИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ ИЛИ МОЛНИЕЙ

Содержание

• Поражающее действие электрического тока
• Что такое  фибрилляция сердца
• Понятие о дефибрилляции
• Наиболее частые ошибки при оказании помощи
• Правила обесточивания пострадавших
• Первая помощь при поражении электрическим током
• Поражение током высокого напряжения и правила безопасного подхода к пострадавшему в зоне электрического кратера
• Помощь при поражении током высокого напряжения и молнией
• Пять заповедей: как избежать поражения электрическим током и молнией

1

ПОРАЖАЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

Мы настолько привыкли к безопасности и надежности электроприборов, что, вставляя в розетку вилку от утюга или компьютера, не задумываемся о печальной статистике.
ЗАПОМНИ! Каждый год от поражения электрическим током в России гибнет до 30 тысяч человек.

Широко бытующее мнение: чем выше напряжение электрического тока, тем он опаснее — верно лишь отчасти. Действительно, поражение постоянным током свыше 10 000 В вызывает несовместимые с жизнью повреждения: разрывы внутренних органов, кровотечение, ожоги вплоть до обугливания тканей, переломы костей и даже отрывы конечностей.

Однако смертельное поражение возможно и от напряжения 127—220 В, но уже переменного тока в бытовой электросети. В то же время переменный ток напряжением 1500 В, но очень большой частоты (свыше 10 000 кГц) оказывает лечебное воздействие, и его широко применяют в медицинской практике как токи УВЧ.

ЗАПОМНИ! При поражении электрическим током имеют значение не только его сила, напряжение и частота, но и влажность кожных покровов, одежды, воздуха и продолжительность контакта.

Опасность поражения зависит и от вида электрической петли прохождения тока по телу. При его прохождении по верхней петле (от руки к руке) смертельные исходы гораздо чаще,  чем при прохождении по нижней петле (от ноги к ноге). 

Но самая опасная для жизни — полная (W — образная) петля прохождения тока по телу.  Пожарные, направляющие струю воды на электроустановку, находящуюся под напряжением, часто становятся жертвой такого стечения обстоятельств. Их прорезиненная обувь позволяет электрическому току несколько раз проходить через сердце, что не оставляет никаких шансов на спасение.

Варианты прохождения электрического тока по телу

ЗАПОМНИ! Наиболее опасна та петля тока, путь которой лежит через сердце. 

Принято считать, что при одинаковом напряжении переменный ток опаснее постоянного. Напряжение в обычной электрической сети, казалось бы,  никогда не сможет вызвать смертельные повреждения. Но,  тем не менее,  контакт с бытовым электричеством очень часто приводит к внезапной остановке сердца.

ЗАПОМНИ! Основная причина смерти при поражении бытовым электричеством — фибрилляция желудочков сердца. 

2

ЧТО ТАКОЕ ФИБРИЛЛЯЦИЯ СЕРДЦА

ПОНЯТИЕ О ВОДИТЕЛЕ СЕРДЕЧНОГО РИТМА  И ФАЗАХ СЕРДЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Чтобы понять причину фибрилляции желудочков при поражении электрическим током, вспомним, что мышечная масса сердца — миокард, состоит из отдельных нервно-мышечных волокон (миоцитов), каждое из которых способно к самостоятельному возбуждению и сокращению.

Одновременное сокращение миоцитов происходит благодаря командам синусового узла. Именно он, генерируя импульсы возбуждения, играет роль дирижера, который согласует действия всех мышечных волокон.

СИНУСОВЫЙ УЗЕЛ — крошечный кусочек нервной ткани, расположенный в правом предсердии, не имеет никакого отношения к тригометрии.Математическим названием он обязан своему местонахождению в маленькой пазухе между верхней и нижней полыми венами (лат. sinus — пазуха), откуда он заставляет биться сердце в определенном ритме.

По сути дела, синусовый узел является ВОДИТЕЛЕМ РИТМА, так как своими импульсами он задает сердечный ритм частотой 60—90 сокращений в минуту. Этот ритм, получивший название СИНУСОВЫЙ, регистрируется на электрокардиограмме (ЭКГ) в виде маленького закругленного зубчика Р, отражающего возбуждение и сокращение предсердий.Вслед за зубцом Р следует целый комплекс зубцов Q, R, S, Т соответствующих сокращению желудочков.

За ними наступает длительная пауза отдыха или расслабления миокарда в виде прямой линии, а затем все повторяется сначала.

Нормальная ЭКГ представляет собой чередование комплексов зубцов P, Q, R,S,T,показывающих сокращение сердца (СИСТОЛУ), и отрезков прямой линии —полного расслабления миокарда (ДИАСТОЛУ).

Проводящая система сердца

и формирование элементов электрокардиограммы

Синусовый узел является водителем ритма первого порядка. В нём генерируются электрические импульсы возбуждения с частотой 60 -90 раз в минуту, которые тут же заставляют сократиться предсердия сердца. На электрокардиограмме вырисовывается небольшой зубчик P. Затем импульсы доходят до А/V- узла, расположенного между предсердиями и желудочками сердца.

Этот узел их немножко притормозит (как реле задержки времени) для того, чтобы предсердия успели полностью выбросить из себя кровь и расслабиться. Только тогда импульс дойдёт до ножек пучка Гисса и вызовет  мощное сокращение желудочков сердца. На кардиограмме появится самый большой зубец QRS — зубец возбуждения и сокращения желудочков сердца. 

Если, по каким-либо причинам импульсов «сверху» не будет, то тогда A/V-узел сработает, как аварийная, резервная подстанция (водитель ритма второго порядка), и после небольшой паузы начнёт генерировать импульсы с частотой 30-40 в минуту. 

Нормальный сердечный ритм  — синусовый ритм продолжается на протяжении всей жизни здорового человека.  Названием «синусовый»,  этот ритм обязан не учёным-математикам и физикам, а первым анатомам и художникам эпохи Возрождения. По легенде, когда Великий Леонардо да Винчи, анатомируя умершего, вскрыл небольшую, не более 1,5 см в диаметре, полость возле верхней полой вены, то увидел (нервная ткань  узла успела разложиться и вытечь) пустоту, карман, пазуху, что в латинском языке звучит, как sinus.

В дальнейшем профессиональные анатомы всё-таки обнаружили её содержимое  —  нервный узел, который и получил такое «математическое» название. Реплики кардиологов в некоторых западных сериалах: «Пазуховой ритм» — правильно переведённая латынь.  

Водитель ритма сердца — синусовый узел генерирует импульсы сокращения мышечных волокон сердца с частотой 60-90 раз в минуту. При их синхронном сокращении кровь выбрасывается в артерии. На электрокардиограмме отображается синусовый ритм.

В случае электрического или механического воздействия на сердце в момент окончания его сокращения (на электрокардиограмме это «запретная зона») синусовый узел теряет контроль над сокращением мышечных волокон, и они начинают сокращаться каждое в своем ритме. Их хаотичные сокращения на электрокардиограмме выглядят как пилообразная кривая — фибрилляция сердца. 

3

ПРИЧИНЫ ФИБРИЛЛЯЦИИ ЖЕЛУДОЧКОВ СЕРДЦА

К сожалению, гармонию работы нашего сердца в одно мгновение может разрушить даже небольшой электрический импульс, если он пришелся на финальную часть сердечного сокращения.
На ЭКГ это опасное место приходится на нисходящее колено зубца R. В этот момент, который длится не более 0,001 секунды, сердце наиболее уязвимо для любого внезапного раздражителя.

С момента появления хаотичных сокращений (фибрилляции) прекращается выброс крови в сосуды. Пострадавший в течение нескольких секунд теряет сознание, у него расширяются зрачки, и исчезает пульс на сонной артерии. 

Наступает клиническая смерть. Однако на электрокардиограмме еще в течение нескольких минут отмечается пилообразная кривая, которая постепенно переходит в сплошную изолинию — асистолию сердца.

Запомни! Если вероятность остановки сердца через фибрилляцию желудочков после удара кулаком в грудь предельно мала (по статистике бокса  — не более 10 случаев на несколько миллионов ударов), то после воздействия переменного тока число погибших увеличивается в несколько десятков раз.

4

Несвоевременное воздействие в момент расслабления желудочков сердца может моментально нарушить руководящее воздействие синусового узла на миоциты. Вместо слаженного сокращения миокарда желудочков начинаются разрозненные и хаотичные подергивания его отдельных волокон. Наступает ФИБРИЛЛЯЦИЯ ЖЕЛУДОЧКОВ (лат. fibrilla — волоконце).

Потерявшие способность к сокращению желудочки перестают выбрасывать кровь в аорту. Сердце остановится. Наступит клиническая смерть.  Однако ЭКГ еще в течение нескольких минут  регистрирует подергивания отдельных миоцитов в виде пилообразной кривой с множеством остроконечных, не похожих друг на друга зубчиков.

Причем в первые 1—2 минуты они имеют достаточно большую амплитуду. В последующие 3—4 минуты, по мере накопления в миокарде продуктов обмена и распада, амплитуда зубцов фибрилляции постепенно уменьшится и в конце концов перейдет в бесконечную прямую линию.

ЗАПОМНИ! Ошибся ли мастер по ремонту телевизоров, получил ли футболист внезапный удар мячом в грудь — их сердца перестали биться из-за фибрилляции желудочков. 

Расхожее мнение о том, что они умерли от слабости сердца, не соответствует истине. Причина трагедии — вмешательство Его Величества Случая. Миллионы людей попадают под действие бытового электричества, но только единицы становятся его жертвами.

Какой же мизерной степенью вероятности должно обладать такое роковое стечение обстоятельств!  Мало того, что петля электрического тока должна пройти через сердце, так еще и сам удар должен прийтись на ЗАПРЕТНУЮ ЗОНУ — нисходящее колено зубца R.  

И тем не менее: 
ЗАПОМНИ! Дотронуться руками до оголенных проводов  —  лишний раз сыграть с судьбой в русскую рулетку.

Однако  в медицинской литературе описано немало случаев, когда через некоторое время после констатации смерти от поражения электрическим током мнимый умерший вдруг оживал. Такое явление получило название ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЛЕТАРГИИ. Но ее, скорее, следует рассматривать как чудо, на которое можно только надеяться.

Тем не менее, каждый год из российских моргов хотят выйти 5-6 мнимо умерших. Грубейшая ошибка врачей, констатировавших такую смерть, заключается в одном — они, не проверив наличие признаков биологической смерти, направили человека в состоянии электрической летаргии в морг.

Электрическая летаргия настолько редкое явление, что его невозможно изучить, но одна из версий предполагает, что причиной такого феномена является  «печеночное сердце».  Это не что иное, как гладкомышечный жом в структуре печеночной вены. Он может сокращаться с частотой 16 раз в минуту достаточно долго после остановки сердца.  При этом пульс на сонной артерии не определяется, нет реакции зрачков на свет, но нет  и признаков биологической смерти (высыхания роговицы глаза, деформации зрачков и трупных пятен). Люди перенесшие такое состояние вспоминают все, что происходило с ними и возле них.   

Запомни! Только при наличии признаков биологической смерти можно прекратить свои действия на оживление.
 

Независимо от причины фибрилляции желудочков сердца, единственное, что может ее прекратить и восстановить синхронное сокращение мышечных волокон (синусовый ритм), — это резкий удар по грудине (механическая дефибрилляция) или мощный разряд электрического тока (электрическая дефибрилляция).

Но когда волны фибрилляции перешли в изолинию, эти действия становятся неэффективными.

Запомни! Чем скорее произведена механическая или электрическая дефибрилляция, тем больше шансов на спасение!

5

ПОНЯТИЕ О ДЕФИБРИЛЛЯЦИИ

Принцип ее действия достаточно прост: сердце, находящееся в состоянии фибрилляции, подвергают удару постоянного тока колоссального напряжения ( до 5000 В).
Такой мощный разряд в прямом смысле слова «ошарашит» вышедшие из-под контроля миоциты. 

И если еще мгновение назад они не обращали ни малейшего внимания на призывы синусового узла к порядку, игнорируя его интеллигентные постукивания дирижерской палочкой, то разряд тока произведет эффект удара дубиной, который заставит их вздрогнуть и на несколько секунд замереть от испуга. А затем, как бы очнувшись, миоциты вновь приступят к слаженной работе.  Сердце вновь начнет нормально биться.

Трудно найти больший парадокс: для оживления используют то же средство, что вызвало  смерть. То, что натворил переменный ток низкого напряжения, можно устранить с помощью мощного разряда тока высокого напряжения. С этой целью применяют специальный аппарат —  ДЕФИБРИЛЛЯТОР.

Однако первый разряд дефибриллятора не всегда бывает эффективным. Иногда приходится выполнять до 5-ти разрядов подряд, каждый раз увеличивая напряжение тока, и тем не менее сердце так и не удается «завести».  Это  объясняется далеко зашедшими процессами остановленного кровообращения.
ЗАПОМНИ! По истечении  10-15  минут остановившееся сердце уже невозможно заставить биться даже с помощью самого совершенного дефибриллятора.

Но не надо отчаиваться, если под рукой не оказалось этого дорогого и сложного аппарата. В первые секунды после остановки сердца удар кулаком по грудине (ПРЕКАРДИАЛЬНЫЙ УДАР) может оказаться спасительным.

Резкое сотрясение остановившегося сердца произведет такой же эффект дефибрилляции. 

ЗАПОМНИ! Чем раньше нанесен прекардиальный удар — тем больше шансов на спасение. Но прежде чем нанести этот удар (техника его выполнения описана в гл.2), необходимо убедиться в отсутствии пульса на сонной артерии.

6

НАИБОЛЕЕ ЧАСТЫЕ ОШИБКИ ПРИ ОКАЗАНИИ ПОМОЩИ

К сожалению, безграмотность действий окружающих непременно приводит к трагедиям, ход событий которых настолько похож даже в мелочах, что их можно считать запрограммированными на бесконечное повторение.

Как правило, все начинается  с того, что счастливый новосел, держась рукой за трубу парового отопления, пытается укрепить карниз с помощью электродрели.

Его жена вдруг слышит страшный грохот…  Можно представить ее ужас, когда она видит на полу бездыханное тело мужа. 

С этого момента подобные истории удивительно похожи. Сначала истошный крик… Спустя какое-то время весь подъезд наполняется звуками шагов,  взволнованными голосами соседей и стуком хлопающих дверей… Примерно через час слышится сирена «Скорой помощи» и визг тормозов… И в течение многих дней из квартиры погибшего доносятся подавленные всхлипы…

Самое досадное в этой нелепой смерти то, что, если бы молодая жена, пусть с отчаяния, но ударила по груди своего супруга — он тут же сел бы, озираясь в поисках дрели. И это не фантастика!

Запомни!

В случае клинической смерти следует обязательно нанести прекардиальный удар.

Произвол и самодурство чиновников,  запрещающих его использование, 

не могут  повлиять на его эффективность, но во много раз увеличивают число несчастных случаев со смертельным исходом.

Смертей, которых можно было избежать.

От одного удара по грудине оживают семь из десяти пострадавших, находящихся в состоянии клинической смерти.

7

ПРАВИЛА ОСВОБОЖДЕНИЯ ПОСТРАДАВШИХ

ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

в бытовых условиях
(НАПРЯЖЕНИЕ 220, 380 ВОЛЬТ)

ЗАПОМНИ! Прежде чем дотронуться до пострадавшего, его необходимо обесточить.

Если не выполнить это условие… Кто окажет помощь тебе и пострадавшему? Соблюдение техники безопасности — отнюдь не лишняя предосторожность и не проявление трусости. Это обязательное условие, которым  нельзя пренебрегать.

Первое, что необходимо сделать как можно скорее, — обесточить пострадавшего.

Самое разумное в подобных случаях — побыстрее сбросить с него оголенные электрические провода с помощью любого оказавшегося под рукой не проводящего ток предмета. Для этой цели годятся обычная деревянная линейка или стеклянная бутылка.

ЗАПОМНИ! При оказании помощи можно пользоваться только сухими токонепроводящими предметами.

Если электрические провода крепко зажаты в его, сведенной судорогой, руке, то следует, как можно скорее, выдернуть вилку из розетки, отключить рубильник или автомат-выключатель.

Если такое отключение по каким-то причинам невозможно, то тогда придется воспользоваться топором, пассатижами или кусачками с изолированными ручками. При этом неизбежно произойдет короткое замыкание и вспышка.

НЕЛЬЗЯ!
При воспламенении проводов или возникновении пожара

сбивать пламя с электрических проводов струей воды.

ЗАПОМНИ! Огонь гасят песком или накрывают плотной тканью.

Конечно, предусмотреть все особенности ситуации невозможно. Иногда действительно легче отключить рубильник или выдернуть вилку из розетки. В некоторых случаях пострадавшего проще оттащить за одежду на безопасное расстояние, обмотав свои руки своей же сухой одеждой.

ЗАПОМНИ! За пострадавшего можно браться только одной рукой. 

При этом одежда должна быть совершенно сухой. Вторую руку лучше убрать за спину, чтобы случайно не коснуться пострадавшего или проводов.

Действуй по обстоятельствам, главное — не растеряться и не забыть о собственной безопасности.

ЗАПОМНИ! Только после освобождения пострадавшего от воздействия электрического тока до него можно дотронуться, оценить его состояние и начать оказывать помощь.

НЕДОПУСТИМО!  

• Терять время на поиски рубильника и выключателей, когда можно сбросить или перерубить провода.
• Прикасаться к пострадавшему без предварительного обесточивания.

8

Правила  безопасного ПОДХОДА 

К ПОСТРАДАВШЕМУ В ЗОНЕ падения 

проводов городского и поселкового освещения

ЗАПОМНИ! Уже за 10-15  шагов от лежащего на земле провода крайне велика опасность поражения током.

На поверхности почвы образуется так называемый ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КРАТЕР. В центре этого кратера (место касания провода с землей) самое высокое напряжение,  которое убывает в виде концентрических колец по мере удаления от источника тока. 

Приближаясь к зоне электрического кратера, следует опасаться разности напряжения между уровнями распространения электричества по земле.

Чем шире шаг, тем выше разность потенциалов и величина поражающего разряда. Если дистанция между стопами превышает 60—90 см (средняя длина шага взрослого человека), то разряд может оказаться смертельным.

ЗАПОМНИ! Спешащий на помощь с первых шагов попадает под действие ШАГОВОГО НАПРЯЖЕНИЯ. 

 ЗАПОМНИ! Чем шире шаг в зоне электрического кратера — тем он опаснее.

В этом случае ток сначала пройдет по нижней петле — от ноги к ноге.  Этот путь наименее опасен, однако именно он вызывает судороги в ногах. Человек обязательно потеряет равновесие и упадет.

Тогда его тело подвергнется воздействию колоссального напряжения, а путь электрического тока обязательно пройдет через сердце.

Если ты всегда ходишь в резиновых сапогах и перчатках из толстой резины, тебе необязательно было читать этот очень скучный абзац.

Толстая резина  —  надежная гарантия твоей безопасности, но при условии, что речь идет о приближении к месту падения проводов городского или поселкового освещения.

ЗАПОМНИ! К месту падения высоковольтных проводов (выше 1000 Вольт) могут приближаться только спасатели и энергетики с соблюдением всех правил собственной безопасности.

Для всех остальных — приближение к месту падения высоковольтного провода даже в резиновых сапогах —  это прямой путь на тот свет. 

ЗАПОМНИ! Провод с пострадавшего следует снимать с помощью не проводящих ток предметов. Для этого можно воспользоваться стеклянной или пластмассовой бутылкой, сухой деревянной ручкой лопаты или топорищем.

9

Правила освобождения пострадавшего
от действия электрического тока

при напряжении свыше 1000 В

Предупреждение !
Приведенные ниже навыки имеют право использовать

только профессиональные энергетики, 

допущенные к таким опасным работам.

А всем остальным мы предлагаем еще раз задуматься

о той смертельной опасности,

с которой повседневно сталкиваются эти службы,

обеспечивающие нам свет и тепло.

Правило первое

При нахождении в распределительном устройстве сначала отключить электрооборудование, не приближаясь ближе 8-ми метров к месту замыкания в ОРУ и 4 метра в ЗРУ.

Правило второе

При нахождении под ЛЭП или перед оказанием помощи пострадавшему на опоре надеть диэлектрические перчатки и боты не ближе, чем за 8 метров от касания провода земли или опоры.

Правило третье

Взять изолирующую штангу или изолирующие клещи. Если нет диэлектрических бот, к пострадавшему можно приблизиться «гусиным шагом».

Правило четвертое
Если не удалось снять напряжение, то замкнуть провода ВЛ 6-20 кВ накоротко методом наброса, согласно Инструкции РД 34.03.701.

Правило пятое

Сбросить провод с пострадавшего изолирующей штангой.

Правило шестое

Оттащить пострадавшего за одежду не менее чем на 8 метров от места касания проводом земли или от оборудования, находящегося под напряжением.

Правило седьмое

В помещении, используя указанные электрозащитные средства, оттащить пострадавшего не менее, чем на 4 метра от источника тока.

Правило восьмое
Передвигаться в зоне шагового напряжения следует в диэлектрических ботах либо «гусиным шагом» — пятка шагающей ноги, не отрываясь от земли, приставляется к носку другой ноги.

НЕЛЬЗЯ!

• Приближаться бегом или большими шагами к лежащему на земле проводу.
• Приступать к оказанию помощи, не освободив пострадавшего от действия электрического тока.

 10

Правила освобождения пострадавшего
от действия электрического тока

при напряжении до 1000 В

Предупреждение !
Приведенные ниже навыки имеют право использовать

только профессиональные энергетики, 

допущенные к таким опасным работам.

А всем остальным мы предлагаем еще раз задуматься

о той смертельной опасности,

с которой повседневно сталкиваются эти службы,

обеспечивающие нам свет и тепло.

Правило первое

Надеть диэлектрические перчатки.

Правило второе

Отключить электрооборудование. Если есть уверенность в его исправности, то это можно сделать без диэлектрических перчаток.

Правило третье

Освободить пострадавшего от контакта с электрооборудованием или электрическими проводами.

Правило четвертое

Если в пределах видимости находятся все необходимые средства защиты, обязательно воспользоваться ими.

Правило пятое

Только в крайнем случае можно ограничиться лишь одним из перечисленных выше действий. 

11

Правила эвакуации пострадавшего

из зоны действия электрического тока

Предупреждение !
Приведенные ниже навыки имеют право использовать

только профессиональные энергетики, 

допущенные к таким опасным работам.

А всем остальным мы предлагаем еще раз задуматься

о той смертельной опасности,

с которой повседневно сталкиваются эти службы,

обеспечивающие нам свет и тепло.

Правило первое

Во избежание поражения током за пострадавшего следует браться только одной рукой в диэлектрической перчатке.

Правило второе

В случаях попадания под напряжение выше 10 000 Вольт пострадавшего следует оттащить не менее чем на 8 метров от лежащего на земле провода.

Правило третье

В помещениях достаточно переместить пострадавшего не менее чем на 4 метра от источника тока.

НЕДОПУСТИМО!
Забывать о собственной безопасности!

НЕЛЬЗЯ!
Браться за мокрую одежду или открытые участки тела пострадавшего.

12

 Правила спуска пострадавшего с высоты
  с его дальнейшим расположением

на расстоянии от опоры

Предупреждение!
Приведенные ниже навыки имеют право использовать

только профессиональные энергетики,

допущенные к таким опасным работам.

А всем остальным мы предлагаем еще раз задуматься

о той смертельной опасности,

с которой повседневно сталкиваются эти службы,

обеспечивающие нам свет и тепло.

02Более подробно смотри  

«Инструкцию по оказанию первой помощи

при несчастных случаях на производстве»  

в разделе
«СЛУЖЕБНЫЕ ИНСТРУКЦИИ»     

13

ПЕРВАЯ ПОМОЩЬ ПРИ ПОРАЖЕНИИ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ

Особенности оказания первой помощи

Первая особенность

Обязательно обесточить место происшествия и соблюдать все меры собственной безопасности.
Запомни! Погибший спасатель —  не редкость в случаях поражения током.

Вторая особенность
В случае клинической смерти обязательно нанести прекардиальный удар.
Запомни! Даже в случаях неудачи Закон на твоей стороне.

Третья особенность
Проводить реанимацию до появления признаков биологической смерти.

Не следует сбрасывать со счетов развитие «электрической летаргии», когда спустя несколько часов, и даже суток, мнимые умершие без признаков биологической смерти (высыхание роговицы, деформация зрачка и трупные пятна) возвращались к жизни.
Запомни! Прекратить попытки оживления можно только в случае появления признаков биологической смерти.

Четвертая особенность
Обязательная госпитализация после любого случая поражения электрическим током.
Запомни! Еще в течение 7-10 дней могут происходить повторные остановки сердца, поражение нервной и сосудистой тканей (так называемая сухотка рук или ног, омертвление и гангрена конечностей или внутренних органов).

Пятая особенность
Самым эффективным в оживлении после поражения электрическим током является своевременное использование дефибриллятора.
Запомни!  Чем быстрее дефибриллятор будет на месте происшествия, тем больше  шансов на оживление, но воспользоваться им могут только медицинские работники.

На правах приложения

1

Правила использования
автоматического наружного дефибриллятора (АНД)

Правовые аспекты

ЗАПОМНИ!

На сегодняшний день дефибрилляция  —  самое эффективное средство оживления.

Если аппарат использован в первые пять минут после остановки сердца, то оживление отмечается в 90% случаях.

Во всех цивилизованных странах он находится в пределах шаговой доступности, когда в случае необходимости им может воспользоваться любой очевидец.

ЗАПОМНИ!
Российское  законодательство  не противоречит международным правовым нормам в  использовании автоматического наружного дефибриллятора (АНД) при попытке оживления пострадавших, находящихся  в состоянии клинической смерти (ст. 39 «Крайняя необходимость» УК РФ).

Более того, использование автоматического наружного дефибриллятора имеет целый ряд значительных преимуществ по сравнению с прекардиальным ударом (ПК):

1. Эффективность оживления превышает 90%  в отличие от прекардиального удара, эффективность которого не превышает 70%.
2. Шансы на оживление с помощью АНД могут сохраняться в течение 20-30 минут, от остановки сердца, при условии проведения непрямого массажа сердца. (Эффект оживления с помощью ПК не превышает 2-3 минут от начала остановки сердца).
3. АНД безошибочно диагностирует фибрилляцию желудочков сердца, чего никогда нельзя гарантировать при определении пульса на сонной артерии.
4. АНД  речевыми командами руководит действиями спасателей с соблюдением правил их собственной безопасности.

Запомни!
Мнение чиновников, что человека, который  при условии выполнения всех команд аппарата , не смог оживить пострадавшего, можно привлечь к уголовной ответственности не имеет никакого юридического и  даже морального обоснования.

2

Рабочие функции дефибриллятора (АНД)

Внимание!
Аппарат предназначен для применения лицами,

прошедшими предварительные тренировки

по использованию автоматического дефибриллятора.

Автоматические дефибрилляторы после наложения электродов начинают проводить анализ сердечного ритма и обязательно подадут голосовой сигнал: «Не касайтесь пациента!», «Идет анализ ритма!»
Если дефибриллятор обнаружит фибрилляцию желудочков сердца, он сообщит: «Обнаружена фибрилляция!». Аппарат сам выберет энергию разряда и автоматически начнет заряжаться.

При этом он сообщит: «Всем отойти от пациента! Нажать кнопку «Разряд!”

НЕЛЬЗЯ!

• Использовать дефибриллятор под дождем,
• Когда пострадавший лежит в луже или на металлической поверхности, на бетоне или асфальте.

3

Правила подготовки к проведению

дефибрилляции

НЕЛЬЗЯ!
Прекращать непрямой массаж сердца, пока идет подготовка к дефибрилляции.

Правило первое
Нажать на кнопку «Вкл». Прозвучит команда: «Приклеить электроды!».

Правило второе
Освободить грудную клетку пострадавшего от одежды. При необходимости очистить ее от грязи и влаги при помощи салфетки,входящей в комплект или другими подручными средствами. При наличии волосяного покрова в местах наклеивания электродов сбрить волосы одноразовой бритвой, входящей в комплект.

Правило третье
Приклеить электроды к коже пострадавшего: один — справа от грудины, ниже правой ключицы, второй — ниже левого соска.

Правило четвертое
Подсоединить электроды к дефибриллятору. При наличии фибрилляции желудочков, аппарат сообщит: «Обнаружена фибрилляция. Требуется разряд. Не касайтесь пациента. Происходит накопление энергии». После окончания зарядки начинает мигать кнопка «Разряд».

 Если аппарат, у лежащего без сознания пострадавшего, обнаружил синусовый ритм сердца?
Следует немедленно повернуть его на живот.

 4

Правила проведения дефибрилляции

НЕЛЬЗЯ!
Касаться пострадавшего в момент проведения дефибрилляции.

Правило первое
Убедиться, что пострадавший не лежит в луже крови или воды, на металлической, бетонной поверхности или асфальте. 

Правило второе
Убедиться, что никто из участников реанимации не касается пострадавшего.

Правило третье
Только после обязательного выполнения первых двух условий и по команде аппарата: «Всем отойти от пациента!», «Нажать кнопку «Разряд!»

— нажать на кнопку «Разряд». 

Внимание!
Аппарат произведет разряд и автоматически проанализирует результат.

В случае успеха он сообщит: «Сердечный ритм восстановлен!».

В случае неудачи аппарат предложит: «Продолжить сердечно-лёгочную реанимацию и произвести повторную попытку разряда».

Если разряд дефибриллятора не привел к восстановлению сердечной деятельности?
Продолжить сердечно-лёгочную реанимацию в течение 2-3 минут и только после этого произвести повторную дефибрилляцию.

В последние годы все чаще применяются боле совершенные  бифазные дефибрилляторы, при использовании которых нет необходимости учитывать полярность электродов («ключица» или «верхушка»).

Более того, электрический импульс, меняя свое направление, дважды проходит через сердечную мышцу, что значительно увеличивает эффективность воздействия и уменьшает вероятность повреждения тканей.

Ознакомится с правилами использования бифазного дефибриллятора можно на этой ссылке, созданной заместителем директора Оренбургского областного центра медицины катастроф  Юрием Павловичем Машковым.

Безопасному использованию автоматического наружного дефибриллятора можно обучиться на наших курсах.

Смотри раздел «ВИДЫ КУРСОВ»

15
универсальный алгоритм

первой помощи
доктора В. Г.  Бубнова
  с использованием логики приоритетов

ЗАПОМНИ!
Только после обеспечения собственной безопасности

и безопасности места происшествия

можно приступить к оказанию первой помощи

 Для подробного ознакомления нажми  курсором на картинку

  Для подробного ознакомления нажми  курсором на картинку

  Для подробного ознакомления нажми  курсором на картинку

  Для подробного ознакомления нажми  курсором на картинку (временно не работает).

  Для подробного ознакомления нажми  курсором на картинку

2

ЛОГИКА ПРИОРИТЕТОВ

В ОКАЗАНИИ ПЕРВОЙ ПОМОЩИ
Логика приоритета действий 

—  ключ для использования Универсального алгортима первой помощи.

1. Если пострадавшая находится в состоянии клинической смерти
Следует использовать все возможное, что повышает шансы на оживление. Главное — вернуть ее к жизни (реанимировать).
При этом придется проигнорировать ранение крупных сосудов, повреждения позвоночника, костей таза и конечностей.  
В ситуации клинической смерти основной приоритет действий — оживить любой ценой. Следует пренебречь возможными осложнениями травм и кровопотери.
Вряд ли кому-то будет легче от того, что умершую похоронят без повреждения спинного мозга и осложнений травматического шока.

2. Если пострадавшая находится в состоянии комы

Необходимо немедленно повернуть ее на живот.
При этом следует проигнорировать повреждения позвоночника, костей таза и конечностей. В любую секунду она может захлебнуться рвотными массами.

 В ситуации комы основной приоритет  действий — повернуть пострадавшую на живот и не дать ей, лежа на спине, захлебнуться рвотными массами.
Вряд ли кому-то будет легче от того, что  умершую похоронят без повреждения спинного мозга и осложнений травматического шока.

 3. В случае ранения бедренной артерии
Надо немедленно, с максимальным усилием, пережать бедренную артерию кулаком и, по возможности, наложить кровоостанавливающий жгут.

Если в течение 2-х минут кровотечение не будет остановлено, то пострадавшая обязательно умрет от невосполнимой потери крови. 
В ситуации ранения бедренной артерии основной приоритет  действий — любой ценой остановить кровотечение, не обращая внимание даже на очень сильные боли в случае перелома костей нижней конечности и таза.
Вряд ли кому-то будет легче от того, что умершую похоронят без осложнений травматического шока. 

4. Если на месте происшествия оказался только один очевидец
Сначала следует оказать помощь пострадавшим:

• в состоянии комы — повернуть на живот;
  
• клинической смерти — приступить к реанимации;
• с сильным кровотечением — остановить кровотечение;
• лежащим в позе «лягушки» — подложить валик под колени
  и только затем приступить к вызову спасательных служб.

В этих ситуациях основной приоритет действий — не потерять ни одной секунды в оказании первой помощи, когда каждое мгновение промедления может стать роковым.
Вряд ли кому-то будет легче от того, что умершую похоронят из-за того, что на вызов скорой помощи было потрачено чуть более одной минуты. 

Эта универсальная схема оказания первой помощи заложена  в основу нового вида прикладного и экстремального вида спорта и молодежного движения — ЛАЙФРЕСТЛИНГ

16

ОСОБЕННОСТИ ОКАЗАНИЯ ПЕРВОЙ ПОМОЩИ  ДЕТЯМ

ПРИ ПРИКОСНОВЕНИИ К ТОКОВЕДУЩИМ ЧАСТЯМ
220 Вольт

Запомни! Ребенку младше 5 лет очень трудно самостоятельно оторваться от проводов. 

Длительные судороги мышц вызывают накопление молочной кислоты, развитие ацидоза и гипоксии тканей, что приводит к грубым нарушениям микроциркуляции. В результате резко повышается проницаемость капилляров, и жидкая часть крови — плазма переходит в межклеточные пространства.

У малышей развивается  отек мозга и легких. Это крайне опасное состояние сопровождается потерей сознания, судорогами, неукротимой рвотой, пенистыми выделениями изо рта и носа и резким повышением температуры. Такое состояние очень трудно поддается лечению. Исход в большинстве случаев неблагоприятный.

Ситуация осложняется еще и тем обстоятельством, что ребенок не может самостоятельно освободиться от воздействия тока бытового напряжения, а  судороги дыхательной мускулатуры и  спазм диафрагмы делают крик и вдох невозможными.  Если несчастный случай произошел не на глазах родителей, то длительный контакт с электрическим током обязательно приводит к смерти от удушения.

Запомни! Дети и электрический ток несовместимы. Это как раз тот случай, когда значительно легче уберечь чадо, активно познающее в этом  возрасте окружающее мир, от контакта с электрическим током, чем спасти от смертельных осложнений при его поражении.

Запомни! Тактика оказания помощи в этих случаях заключается в быстром обесточивании проводов, которых касается ребенок и вызове спасательных служб.

Запомни! Если ребенок находится в состоянии комы — как можно скорее повернуть его на живот.

Запомни! Если наступила клиническая смерть — приступить к реанимации.

НЕЛЬЗЯ!

Детям до 5-ти лет наносить удар по грудине. 

Из-за  очень слабого реберно-мышечного каркаса можно нанести

тяжелую травму внутренним  органам груди  и живота.

Запомни!  Похлопывания ладонью по спине малыша могут принести эффект прекардиального удара.

Запомни! Редкий ребенок до 5-ти лет во время своих проказ и шалостей не имеет во рту посторонних предметов.

Запомни! Если после освобождения от электрического тока его лицо продолжает синеть, рот широко открывается, а крика нет,  то следует заподозрить попадание инородного тела в верхние дыхательные пути. Похлопывание ладонью по спине в этом случае могут принести спасение.

 17

ПЕРВАЯ ПОМОЩЬ ПРИ ПОРАЖЕНИИ 

ТОКОМ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ И МОЛНИЕЙ

ЗАПОМНИ! Схема действий мало чем отличается от рассмотренных ранее. Оговорим лишь, что при воздействии тока высокого напряжения чаще всего случаются ожоги и обугливание тканей, переломы костей и даже отрывы конечностей.

При ожогах, необходимо наложить сухую стерильную салфетку и приложить холод. Следует отметить, что ожоги при поражении током высокого напряжения часто сопровождаются металлизацией тканей. Кожа, подкожные слои и мышечные структуры буквально «пропитываются» молекулами электрода (медного, алюминиевого и др.).  В этом случае на месте происшествия в оказании первой помощи нет никаких специальных мер, однако следует отметить, что в дальнейшем они хуже поддаются лечению.

ЗАПОМНИ!  Если площадь ожога превышает 10%, следует немедленно вызвать скорую помощь. Спасение пострадавших с обширными ожогами возможно только в специализированных ожоговых центрах.

При кровотечении следует наложить кровоостанавливающие жгуты или давящие повязки.

При переломах костей конечностей — обязательно  использовать шины из любых подручных средств.

Прогноз для пораженных  электрическим током высокого напряжения или молнией, как правило, трудно предсказуем. У пострадавших часто наблюдаются повторная остановка сердца и стойкое угнетение дыхания, почечная и печеночная недостаточность, нарушение психики и интеллекта. 

Запомни!   Каждый случай поражения электрическим током требует обязательной госпитализации.

НЕДОПУСТИМО!
ЗАКАПЫВАТЬ ПОРАЖЕННОГО МОЛНИЕЙ В ЗЕМЛЮ.

18

ПРАВИЛА ОКАЗАНИЯ ПЕРВОЙ ПОМОЩИ

ПОСТРАДАВШЕМУ, НАХОДЯЩЕМУСЯ В ПОЗЕ ЛЯГУШКИ

Запомни!  Если пострадавший после поражения током высокой энергии лежит в сознании в позе «лягушки», то следует оказать ему помощь, как при повреждении костей таза.

Причиной появления позы «лягушки» после поражения током высокого напряжения стал симметричный перелом двух бедренных костей. 

Как известно, даже лучшие спортсмены не используют и 40% КПД своих мышц. Учитывая, что скелетная мускулатура — это, в своем большинстве, мышцы  — антагонисты, то в данном случае, они под действием тока настолько сильно «поспорили» между собой,  что сломали бедренную кость.

Перелом верхних третей бедренных костей заставляет пострадавшего принимать вынужденную позу «лягушки».   Позу, при которой  в меньшей степени повреждаются прилегающие к месту повреждения сосуды, нервы и окружающие ткани.

Сохранение этой позы требует колоссальных мышечных усилий. Уже через 5-7 минут появится мышечная дрожь усталости, которая значительно усилит боль и вызовет тяжелейшие осложнения шока.

 Запомни! Пребывание в позе  «лягушки»  более 40 минут без оказания первой помощи сводят на нет все усилия лучших врачей даже в самых оснащенных лечебных учреждениях. Пострадавшие  обязательно умирают от осложнений шока на 3-5 сутки

При повреждении организма электрическим током выделяют специфическую и неспецифическую составляющие воздействия.

Специфическое действие тока проявляется в биологическом, электрохимическом, тепловом и механическом эффектах.

Биологическое действие тока состоит в раздражении гладкой и скелетной мускулатуры, эндокринной и нервной систем, внутренних органов. В результате тонических сокращений диафрагмы и спазма голосовых связок нарушается функция внешнего дыхания. Действие тока на сердечную мышцу вызывает развитие фибрилляции желудочков сердца. Спазм мускулатуры приводит к резкому повышению АД. Органы внутренней секреции отвечают выбросом гормонов.

Электрохимическое действие тока проявляется в расхождении ионов и концентрации их у разных полюсов. В результате у анода возникает коагуляцйонный некроз, а у катода — колликвационный. Образующиеся при электролизе газы и пары воды нередко придают тканям ячеистое строение. В ряде случаев происходит импрегнация кожи металлом проводника (эффект «металлизации»).

Тепловому действию электрического токав большей степени подвержены ткани с низкой удельной электропроводностью. Именно в этих тканях, прежде всего – в коже и костях, в соответствии с законом Джоуля-Ленца, происходит наибольшее выделение тепла, количество которого прямо пропорционально силе тока, электрическому сопротивлению тканей и длительности контакта. Чем выше напряжение – тем больше выделяется тепла в местах контакта, где и возникают ожоги кожного покрова и подлежащих тканей, вплоть до обугливания. В костной ткани могут образовываться так называемые «жемчужные бусы», представляющие собой расплавленный, а затем застывший фосфорнокислый кальций в виде белых шариков с пустотами, образовавшимися при испарении находящейся в костях жидкости.

Механическое действие тока приводит к расслоению и разрывам тканей. Прохождение тока высокого напряжения через ткани сопровождается мгновенным выделением большого количества тепла и механической энергии. При быстром выделении большого количества тепловой энергии имеет место «взрывоподобный эффект», в результате которого человека может отбросить в сторону или произойти отрыв конечности. Механическое действие тока тем выше, чем больше напряжение в электрической сети.

Неспецифическое действие тока обусловлено выделением других видов энергии, в которые преобразуется электричество вне пределов организма. В частности, от вспышки вольтовой дуги или от раскаленных (при прохождении по ним тока) проводников возникают термические ожоги кожных покровов. Вспышка вольтовой дуги сопровождается излучением световой энергии, в результате чего возможны различные виды поражений органов зрения. Поражение человека высоковольтным электричеством сможет сопровождаться взрывом, который повлечет повреждения органа слуха (разрывы барабанной перепонки). Разбрызгивание и сгорание при высокой температуре металлических частиц от проводников электричества может обусловить «металлизацию» кожи. Нередки механические повреждения, развившиеся в результате падения пострадавшего с высоты или попадании частей тела между механизмами. От воспламенения одежды, пропитанной маслами, бензином или иными горючими жидкостями пострадавший может получить термические ожоги. При прохождении тока низкого напряжения (менее 1 кВ) через ткани организма в результате резкого сокращения мышц возможны вывихи, отрывные и компрессионные переломы в местах, где прикрепляются большие массивы мышц. Электротравма вызывает выраженные нарушения в функционировании внутренних органов, нередко становится причиной обострения хронических заболеваний.

Клиническая картина электротравмы сложна и многообразна. Поражение электрическим током с одинаковыми характеристиками в каждом конкретном случае приводит к развитию различных патологических изменений в организме, что зависит от сочетания многих причин (продолжительности контакта, типа включения в электрическую цепь, состояния кожного покрова, пути тока в организме и др.).

Смерть пострадавшего от электрического тока может наступить мгновенно или спустя некоторое время. Среди причин (фибрилляция желудочков), второе место – электрическому шоку и третье – параличу дыхания центрального характера, а также

спазму голосовой щели.

Электротравма, полученная при воздействии на организм высоковольтного электричества, имеет следующую особенность: чем более значительны разрушения тканей на пути прохождения тока (особенно, если он прошел через конечности), тем менее вероятна смерть пострадавшего на месте.

Классификация электротравм включает 4 степени поражения:

I степень – кратковременные судорожные сокращения мышц без потери сознания;

II степень – судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но сохранившимся дыханием и функцией сердца;

III степень – потеря сознания и нарушение сердечной деятельности и (или) дыхания;

IV степень – моментальная смерть.

В более поздние сроки у пострадавших с электротравмой развиваются невриты, парезы, параличи и нарушения со стороны вегетативной нервной системы. Нередки головные боли, головокружение, сердцебиения. Пострадавшие становятся легко возбудимыми, раздражительными, быстро утомляются, страдают от бессонницы. В некоторых случаях возможны нарушения психики.

Все вышеизложенное позволяет отнести электрический ток к факторам, способным при изолированном воздействии на человека стать причиной комбинированного поражения (например, ожог плюс разрывы мягких тканей, или вывих сустава, или компрессионные либо отрывные переломы костей и т. д. ).

При поражениях током особенно большое значение имеет грамотное оказание первой помощи. В первую очередь необходимо как можно быстрее «обесточить» пострадавшего, отключив рубильник.

Если по каким-либо причинам это невозможно, следует помнить: прикасаясь к находящемуся под напряжением пострадавшему голыми руками, спасатель сам включается в цепь и может, в свою очередь, получить травму. При оказании помощи пострадавшим необходимо иметь резиновые перчатки и обувь. При их отсутствии следует пользоваться подручными средствами, не проводящими ток: досками, сухими ветками, веревками и пр. При падении на землю высоковольтных проводов следует помнить об опасности поражения спасателей «шаговым напряжением» и приближаться к пострадавшему либо очень мелкими шажками, не отрывая подошвы от земли, либо подпрыгивая на тесно сжатых ногах. Вытаскивать пострадавшего следует одной рукой, крепко прижав другую к телу.

Пораженного током, не подающего признаков жизни, не следует заранее считать погибшим. В ряде случаев развитие симптомокомплекса «мнимая смерть» подталкивает спасателей к такому выводу. Достоверными признаками биологической смерти являются появление трупных пятен и трупное окоченение. При отсутствии этих признаков необходимо выполнить весь комплекс реанимационных мероприятий, причем начинать их, не дожидаясь прибытия медицинского персонала, с проведения искусственного дыхания, которое следует осуществлять в течение максимально длительного времени — до появления самостоятельного дыхания или явных признаков смерти. При остановке сердца делают непрямой массаж.

Если искусственное дыхание и закрытый массаж сердца не дают положительного эффекта, необходимо применить электрическую дефибрилляцию.

Действие СВЧ-, электрических, магнитных и электромагнитных полей на человеческий организм изучено еще далеко не в полной мере. Тем не менее, достоверно известно, что эти поля угнетающе действуют на иммунную систему, вызывая снижение защитных реакций организма. Механические повреждения у пострадавших с данной патологией заживают медленнее. Особенно это заметно в первой фазе раневого процесса.

В связи с этим, на всех этапах медицинской эвакуации пострадавшим с такого рода механо-физическими поражениями показано широкое применение иммуномодуляторов и иммуностимуляторов, адаптогенов, витаминов, цитохрома C, иных общеукрепляющих препаратов. Хирургическая обработка ран должна быть возможно более радикальной, а послеоперационное ведение — активным, со своевременными повторными хирургическими обработками ран. На этапе квалифицированной помощи лечение раненых с такого рода поражениями должно проводиться хирургами совместно с терапевтами, специализирующимися на лучевой патологии.

Появившиеся в начале 60-х годов оптические квантовые генераторы (лазеры) получают все более широкое распростраление в науке и технике, и это делает актуальной проблему изучения, профилактики и лечения последствий неблагоприятного воздействия лазерного излучения на организм человека.

Неблагоприятное биологическое воздействие оказывает не только прямое лазерное излучение, но и рассеянное различными промежуточными элементами и мишенями. Особенно чувствительны к световому излучению лазера глаза: современные устройства способны ослепить или серьезно повредить зрение человека на расстоянии в несколько километров. Прямое воздействие лазера достаточной интенсивности способно вызвать не только повреждения кожного покрова (лазерные ожоги), но и явиться причиной патологических изменений со стороны внутренних органов. Длительное воздействие малых доз лазерного излучения способно вызывать расстройства периферической и центральной нервной системы, ослаблять защитные реакции организма.

Ведение пострадавших с комбинированной механо-лазерной травмой необходимо осуществлять в тесном контакте хирурга с терапевтом-специалистом по лучевым поражениям.

Читайте также:





Оценка генетических вариаций в проростках кукурузы, подвергнутых воздействию электрического поля, на основе белков и ДНК-маркеров

В текущем исследовании анализировались белки и ядерная ДНК электрических полей (ELF), подвергавшихся и не подвергавшихся воздействию, проростков кукурузы для различных периодов воздействия с использованием геля додецилсульфат-полиакриламид натрия электрофорез (SDS-PAGE), изоферменты, случайная амплифицированная полиморфная ДНК (RAPD) и анализ комет, соответственно. Анализ SDS-PAGE выявил всего 46 полос полипептидов с различной молекулярной массой от 186.От 20 до 36,00 кДа. Это привело к значению отличительного полиморфизма 84,62%. Изоферменты лейцино-аминопептидазы, пероксидазы и каталазы показали самые высокие значения полиморфизма (100%) на основе количества зимограмм, относительного фронта () и оптической интенсивности, в то время как изофермент эстеразы вызывал значение полиморфизма 83,33%. Аминокислоты были проанализированы с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии, которая выявила присутствие 17 аминокислот с различным содержанием от 22,65% до 28,09%. RAPD показал, что 78 амплифицированных продуктов ДНК имеют высокую ценность полиморфизма (95.08%) на основе количества полос с переменным размером от 120 до 992 пар оснований и интенсивностью полосы. Кометный анализ зафиксировал самую высокую степень повреждения ядерной ДНК в виде процентной доли хвостовой ДНК (2,38%) и единицы момента хвоста (5,36) при воздействии КНЧ ядер кукурузы в течение 5 дней. В текущем исследовании сделан вывод о том, что более длительные периоды воздействия СНЧ вызывают генотоксический стресс для макромолекул клеток кукурузы, и используемые биомаркеры должны быть увеличены для надежных оценок генотоксичности после воздействия стрессоров СНЧ на хозяйственные растения.

1. Введение

Растения уникальны своей способностью служить in situ в качестве мониторов генотоксинов окружающей среды, которые вызывают повреждение ДНК и вызывают генотоксический стресс, который может снизить стабильность генома растений, рост и продуктивность [1]. Кукуруза или кукуруза ( Zea mays ) — это растение, принадлежащее к семейству злаков ( Poaceae ), и одна из самых важных зерновых культур во всем мире как питательное вещество для человека, основной элемент кормов для животных и сырье для производства многих промышленные товары [2].Кукуруза является самым старым растением, имеющим полностью сформированную генную карту с основным геномом, состоящим из 10 хромосом, и является отличным растением для обнаружения генотоксинов, мутагенных и кластогенных веществ в окружающей среде [3].

В результате развития индустриализации и технологий в окружающей среде живых растений появилось все больше искусственных электрических полей (ELF), которые производятся повсюду из многочисленных источников, включая близлежащие высоковольтные линии электропередачи, первичные и вторичные. воздушные распределительные сети и система электрического заземления [4].СНЧ — это один из видов стресса, который может вызвать повышенный риск нарушений функций биологических систем, таких как морфология, раскручивающаяся иммунная защита и регуляция клеточного деления [5]. Конечный эффект СНЧ на количество цветковых растений зависел от напряжения и времени экспонирования тканей, а также от полярности электрического поля [6]. В исследовании [7] упоминалось, что электрическое поле чрезвычайно низкой частоты индуцирует электрические потенциалы и возникающие в результате токи в водной среде, окружающей живые клетки, что приводит к различным физиологическим и биохимическим реакциям.В исследовании [8] оценивалось влияние напряженности электрического поля и времени воздействия на некоторые физиологические свойства зерна кукурузы. В исследовании [9] сделан вывод о том, что электрический ток, направленный на клетки растений, может увеличить емкость некоторых ферментов, связанных с генами, уже находящимися внутри ядра. Результаты [10] показали, что электростатические поля определенной интенсивности могут увеличивать содержание свободных радикалов в клетках растений.

Это важно для выявления генотоксичности и мутагенного потенциала различных типов экологического стресса, таких как СНЧ, на сельскохозяйственных культурах, чтобы понять их биологические последствия и их молекулярное действие на белок и ДНК растительной клетки путем введения биохимических, молекулярных и молекулярных цитогенетические анализы.Биохимические анализы относятся к маркерам на основе белков, таким как неферментативный белок (запасные белки), ферментные белки (изоферменты, которые являются одними из наиболее часто используемых белковых маркеров) и аминокислотный состав [11]; эти маркеры обнаруживают кодирующие области и вариации на уровне генного продукта.

Белки являются первичными генными продуктами активных структурных генов; их размер и аминокислотная последовательность являются прямым результатом нуклеотидных последовательностей генов; следовательно, любые наблюдаемые вариации в белковых системах, вызванные любым мутагеном, считаются зеркалом генетических вариаций [12].Вариации в кодирующих последовательностях ДНК часто вызывают изменение первичной конформации белков. Определение молекулярной массы (MW) белка с помощью электрофореза в полиакриламидном геле (PAGE) в присутствии додецилсульфата натрия (SDS) — широко используемый метод в биомедицинских исследованиях; [13] пришли к выводу, что электрофорез (SDS-PAGE) белков может быть экономично использован для оценки генетической изменчивости и взаимосвязи в зародышевой плазме, а также для дифференциации мутантов от их родительских генотипов.В некоторых исследованиях использовали SDS-PAGE для обнаружения изменений белковых профилей, возникающих при воздействии электрического поля [5, 14].

Изозимы — это прямые генные продукты, которые демонстрируют различия в генах, кодирующих белки, и возникают из нескольких локусов генов, кодирующих структурно различные полипептидные цепи. Различные белки, составляющие набор изоферментов, могут катализировать одну и ту же реакцию, но отличаются молекулярной массой, их кинетикой, сродством к субстрату, числом субъединиц и аминокислотными последовательностями, электрическим зарядом или электрофоретической подвижностью [11, 15].Варианты белков в изоферментном анализе разделяют химически с помощью неденатурирующего электрофореза в нативном полиакриламидном геле (Native PAGE), что приводит к различным образцам полос (зимограмм) и электрофоретической подвижности, которые визуализируются с помощью смеси для окрашивания, специфичной для ферментов, которая включает субстрат, кофактор и окисленную соль [ 11]. Изоферментный анализ — это мощный биохимический метод, имеющий множество применений для определения мутагенного потенциала растительной клетки [15, 16].

В последнее время успехи в молекулярной биологии привели к разработке ряда селективных и чувствительных анализов для обнаружения вариаций на уровне ДНК, и различия могут быть четко показаны при сравнении отпечатков пальцев ДНК от людей, подвергшихся и / или не подвергавшихся генотоксическому воздействию. агенты [17].Молекулярные анализы, связанные с молекулярными методами на основе ДНК, такими как случайная амплифицированная полиморфная ДНК (RAPD), являются очень чувствительным методом скрининга полиморфизмов нуклеотидных последовательностей, которые случайным образом распределены по всему геному, как в кодирующей, так и в некодирующей областях, а также в повторяющейся или единственной копии ( уникальные) последовательности [18]. Метод RAPD-PCR успешно применялся для обнаружения повреждений ДНК и мутаций у некоторых видов растений, вызванных различными типами генотоксичных агентов [19, 20].

В последние годы новый молекулярно-цитогенетический анализ, метод кометного или одноклеточного гель-электрофореза (SCGE), теоретически может быть применен к любому типу эукариотических клеток, включая клетки растений, для обнаружения повреждений ДНК, вызванных генотоксическими агентами [1 ].Основным принципом этого анализа является определение разрывов ДНК путем измерения повреждений ДНК, которые количественно оцениваются долей ДНК, которая мигрирует из ядер к аноду, когда отдельные клетки или изолированные ядра внедряются в электрофорез в одноклеточном агарозном геле (комета проба) [21]. После электрофореза поврежденное ядро ​​принимает вид «кометоподобной» формы (с головой, ядерной областью и хвостом, содержащим фрагменты ДНК, мигрирующие из ядра) [21].

Цель данного исследования — оценить возможное влияние напряженности электрического поля и времени экспонирования на проростки Zea mays на уровни биохимических анализов белков с помощью SDS-PAGE, изоферментов, аминокислотного состава и на уровни ДНК. повреждение с помощью RAPD-PCR и анализа комет.

2. Материалы и методы

2.1. Растительный материал и прорастание

Зерна кукурузы (гибрид номер 323 из отдела агрономических исследований, Институт полевых культур, Центр сельскохозяйственных исследований, Гиза, Египет) были использованы в качестве растительного материала в этом исследовании.Зерна были проверены на жизнеспособность и однородность размера и разделены на две группы (A и B). 50 зерен каждой группы стерилизовали и проращивали до семидневных проростков в глиняном горшке диаметром 60 см, содержащем почву, полученную с сельскохозяйственных угодий. Сеянцы группы (A) подвергаются воздействию системы воздействия электрического поля, в то время как саженцы группы (B) выдерживают без воздействия (образцы без воздействия).

2.2. Воздействие электрического поля (ELF)

В лаборатории сеянцы кукурузы группы (A) подвергались воздействию переменного электрического поля с частотой 50 Гц и напряжением 6 кВ / м, создаваемого между двумя параллельными алюминиевыми электродами размером 60 × 50 × 2. см, закрепленные горизонтально сверху и снизу всходов на 1, 3 и 5 дней.Электрическое поле создавалось непосредственно от высоковольтного установочного трансформатора 50 Гц, изготовленного «Центром технического обслуживания научного и электронного оборудования факультета естественных наук Каирского университета». Сеянцы кукурузы, подвергшиеся воздействию СНЧ в течение 1, 3 и 5 дней, называются тремя обработками (T ₁ , T ₃ и T ₅ ), а сеянцы группы (B), которые не подвергались воздействию электрического поля, называются в качестве нулевого обращения (Т ₀ ). Десять проростков подвергшихся и необлученных проростков были собраны и тщательно очищены пресной водой, а затем дистиллированной водой для количественного удаления любых посторонних частиц, а затем высушены на воздухе до полного высыхания, а затем подвергнуты биохимическому и молекулярному анализу.

2.3. Биохимический анализ с использованием SDS-PAGE

Высушенные листья экспонированных и необлученных проростков кукурузы использовали для SDS-PAGE, изоферментов и аминокислотного анализа.

2.3.1. Приготовление листового порошка и обезжиренного препарата

Высушенные листья подвергнутых воздействию ELF и необлученных проростков кукурузы измельчали ​​до порошка листьев и обезжиривали в соответствии с методами, описанными в [22].

2.3.2. Экстракция белков и анализ SDS-PAGE

Используемая методика экстракции белков была аналогична методике экстракции, описанной в [23].Буфер для образца добавляли к 0,2 г муки из семян в качестве экстракционной жидкости и тщательно перемешивали в пробирке Эппендорфа встряхиванием. Буфер для экстракции содержал следующие компоненты (конечная концентрация): 0,5 М трис-HCl, pH 6,8, 2,5% SDS, 5% мочевина и 5% 2-меркаптоэтанол. Перед центрифугированием при 10 000 g в течение 5 мин при 4 ° C буфер для образцов кипятили 5 мин. SDS-PAGE выполняли стандартным методом на геле с вертикальной пластиной. Бромфеноловый синий был добавлен к супернатанту в качестве отслеживающего красителя, чтобы наблюдать за перемещением белков в геле.Профилирование белков в образцах выполняли с использованием SDSPAGE, как описано в [24]. Белки семян анализировали с помощью SDS-PAGE на 10% полиакриламидном геле. После электрофореза белковые полосы визуализировали путем окрашивания кумасси бриллиантовым синим G-250. Белки-маркеры (Fermentas) использовали в качестве ссылок. Полосы, полученные на электрофореграмме, оценивали, и их молекулярные массы сравнивали со стандартным белковым маркером Pharmacia.

2.3.3. Визуализация белков и анализ данных

Фотографии геля и документация выполнялись с использованием системы документации гелей Bio-Rad.Количество полос, выявленных на каждой полосе геля, подсчитывали и сравнивали с помощью программного обеспечения Gel Pro-Analyzer. Количественные вариации количества полос и концентрации оценивали с помощью видеоденситометра Bio-Rad, Model Gel Doc 2000. Что касается вариаций в структуре полосатости белков, электрофореграммы каждого экспонированного и необлученного образца оценивали на наличие или отсутствие полос.

2.4. Биохимический анализ аминокислотного состава с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ)

Свободные аминокислоты (АК) экстрагировали из тонкодисперсных порошков высушенных листьев для каждого времени воздействия, как описано в [25] с некоторыми изменениями.Аминокислотные анализы выполняли с помощью ВЭЖХ после гидролиза образцов 6 н. HCl при 110 ° C в вакууме в течение 24 ч на аминокислотном анализаторе (аминокислотный анализатор Applied Biosystems 421, Фостер-Сити, Калифорния, США), как описано в [26]. Результаты анализа выражали как содержание азота (N) в образце: г / 100 г сырого протеина (N × 6,25). Качество аминокислотного состава было проверено с использованием индекса незаменимых аминокислот (EAAI), а аминокислоты были количественно определены путем сравнения площади пика с соответствующими стандартными растворами аминокислот с использованием программы Spectra Physics Data System (Санта-Клара, Калифорния, США).

2.5. Биохимический анализ изоферментов

2.5.1. Экстракция, метод PAGE и методы окрашивания изоферментов

В этом эксперименте использовались четыре изофермента: лейцино-аминопептидаза (LAP), эстераза (EST), пероксидаза (PER) и каталаза (CAT). Высушенные листья подвергнутых воздействию ELF и необлученных проростков кукурузы отдельно измельчали ​​и обезжиривали в соответствии с методами, описанными в [22]. Приблизительно 0,4 г порошкообразных семян измельчали ​​с промытым кислотой песком и 400 мл буфера для экстракции.Буфер для экстракции состоял из 0,1 М трис-HCl (pH 7,5), содержащего 20% сахарозы, как описано в [27]. Затем образцы центрифугировали при 15000 g в течение 15 мин при 4 ° C; супернатанты собирали и использовали непосредственно для изоферментных анализов в отдельном сосуде. Каждый образец подвергали вертикальному электрофорезу в полиакриламидном геле (4,5% штабелирования, 9% разделяющего геля) с использованием мини-гелевого аппарата в трис-глициновом буфере (pH 8,3), как описано в [27]. Визуализация активности фермента после электрофореза была достигнута путем гистохимического окрашивания гелей.Гели окрашивали на LAP, EST, PER и (CAT) отдельно красителями со специфической активностью, как описано в [28–31] соответственно. Гели фотографировали с использованием системы документации гелей Vilber Lourmat.

2.5.2. Оценка геля и идентификация зимограммы

Следуя [32], были записаны полосы изоферментов на основе числа, относительных значений фронта () зимограмм при гель-электрофорезе и их оптической интенсивности. Значение каждой соответствующей полосы на схематических образцах изоферментов определяли для обеспечения точного сравнения различных воздействий электрического поля на проростки кукурузы.Данные оценивались как наличие или отсутствие на зимограмме уникального рисунка.

2.6. Обнаружение повреждений ДНК по методу RAPD-PCR

2.6.1. Выделение геномной ДНК

Геномную ДНК из высушенных листьев ELF подвергнутых воздействию и необлученных проростков кукурузы экстрагировали с использованием метода гексадецилтриметиламмония бромида, как описано в [33].

2.6.2. Качественный и количественный анализ экстрагированной ДНК.

Выход ДНК

измеряли с использованием спектрофотометра в УФ-видимом диапазоне (PerkinElmer, Waltham, MA, USA) при 260 нм.Чистоту ДНК определяли путем расчета коэффициента поглощения при A260 / 280 нм. Загрязнение полисахаридами оценивали путем расчета коэффициента поглощения при A260 / 230 нм [34]. Для оценки качества и урожайности электрофорез проводился для всех образцов ДНК на 0,8% агарозных гелях, окрашенных бромидом этидия; полосы наблюдали с использованием системы гель-документации (Alpha Innotech, Сан-Леандро, Калифорния, США) и сравнивали с известным стандартным образцом лямбда-маркера ДНК.

2.6.3.ПЦР-амплификация с использованием случайных праймеров RAPD

Реакционная смесь для ПЦР содержала 2,5 мкл л 10-кратного буфера с 15 мМ MgCl ₂ (Fermentas, Vinius, Литва), с 0,25 мМ каждого dNTP (Sigma, Сент-Луис, Миссури, USA), 0,3 праймера мкМ M, 0,5 ед. ДНК-полимеразы Taq (Sigma) и 50 нг матричной ДНК. Реакцию ПЦР проводили в приборе Palm Cycler (Corbett Research), используя следующий метод: начальная денатурация 4 мин при 95 ° C, затем 40 циклов по 1 мин при 95 ° C, 1 мин при 38 ° C и 2 мин. при 72 ° C с окончательным удлинением при 72 ° C в течение 10 мин и температуре выдержки 4 ° C.В общей сложности 20 случайных олигонуклеотидных праймеров ДНК (10-мерные) независимо использовали в реакциях ПЦР (Университет Британской Колумбии, Канада) согласно [35] с некоторыми модификациями. Только 5 праймеров (P-02, 06, 08, 10 и 14) успешно генерировали воспроизводимые продукты амплификации ДНК. Для амплификации ДНК ПЦР проводилась в течение 35 циклов, которые состояли из стадии денатурации (1 мин при 95 ° C), стадии отжига (1 мин при 35 ° C) и стадии элонгации (2 мин при 72 ° C). После 34 циклов был добавлен последний период продления (5 мин при 72 ° C).Продукты амплификации подвергали электрофорезу в 1,5% агарозном геле (Sigma) в буфере ТАЕ (0,04 М трис-ацетат, 1 мМ EDTA, pH 8). Гель прогоняли при постоянном напряжении 100 В в течение 1 ч. Гели окрашивали бромистым этидием 0,2 мкл г / мл в течение 15 мин. Продукты ПЦР визуализировали под трансиллюминатором в УФ-свете. ДНК-лестницу из 100 пар оснований (Gibco-BRL, Гранд-Айленд, Нью-Йорк, США) загружали в первую дорожку каждого геля для оценки размеров полос. Гели фотографировали в УФ-свете с использованием системы документирования гелей (Bio-Rad, Hercules, CA, USA).

2.6.4. Подсчет баллов и анализ данных

После разделения продуктов ПЦР с помощью электрофореза в агарозном геле гели визуализировали с помощью системы визуализации Photo Print (Vilber Lourmat, Франция). Количественные вариации количества и размеров полос, а также их оптической интенсивности анализировали с помощью программного обеспечения Bio-One D ++ (Vilber Lourmat, Франция). Полосы RAPD оценивали как наличие или отсутствие полос ДНК.

2.7. Выявление повреждений ДНК на основе метода электрофореза в геле одиночных клеток (анализ комет)

2.7.1. Выделение ядер

Суспензию ядер использовали в анализе щелочного гель-электрофореза отдельных клеток, как описано в [36]. Высушенные листья ELF, экспонированные и необлученные проростки кукурузы, помещали в небольшую чашку Петри, содержащую 200 мкл л холодного 400 мМ трис-HCl буфера, pH 7,5 (на льду). Используя лезвие бритвы, лист аккуратно разрезали на «бахрому» для высвобождения ядер в буфер при желтом свете. Каждое предметное стекло, предварительно покрытое 1% агарозой с нормальной точкой плавления (NMP) и высушенное, было покрыто смесью из 55 мкл л ядерной суспензии и 55 мкл л агарозы с низкой температурой плавления (LMP) (1%, приготовленной с фосфатом забуференный физиологический раствор) при 40 ° C и сняли крышку.Предметное стекло помещали на лед не менее чем на 5 мин, и покровное стекло удаляли. Затем на предметное стекло помещали 110 мкл л агарозы LMP (0,5%) и снова устанавливали покровное стекло. После 5 мин на льду покровное стекло было снято.

2.7.2. Гель-электрофорез отдельных клеток (SCGE)

Слайды SCGE были приготовлены, как описано в [36]. Предметные стекла с ядрами растительных клеток помещали в горизонтальный резервуар для гель-электрофореза, содержащий свежеприготовленный холодный буфер для электрофореза (300 мМ NaOH, 1 мМ ЭДТА), и инкубировали в течение 15 мин.Электрофорез проводили при 16 В, 300 мА в течение 30 мин при 4 ° C. Затем гели нейтрализовали трехкратной промывкой в ​​400 мМ трис-HCl, pH 7,5 и окрашивали бромидом этидия (20 мкл г / мл) в течение 5 мин. После окрашивания гели погружали в ледяную дистиллированную воду и немедленно анализировали.

2.7.3. Программное обеспечение для визуализации и анализа

На каждом слайде степень повреждения ДНК 50 случайно выбранных клеток была проанализирована и количественно оценена с помощью визуальной оценки или с использованием флуоресцентного микроскопа с фильтром возбуждения 546 нм и барьерным фильтром 590 нм с использованием компьютерного анализа изображений система (Комет Версия 3.1. Кинетическая визуализация, Ливерпуль, Великобритания). Процент ядер с хвостами, относительная длина хвоста, ДНК хвоста (TD%, относительный процент ДНК в хвосте кометы) и момент хвоста (TM, интегрированное значение плотности, умноженное на расстояние миграции) были использованы в качестве параметров повреждения ДНК.

3. Результаты

3.1. Анализ SDS-PAGE

Образцы электрофоретических полос белков в листьях кукурузы, подвергнутых воздействию ELF и не подвергнутых воздействию, с использованием SDS-PAGE продемонстрировали отличительные количественные и качественные изменения по сравнению с необработанными (T ₀ ), как показано в таблице 1 и на рисунке 1.Эти белковые изменения основаны на изменениях молекулярных масс (MW) полипептидов, интенсивности полос, фракционировании некоторых полос, появлении новых полос (уникальные полосы) и исчезновении некоторых полос (полиморфные полосы). Анализ SDS-PAGE выявил всего 46 полос полипептидов с различной интенсивностью полос и MW, которые находились в диапазоне от 186,20 до 36,00 кДа. Из них 22 полосы были полиморфными с полиморфизмом 84,62% ​​(16 полос были уникальными со значением 34,04%; 6 полос были неуникальными со значением 12.77%) и 4 полосы были мономорфными полосами со значением 34,04%. Это также привело к значительному значению полиморфизма, достигающему 84,62%. SDS-PAGE сгенерировал 8 уникальных полос при обработке электрическим полем через 5 дней (T ₅ ) с MW (180,15, 155,00, 131,38, 118,79, 75,55, 62,91, 60,91 и 36,00 кДа) по сравнению с обработкой без воздействия (T ₀ ), в котором зарегистрировано 5 уникальных полос с MW (146,31, 89,06, 80,16, 69,27 и 66,66 кДа). Он также сгенерировал 2 уникальных диапазона при обработке электрического поля (T ₁ и T ₃ ) с MW (151.27, 63,45 кДа для T ₁ и 64,77, 61,23 кДа для T ₃ ). Эти уникальные полосы могут использоваться в качестве маркеров протеиновых изменений при этих процедурах. Максимальное и минимальное количество полос (15 полос со значением 31,92% и 9 полос со значением 19,15% соответственно) было обнаружено при обработке ELF (T ₅ и T ₁ соответственно) по сравнению с 12 полосами со значением 25,53% при необлученном лечении (Т ₀ ).

Диэлектрические свойства тканей тела: главная страница

Диэлектрические свойства тканей тела: главная страница

Обзор

Необходимость обширных данных о диэлектрических свойствах
человеческие ткани часто и сильно ощущаются учеными и
исследователи, участвующие во взаимодействии электромагнитных (ЭМ)
поля и биологические системы.
Численная дозиметрия, например, (дисциплина, посвященная
рассчитать с помощью численных алгоритмов плотности тока
и удельные скорости поглощения (SAR) в тканях и органах
лиц, подвергающихся воздействию электромагнитных полей) имеет дело с оцифрованными 2D или
3D модели человека, каждый элемент которого (пиксель в 2D и воксель в
3D-модели) должны быть признаны составленными из заданного,
хорошо определенная ткань и, следовательно, должна иметь уникальный диэлектрический
свойства, состоящие из пары значений, одно для относительного
диэлектрическая проницаемость и одна для электропроводность
на каждой интересующей частоте.
Это приложение предназначено для расчета диэлектрических свойств.
тканей человеческого тела в диапазоне частот от 10 Гц до 100 ГГц
используя параметрическую модель и значения параметров, разработанные
К.Габриэль и его коллеги (см. Авторы и
Ссылки ниже).

Он основан на подходе клиент-сервер.

Сервер Программа работает в фоновом режиме в центральной системе и
отвечает за управление базой данных параметров (14
параметров для каждой определенной ткани) и для расчета
диэлектрические свойства запрашиваемых тканей на требуемых частотах.Эти свойства включают относительную диэлектрическую проницаемость, электрическую
проводимость и несколько важных производных величин: тангенс угла потерь,
длина волны и глубина проникновения или глубина кожи .

Клиент Программа выполняется пользователем в удаленной системе
подключены к серверу через локальную или глобальную сеть, поддерживающую
Протокол TCP / IP; клиентская программа реализует пользовательский интерфейс и
переводит запросы пользователей в команды для сервера; это также должно иметь дело
с приемом и отображением запрашиваемых данных.
Основное преимущество клиент-серверного подхода состоит в том, что
централизованное управление параметрами тканей, позволяющее
новые ткани должны быть определены или значения параметров должны быть изменены
без необходимости распространять программное обеспечение среди пользователей.
Пользователи, со своей стороны, также избавляются от необходимости внедрять
код для расчета диэлектрических свойств из
значения параметров.

Наличие серверной документации
позволяет пользователям, которые в этом нуждаются и могут себе это позволить, разрабатывать
собственные приложения, посвященные конкретным задачам или платформам.
Обратной стороной медали, очевидно, является необходимость соединения TCP / IP между
клиент и сервер.

Приложения

• Текстовый режим, он-лайн Интернет
  приложения
• Текстовый режим Автономные приложения Win32
  
  Разработано несколько клиентских приложений Win32
  продемонстрировать дистанционный расчет
  диэлектрические свойства тканей. Пожалуйста, не стесняйтесь
  скачать и сохранить или напрямую выполнить их.Для чего
  касается исходного кода, свяжитесь со мной, если
  ты думаешь, это может тебе помочь.
  • Все ткани — одночастотный
    
    Для расчета диэлектрических свойств
    все ткани, определенные на сервере, с единой частотой.
  • Single Tissue — Одночастотный
    
    Для расчета диэлектрических свойств
    единственная ткань на единственной частоте.
  • Одинарная ткань — полная длина
    
    Для расчета диэлектрических свойств
    отдельная ткань во всем диапазоне частот, управляемая
    сервер (этот диапазон составляет от 10 Гц до 100 ГГц за 10 десятилетий,
    с 5 начисленными баллами за каждую декаду).

Кредиты

Это заявление было подготовлено в IFAC-CNR (ex IROE-CNR)
как побочный проект среди направлений деятельности исследовательского направления
посвящен Защита от воздействия низких частот,
радиочастотные и микроволновые электромагнитные поля .
Это было бы невозможно без огромной работы К.Габриэля.
и коллеги с базы ВВС Брукс (США), которые разработали
параметрическая модель для расчета диэлектрических свойств
тканей тела , которые мы используем здесь (см.
ниже).
В IFAC-CNR в проекте приняли участие:

Даниэле
Андреукчетти

Разработка и управление проектами; математическая подготовка;
параметрическая обработка данных; Кодирование HTML, PHP и C / C ++.

Роберто Фосси и

Катерина
Петруччи

Исследование и критический обзор библиографических данных по
диэлектрические свойства тканей организма.

Этот веб-сайт и результаты его анализа могут свободно использоваться для
в научных целях и для любого другого использования, разрешенного законом.Те, кто
использовать этот сайт, упоминать его в своих публикациях как
следует:

• Д. Андреуччетти, Р. Фосси и К. Петруччи: Интернет
  ресурс для расчета диэлектрических свойств тела
  тканей в диапазоне частот 10 Гц — 100 ГГц . IFAC-CNR,
  Флоренция (Италия), 1997 г. По данным К. Габриэля.
  и другие. в 1996 году. [Интернет]. Имеется в наличии:
  http://niremf.ifac.cnr.it/tissprop/

Ссылки

Международный

• К.S.Cole и R.H.Cole: Дисперсия и абсорбция в
  диэлектрики: I. Характеристики переменного тока. , г.
  Журнал химической физики, апрель 1941 г., стр. 341-351.
• К. Габриэль и С. Габриэль: Компиляция диэлектрика
  Свойства тканей тела на радиочастотах и ​​микроволновых частотах ,
  
  Интернет-документ; URL:

  http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a305826.pdf
  (авторизованное зеркало в
  http: // niremf.ifac.cnr.it/docs/DIELECTRIC/home.html). Смотрите, в
  в частности, Приложение C: моделирование данных (авторизованное зеркало здесь).

• C.Gabriel: Подборка диэлектрических свойств тела
  ткани на радиочастотах и ​​микроволновых частотах , отчет N.AL/OE-TR-
  1996-0037, Управление гигиены труда и окружающей среды,
  Отделение радиочастотного излучения, база ВВС Брукс,
  Техас (США), июнь 1996 г.
• К.Габриэль, С.Габриэль и Э.Corthout: Диэлектрик
  свойства биологических тканей: I. Литературный обзор , г.
  Phys. Med. Биол. 41 (1996), 2231-2249.
• С.Габриэль, Р.В. Лау и К.Габриэль: Диэлектрические свойства
  биологических тканей: II. Измерения в частотном диапазоне
  От 10 Гц до 20 ГГц , Phys. Med. Биол. 41 (1996), 2251-2269.
• С.Габриэль, Р.В. Лау и К.Габриэль: Диэлектрические свойства
  биологических тканей: III.Параметрические модели для
  диэлектрический спектр тканей , Phys. Med. Биол. 41 (1996),
  2271-2293.

на итальянском языке

• D.Andreuccetti e R.Fossi: Proprietà dielettriche dei tessuti
  умани: определения, параметрические модели, коды кальколо ,
  Отчет N.TR/ICEMM/13.00, IFAC-CNR, Firenze (I), settembre 2000.
  
  Документ доступен онлайн для всех индийских:

  http: //niremf.ifac.cnr.it/tissprop/document/tissprop.pdf

Преимущества обработанных пищевых продуктов: (EUFIC)

Последнее обновление: 1 июня 2010 г.

1. Введение и определения

Все мы обрабатываем пищу каждый день, когда готовим еду для себя или своей семьи, и практически все продукты проходят определенную обработку, прежде чем они будут готовы к употреблению.Некоторые продукты даже опасны, если их есть без надлежащей обработки. Самое основное определение обработки пищевых продуктов — это «множество операций, с помощью которых сырые пищевые продукты становятся пригодными для потребления, приготовления или хранения». Пищевая промышленность включает в себя любые действия, которые изменяют или превращают сырые растительные или животные материалы в безопасные, съедобные и более приятные на вкус пищевые продукты. В крупномасштабном производстве пищевых продуктов переработка включает применение научных и технологических принципов для сохранения пищевых продуктов путем замедления или остановки естественных процессов разложения.Это также позволяет предсказуемым и контролируемым образом изменять пищевые качества продуктов. Пищевая промышленность также использует творческий потенциал переработчика для преобразования основного сырья в ряд вкусных привлекательных продуктов, которые обеспечивают интересное разнообразие в диетах потребителей. Без обработки пищевых продуктов было бы невозможно удовлетворить потребности современного городского населения, а выбор продуктов питания был бы ограничен сезонностью.

Термин «обработанные пищевые продукты» многие используют с определенным пренебрежением, предполагая, что обработанные пищевые продукты в некотором роде уступают своим необработанным аналогам.Однако важно помнить, что обработка пищевых продуктов использовалась на протяжении веков для того, чтобы сохранить продукты или просто сделать их съедобными. Фактически, переработка охватывает всю пищевую цепочку от сбора урожая на ферме до различных форм кулинарного приготовления в домашних условиях, и это значительно облегчает обеспечение безопасными продуктами питания населения во всем мире.

Обработка пищевых продуктов может привести к повышению или ухудшению питательной ценности пищевых продуктов, иногда одновременно, и может помочь сохранить питательные вещества, которые в противном случае были бы потеряны при хранении.Например, шоковая заморозка овощей вскоре после сбора урожая замедляет потерю чувствительных питательных веществ. Сырые бобы несъедобны, и простой процесс нагревания (например, кипячения) делает их съедобными, уничтожая или инактивируя определенные антипитательные факторы, которые они содержат. Процесс варки овощей действительно приводит к потере витамина С, но он также может высвобождать некоторые полезные биоактивные соединения, такие как бета-каротин в моркови, которые в противном случае были бы менее доступны во время пищеварения, поскольку нагревание разрушает стенки растительных клеток.

На протяжении веков ингредиенты выполняли полезные функции в различных продуктах питания. Наши предки использовали соль для консервирования мяса и рыбы, добавляли травы и специи для улучшения вкуса продуктов, консервированные фрукты с сахаром и маринованные овощи в растворе уксуса. Сегодня потребители требуют и пользуются питательными, безопасными, удобными и разнообразными продуктами питания. Это возможно благодаря методам обработки пищевых продуктов (например, пищевым добавкам и достижениям в области технологий). Пищевые добавки добавляются с определенной целью, будь то обеспечение безопасности пищевых продуктов, повышение питательной ценности или улучшение качества пищевых продуктов.Они играют важную роль в сохранении свежести, безопасности, вкуса, внешнего вида и текстуры продуктов. Например, антиоксиданты предотвращают прогорклость жиров и масел, а эмульгаторы предотвращают разделение арахисового масла на твердую и жидкую фракции. Пищевые добавки дольше защищают хлеб от плесени и позволяют фруктовому джему «застывать», чтобы его можно было намазывать на хлеб.

2. История

Люди веками перерабатывали пищу (см. Таблицу 1). Самые старые традиционные методы включали в себя сушку на солнце, консервирование мяса и рыбы с солью или фруктов с сахаром (то, что мы теперь называем вареньем).Все они работают исходя из того, что уменьшение наличия воды в продукте увеличивает срок его хранения. Совсем недавно технологические инновации в переработке превратили наши продукты питания в богатый ассортимент, который сегодня доступен в супермаркетах. Кроме того, пищевая промышленность позволяет производителям производить продукты с улучшенным питанием («функциональные пищевые продукты») с добавлением ингредиентов, которые обеспечивают определенные преимущества для здоровья помимо основного питания.

2.1 История консервирования

Консервирование возникло в начале 19, ^, века, когда войска Наполеона столкнулись с серьезной нехваткой продовольствия.В 1800 году Наполеон Бонапарт предложил награду в размере 12 000 франков каждому, кто сможет разработать практический метод сохранения продуктов питания для армий на марше; широко распространено мнение, что он сказал: «Армия идет на живот». После долгих лет экспериментов Николас Апперт представил свое изобретение запечатывания продуктов в стеклянных банках и их приготовления и выиграл приз в 1810 году. В следующем году Апперт опубликовал «Искусство сохранения животных» («Искусство сохранения животных»). and Vegetable Substances), которая стала первой в своем роде поваренной книгой по современным методам консервирования продуктов питания.Также в 1810 году англичанин Питер Дюран применил процесс Апперта, используя различные сосуды из стекла, керамики, олова или других металлов, и получил первый патент на консервирование от короля Георга III. Это можно считать происхождением современной консервной банки.

2.2 История заморозки

Современная индустрия замороженных продуктов была основана Кларенсом Бердси в Америке в 1925 году. Он торговал мехом в Лабрадоре и заметил, что филе рыбы, оставленное туземцами для быстрой заморозки в арктических зимах, сохраняет вкус и текстуру свежей рыбы лучше, чем рыба, замороженная при более умеренных температурах в другое время года.Ключом к открытию Бёрдси была важность скорости замораживания, и он первым изобрел промышленное оборудование для быстрой заморозки продуктов. Сегодня мы знаем, что в сочетании с соответствующей обработкой перед замораживанием это быстрое замораживание может обеспечить отличное сохранение пищевой ценности для широкого спектра пищевых продуктов.

Таблица 1. Хронологическое развитие технологий пищевой промышленности

3.Основные преимущества обработанных пищевых продуктов

3.1 Вкусовые качества и сенсорные улучшения

Практически все пищевые продукты перед употреблением проходят определенную обработку. В простейшем случае это может быть очистка банана от кожуры или варка картофеля. Однако для некоторых продуктов, таких как пшеница, требуется довольно тщательная обработка, прежде чем они станут вкусными. Сначала уборка зерна, затем удаление шелухи, стеблей, грязи и мусора. Очищенное зерно обычно варят или измельчают в муку, а затем из него часто превращают другой продукт, такой как хлеб или макароны.

Органолептическое (сенсорное) качество некоторых пищевых продуктов напрямую зависит от технологии обработки. Например, запеченные бобы приобретают кремовую консистенцию в результате тепловой обработки во время консервирования. Экструдированные и воздушные продукты, такие как сухие завтраки или чипсы, было бы практически невозможно производить без крупномасштабного современного оборудования для пищевой промышленности.

3,2 Консервированные и улучшенные питательные свойства

Обработка, такая как замораживание, сохраняет питательные вещества, которые естественным образом присутствуют в пищевых продуктах.Другие процессы, такие как приготовление пищи, иногда могут улучшить пищевую ценность, делая питательные вещества более доступными. Например, приготовление и консервирование помидоров для приготовления томатной пасты или соуса делает биоактивное соединение ликопин более доступным для организма. При аккуратной обработке при переработке какао и шоколада сохраняется уровень флавоноидов, таких как эпикатехин и катехины, но их содержание может быть уменьшено при плохих условиях обработки. Ликопин и флавоноиды обладают антиоксидантными свойствами, которые, согласно некоторым исследованиям, способствуют поддержанию здоровья сердца и могут снизить риск некоторых видов рака.

Исследователи в настоящее время изучают изменение усвояемости питательных веществ посредством обработки пищевых продуктов для создания продуктов с повышенной доступностью питательных веществ. Например, похоже, что гомогенизация молока может уменьшить размер капель жира, казеинов и некоторых сывороточных белков. Похоже, что это приводит к лучшей усвояемости, чем необработанное молоко. Ранние исследования показывают, что манипуляции со структурами триациглицерина (вилкообразного основного скелета жиров) также могут влиять на перевариваемость жиров, тем самым изменяя их влияние на риск сердечно-сосудистых заболеваний после приема внутрь.

3.3 Безопасность

Многие методы обработки обеспечивают безопасность пищевых продуктов за счет уменьшения количества вредных бактерий, которые могут вызывать заболевания (например, пастеризация молока). Сушка, маринование и копчение снижают активность воды (т.е. воду, доступную для роста бактерий) и изменяют pH пищевых продуктов, тем самым ограничивая рост патогенных и вызывающих порчу микроорганизмов и замедляя ферментативные реакции. Другие методы, такие как консервирование, пастеризация и ультравысокая температура (УВТ), уничтожают бактерии посредством термической обработки.

Еще одно преимущество обработки — уничтожение антипитательных факторов. Например, приготовление пищи разрушает ингибиторы протеазы, такие как ингибиторы трипсина, содержащиеся в горохе, фасоли или картофеле. Ингибиторы трипсина представляют собой небольшие глобулярные белки, которые подавляют действие пищеварительных ферментов человека трипсина и химотрипсина, необходимых для расщепления пищевых белков. Если они присутствуют в пищевых продуктах, они могут снизить пищевую ценность пищи, и в исследованиях на животных было показано, что в высоких дозах они токсичны, а некоторые исследования на людях показали аналогичные результаты.Продолжительное кипячение также уничтожает вредные лектины, содержащиеся в бобовых, таких как красная фасоль. Лектины заставляют красные кровяные тельца слипаться и, если они не разлагаются до употребления, вызывают тяжелый гастроэнтерит, тошноту и рвоту.

3.4 Сохранение, удобство и выбор

Пищевая промышленность позволяет продлить срок хранения пищевых продуктов (например, скоропортящихся продуктов, таких как мясо, молоко и продукты из них). Применение упаковки в модифицированной атмосфере означает, что фрукты и овощи могут храниться дома дольше, что означает меньшую частоту покупок свежих продуктов и меньшую потерю порчи.Продуманное хранение и упаковка обеспечивают удобство для потребителя.

Пищевая промышленность позволяет нам наслаждаться разнообразным питанием, которое соответствует быстрым темпам и нагрузкам нашего современного общества. Люди все чаще ездят на отдых за границу, поэтому они могут познакомиться с более широким выбором вкусов и стилей продуктов. Люди также меняют то, как они проводят свое время, и многие предпочитают не готовить еду с нуля. Поэтому, чтобы оправдать ожидания потребителей, производители производят изысканные продукты ресторанного качества или из далеких стран, чтобы готовить и наслаждаться ими у себя дома.

В западном мире наши продукты питания преимущественно основаны на пяти основных культурах — рисе, пшенице, кукурузе, овсе и картофеле. Множество характеристик, к которым мы привыкли в наших продуктах, основаны на этих пяти простых основных продуктах в сочетании с современными технологиями обработки пищевых продуктов. Таким образом, можно сказать, что сегодня мы привыкли к разнообразным продуктам питания, приготовленным из узкого ряда видов растений, которые обеспечивают наше питание. Такое преобразование основных продуктов питания в обработанные продукты было бы невозможно без современных пищевых технологий.

3,5 Уменьшение неравенства и проблем в отношении здоровья

Признано, что люди с низким доходом имеют менее разнообразный рацион, что отражается в более низком потреблении питательных веществ и более низком питательном статусе. Обработка, такая как обогащение некоторых продуктов, таких как мука, хлеб и сухие завтраки, уменьшила количество людей в Европе с низким уровнем питательных веществ. Кроме того, сохранение питательных веществ с помощью таких процессов, как замораживание, позволяет тем, у кого нет доступа к такому широкому спектру продуктов, получить лучшее питание из более узкого диапазона доступных им продуктов.

Хронические болезни, такие как болезни сердца, ожирение и диабет, можно частично лечить с помощью диетических стратегий. В ответ на это производители применили методы обработки пищевых продуктов, чтобы предложить потребителям выбор многих продуктов и блюд с низким или обезжиренным содержанием жира. Возможно, самым простым примером этого является производство полужирного молока (также известного как « обезжиренное » или « полужирное »), при котором жир удаляется из продукта во время обработки — сливки снимаются с верхней части молока. после стадии центрифугирования.Также можно уменьшить количество жира в продуктах, добавив воду или другие ингредиенты, чтобы заменить часть жира и снизить энергетическую плотность. Маргарины с пониженным содержанием жира — хороший тому пример. Добавление воды действительно приводит к получению более скоропортящегося продукта, и, следовательно, продукты с пониженным содержанием жира могут содержать дополнительные стабилизаторы и консерванты для восстановления их первоначального срока хранения и стабильности. Помимо продуктов с низким содержанием жира, пищевая промышленность теперь позволяет производить версии многих продуктов с низким содержанием соли, сахара и высоким содержанием клетчатки, что позволяет потребителям выбирать продукты, соответствующие их индивидуальным потребностям здоровья.

4. Различные методы обработки

4,1 Традиционный

4.1.1 Отопление

Температура пищи повышается до уровня, который подавляет рост бактерий, инактивирует ферменты или даже уничтожает жизнеспособные бактерии. Традиционные методы влажного приготовления включают бланширование, кипячение, приготовление на пару и приготовление под давлением. К способам сухого приготовления относятся запекание, жарка и запекание. В более новых технологиях тепло применяется с помощью электромагнитного излучения, например микроволн.

Техника сверхвысоких температур (УВТ) широко используется в пищевой промышленности.Это включает нагревание пищи до ≥135 ° C в течение не менее 1 секунды с последующим быстрым охлаждением для уничтожения всех микроорганизмов.

Пастеризация — это когда пища нагревается минимум до 72 ° C в течение не менее 15 секунд для уничтожения большинства патогенов пищевого происхождения, а затем быстро охлаждается до 5 ° C.

4.1.2 Охлаждение

Температура пищи снижается, чтобы замедлить ее порчу, либо из-за задержки роста бактерий, либо из-за инактивации ферментов с разрушительными эффектами.Традиционные методы охлаждения включают охлаждение при температуре около 5 ° C и замораживание, при котором температура снижается до ниже -18 ° C (даже до -196 ° C в коммерческих морозильных камерах). Чем ниже температура, тем дольше можно безопасно хранить продукты. Однако резкие перепады температуры в течение продолжительных периодов времени могут привести к потере питательных веществ и разрушению целостных структур пищевых продуктов, так что природа и пищевая ценность этой пищи значительно снижаются.

4.1.3 Сушка

При сушке содержание воды в растительной пище снижается до уровня, при котором биологические реакции (например, активность ферментов и рост микробов) подавляются, и, таким образом, снижается вероятность порчи пищи. Сушка может осуществляться в форме сублимационной сушки (например, трав и кофе), распылительной сушки (например, сухого молока), сушки на солнце (например, томатов, абрикосов) или туннельной сушки (например, кусочков овощей).

4.1.4 Соление

Добавление соли в пищу веками использовалось как метод сохранения пищи.Этот метод основан на предположении, что соль снижает активность воды в консервируемых продуктах, что предотвращает рост организмов, вызывающих порчу. В зависимости от типа пищи аналогичный эффект может быть достигнут с сахаром. Также возможно замедлить или остановить рост и убить определенные микроорганизмы, изменив pH пищи (например, добавив кислоты, такие как уксус, при мариновании).

Есть разные способы добавления соли в пищу, но обычно термин «соление» относится к консервированию пищи с помощью сухой соли.Соление в основном используется для консервирования мяса и рыбы. Соль можно добавлять как таковую или втирать в мясо. Соленая рыба (сушеная и соленая треска) и соленое мясо, такое как итальянский прошутто крудо, являются примерами соленых продуктов. Другие методы обработки пищевых продуктов, в которых важную роль играет соль, — это засолка и маринование.

При рассоле пищу помещают в рассол, насыщенный водой или почти насыщенный солью, метод, который был распространенным способом консервирования мяса, рыбы и овощей. Сегодня засаливание продуктов в маринаде — менее подходящий метод консервирования, но он по-прежнему используется для созревания сыров, таких как фета и халлуми.

Маринование часто подразумевает соление или засолку в сочетании с ферментацией или добавлением уксуса и в основном используется для консервирования овощей (например, квашеной капусты, огурцов, перца, лука и оливок) и рыбы (например, сельди).

Посолка — это обычное название методов обработки пищевых продуктов, в основном используемых для рыбы и мяса, в которых используются комбинации соли и сахара, а также иногда нитраты или нитриты (которые предотвращают рост вредных бактерий Clostridium botulinum и придают мясу привлекательный розовый цвет. ) добавляются в пищу.При посолке пищу иногда также коптят.

4.1.5 Ферментация

При брожении используются определенные дрожжи или бактерии, чтобы придать пище желаемый вкус и текстуру, но это также способ изменить биохимические характеристики пищевых продуктов и тем самым предотвратить рост микроорганизмов, вызывающих порчу.

Дрожжевое брожение используется в таких процессах, как выпечка хлеба и производство алкогольных напитков. Точно так же соевый соус является результатом дрожжевого брожения.

В аэробных условиях, то есть при наличии кислорода, дрожжи превращают сахара и другие углеводы в диоксид углерода и воду. Это то, что делает тесто заквашенным; дрожжи выделяют углекислый газ, который образует пузырьки газа в тесте и заставляет его расширяться. При выпечке губчатая структура закрепляется за счет тепла, и хлеб приобретает мягкую текстуру. Дрожжи погибают от тепла.

При производстве пива, вина и других алкогольных напитков роль дрожжей заключается в образовании алкоголя и частично в газировании напитка.В анаэробных (бескислородных) условиях дрожжи превращают сахар или другие углеводы в спирт (этанол) и диоксид углерода. Если углекислый газ не удалить, напиток станет шипучим. При производстве алкогольных напитков обычно добавляют определенные дрожжевые культуры, но в некоторых производственных процессах напиток подвергается самопроизвольной ферментации, что означает, что ферментация осуществляется дрожжами и другими микроорганизмами, естественным образом встречающимися на винограде или в производственной среде.При выпечке этанол образуется как побочный продукт. Во время закваски процесс брожения меняется с аэробного на анаэробный, так как дрожжи потребляют кислород. Однако во время выпечки спирт испаряется, поэтому хлеб не содержит спирта. Ферментация имеет большое значение для вкуса пива, вина и т. Д., Поскольку дрожжи, помимо этанола и углекислого газа, производят ряд других соединений, которые придают этим напиткам их специфические ароматические характеристики.

Другой тип ферментации, используемый в производстве пищевых продуктов, осуществляется бактериями, продуцирующими молочную кислоту, которые естественным образом присутствуют в пищевых продуктах или добавляются в процессе производства.Бактерии используют лактозу (молочный сахар) или другие углеводы в качестве субстрата для производства молочной кислоты. По мере увеличения содержания молочной кислоты pH снижается, и это может влиять на характеристики пищи, поскольку некоторые белки чувствительны к кислотности. Например, в кислой среде коагулируется казеин, белок, содержащийся в молоке, который делает молоко густым и придает йогурту и другим кислым молочным продуктам их особую консистенцию. Не все кисломолочные продукты подвергаются брожению; молочная кислота как таковая также может быть добавлена ​​в молоко.Среди других пищевых продуктов, ферментированных бактериями, продуцирующими молочную кислоту, — квашеная капуста, соленые огурцы, хлеб на закваске и мясные продукты, такие как салями.

Как упоминалось выше, ферментация повышает стойкость и безопасность пищевых продуктов. Как алкоголь, так и кислотность, а также присутствие безвредных (или полезных) микроорганизмов предотвращают рост разрушающих и вредных бактерий, грибков и т. Д. Спирт является широко используемым дезинфицирующим средством и играет ту же роль, когда присутствует в напитках; он может убивать и препятствовать размножению микроорганизмов.Кислая среда также тормозит рост микробов. В обоих случаях эффективность зависит от уровня алкоголя и кислоты. Безвредные микроорганизмы в пище также влияют на количество нежелательных микробов и скорость их распространения, поскольку конкуренция за субстраты (питательные вещества) возрастает с увеличением количества присутствующих микроорганизмов.

Помимо вкуса и текстуры, стойкости и безопасности пищевых продуктов, ферментация может повысить их пищевую ценность. Микроорганизмы действительно производят аминокислоты, жирные кислоты и некоторые витамины, которые усваиваются и используются, когда мы едим пищу.Микробная активность может также снизить содержание антинутриентов, веществ, присутствующих в определенных пищевых продуктах (например, бобовых, злаках, овощах), которые препятствуют усвоению питательных веществ. Уменьшение содержания таких компонентов улучшает усвоение питательных веществ из пищи и тем самым увеличивает ее пищевую ценность. Одним из примеров является закваска, содержащая молочнокислые бактерии, способные выводить фитаты. Фитат — это антинутриент, присутствующий в цельнозерновой муке, который, благодаря своей способности образовывать комплексы с минералами, может препятствовать всасыванию в кишечнике основных питательных веществ, таких как кальций, железо, цинк и магний.Таким образом, биодоступность минералов в хлебе на закваске выше, чем в хлебе, приготовленном только на дрожжах.

4.1.6 Пищевые добавки

Пищевые добавки — это вещества, которые добавляют в пищевые продукты для определенных технических целей и сгруппированы в зависимости от функции, которую они выполняют при добавлении в пищевые продукты, например консерванты, антиоксиданты, стабилизаторы, вещества против слеживания или упаковочные газы. Только вещества, которые обычно не употребляются в пищу сами по себе и которые обычно не используются в качестве характерных ингредиентов пищи, квалифицируются как добавки.

С увеличением использования пищевых продуктов в нашей пищевой цепи с 19 века количество используемых добавок увеличилось. Добавки могут быть натуральными, идентичными натуральным или искусственными. Все пищевые добавки в обработанных пищевых продуктах должны быть одобрены национальным регулирующим органом, отвечающим за безопасность пищевых продуктов в каждой стране. На количество и типы добавок в пищевых продуктах устанавливаются строгие ограничения, и любая добавка должна быть включена в список ингредиентов на упаковке продуктов. В Европе одобренным присадкам присваивается префикс «E» для Европы, т.е.грамм. E330 — лимонная кислота, подкисляющая. Лимонная кислота была впервые выделена в 1784 году шведским химиком Карлом Вильгельмом Шееле, который кристаллизовал ее из лимонного сока.

4.2 Преимущества новых технологий

Многие традиционные методы консервирования приводят к неизбежным потерям в содержании питательных веществ и могут отрицательно сказаться на характере и качестве продукта после обработки. Новые технологии, часто называемые «минимальными процессами», нацелены на производство безопасных пищевых продуктов с более высокими питательными качествами, лучшими органолептическими и сохраняющимися качествами.Каждый новый процесс проходит длительные испытания, чтобы полностью оценить влияние на пищевую ценность.

4.2.1 В микроволновой печи

Микроволновая обработка — это нагревание излучением в отличие от более традиционных методов конвекции или теплопроводности. Микроволны эффективно передаются в воде, но не от пластика или стекла, и отражаются от металлов. Именно колебания молекул воды в пище приводят к ее нагреванию. Поскольку вода обычно распределяется в пище неравномерно, для правильного нагрева и безопасного обращения с продуктами необходимо время от времени помешивать.Приготовление пищи в микроволновой печи — это быстрый метод нагрева, который требует небольшого добавления воды и, следовательно, приводит к меньшим потерям питательных веществ, чем другие формы приготовления.

4.2.2 Подготовка модифицированной атмосферы (MAP) / хранение / упаковка

MAP можно определить как «помещение пищевых продуктов в газонепроницаемые материалы, в которых газовая среда была изменена». Он относится к контролируемым изменениям атмосферы, в которой готовятся, упаковываются или хранятся пищевые продукты, которые вместе подавляют рост бактерий.Обычно в качестве газов используются кислород, диоксид углерода и азот. MAP может представлять собой вакуумную упаковку или введение газа во время упаковки. Совсем недавно MAP превратился в активную упаковку, в которой атмосфера постоянно меняется в течение срока годности продукта. Например, можно использовать поглотители кислорода или пленки, выделяющие диоксид углерода. Снижение уровня кислорода и повышение уровня углекислого газа приводят к подавлению роста микробов.

Мясо, рыба и сыр являются примерами так называемых недыхающих продуктов, которым необходимы пленки с очень низкой газопроницаемостью для поддержания исходной газовой смеси внутри упаковки.С другой стороны, взаимодействие упаковочного материала с продуктом важно для вдыхания продуктов, таких как фрукты и овощи. Можно адаптировать газопроницаемость упаковочной пленки к дыханию продуктов, так что в упаковке установится равновесие газовой смеси и увеличится срок хранения продукта.

4.2.3 Облучение

Обработка ионизирующим излучением — это особый вид передачи энергии, при котором доля энергии, передаваемая за обработку, достаточно высока, чтобы вызвать ионизацию.Он используется для контроля и нарушения биологических процессов с целью продления срока хранения свежих продуктов, а также может применяться для стерилизации упаковочных материалов. Благоприятные биологические эффекты облучения включают торможение прорастания, задержку созревания и дезинсекцию насекомых. Микробиологически облучение подавляет патогенные и другие микроорганизмы, вызывающие порчу. Основное преимущество облучения состоит в том, что оно проходит через пищу, убивает микроорганизмы, но поскольку оно не нагревает пищу, оно оказывает незначительное влияние на состав питания.Белки и углеводы могут до некоторой степени расщепляться, но на их пищевую ценность это мало влияет.

В соответствии с европейским законом о пищевых продуктах (1999/2 / EC и 1999/3 / EC) обработка ионизирующим излучением определенного продукта питания может быть разрешена только в том случае, если:

• есть разумная технологическая потребность
• не представляет опасности для здоровья
• выгодно потребителям или
• он не используется в качестве замены гигиенических и гигиенических практик, надлежащей производственной или сельскохозяйственной практики.

В соответствии с европейским законодательством, любой пищевой продукт, облученный как таковой или содержащий облученные пищевые ингредиенты, должен четко указывать это на этикетке.

4.2.4 Омический нагрев

Это тепловой процесс, при котором тепло вырабатывается внутри за счет прохождения переменных электрических токов через пищу, которые действуют как электрическое сопротивление. Омический нагрев также известен как «резистивный нагрев» или «прямой резистивный нагрев». Он не зависит от передачи энергии частицами воды, поэтому это важная разработка для эффективного нагрева пищевых продуктов с низким содержанием воды и твердых частиц.Это кратковременный высокотемпературный метод (HTST), который снижает вероятность высокотемпературной чрезмерной обработки и связанной с этим потери питательных веществ. Еще одно преимущество омического нагрева заключается в том, что он сохраняет деликатно структурированные продукты, такие как клубника.

4.2.5 Сверхвысокое давление

Технология высокого давления подвергает пищевые продукты воздействию давления 100–1000 мегапаскалей обычно в течение 5–20 минут. Он имеет ряд ключевых атрибутов, включая инактивацию микроорганизмов, модификацию биополимеров, например образование геля, и сохранение качества, например цвета, вкуса и питательных веществ.Это связано с его уникальной способностью напрямую влиять на нековалентные связи (такие как водородные, ионные и гидрофобные связи), оставляя ковалентные связи неповрежденными, и то и другое без использования тепла. Как следствие, он дает возможность удерживать витамины, пигменты и ароматизирующие компоненты, инактивируя микроорганизмы или ферменты, которые в противном случае могли бы отрицательно повлиять на функциональность пищевых продуктов из-за их порчи.

4.2.6 Световые импульсы

В этом методе используются прерывистые вспышки белого света (20% УФ, 50% видимого и 30% инфракрасного) с интенсивностью, которая, как утверждается, в 20 000 раз превышает интенсивность солнечного света на поверхности земли.Типичная частота импульсов — от одной до двадцати вспышек в секунду, которые приводят к значительному сокращению количества микроорганизмов на поверхности при использовании на мясе, рыбе и хлебобулочных изделиях. Этот метод идеально подходит для обеззараживания поверхности упаковочных материалов и лучше всего работает на гладких, чистых от пыли поверхностях.

4.2.7 Импульсные электрические поля (ИЭП)

Этот процесс включает приложение повторяющихся коротких импульсов электрического поля высокого напряжения (10-50 кВ / см) к перекачиваемой жидкости, протекающей между двумя электродами.Он не использует электричество для выработки тепла, а вместо этого инактивирует микроорганизмы, разрушая стенки и мембраны клеток, подвергающихся воздействию импульсов высокого напряжения. PEF в основном используется в охлаждаемых продуктах или в продуктах, хранящихся в окружающей среде, и, поскольку он применяется в течение одной секунды или меньше, он не приводит к нагреванию продукта. По этой причине он имеет преимущества в питании перед более традиционными тепловыми процессами, которые разрушают чувствительные к теплу питательные вещества.

5. Влияние обработки на пищевую ценность

Обработка пищевых продуктов может привести к улучшению или ухудшению питательной ценности пищевых продуктов.Простые процессы приготовления пищи на домашней кухне приводят к неизбежному повреждению клеток растительной пищи, что приводит к вымыванию необходимых витаминов и минералов. Однако, если мы будем осторожны в обработке продуктов и выберем разнообразные обработанные продукты, они могут сыграть важную роль в питательной и сбалансированной диете. В отличие от домашней среды, производители продуктов питания имеют доступ к промышленным масштабам, быстрым методам обработки, которые вызывают минимальные потери питательных веществ, и они используют процессы, которые действительно помогают высвобождать положительные питательные вещества (например, ликопин при приготовлении помидоров) или устранять вызывающие озабоченность соединения (например, лектины). в бобовых).

5.1 Витамины и минералы

В нем 13 витаминов, которые необходимы организму в небольших количествах, но тем не менее необходимы. Четыре из них жирорастворимы (A, D, E и K), а остальные девять растворимы в воде (витамины группы C, B). Ни одна пища не содержит всех витаминов, поэтому для адекватного потребления необходима сбалансированная и разнообразная диета. Обработка по-разному влияет на разные витамины. Например, водорастворимые витамины, как правило, более чувствительны к обработке и часто частично теряются при кипячении и термообработке.Однако более новые «нетепловые» процессы, такие как омический нагрев или обработка сверхвысоким давлением, могут помочь сохранить витамины, поскольку они подвергают пищу воздействию более низких температур (если таковые имеются), и процессы происходят в течение очень короткого времени. В некоторых случаях обработанные продукты содержат больше витаминов, чем свежие. Например, замороженные овощи, собранные и замороженные в течение нескольких часов, сохраняют больше витамина С, чем их свежие аналоги, потому что при хранении в охлажденном виде со временем теряется больше витамина С, чем при хранении в замороженном виде.

Минералы — это неорганические элементы, в которых наш организм нуждается в небольших количествах, обычно получаемых в достаточном количестве при употреблении обычной смешанной диеты. Обработка пищевых продуктов может иметь важное положительное влияние на доступность минералов из продуктов. Например, фитаты в цельнозерновых злаках ингибируют всасывание железа и цинка, но во время ферментации высвобождаются ферменты, которые разрушают фитаты и увеличивают доступность железа и цинка в тесте.

В качестве меры общественного здравоохранения в настоящее время различные продукты питания обогащены витаминами и минералами.Готовые к употреблению хлопья для завтрака часто содержат железо, и оно стало одним из основных источников железа в рационе молодых женщин, потому что их потребление красного мяса снизилось (красное мясо имеет естественный высокий уровень легко усваиваемого железа). Дефицит железа — одна из самых серьезных проблем, связанных с дефицитом питательных веществ в Европе, от которой страдают до 30% молодых женщин. В некоторых странах каши для завтрака и мука обогащены фолиевой кислотой как средство повышения фолиевой кислоты у женщин детородного возраста.Это связано с признанием того, что низкий уровень фолиевой кислоты во время беременности связан с повышенным риском дефектов нервной трубки (например, расщелины позвоночника) у будущих детей.

5.2 Углеводы и клетчатка

Для моно- и олигосахаридов незначительное разложение происходит при температурах вплоть до тех, которые используются при UHT-обработке, но есть несколько реакций, которые могут повлиять на качество питания. Например, некоторые сахара могут изменить свою молекулярную структуру во время нагревания, что может повлиять на усвояемость.Это может быть полезно для уменьшения присутствия неперевариваемых олигосахаридов (таких как стахиоза или рафиноза, присутствующих в бобовых и некоторых других продуктах питания), которые вызывают метеоризм при чрезмерном употреблении.

В настоящее время проводятся обширные исследования по изучению влияния обработки на растворимость и усвояемость некоторых волокон и крахмалов, таких как резистентный крахмал. Низкая усвояемость может быть преимуществом, поскольку было показано, что углеводы с медленным высвобождением могут снижать повышение уровня сахара в крови и инсулина, возникающее после еды.Избыточный уровень глюкозы и инсулина в крови был связан с развитием инсулинорезистентности, потенциально являющейся предшественником диабета II типа. Было показано, что экструзионная варка увеличивает «растворимость» волокна. Растворимые волокна, такие как β-глюкан, могут снижать уровень холестерина в сыворотке, что способствует снижению риска сердечно-сосудистых заболеваний.

5,3 Жиры и белки

Большинство жиров достаточно стабильны во время обработки. Однако ненасыщенные жирные кислоты склонны к окислению и прогорклости при хранении.Применение упаковки с модифицированной атмосферой, антиоксидантов и асептической упаковки может привести к значительному увеличению времени хранения, что снимает эти опасения.

Белки обычно денатурируются при высоких температурах, что может оказывать пагубное воздействие на структуру пищи. Однако это может быть полезно с точки зрения питания, поскольку может означать повышение усвояемости белка. Новое захватывающее исследование также показывает, что новые методы обработки пищевых продуктов, такие как высокое давление, приложение электрического поля или облучение, могут оказывать влияние на пищевые аллергены.Уничтожение антипитательных белков, таких как авидин, в сырых яйцах является преимуществом во время обработки, поскольку оно позволяет абсорбировать иначе связанные питательные вещества. Авидин прочно связывается с биотином сырых яиц и блокирует всасывание этого витамина B, но связь освобождается, когда авидин денатурируется при нагревании.

6. Почему обработанные пищевые продукты так важны для современного общества?

В настоящее время трудно придерживаться диеты, основанной только на свежих, необработанных продуктах.Основная часть потребностей нашей семьи в продуктах питания поступает из обработанных пищевых продуктов, которые добавляют разнообразия нашему рациону и делают нашу напряженную жизнь удобнее. Обработанные пищевые продукты позволяют потребителям реже совершать покупки и запасаться широким ассортиментом продуктов, на основе которых можно приготовить разнообразные и питательные блюда.

Многие обработанные пищевые продукты столь же питательны, а в некоторых случаях даже более питательны, чем свежие или приготовленные в домашних условиях пищевые продукты, в зависимости от способа их обработки. Например, уровни фолиевой кислоты и тиамина в бобах лучше переносят процесс консервирования, чем длительное замачивание и приготовление, необходимые для домашнего приготовления из сушеных бобов.Замороженные овощи обычно перерабатываются в течение нескольких часов после сбора урожая. В процессе замораживания потери питательных веществ незначительны, поэтому замороженные овощи сохраняют высокое содержание витаминов и минералов. Напротив, свежие овощи собирают и отправляют на рынок. Могут пройти дни или даже недели, прежде чем они дойдут до обеденного стола, и витамины постепенно теряются с течением времени, независимо от того, как тщательно транспортируются и хранятся овощи. Рыбные консервы — хороший источник кальция, потому что рыбу часто консервируют без костей, а обработка делает мелкие кости более мягкими и съедобными.

Включение широкого диапазона пищевых продуктов, будь то свежие, замороженные, консервированные или обработанные иным образом, позволяет потребителям достигать рекомендуемого суточного потребления. Например, консервированные фрукты, фруктовые соки и смузи, а также замороженные овощи засчитываются в популярную цель «5 порций фруктов и овощей в день». Ключевым моментом для потребителей является сбалансированность и разнообразие — ни один продукт не обеспечивает достаточного количества питательных веществ для выживания, и каждый метод обработки влияет на питательные вещества по-разному.

7.Факты о пищевой промышленности

• Люди веками перерабатывали пищевые продукты, сохраняя их для использования в будущем и для обеспечения их безопасности.
• Пищевая промышленность позволяет продлить срок хранения скоропортящихся пищевых продуктов, тем самым увеличивая выбор и уменьшая зависимость от сезонности.
• Потери при хранении свежих пищевых продуктов обычно больше, чем потери, связанные с обработкой пищевых продуктов, и обработка пищевых продуктов может повысить питательную ценность некоторых пищевых продуктов.
• Добавление питательных веществ в продукты питания и напитки используется во всем мире в качестве меры общественного здравоохранения и является экономически эффективным средством обеспечения питательного качества пищевых продуктов.
• Консервированные, свежие и замороженные фрукты и овощи содержат питательные вещества, необходимые для здорового питания. Употребление исключительно свежих фруктов и овощей игнорирует питательную ценность обработанных пищевых продуктов, которые включают как промышленные, так и пищевые продукты, обработанные в домашних условиях.

Ссылки и дополнительная литература

Генри CJK и Чепмен К.(2002). Справочник по питанию для кухонных комбайнов. Woodhead Publishing Ltd.

Международный совет по пищевой информации (2009 г.). От фермы до вилки: вопросы и ответы о современном производстве продуктов питания.

MacEvilly C и Peltola K (2003). Влияние агрономии, хранения, обработки и приготовления пищи на биологически активные вещества в продуктах питания. В растениях, диете и здоровье Под ред. Гейл Голдберг. Издательство Blackwell Science Publishing.

Mills EN, et al. (2009). Влияние обработки пищевых продуктов на структурные и аллергенные свойства пищевых аллергенов.Молекулярное питание и исследования пищевых продуктов 53 (8): 963-969.

БНФ (1999). Питание и пищевая промышленность. Информационный документ Британского фонда питания.

Пашке А. (2009). Аспекты обработки пищевых продуктов и их влияние на структуру аллергенов. Молекулярное питание и исследования пищевых продуктов 53 (8): 959-962.

Общая теория относительности Эйнштейна: упрощенное объяснение

В 1905 году Альберт Эйнштейн определил, что законы физики одинаковы для всех неускоряющих наблюдателей и что скорость света в вакууме не зависит от движения всех наблюдателей.Это была специальная теория относительности. Он представил новую основу для всей физики и предложил новые концепции пространства и времени.

Затем Эйнштейн потратил 10 лет, пытаясь включить ускорение в теорию, и опубликовал свою общую теорию относительности в 1915 году. В ней он определил, что массивные объекты вызывают искажение пространства-времени, которое ощущается как гравитация.

Буксир силы тяжести

Два объекта оказывают друг на друга силу притяжения, известную как «гравитация».«Сэр Исаак Ньютон количественно оценил силу тяжести между двумя объектами, когда сформулировал свои три закона движения. Сила, возникающая между двумя телами, зависит от того, насколько массивно каждое из них и насколько далеко друг от друга они лежат. Даже когда центр Земли притягивает вас к ней (удерживая вас на земле), ваш центр масс отталкивается от Земли. Но более массивное тело едва ощущает рывок с вашей стороны, в то время как с вашей гораздо меньшей массой вы обнаруживаете, что прочно укоренились благодаря тому же самому сила.Однако законы Ньютона предполагают, что гравитация — это врожденная сила объекта, которая может действовать на расстоянии.

Альберт Эйнштейн в своей специальной теории относительности определил, что законы физики одинаковы для всех неускоряющихся наблюдателей, и показал, что скорость света в вакууме одинакова независимо от скорости, с которой наблюдатель путешествия. В результате он обнаружил, что пространство и время сплетены в единый континуум, известный как пространство-время. События, которые происходят в одно и то же время для одного наблюдателя, могут происходить в разное время для другого.

Работая над уравнениями для своей общей теории относительности, Эйнштейн понял, что массивные объекты вызывают искажение пространства-времени. Представьте, что вы устанавливаете большое тело в центре батута. Тело давило на ткань, вызывая на ней ямочки. Мрамор, свернутый по краю, закручивается по спирали внутрь к телу, притягиваясь почти так же, как гравитация планеты притягивает скалы в космосе.

Экспериментальные доказательства

Хотя инструменты не могут ни видеть, ни измерять пространство-время, некоторые из явлений, предсказанных по его деформации, подтвердились.

Крест Эйнштейна — пример гравитационного линзирования. (Изображение предоставлено НАСА и Европейским космическим агентством (ESA))

Гравитационное линзирование : Свет вокруг массивного объекта, такого как черная дыра, искривляется, заставляя его действовать как линза для вещей, которые лежат за ним. Астрономы обычно используют этот метод для изучения звезд и галактик за массивными объектами.

Крест Эйнштейна, квазар в созвездии Пегаса, является прекрасным примером гравитационного линзирования.Квазар находится примерно в 8 миллиардах световых лет от Земли и находится за галактикой, находящейся на расстоянии 400 миллионов световых лет. Четыре изображения квазара появляются вокруг галактики, потому что сильная гравитация галактики искривляет свет, исходящий от квазара.

Гравитационное линзирование позволяет ученым видеть довольно интересные вещи, но до недавнего времени то, что они видели вокруг линзы, оставалось довольно статичным. Однако, поскольку свет, движущийся вокруг линзы, движется по разному пути, каждый из которых проходит разное количество времени, ученые смогли наблюдать, как сверхновая звезда возникает четыре раза, когда она увеличивалась массивной галактикой.

В другом интересном наблюдении телескоп Кеплера НАСА заметил мертвую звезду, известную как белый карлик, вращающуюся вокруг красного карлика в двойной системе. Хотя белый карлик более массивен, его радиус намного меньше, чем у его товарища.

«Этот метод эквивалентен обнаружению блохи на лампочке на расстоянии 3000 миль, примерно на расстоянии от Лос-Анджелеса до Нью-Йорка», — говорится в заявлении Ави Шпорера из Калифорнийского технологического института.

Изменения в орбите Меркурия : Орбита Меркурия очень постепенно смещается во времени из-за искривления пространства-времени вокруг массивного Солнца.Через несколько миллиардов лет он может даже столкнуться с Землей.

Перетаскивание кадра пространства-времени вокруг вращающихся тел : Вращение тяжелого объекта, такого как Земля, должно закручивать и искажать пространство-время вокруг него. В 2004 году НАСА запустило Gravity Probe B GP-B). Точно откалиброванный спутник привел к очень небольшому смещению осей гироскопов внутри во времени, что совпало с теорией Эйнштейна.

«Представьте себе Землю, как если бы она была погружена в мед», — говорится в заявлении главного исследователя Gravity Probe-B Фрэнсиса Эверитта из Стэнфордского университета.

«По мере вращения планеты мед вокруг нее будет вращаться, то же самое с пространством и временем. GP-B подтвердил два самых глубоких предсказания о Вселенной Эйнштейна, имеющих далеко идущие последствия для астрофизических исследований».

Гравитационное красное смещение : Электромагнитное излучение объекта слегка растягивается внутри гравитационного поля. Подумайте о звуковых волнах, исходящих от сирены на машине скорой помощи; по мере того, как транспортное средство движется к наблюдателю, звуковые волны сжимаются, но по мере удаления они растягиваются или смещаются в красную сторону.То же явление, известное как эффект Доплера, происходит с волнами света на всех частотах. В 1959 году два физика, Роберт Паунд и Глен Ребка, излучали гамма-лучи радиоактивного железа на стене башни Гарвардского университета и обнаружили, что их частота меньше их собственной частоты из-за искажений, вызванных гравитацией.

Гравитационные волны : Считается, что жестокие события, такие как столкновение двух черных дыр, могут создавать рябь в пространстве-времени, известную как гравитационные волны.В 2016 году Обсерватория гравитационных волн с лазерным интерферометром (LIGO) объявила, что обнаружила доказательства наличия этих контрольных индикаторов.

В 2014 году ученые объявили, что они обнаружили гравитационные волны, оставшиеся после Большого взрыва, с помощью телескопа «Фоновое изображение космической внегалактической поляризации» (BICEP2) в Антарктиде. Считается, что такие волны заложены в космическом микроволновом фоне. Однако дальнейшие исследования показали, что их данные были загрязнены пылью в зоне прямой видимости.

«Поиск этой уникальной записи об очень ранней Вселенной настолько же труден, насколько и увлекателен», — говорится в заявлении Ян Таубер, научный сотрудник Европейского космического агентства по космической миссии Planck по поиску космических волн.

LIGO обнаружил первую подтвержденную гравитационную волну 14 сентября 2015 года. Пара инструментов, базирующихся в Луизиане и Вашингтоне, недавно была модернизирована и находилась в процессе калибровки, прежде чем они были подключены к сети. Первое обнаружение было настолько большим, что, по словам представителя LIGO Габриэлы Гонсалес, команде потребовалось несколько месяцев анализа, чтобы убедить себя в том, что это реальный сигнал, а не сбой.

«Нам очень повезло с первым обнаружением, что это было настолько очевидно», — сказала она на 228 собрании Американского астрономического общества в июне 2016 года.

Второй сигнал был обнаружен 26 декабря того же года, а третий кандидат упоминался вместе с ним. Хотя первые два сигнала почти определенно имеют астрофизический характер — Гонсалес сказал, что менее одной части из миллиона из них было чем-то другим, — третий кандидат имеет только 85% вероятности быть гравитационной волной.

Вместе эти два надежных обнаружения дают свидетельство пар черных дыр, движущихся по спирали внутрь и сталкивающихся. По прошествии времени Гонсалес ожидает, что LIGO и другие будущие инструменты будут обнаруживать больше гравитационных волн, таких как планируемый Индией.

«Мы можем проверить общую теорию относительности, и общая теория относительности прошла проверку», — сказал Гонсалес.