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Lesioni da elettricità

Di

Daniel P. Runde

, MD, MME, University of Iowa Hospitals and Clinics

Ultima modifica dei contenuti gen 2020
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Risorse sull’argomento

La lesione da elettricità è un danno provocato dal passaggio di corrente elettrica attraverso il corpo. I sintomi vanno dalle ustioni della cute ai danni agli organi interni e ad altri tessuti molli, ad aritmie cardiache e arresto respiratorio. La diagnosi si basa sull'anamnesi, su criteri clinici e su specifici test di laboratorio. Il trattamento è di supporto, con misure aggressive in caso di lesioni gravi.

Anche se gli incidenti elettrici che si verificano accidentalmente in casa (p. es., toccare una presa elettrica o prendere la scossa da un piccolo elettrodomestico) provocano di rado lesioni o sequele significative, l'esposizione accidentale a correnti ad alto voltaggio causa quasi 300 decessi ogni anno negli Stati Uniti. Ci sono > 30 000 incidenti elettrici non fatali/anno negli Stati Uniti e le ustioni da elettricità rappresentano circa il 5% dei ricoveri nelle unità ustioni negli Stati Uniti.

Fisiopatologia

Classicamente si insegna che la gravità del danno da elettricità dipende dai fattori di Kouwenhoven:

  • Tipo di corrente (continua [CC] o alternata [CA])

  • Tensione e amperaggio (misure della forza della corrente)

  • Durata dell'esposizione (esposizioni prolungate aumentano la gravità delle lesioni)

  • Resistenza del corpo

  • Percorso della corrente (che determina quali specifici tessuti vengono danneggiati)

Tuttavia, l'intensità del campo elettrico, una grandezza presa di recente in considerazione, sembra predire in maniera più accurata la gravità della lesione.

Fattori di Kouwenhoven

La corrente alternata cambia frequentemente direzione; è il tipo di corrente che viene in genere fornito a livello domestico negli Stati Uniti e in Europa. La corrente continua scorre costantemente nella stessa direzione; è il tipo di corrente che viene erogata dalle batterie. I defibrillatori e i cardioversori solitamente erogano corrente continua. Il modo in cui la corrente alternata danneggia il corpo dipende largamente dalla frequenza. Negli impianti domestici si usa corrente alternata a bassa frequenza (50-60 Hertz) sia negli Stati Uniti (60 Hertz) che in Europa (50 Hertz). Poiché la corrente alternata a bassa frequenza causa un'intensa contrazione muscolare (tetania), che può bloccare le mani sulla fonte di corrente e prolungare l'esposizione, essa può essere più pericolosa della corrente alternata ad alta frequenza ed è da 3 a 5 volte più pericolosa di una corrente continua di pari voltaggio e amperaggio. L'esposizione alla corrente continua tende a provocare più facilmente una singola contrazione convulsiva, che spesso scaglia via il soggetto dalla fonte di corrente.

Sia per la corrente alternata sia per la corrente continua, più alti sono il voltaggio (V) e l'amperaggio (A), maggiore è il conseguente danno da elettricità (a parità di esposizione). La corrente per uso domestico negli Stati Uniti va da un voltaggio di 110 V (prese elettriche standard) a 220 V (utilizzata per grandi apparecchi, p. es., frigorifero, asciugatrice). Le correnti ad alto voltaggio (> 500 V) tendono a provocare ustioni profonde, mentre quelle a basso voltaggio (da 110 a 220 V) tendono a provocare tetania muscolare e immobilizzazione sulla fonte di corrente. L'amperaggio massimo che può causare la contrazione dei muscoli flessori del braccio, ma che permette al soggetto di rilasciare la mano dalla fonte di corrente, è definito corrente let-go (lascia andare). La corrente let-go varia in base al peso corporeo e alla massa muscolare. Per un uomo medio di 70 kg, la corrente let-go è pari a circa 75 milliampere (mA) per la corrente continua e a circa 15 mA per la corrente alternata.

Una corrente alternata a 60 Hz a basso voltaggio che passi attraverso il torace anche per solo una frazione di secondo può provocare una fibrillazione ventricolare, già ad amperaggi di appena 60-100 mA; con la corrente continua, sono necessari circa 300-500 mA. Se la corrente arriva al cuore direttamente (p. es., tramite un catetere cardiaco o gli elettrodi di un pacemaker), persino un amperaggio < 1 mA può indurre fibrillazione (sia in corrente alternata che in corrente continua).

Il danno tissutale dovuto all'esposizione a elettricità è causato principalmente dalla conversione di energia elettrica in calore, con conseguente danno termico. La quantità di calore dissipata è pari all'amperaggio2× resistenza × tempo; così, per una data corrente e durata, il tessuto con la resistenza più alta tende a subire il danno maggiore. La resistenza del corpo (misurata in ohm/cm2) è fornita principalmente dalla cute, perché tutti i tessuti interni (eccetto l'osso) hanno una resistenza trascurabile. Lo spessore e la secchezza della cute aumentano la resistenza; la cute secca, ben cheratinizzata e integra, ha in media valori di 20 000-30 000 ohm/cm2. Un palmo o una pianta callosi e ispessiti possono avere una resistenza di 2-3 milioni di ohm/cm2; al contrario, la cute umida e sottile ha una resistenza di circa 500 ohm/cm2. La resistenza della pelle lesionata (p. es., per taglio, abrasione, puntura di ago) o delle mucose umide (p. es., bocca, retto, vagina) può essere anche di soli 200-300 ohm/cm2.

Se la resistenza della cute è elevata, si può dissipare più energia elettrica a livello cutaneo, il che provoca estese ustioni della cute, ma minori lesioni interne. Se la resistenza cutanea è bassa, le ustioni della cute sono meno ampie o sono assenti, e una maggiore quantità di energia elettrica viene trasmessa alle strutture interne. Così, l'assenza di ustioni esterne non indica l'assenza di lesioni da elettricità, e la gravità delle ustioni esterne non indica la gravità dei danni da elettricità.

Consigli ed errori da evitare

  • L'assenza di ustioni esterne non indica l'assenza di lesioni da elettricità e la gravità delle ustioni esterne non indica la gravità dei danni da elettricità.

I danni ai tessuti interni dipendono dalla loro resistenza così come dalla densità di corrente (corrente per unità di superficie; l'energia è più concentrata quando la stessa intensità di corrente passa attraverso un'area minore). Per esempio, quando l'energia elettrica passa in un braccio (soprattutto attraverso tessuti di minore resistenza, p. es., muscoli, vasi, nervi), la densità di corrente aumenta nelle articolazioni perché una percentuale significativa dell'area della sezione trasversale dell'articolazione è composta da tessuti a resistenza maggiore (p. es., ossa, tendini), il che riduce l'area a minore resistenza del tessuto; così, il danno ai tessuti a resistenza inferiore tende a essere più grave nelle articolazioni.

Il tragitto della corrente attraverso il corpo determina quali strutture saranno lese. Dato che la corrente alternata inverte continuamente la direzione, i termini comunemente impiegati di "ingresso" e "uscita" sono inappropriati; "sorgente" e "terra" sono più precisi. La mano è il punto di sorgente più frequente, seguita dalla testa. Il piede è il più comune punto di terra. È probabile che la corrente che viaggia tra le braccia o tra il braccio e un piede attraversi il cuore, causando potenzialmente un'aritmia. Questa corrente tende a essere più pericolosa di quella che viaggia da un piede all'altro. La corrente diretta alla testa può danneggiare il sistema nervoso centrale.

Intensità del campo elettrico

La forza del campo elettrico è l'intensità dell'elettricità attraverso l'area a cui è applicata. Esso, insieme ai fattori di Kouwenhoven, determina anche il grado della lesione tissutale. Per esempio, 20 000 volts (20 kV) distribuiti attraverso il corpo di un uomo alto circa 2 m determinano un'intensità di campo di circa 10 kV/m. Allo stesso modo, 110 volt, se applicati solo su 1 cm (p. es., sulle labbra di un bambino), determinano un'intensità di campo simile, pari a 11 kV/m; questo rapporto spiega perché un danno a così basso voltaggio possa causare un danno tissutale della stessa gravità di alcuni danni ad alto voltaggio applicati su aree più ampie. Al contrario, quando si considera il voltaggio piuttosto che l'intensità del campo elettrico, lesioni da elettricità minime o insignificanti potrebbero tecnicamente essere classificate come ad alto voltaggio. Per esempio, la scossa che si riceve strisciando i piedi su un tappeto in inverno comporta migliaia di volt, ma causa lesioni del tutto trascurabili.

L'effetto del campo elettrico può causare danni alla membrana cellulare (elettroporazione) anche quando l'energia è insufficiente a causare un danno termico.

Anatomia patologica

L'applicazione di un campo elettrico a bassa intensità causa un'immediata sensazione spiacevole (la "scossa"), ma raramente provoca lesioni gravi o permanenti. L'applicazione di un campo elettrico ad alta intensità causa un danno termico o elettrochimico ai tessuti interni. Il danno può comprendere

  • Emolisi

  • Coagulazione di proteine

  • Necrosi da coagulazione del muscolo e di altri tessuti

  • Trombosi

  • Disidratazione

  • Avulsione del muscoli e dei tendini

I danni di un campo elettrico ad alta intensità possono causare un edema significativo, che, poiché il sangue si coagula nelle vene e i muscoli si gonfiano, provoca sindrome compartimentale. Un edema significativo può causare anche ipovolemia e ipotensione. La distruzione muscolare può determinare rabdomiolisi e mioglobinuria, e squilibri elettrolitici. La mioglobinuria, l'ipovolemia e l'ipotensione aumentano il rischio di danno renale acuto. Le conseguenze della disfunzione d'organo non sempre sono correlate alla quantità di tessuto distrutto (p. es., la fibrillazione ventricolare può avvenire con una distruzione di tessuto relativamente scarsa).

Sintomatologia

Le ustioni possono essere nettamente demarcate sulla cute persino quando la corrente penetra irregolarmente nei tessuti più profondi. Si possono verificare gravi contrazioni muscolari involontarie, convulsioni, fibrillazione ventricolare o arresto respiratorio per danni del sistema nervoso centrale o dei muscoli. Un danno cerebrale, del midollo spinale o dei nervi periferici può causare vari deficit neurologici. L'arresto cardiaco si può verificare in assenza di ustioni, come nel caso di incidenti in bagno (quando una persona bagnata [in contatto con il pavimento] riceve una corrente a 110 V, p. es., dall'asciugacapelli o dalla radio).

I bambini che mordono o succhiano dei cavi di alimentazione possono riportare ustioni della bocca e delle labbra. Tali ustioni possono causare deformità estetiche e compromettere la crescita dei denti, della mandibola e della mascella. L'emorragia dell'arteria labiale, che deriva dalla caduta dell'escara dopo 5-10 giorni dal trauma, si verifica fin nel 10% di questi bambini.

Una scarica elettrica può causare potenti contrazioni muscolari o cadute (p. es., da una scala o da un tetto), provocando lussazioni (lo shock elettrico è una delle poche cause di lussazione posteriore della spalla), fratture vertebrali o di altre ossa, lesioni agli organi interni e altre lesioni da impatto.

Sequele fisiche, psicologiche e neurologiche lievi o scarsamente definite si possono sviluppare 1-5 anni dopo l'infortunio e determinare una significativa morbilità.

Diagnosi

  • Visita medica completa

  • A volte ECG, titolazione degli enzimi cardiaci e analisi delle urine

Una volta allontanato il paziente dalla corrente, si valuta la presenza di un eventuale arresto cardiaco e arresto respiratorio. Si pratica la necessaria rianimazione. Dopo la rianimazione iniziale, i pazienti vengono esaminati dalla testa ai piedi per la presenza di eventuali lesioni traumatiche, in particolar modo se il paziente è caduto o è stato scagliato via.

I pazienti asintomatici che non sono in gravidanza, non hanno disturbi cardiaci noti e che hanno avuto soltanto una breve esposizione alla corrente domestica solitamente non presentano significative lesioni interne o esterne acute, e non è necessario eseguire ulteriori analisi o monitorare il soggetto. Per gli altri pazienti, va valutata l'opportunità di eseguire un ECG, l'emocromo, la titolazione degli enzimi cardiaci e l'esame delle urine (per controllare la presenza di mioglobina). I pazienti con perdita di coscienza possono richiedere una TC o una RM.

Trattamento

  • Spegnere la corrente

  • Rianimazione

  • Analgesia

  • A volte monitoraggio cardiaco per 6-12 h

  • Cura delle ferite

Trattamento preospedaliero

La prima priorità è quella di interrompere il contatto tra il paziente e la sorgente di corrente spegnendo la corrente (p. es., facendo scattare il salvavita o spegnendo l'interruttore, o scollegando il dispositivo dalla presa elettrica). Le linee ad alto voltaggio e quelle a basso voltaggio non sono sempre facilmente distinguibili, soprattutto all'aperto. ATTENZIONE: se si presume che le linee siano ad alto voltaggio, per evitare shock al soccorritore, non si deve tentare in alcun modo di liberare il paziente fino a quando non sia stata interrotta la corrente.

Rianimazione

I pazienti vengono rianimati e al contempo valutati. Si tratta lo shock, che può derivare dal trauma o da ustioni molto estese. Le formule per calcolare i liquidi da infondere per la rianimazione degli ustionati classici, che si basano sull'estensione delle ustioni cutanee, possono sottostimare il fabbisogno di fluidi in caso di ustioni elettriche; pertanto, tali formule non sono utilizzate. Al contrario, i fluidi sono titolati in modo da mantenere un'adeguata diuresi (circa 100 mL/h negli adulti e 1,5 mL/kg/h nei bambini). In caso di mioglobinuria, il mantenimento di una diuresi adeguata è particolarmente importante, mentre l'alcalinizzazione delle urine contribuisce a ridurre il rischio di insufficienza renale. Anche lo sbrigliamento chirurgico di grosse quantità di tessuto muscolare può aiutare a ridurre l'insufficienza renale mioglobinurica.

II dolore intenso provocato da un'ustione da elettricità va trattato con un ricorso giudizioso agli oppiacei EV.

Altre misure

I pazienti asintomatici che non sono in gravidanza, non hanno disturbi cardiaci noti e che hanno avuto soltanto una breve esposizione alla corrente domestica solitamente non presentano significative lesioni acute interne o esterne che necessitano del ricovero e possono essere dimessi.

Il monitoraggio cardiaco per 6-12 h è indicato per i pazienti con le seguenti condizioni:

Sono necessari un'appropriata profilassi antitetanica e il trattamento locale della ferita da ustione. Il dolore viene trattato con FANS o altri analgesici.

Tutti i pazienti con ustioni elettriche importanti devono essere affidati a un centro specialistico per ustionati. I bambini con ustioni delle labbra devono essere inviati a uno specialista in ortodonzia pediatrica o a un chirurgo maxillo-facciale esperto di queste lesioni.

Prevenzione

I dispositivi elettrici che toccano o possono essere toccati dall'organismo devono essere correttamente isolati, messi a terra e inseriti in circuiti che contengano dispositivi protettivi di interruzione del circuito. Gli interruttori salva-vita, che scattano se viene rilevata una dispersione di corrente anche di soli 5 milliampere (mA), sono efficaci e facilmente reperibili. I copripresa di sicurezza riducono il rischio in case con bambini piccoli.

Per evitare lesioni da corrente che salta (lesioni da arco), i pali e le scale non devono essere utilizzati in prossimità di linee elettriche ad alta tensione.

Punti chiave

  • Oltre a causare ustioni, la corrente alternata può bloccare la mano del paziente sulla fonte di corrente, mentre la corrente continua può scagliare via il paziente, provocando lesioni.

  • Sebbene la gravità delle ustioni cutanee non indichi il grado delle lesioni interne, tali lesioni sono più gravi se la pelle ha una bassa resistenza.

  • Esaminare i pazienti in maniera esaustiva, anche per la presenza di eventuali lesioni traumatiche.

  • Prendere in considerazione l'ECG, l'emocromo, gli enzimi cardiaci, l'analisi delle urine e il monitoraggio, a meno che i pazienti siano asintomatici, non siano in stato di gravidanza, non abbiano disturbi cardiaci noti, e abbiano avuto solo una breve esposizione a corrente domestica.

  • Trasferire i pazienti con significative ustioni da elettricità a un'unità ustioni specializzata e, se si sospettano lesioni interne significative, iniziare la rianimazione con fluidi.

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