¿Por qué las corrientes típicamente fatales no son letales cuando pasan a través de su cuerpo por un corto tiempo?

He estado leyendo sobre seguridad eléctrica, y la cita controvertida comúnmente citada "no son los voltios los que te matan, son los amperios". Lo que he sacado de estas fuentes es que, de hecho, son los amperios los que detienen el corazón, pero el voltaje determina esta corriente y el cuerpo es una resistencia no óhmica. (He leído esto que menciona mucho sobre los voltios y amperios).

Sin embargo, estoy confundido en cuanto a cuánto tiempo debe pasar una corriente a través de su cuerpo para que sea fatal. Este video establece que si tuviera que modelar el cuerpo humano como un capacitor de 100 picofaradios con una resistencia de 1500 ohmios en serie, un choque estático de alto voltaje pasaría una corriente muy alta a través del cuerpo, pero por un tiempo extremadamente corto (menos de un microsegundo). ¿Cuánto tiempo tendría que pasar una corriente CA/CC potencialmente peligrosa (>5 mA) a través del cuerpo para que sea dañina? Entiendo que esta es quizás una pregunta demasiado general, pero ¿es posible dar una cifra precisa de algunos órdenes de magnitud?

Además, si de hecho son los amperios entregados a lo largo del tiempo los que son perjudiciales, ¿una unidad como el Coulomb sería más adecuada para determinar qué tan fatal podría ser una descarga eléctrica?

EDITAR: Supongo que la descarga eléctrica se administra mano a mano donde es más probable que atraviese el corazón y, por lo tanto, la fibrilación cardíaca es lo más preocupante. Si hay otras causas significativas de muerte por golpes de mano a mano que he pasado por alto, por favor dígame.

Me gusta de dónde viene esta pregunta, pero parece que hay varias modalidades para causar una lesión letal por electricidad, ruta de convulsión cerebral, interrupción cardíaca dirigida, parte del agua en su cuerpo hirviendo o pasando por la ruta de electrólisis.
Sí, probablemente debería haber mencionado explícitamente una causa específica de muerte por electricidad.

Respuestas (2)

Debe tener en cuenta que hay muchos modos diferentes de daño posibles,

  • Una gran corriente que pasa a través del tejido puede quemar el tejido.
  • Una corriente modesta que pasa a través de un músculo vital (como el del corazón) puede hacer que ese músculo funcione de una manera a la que no está acostumbrado y se esfuerce de modo que se dañe por la tensión.
  • Una corriente muy pequeña puede interferir con las señales nerviosas normales que impulsan el funcionamiento del corazón, alterando el ritmo cardíaco y provocando un bombeo ineficaz durante el tiempo suficiente para ser fatal.

Por lo tanto, no se trata de indicar un voltaje, corriente, carga, energía o potencia en particular. Se trata de enunciar una gama de circunstancias muy particulares y bastante diferentes que pertenecen a diferentes sistemas corporales.

Según tengo entendido, la corriente que pasa por el corazón hace que lata irregularmente/deje de latir. ¿Está tratando de implicar que una corriente suficientemente grande que pasa durante un período de tiempo muy corto no interferiría con las señales nerviosas, sino que en realidad quemaría el tejido?
Por supuesto, una corriente lo suficientemente grande provocará quemaduras. Los tejidos del cuerpo tienen resistencia: la corriente a través de una resistencia genera calor. A medida que pasa el tiempo, el calor que no se disipa de inmediato provocará un aumento de la temperatura y, a distintas temperaturas, se producirán diferentes reacciones químicas, siendo las primeras conocidas como "cocción". A temperaturas más altas se produce la quema. Y nada de eso excluye cualquiera de los otros efectos... un encuentro eléctrico que resulte en una quemadura casi seguramente también afecta los nervios en el camino de la corriente.
Creo que debería decirse que la complejidad del cuerpo, junto con la complejidad de la manera en que uno puede entrar en contacto con la electricidad, son lo suficientemente grandes como para que se pueda decir muy poco con la precisión que parece estar pidiendo. Lo que se presenta con considerable precisión es el conjunto de normas de seguridad relacionadas con el cableado, el equipo (en particular, el equipo médico), etc. de los servicios públicos eléctricos, a fin de errar de manera constante y considerablemente en el lado seguro. Sin embargo, violar esas reglas no significa resultados fatales inmediatos.
Sí, pero ¿por qué una descarga de electricidad estática es de voltaje y corriente extremadamente altos pero no es fatal? Debe haber algún tipo de rango de tiempo x en el que uno pueda experimentar con seguridad descargas de alta corriente de amperios y.
Una vez más, no se puede dar una respuesta general, porque todo depende del camino (posiblemente difuso) de la corriente a través del cuerpo, qué piel/músculo/nervio u órgano se encuentra en ese camino, a qué efectos es susceptible y qué corriente sobre qué. período de tiempo podría dañar eso (o interrumpir su funcionamiento normal). Si el modo de interrupción es la interferencia con las señales nerviosas, estas son inferiores a 100 mV, por lo que una descarga que genere voltajes de ese nivel en una ubicación nerviosa crucial interferirá con el funcionamiento normal. Incluso allí, no se puede decir con precisión cuánta interrupción es necesariamente un problema.
En el caso específico de la descarga estática de la alfombra, se podría decir que es inofensiva debido al argumento general de que tiene poca energía total (como dice el video), por lo que generalmente es incapaz de producir grandes efectos. Probablemente lo que sucede es que la corriente grande pero muy breve se difunde tanto en el tiempo como a través de la piel, de modo que cualquier pulso resultante en los nervios cruciales (por ejemplo, el corazón o el cerebro) sería muy pequeño e ineficaz. (Sin embargo, en la mano donde golpea la chispa estática, ¡ciertamente activa los nervios!)
Gracias. Al leer otra información, parece que las descargas eléctricas pueden ser muy inconsistentes, con casos documentados de bajo voltaje/corriente que matan a personas, y descargas de alto voltaje/corriente que sobreviven sin efectos a largo plazo. Esperaba una explicación más detallada de por qué las descargas eléctricas de alta potencia a corto plazo no son tan perjudiciales; su explicación ha ayudado a aclarar estos aspectos.
@inkyvoyd La descarga estática típica que obtienes de algo como la lana es de muy baja energía y no tiene forma de afectar un volumen significativo de tu cuerpo. De hecho, depende de que la corriente esté aislada en un área pequeña; de lo contrario, la carga no podría acumularse en primer lugar (y si pudiera, sería lo suficientemente fuerte como para dañarlo o matarlo). La baja energía total significa que cualquier daño es superficial (sin quemaduras a gran escala; nada que los mecanismos de reparación no puedan manejar fácilmente), la naturaleza localizada de la descarga significa que no puede afectar su cerebro o corazón.

De Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Electric_shock

La letalidad de una descarga eléctrica depende de varias variables:

  • Actual. Cuanto mayor sea la corriente, más probable es que sea letal. Dado que la corriente es proporcional al voltaje cuando la resistencia es fija (ley de ohm), el alto voltaje es un riesgo indirecto de producir corrientes más altas.
  • Duración. Cuanto mayor sea la duración, más probable es que sea letal: los interruptores de seguridad pueden limitar el tiempo del flujo de corriente
  • Ruta. Si la corriente fluye a través del músculo cardíaco, es más probable que sea letal.
  • Alto voltaje (más de 600 voltios). Este es un riesgo adicional sobre la simple capacidad del alto voltaje para causar una corriente alta a una resistencia fija; El alto voltaje puede causar una ruptura dieléctrica en la piel, lo que reduce la resistencia de la piel y permite un mayor flujo de corriente.

También:

...el tejido cardíaco tiene una cronaxia (tiempo de respuesta) de aproximadamente 3 milisegundos, por lo que la electricidad a frecuencias superiores a aproximadamente 333 Hz requiere más corriente para causar fibrilación que la que se requiere a frecuencias más bajas...

Para la letalidad debida a la fibrilación cardíaca, la corriente debe fluir durante el tiempo suficiente para afectar el músculo o los nervios cardíacos.

¿Significa esto que la corriente debe pasar por el corazón durante unos milisegundos para ser peligrosa?
Significa que alguien puede sobrevivir a una corriente de mayor magnitud a través del músculo cardíaco si la duración es muy corta. Las corrientes de muy corta duración aún pueden ser fatales.