1、文献缺附图 20 张字符数 18626第十六章 电流损伤电流通过人体引起可感知的物理效应,称为电击。电流通过人体所引起皮肤及其他组织器官的损伤称为电损伤(electric injury)。因电流作用导致人体死亡称电击死(electric fatalities)。电流损伤十分多见,已不容忽视。如生活用电、工农业动力用电,均可造成人体伤害或死亡。随着工农业电气化程度日见提高,家用电器迅速普及,而安全用电的知识和措施(如漏电保护装置等)及对电知识的普及未能同步跟上,电器本身的安全性能也存在不少问题,致使触电事故不断发生。再则,近年来用电量成倍增加,线路陈旧,超负荷工作,电线绝缘失效,漏电事故也时有发
2、生。 触电多发生在下列两种情况:一是机体直接与低压或高压电源接触;二是机体处于高压电或超高压电的电场中,机体本身虽未直接接触电源,但电流可先击穿空气或其他介质,继而进入机体导致触电。人体只有成为电流通路的一个组成部分,才会发生触电。 常见触电的原因多为误碰电源、开关;儿童玩弄电器设备;用户私拉、乱接电线;或电器设备缺陷及损坏漏电;或违章布线,带电拆修电器设备等。电击伤(死)多属工农业和日常生活中的意外灾害事故。偶见医疗诊治过程中的电针、除颤器、起搏器、内窥镜,以及治安用电警棍所释放的脉冲电流致人伤害的报告。法医学实践工作中,也可遇到触电自杀、他杀或用其他手段他杀后伪装电击现场者。电刑(judi
3、cial electrocution) 在某些国家如美国,是处决死刑犯的一种手段。第一节 电击伤和电击死电流可造成人体损伤和死亡。触电后立即死亡者较常见;也可见延迟性死亡或死于晚期并发症;还有的触电后即意识丧失,然后意识恢复,尚可说话,行走,但短时间后又虚脱死亡。电击后偶尔也可发生假死,表现为呼吸停止,心跳仍存在,但处于极度微弱状态。若及时抢救可能复苏。一、电流作用于人体的影响因素电流损伤的严重程度受多种因素影响:电流的类型和强度、电压、皮肤电阻、电流接触机体的部位和作用时间、电流通过人体的途径和人体所处环境等因素。电流类型和强度电流有交流电和直流电两种类型,两者均可造成电击伤或电击死。同是
4、500V 电压的交流电或直流电对人体的损害程度大致相同;但人体对 500V 以下的交流电比对直流电要敏感46 倍,故在此电压范围内,相同电压的交流电比直流电危险。5080mA 的交流电可引起人体的心室纤颤、乃至死亡;但对 250mA 的直流电,人体却可耐受。100mA 的交流电可在0.2 秒内致心室纤颤和停搏,而 4A 的直流电却反而可使心律失常者恢复窦性心律。直流电的电压愈高,其电解作用愈强,故对人体的危险性也愈大。对人体危险性最大的是日常生活和工农业常用的频率为 5060Hz 的交流电,因为这种频率的交流电通过机体时,驱使细胞内的离子随该电流的频率往返运动的速度,正好可令其在细胞内来回一次
5、,使细胞受到最强烈的骚动和破坏。同时,这种频率的交流电又与机体组织器官的生物电节率相符,通过心脏时,心肌兴奋性发生变化,引起心肌纤维颤动;亦可使细胞膜发生去极化,引起骨骼肌发生强直性收缩,以致触电者手握住电源不放,延长电流通过时间,造成死亡。40160Hz 的电流最易引起心室纤颤,160Hz 以上的交流电的伤害作用,随其频率的增高而降低。高压高频交流电常用于临床治疗。单位时间内通过已知截面的电量称电流强度。它是影响电流损伤最重要的因素。一般认为,通过机体的电流强度越大,引起机体的损害越严重。个体对电流的敏感度存在一定的差异,有些人 1mA 已有刺痛感,910mA 时已不能松开电线。多数人能耐受
6、的最大电流值约为30mA,达 40mA 时常致意识丧失。实验表明:健康男性青年能耐受的最大电流强度为 21.6 mA,8.89.4mA 可使其紧握电源。女性耐受力稍差,能耐受的最大电流强度为 14mA,6mA 就可使其紧握电源。从触电者肌肉收缩不能摆脱电源时起,机体已开始受到损害。人体能摆脱电源的临界电流值远远低于产生心室颤动而致死的电流值。通常直流电电流强度达到 100 mA 时,交流电电流强度达到 7080mA 时,对人体可致命。处电刑致死所使用的电流为:7.5 A、60 Hz、2300 V 通电 7 秒钟后,继之再用 550 V 同样大小的电流通电 52 秒而致人死亡。电压1000V 以
7、上的电流称为高压电流。与低压电相比,临床上高压电引起的休克较容易救治。这是由于高压电选择性地作用于神经系统和呼吸器官,通过有效的人工呼吸可以治愈。高压电的危险在于皮肤与电源之间形成电弧,使衣服燃烧,组织烧伤。焦耳热可高达 4000,致机体严重烧伤而死亡。曾有一例接触 3000V 电源后,经抢救复苏,上肢广泛严重烧伤,经截肢治愈。反之,低压电主要作用于心脏的传导系统,往往引起致命性心室纤颤。交流电致触电后休克死亡,多发生在电压为 220250V 者。上海医科大学报道的 30 例电击死,其电压情况是:220V 24 例,380V 3 例,6000V 2 例,电压不明 1 例。电压 100V 以下致
8、死案例报告极少,因日常用电多为 110V、220V 或 380V。而一些家用仪器和汽车用电则在 12V 或24V。但有用 20V 和 24V 电针刺入胸前皮肤致死的报告。其触电致死的前提是接触电源时间长,接触部位电阻小。皮肤电阻电阻与电流强度呈反比,此即物理学欧姆定律所证实。皮肤电阻越大,进入人体的电流量越少,反之,皮肤电阻越小,进入人体的电流量越多,对人体的损伤愈大,死亡的可能性愈高。因为造成电流损伤和死亡的首要因素是电流通过人体的量及电流强度,而电流进入人体的量又与电阻有关,IV/R。所以人体组织的电阻对触电后果起重要作用。人体各种组织的电阻均不相同,皮肤、骨、软骨、毛发的电阻最大;脂肪、
9、神经、肌肉的电阻次之;心、脑、血(体)液的电阻较小。一般皮肤电阻约 50010,000。干燥的手掌、足掌皮肤电阻可达1,000,0002,000,000 甚至更大。出汗使电阻减小,可减为 25,00030,000;水或盐水浸湿的皮肤,电阻更可减至 1,2001,500。当电阻为 1,200 时,110V 的交流电即可引起死亡;降为 300 时,仅 30 V 即可致死。电流损害皮肤后,由于电解作用,电阻可降至 380,但是烧伤致凝固性坏死后,皮肤电阻又上升致使电流中断。如果组织发生炭化,则又能导电。身体各部位皮肤电阻大小不一,脚掌最大,大腿内侧最小。血管丰富的部位,如颊部,电阻小。粘膜的电阻仅约
10、 1,5002,000。但骨电阻可高达 900,000,生成的焦耳热可高达数千度,可使骨质熔化,形成骨珍珠。电流作用于机体的时间电流作用于机体的时间愈长,通过人体的电流量愈大,则后果愈严重。如高压电流作用于机体的时间小于 0.1 秒钟时,不引起死亡;但作用 1 秒钟,可引起死亡。10,000 V 的电流作用半秒钟无危险,或仅引起惊惧,但是 200300 V 的电流长时间作用于机体却能致死。低电压所致局部损伤的程度也明显地决定于接触时间的长短,随时间的延长,损伤由皮肤电流斑或水泡形成、炭化,以至露出肌肉和骨骼。电流通过机体的途径电流进入人体的部位通常是身体接触电源处(如以手碰到电源,或电源触及身
11、体某部位),离开人体处即电流出口,可能为接地处或接触电器的地线处。电流通过体内的路经取决于可能离体点的相对电阻,因电流总是选择电阻最小的通路及入、出口间最短的距离。电流的入口与出口之间即为电流通路。电流通过脑、心、肺时最危险。触电后电流通过机体的途径80是由一侧肢体进入,另一肢体逸出。其中最常见的是由手入,从足出。电流由上肢至上肢或由上肢至下肢。特别是由左上肢经过心脏区域至右下肢;由胸腹部至背部;由头、颈部至手或足部因均可通过心脏,所以十分危险。电流由下肢至下肢,由于不通过心脏及脑,所以危险性较小。美国用电刑处死罪犯时,先将头发剃光并涂上一层导电膏,戴上帽状电极,两足绑上另一电极通电致死。单极
12、性接触时,电流通过机体入地,机体成为接电入地的导体,其电流效应决定于身体接触地面的状况。如干燥地面、脚穿胶鞋或足底垫有木板可阻止电流通过。相反,如赤足、鞋底有铁钉或金属后根则能促进电流通过。电源两极间距很近时,如电插头、电警棍等接触人体,由于作用于人体的电流回路很短,一般不至于引起电击死。机体接触电源的状况如上所述,电源与皮肤接触紧密,则二者间的电阻小。根据欧姆定律,电阻越小,通过的电流就越大。电流大,对人体的损害就大。根据焦耳定律,电流越大,局部产热就多,引起的烧伤就明显。但当皮肤形成烧伤后,组织凝固使电阻急剧升高,进入体内的电流量又随之减小。电源不与机体直接接触也可发生电击死。主要见于机体
13、处于高压电场、电弧或电流火花的范围内;或在水中通过水导电造成。机体状态电流引起人体损伤的程度与机体健康状态有很大关系。受热、受冷、疲劳、失血、兴奋、恐惧、过敏体质、某些内分泌和心血管疾病等均可使机体对电刺激敏感性增高。而睡眠、麻醉等却能使机体敏感性减低。另外,抢救的时间和方法对预后很重要。触电后能否抢救成功,多决定于触电者能否迅速脱离电源。环境状况意外触电伤亡事故多发生于潮湿的环境中。如在浴室内使用电吹风,由于湿度大,常使电吹风外壳带电;漏电电器或破损电线浸没于水中等。上海医科大学报道的 30 例意外触电死案例,25 例发生于 79 月间,占 83。其原因是由于夏季暑热、出汗较多易于导电,死者
14、多数不穿戴绝缘劳动防护用品。二、 电流对人体的作用电流通过人体可发生各种不同的作用,可能不被感知,可能有麻感、刺痛感,局部肌肉痉挛,心室纤颤等,也可触电后立即死亡。如手握带电导体,在直流电作用下能感知手心发热;交流电作用下则因神经刺激而感知轻微刺痛,此时的电流称感知电流;引起预料不到的不自主反应的最小电流称反应电流;人体能够忍受的、受刺激后肌肉能摆脱带电体的最大电流称摆脱电流。电击死者局部可发生重度烧伤、轻度烧伤或完全没有烧伤。Lobl 等观察资料如表 161。表 161 不同电流对人体的作用 -电流强度(mA) 人体产生的效应-1.0 有感觉,电流阈值1.5 明显蚁走感;感知电流2.0 手麻
15、感3.5 手轻度强直4.0 前臂感觉异常5.0 手震颤和前臂痉挛7.0 上臂轻度痉挛10.0 尚可脱离电线15.0 屈肌收缩妨碍松开电线20.0 痛性肌肉收缩3050 心率不齐,长时间作用引起心室颤动50数百 心室颤动,昏迷,接触部位留有电流通过的痕迹-电流造成人体损伤的形式有:1.电流进入机体,因人体皮肤(或粘膜)组织电阻,产生热能,导致烧伤。2.电流通过各种组织时所造成的损伤。它不仅可导致体内两个主要生物电发生器官(心和脑)产生短路,也可能引起晶体、血管中层、肝和其他组织发生形态学改变。其损伤的机理尚不十分明了。有人解释后几种电流损伤是通过:电能变为机械能,引起组织的损伤。一部分电能转化为
16、热能而引起灼伤。电流作用又可引起神经系统和肌肉组织的强烈兴奋,使之产生强直性、痉挛性收缩,这种收缩不仅发生在骨骼肌,而且也发生于呼吸肌和支气管平滑肌,使呼吸停止。全身肌肉抽搐,又可造成骨折及关节脱位;电流可使细胞内的离子平衡发生变化,引起电泳、电渗反应,使细胞发生极性化改变;电解作用使组织的化学成分分解,如脂肪分解成脂肪酸,甚至产生气体。致死性电流损伤的病理生理作用,主要是电流侵犯脑干和颈段脊髓,或侵犯心脏,导致呼吸或心跳停止。三、电击伤及电击死者的形态学变化电击伤及电击死者的形态学变化分体表变化和体内变化两部分。 体表变化体表皮肤电流损伤可有电流入口(表现为电流斑)及出口,皮肤金属化、电烧伤
17、等病变。1.电流斑 电流斑(electric mark)又称电流印记,其形成是由于带电导体与皮肤接触,电流通过完整皮肤时,在接触处产生的焦耳热及电解作用所造成的一种特殊皮肤损伤。皮肤角质层厚的部位电阻大、电流通过时产热多,易形成典型电流斑。电流斑常为一、二个,也可为多个。常见部位依次为手指、手掌、前臂、足底、胸部、肩、颈侧、小腿和足背等。电流斑多发生在电极接触面较小的情况下,当焦耳热产生的温度小于 120时,形成的电流斑最为典型。典型电流斑与其他皮肤电流损伤 典型的电流斑一般呈圆形或椭圆形,中央凹陷,周围隆起,边缘钝圆,与周围组织分界清晰(图 16-1)。质坚硬,色灰白或灰黄。底部平坦或见裂隙
18、存在,可附有溶解的金属碎屑沉积。有时可见到管状孔道,周围管壁炭化。有的电流斑周围可见水泡形成,易破裂,以致表皮松解、起皱或呈片状剥离。电流斑周围或其他部位皮肤有时可发生电流性水肿(electric edema),水肿部位呈苍白色。有时整个肢体发生电流性水肿。电流斑的形态多样,可呈犁沟状(图 16-2)、条状、弧状等(图 16-3),它常能反映导体与人体接触部分的形状,故藉此可推断导体接触面的形状。如接触电线长轴,则电流斑呈线状或沟状;接触电线的末端,形成的电流斑呈小圆形,接触时间长则形成小孔洞。曾有一例身体多处触及高压电(6000V)者,形成的电流斑巨大,且深达肌层(图 16-4),周围皮肤质
19、硬,毛发烧焦。若皮肤与导体接触不完全,或电击时导体在皮肤上移动过,则电流斑的形态难以与导体形状相吻合。(图 16-1)(图 16-2)(图 16-3)(图 16-4)(图 16-5) 图 16-6)若接触电压低,或因环境潮湿、高温出汗致皮肤电阻小,且导体接触面大、接触时间短,则不形成典型电流斑,仅出现单纯性皮肤烧伤、表皮剥脱(图 16-5)和皮下出血(图 16-6),伴皮下组织质地变硬等改变。电警棍触及皮肤后,其损伤形态与电警棍触头面积相对应,常成对出现,两点间距离与电警棍触头间距离一致。接触初期,皮肤缺血苍白;接触时间超过 30 秒,表皮红肿,甚至坏死,皮下血管扩张、充血、渗出;若长时间接触
20、,则损伤逐渐加重,最终皮肤可呈焦炭状。电警棍使用的电压越高,皮肤损伤越严重。电警棍触点紧贴皮肤,损伤较轻;若触点与皮肤保持一定的距离,放电产生电火花,则皮肤烧伤严重。 光镜观察 病灶中心表皮变薄,致密,染色深。热作用强时,中心部位表皮广泛破坏,脱落缺失。创面常有金属碎屑沉积。周围保留的表皮则变厚。表皮中层细胞胞浆均质化,细胞核水肿伴空泡形成。病变中心基底层细胞核纵向伸长,或扭曲变形,呈栅状排列,细胞长轴与电流方向一致,乃由于电流的极性作用所致。必须指出,核伸长的现象并非电流印痕的特征,除见于电流印痕外也可见于皮肤烧伤边缘部、皮肤钝器损伤、皮肤干燥处以及由巴比妥类中毒或冻伤引起的水泡,不过其变化
21、程度不同。电击伤处的上皮细胞核伸长,染色较深,排列紧密,呈栅栏状(图 16-7)、旋涡状、螺旋状或圈状,或伸长似钉插入真皮中。有人喻之为流水样结构或称核流(streaming of nuclei)(图 16-8)。毛囊、汗腺与毛细血管内皮细胞亦呈极性化,核变细长、深染(图 16-9),汗腺与毛细血管腔扁塌,甚至变成实体状细胞条索。(图 16-7) (图 16-8)(图 16-9)除上述表皮改变外,在角质层内可见空泡形成,空泡可汇集,呈蜂窝状(图 16-10)。角质层表面呈黄褐色,有的角质层与颗粒细胞层分离。其他表皮细胞层内及表皮下也可见大小不等的空泡。真皮胶原纤维肿胀,均质化、甚至凝固性坏死(
22、图 16-11),局部染色呈嗜碱性。严重时,组织内可产生许多气泡,形成多数空隙或不连续的管状空泡及具有炭化壁的管状通道。真皮血管充血,有小灶性出血或血栓形成。(图 16-10)(图 16-11)真皮层内组织肿胀,坏死和出血分布不均匀,皮肤附件周围变化较为明显。此乃电流沿皮下血管、神经等结缔组织内阻力小的途径通过而留下的痕迹。是电击伤具有的特征之一。因此尸检时应全面取材,包括典型电流斑和非典型皮肤电流损伤,如疑为电流损伤而表现为表皮剥脱、皮下出血等。组织采取应垂直于皮肤,并作连续切片。电警棍致皮肤电流损伤可表现为:角质层、颗粒细胞层坏死或剥脱,表皮及皮下可出现空泡。表皮细胞各层见极化现象,胞体和
23、核变长,呈栅栏状改变。但这种改变在电警棍损伤中有时可很不明显。真皮血管内淤血或微血栓形成,血管周围可见出血。汗腺、皮脂腺细胞呈漩涡状。遭电警棍电击后数天因其他原因死亡者,皮肤电流损伤处可有白细胞浸润,但细胞极化现象基本消失。电镜观察 电流斑中心部位,胞质呈均质状,其中张力细丝凝固,细胞器较难辨认,细胞核破碎,残存的核被拉长并平行排列,染色质凝聚。桥粒和细丝虽变形但仍可辨认。电流斑周围的细胞质内,可观察到被电子束穿透的空腔,此空腔常紧靠细胞核,其形成是由于细胞基质凝固和水分蒸发所致,即所谓的烹饪效应(cooking effect)。扫描电镜观察 电流斑处皮肤鳞状细胞排列松解,细胞脱落,真皮内蜂巢
24、样凹陷形成,底部沿电流经过处有多量细针孔状树枝形通道。1985 年,曾有报告电流斑区域内可见到电流穿凿的小孔穴和电流所致的细胞灼伤(图 16-12)。小孔穴直径多数为 30100m ,孔口多呈圆形或类圆形。有的小孔穴壁光滑,有的为上皮细胞围叠而成,有的呈破裂状水泡样改变。电流所致的细胞灼伤,扫描电镜下表现为鳞状上皮燥裂,松解和脱落,脱落的鳞状上皮表面,有的可见到小的裂痕并有细胞碎屑附着。细胞碎屑大小不一,多为 12m ,形态为多角形或方形,大多呈密集分布。组织或细胞表面呈枯焦状龟裂。电流斑底部可见树枝状裂隙(图 16-13)。(图 16-12)(图 16-13)2.皮肤金属化 皮肤金属化(el
25、ectric metalization of skin)或称金属异物沉积,系因电极金属在高温下溶化和挥发而成,金属颗粒在电场的作用下沉积于皮肤表面及深部。电流损伤的皮肤检材经 10福尔马林溶液固定后,金属元素有所损失,但其含量仍明显高于正常皮肤。接触不同的金属元素,皮肤可呈不同的颜色,如接触铜导体,皮肤呈淡绿色或黄褐色;接触铁导体,呈灰褐色;接触铝导体,呈灰白色。交流电电击时,金属颗粒可沉积于正、负两个接触部位。直流电电击时,金属颗粒只沉积在阴极接触部位,是证明电击伤和电流入口较特殊的征象。皮肤金属化在高压电击时明显。接触 220V 或低压交流电时,金属化现象往往需要放大镜或显微镜才能检出。当
26、金属化现象不明显时,可采用下列检查方法分析金属的种类。微量化学分析法: 常用的有 Schaeffner 法:滴 6硝酸溶液于电流斑上,3 分钟后,再滴加等量的硝酸铜溶液,然后用浸有 0.1二硫代草酰胺的 70酒精溶液后晾干的滤纸吸收电流斑上的硝酸液,用氨气熏之,使其中和。若金属碎屑含铁,则滤纸显青灰色;若含钴,显褐色;若含镍,显紫褐色。为显示铜,应减去硝酸铜溶液。此法也可用于冰冻切片上,以显示皮肤深部金属化。普鲁士蓝反应仍然是显示铁微粒的好方法。Timm 的银染硫化物法:对检查切片上是否存在金属并观察其沉淀部位及范围很适宜。此法需将组织固定于硫化氢酒精中,使金属成为硫化物沉淀,再将切片用硝酸银
27、染色显影。此法非常灵敏,可显示少量金属痕迹。电流斑周围的皮肤附件中金属痕迹明显,电流通过处造成的小空泡邻近,金属沉积更明显。取尸体皮肤,用 220V 交流电制成实验性电击伤。然后用 5-亚硝基-1-萘酚丙酮溶液,喷于电击伤皮肤上。实验结果:铁丝导线电击伤者呈蓝绿色,铜丝导线电击伤者呈棕红色,铝丝导线电击伤者不显色。无电击伤的皮肤染为黄色。显色反应的机理为试剂与金属元素生成有色的络合物。金属不同,络合物的颜色亦各异。扫描电镜 X 线能谱检测法:应用附有 X 线能谱分析仪的扫描电镜,检查皮肤金属化可测出皮肤上附着金属异物的分布和疏密程度从而确定接触皮肤的导体(图 16-14)。由于每一种元素皆有特
28、征发射谱,未知样品中所含的各种元素,可根据扫描电子显微镜的电子枪射出的电子束冲击物体表面后在形成扫描图象的同时出现的继发 X 射线的光谱分析确定。通过测量 X 线的能量-能谱测定法确定其特征,并可自动分析全部元素的波谱(图 16-15)。如同时检出铝、铜或铁,对确定电极组成成分很有价值。可与发射光谱法或原子吸收法检查电极本身组分进行对比。活化分析法:活化分析是通过中子活化法以显示化学成分的分析方法。其具体步骤是将稳定性同位素经过核反应转化为放射性同位素;用化学方法配合仪器或单纯用仪器测量活化后放射性同位素所发射的射线能量和强度(有时也测量半衰期)并进行定性、定量分析。此法无疑是一种先进的检测手
29、段,但实验要求和条件复杂,费用昂贵。(图 1614)(图 1615)3.电烧伤 电烧伤(electric burn)多发生在接触高压电时。皮肤与高压电源之间可形成电弧或产生火花,加上衣服燎燃的火焰烧伤同时起作用,温度可达 30007000。电烧伤致使电流斑呈黄色或黄褐色。高压电所致严重烧伤可以完全改变电流斑,且范围广泛,可累及整个肢体或引起更大面积的损伤(图 16-16)。电烧伤病变区与周围正常组织间的界限极为分明,通常看不到一般烧伤所具有的过渡区。烧伤深度可达皮下组织、肌肉,有时深达骨质,同时可累及骨附近一定范围的脉管组织。损伤中央为电极接触处,即原发性电烧伤区,其边缘及基底部炭化。邻近组织
30、呈贫血性凝固性坏死,乃由局部动脉痉挛及血栓形成所致。如受伤者存活,坏死带继续扩大,其外周细胞内的酶明显丧失。(图 16-16)4.电流出口 电流出口因电流的轻度爆炸作用,使组织发生破裂,或由于电火花穿凿而发生小炭化孔。出口形态多样,可呈圆形、椭圆形、线形或不规则形。最常见于足部,也可见于上臂及下肢等处。电流出口与入口有相似之处,但组织损坏更严重,常因轻度爆炸作用而呈裂隙状,也具隆起的边缘,边缘上可见裂口(图 16-17)。镜下改变与入口相似,但无金属化现象,受损组织蜂窝状结构明显。出口部位之衣服及鞋也可被击穿。5.电击纹 高压电击时,由于皮下血管扩张、麻痹、充血或出血,皮肤表面可出现树枝状花纹
31、称电击纹。若无出血,电击纹存在的时间甚短,易消失。(图 1617)内部器官变化 电击死者常显示窒息死亡的一些征象,如颜面发绀,皮下和粘膜下点状出血,心血不凝固、内部器官淤血及肺水肿等。多数死者可出现胰腺间质出血。1.心血管系统 心外膜下,特别是主动脉瓣底部内膜下,有点状或斑块状出血。 左、右心房扩张。心肌纤维可见断裂、嗜伊红性染色增强和明显的不规则波浪状排列、间质水肿及多数肌溶性坏死灶形成。有时可见心肌间质血管壁细胞核拉长,呈栅栏状排列(图 16-18)。(图 1618)血管病变主要发生在邻近电流烧伤部位的血管。血管内皮细胞内可出现空泡,内皮脱落,内皮下水肿,内弹力膜呈弛张状态。血管腔扩张明显
32、,管腔内有形成分聚集,甚至血栓形成。病变较重时,内膜破坏,中膜细胞核扭曲呈螺旋状,或近内膜侧的中膜平滑肌变性,坏死,血栓形成,堵塞管腔。严重时,血管壁全层凝固性坏死,仅保存纤维支架及组织影像。电烧伤中心部位血管病变最严重,两侧逐渐减轻,但血管病变常超出软组织损伤的范围。电流通过组织时产生的高温,亦可使距表皮烧伤区较远的小血管产生凝固性坏死,管腔闭塞。2.神经系统 触电后即刻死亡者,由于细胞代谢终止,神经系统来不及显示可见的形态学改变。如存活一段时间,则由于血管的改变逐渐导致脑缺氧的继发性改变。表现为:大小不同且分布不规则的出血,以延髓为甚;局灶性神经细胞变性,细胞染色质溶解,尤以锥体细胞、延髓
33、神经核的细胞及小脑浦肯野细胞为甚;神经轴突脱髓鞘及断裂;血管周围出血伴脑组织环形坏死。电流直接通过脑时,可发生脑撕裂伤,脑组织收缩。最明显的改变是高温使之凝固,变硬。电刑死者脑温可达 114F。由电流直接作用或是由邻近水肿组织压迫所致的周围神经损伤极为常见。受累的神经纤维肿胀、弯曲、断裂。此类损伤多为可逆性的。但严重的神经损伤,有时引起该神经支配的组织发生坏死,肢体坏疽,不得不截肢。3.肺 常见肺水肿与点状或斑块状出血,肺血管扩张、出血,气管、支气管粘膜及基底膜肿胀。触电后迁延死者可见小叶性肺炎。高压电击死者,肺尖可见电烧伤伴发气胸形成。4.肝 肝包膜下可见点状出血。肝细胞无特殊损害。Scho
34、efield 用山羊作电击实验发现:肝细胞核与窦状间隙边缘间的胞浆中出现小空泡,苏丹和 PAS 染色呈阴性。5.胰腺 包膜下和间质中可见出血。高压电流通过胰腺时,可引起 胰腺细胞急性凝固性坏死。6.消化管 消化管粘膜可见点状、片状出血。高压电击,有时可造成消化管破裂。原患慢性消化道溃疡病者,触电后,溃疡可能穿孔。7.肾 肾包膜下可见灶状出血。肾小球毛细血管、肾间质血管淤血明显。若电击后未立即死亡且又有广泛肌肉电烧伤,则释放出的肌球蛋白经过肾排泄,可呈现红褐色的肌球蛋白尿。镜下,肾小管变性、坏死,肌球蛋白管型形成,类似挤压综合征所致的下肾单位肾病。8.肌肉 电流直接刺激肌肉引起其强烈收缩,或产生
35、局部热作用造成电热损伤。相同强度的电流同时作用于伸肌和屈肌,由于屈肌收缩力强于伸肌,因此可造成手指弯曲紧握导体。剧烈的不协调肌肉收缩可导致肌肉撕裂。高压电击时,肌肉可被电流烧伤。存活较久者肌肉液体成分迅速蒸发,切面色灰白,融合成均质状。温度过高可致肌肉烧焦。光镜下,肌纤维胞浆呈均质状,横纹消失,颗粒变性和空泡变性,乃至凝固性坏死。动物电休克后,电镜下观察:骨骼肌纤维高度收缩,此外还有线粒体肿胀、肌动蛋白失去丝状结构等改变。9.骨及关节 老年人遭电击,可因肌肉剧烈的收缩而导致骨折。骨折多发生在大肌肉附着的结节处。如肩胛骨、上肢骨最易骨折,下肢多发生股骨颈骨折,脊椎多发生脊突骨折。高压电击时,骨因
36、遭受电流热效应而发生坏死,胶原破坏和无机物熔化。熔化的特殊产物即所谓骨珍珠(osseous pearls),由磷酸钙融合形成。其形态如珍珠大的小体,灰白色,内有空腔,多在受损骨的表面。扫描电镜下,熔化骨的无机物质表面呈砖样图象,被认为是电流作用的一个指征。10.感觉器官耳:触电后可立即出现耳鸣和耳聋。电流通过听觉器官可引起听觉损害。鼓膜、中耳、耳蜗、蜗管和前庭出血可导致暂时性或永久性耳聋。眼:睫毛、眼睑、结膜和角膜均可发生电烧伤。存活者电热作用或电弧强光可导致眼损害,电弧强光可引起眼球内出血和血栓形成,眼色素膜炎,视网膜水肿、剥脱、视神经乳头炎及视神经萎缩等病变。有些人触电后可发生进行性眼损害
37、,最常见的是单侧性白内障,血栓形成和视神经病变。四、电击死的机理电击后可能发生假死,如及时进行人工呼吸和心脏按摩,可以使受害人复苏。若电击致死,其原因可有:1.心室纤颤与心跳骤停 一定强度的电流通过心脏,使心肌细胞兴奋性增高,在心肌内形成许多异位起搏点,导致心室纤颤,心力衰竭。引起心室纤颤的时间与电流强度有关(表16-2)。2 A 以上电流通过心脏时,可直接导致心跳骤停。表 16-2 引起心室纤颤所需时间及电流强度-电流强度(mA) 时间(s)-70300 5200700 13001600 0.35002500 0.118008000 0.01-2.呼吸停止 多数电击死者发生呼吸麻痹。电流通过
38、颈髓上部或脑干,可引起呼吸中枢麻痹,呼吸停止,继而死亡。电流引起呼吸麻痹后,可出现假死状态,即所谓“电流性昏睡”(electric lethargy),及时抢救可挽回生命。电流通过呼吸中枢也可导致呼吸骤停。3.窒息 电流直接作用于呼吸肌,使之发生强直性痉挛,造成窒息而死亡。此外,高压电可造成电烧伤,伴继发性休克、脂肪栓塞或内部器官破裂而死亡。触电后,还可由于高坠造成死亡。五、电击死的法医学鉴定1.电击死的确认 尸体检查如果发现电流斑,全身又有窒息征象,排除了其他种类暴力死和疾病死,结合触电现场,一般不难鉴定死因。但电击死者可以没有电流斑或其他任何电击迹象。据统计,220V 或更低电压的电击死者
39、,仅 1/3 出现电流斑;而 600V 以上电压电击时,几乎所有案例均可发现电流斑。虽然电流斑是鉴定电击伤的重要依据,但没有电流斑时,并不能排除电击伤(死)。法医学鉴定应根据电源接触史,周围环境的了解,并排除其他死因,综合判断之。触电现场 电击死应有明确的触电现场。但在他杀案例,现场常被破坏,如电源工具被隐藏或伪装为意外事故现场。电击死案例的现场勘查,最主要的是判定死者是否在死亡前确为电流通路的组成部分之一。现场勘查时要检验接通电路的部位,查明信号系统是否正常,环境干湿度等。确认电流斑 典型电流斑是诊断电击伤的重要依据。如果触电现场环境潮湿,或劳动者大汗淋漓、满手油污等情况下,因接触面积大、皮
40、肤电阻低,电流通过体表皮肤时所产生的焦耳热不足以形成典型电流斑,或仅形成单纯性表皮剥脱和皮下出血伴皮下组织质地变硬。但电流斑处细胞核的长径和横径之比值与正常皮肤比较存在显著性差异。因此,对以上典型电流斑和非典型性皮肤电流损伤处,均应取材做组织学检查或金属颗粒的化学成分分析,以明辨之。如在池塘、浴盆内或水中触电,因水是良好导体,电流在水中扩散,其接触面积较一般导体大得多,电流密度大大降低,加之水的导热系数远高于空气,以及浸渍于水中的皮肤电阻显著降低,均使电流在局部产生的热量大为减少,常不形成电流斑。曾有两例,一例在水深近膝的水田内驾驶手扶拖拉机,不慎接触 380V 电流而死亡。另一例在潮湿地面上
41、手握磨石机工作时,因损坏电线漏电被电击死亡。以上案例均未发现皮肤电流损伤。因此,无电流斑者不能排除电击死。其他电击征象 皮肤金属化、电烧伤、电击纹、骨珍珠及窒息征象等均可作为电击死的依据。生前或死后电流斑的鉴别 须进行系统的法医病理学尸体解剖,以排除其他暴力性死亡或疾病死亡后再发生触电的情况。曾有一例,死在工作现场,上身未着衣,仅胸部发现电流斑。同室员工介绍死者近期述说腹痛。经现场勘查和系统解剖检查,死者死于急性出血坏死性胰腺炎。胸部电流斑为疾病发作死亡后倒地,误触破损电线所致。生前电流斑 Congo red 染色阳性,而 alcian blue 染色呈阴性;死后电流斑则 Congo red
42、和 alcian blue 染色均呈阳性。放射免疫法测定 TXB2 和酶组织化学法测定非特异性酯酶的活性有助于鉴别生前或死后电流斑。2.死亡方式的确定 电击死(伤)多属意外,自杀电击少见,他杀电击更少见。电击死亡方式的判定,应根据周密的现场勘查和案情调查,结合尸体位置、姿势,电流斑的形状,电流斑或电烧伤的部位是否与电源位置、导体形状相符等情况综合分析认定。意外电击死 多发生在家庭或工业生产用电中。家庭中发生的意外触电常由手触摸磨损或破裂的电线造成,损坏部位多在电线进入电器的交接处。其他如电插头、电器装置损坏,或电器设计差误,绝缘不良等均可引起。工业用电发生意外触电主要见于违反技术操作规程,设计
43、装配不良,如电器外壳与带电的底盘连接,或接错线所致短路等。由于无人为操纵,意外电击死者较易形成典型的电流斑,而且电流斑多数发生在四肢或身体露出部位。曾有一例,因用剪刀作为工具,剪窃通电的电线而触电死亡(图 16-19)。(图 16-9)高压电所致意外电击死,多因直接碰到高压线或在高压电线下工作,感应电击而死亡。偶见大风暴雨后,高压线被刮落至地面,行人不慎踩踏所致。高压电击死亡有明显的室外现场,往往有目击证人,尸体上电烧伤明显。国内外有关沐浴中不慎触电,及用电热褥触电的报道甚多。夜间遗尿,或昏迷病人使用电热褥更易发生触电事故。医源性触电也属意外电击。诊断或治疗过程中,使用医疗电器不慎,可发生事故
44、。如触碰心内导管末端及在心电图监测下进行心包穿刺术时,小至 100200A 的电流即可导致心室纤颤。有故障的心脏起搏器、心电示波器及心脏监护仪均可造成电击死而引起医疗纠纷。也有因内窥镜漏电,在手术过程中触电死亡的报告。在判定意外电击死时要注意两种可能:一是用其他手段,如投毒谋害后,伪装电击死现场,因为电流斑也可在死后形成;二是把电击杀人伪装成由于违反劳动保护和技术安全规则而造成的劳动事故。电击自杀死 多见于男性及精神病患者(如抑郁症)。现场大多在室内,一般保持原始电击现场及特殊设计的电路。多用双极接触,如裸皮电线缠绕双腕;或一接上肢,一接下肢;或一接心前,一接背后;也有缠绕颈部者。自杀者电流斑多呈沟状组织缺损。所用电极多为