Acil serviste Elektrik Yaralanmaları Yönetimi

Yaygın bir travma nedeni olan elektrik yaralanmaları, düşük voltaj(<1000v), yüksek voltaj(>1000v) veya yıldırım hasarı sonucu ortaya çıkabilir ve sıklıkla yüksek mortalite ve morbidite ile ilişkilidir. Elektrik nispeten yeni bir buluş olmasına rağmen, insanlar yıldırımın neden olduğu elektrik yaralanmalarına tarih boyunca her zaman maruz kalmıştır.

Yıldırımların sahip olduğu yıkıcı güç insanlar tarafından korkuyla değerlendirilip doğaüstü güçlere atfedilmekteydi. Yunan mitolojisinde tanrıların kralı olan Zeus, ona karşı çıkanları cezalandırmak için kullandığı şimşeklere sahipti. 1800’lerin ortalarında elektriğin keşfi ve sonrasında yaygın kullanımıyla birlikte elektrik enerjisi/yıldırım hakkında toplumda hakim olan doğaüstü atmosfer bir dereceye kadar azaldı, ancak 1879’da Fransa’da kaydedilen ilk ölüm ile birlikte elektrik yaralanması sorunu ortaya çıktı.

Elektrik yaralanmaları yetişkinlerde çoğunlukla iş yerlerinde meydana gelir ve iş kazasına bağlı travmatik ölümlerin dördüncü en önemli nedenidir (tüm iş kazası ölümlerinin % 5-6 kadarı), çocuklarda ise elektrik yaralanmaları çoğunlukla evde meydana gelmektedir

Elektrik yaralanmalarını daha iyi anlamak için bilinmesi gereken birkaç temel terim mevcuttur;

Elektrik; bir iletken yoluyla elektronların (bir atomun negatif yüklü dış parçacıkları) akışıdır.

Voltaj (Gerilim)(V): İki uç arasındaki elektron konsantrasyonunun potansiyel farkıdır ve bu potansiyel fark elektronların akşını sağlamaktadır. Voltajın birimi volt olarak ölçülür. Örneğin bir telin bir ucu 50 diğer ucu 0 ise bu telden geçen potansiyel fark (volt) 50’dir.

Akım(I): Potansiyel gradyandan aşağı akan  (elektron hacmi) ve birimi amper (A) olarak ölçülür. Amper cinsinden ölçülen akım, elektrik çarpması sonucunda etkilenen kişinin vücudunda akan enerji miktarını gösterir. İki çeşit akım tipi mevcuttur ki bunlar Doğru akım (Direct current-DC) ve Alternatif akımdır(Alternating current-AC).

Doğru akım(DC): Zamanla yönü ve şiddeti değişmeyen akımdır. Harcanacak güç değişmedikçe değeri sabit kalır. Bu tip akım çeşitli piller, dinamo, aküler tarafından kullanılmakla birlikte defibrilatör, kalp pili ve koter gibi tıbbi cihazlarda da kullanılmaktadır.

Yıldırım da gökyüzü ile yeryüzü arasındaki elektrik farkının, çevredeki havanın yalıtım özelliklerinin üstesinden geldiğinde oluşan bir DC şeklidir.

Alternatif akım(AC): Zaman içerisinde yönü ve şiddeti belli bir düzende değişen akımdır. Elektronlar, döngüsel bir şekilde bir iletken aracılığıyla ileri geri akmaktadır. Bu tip akım evlerde ve ofislerde en yaygın kullanılanıdır ve 60 Hz frekansa standardize edilmiştir.

AC elektrik üretimi ve dağıtımı için çok daha etkili bir seçenek olsa da, DC’den daha tehlikelidir (yaklaşık üç kat) ve mağdurun kaynak ile temasını uzatan tetanik kasılmalara neden olmaktadır.

 Thomas Edison (DC’yi geliştiren ve popülerleştiren), George Westinghouse’a (AC’yi geliştiren) karşı savaşırken AC’nin tehlikeli doğasını göstermek için, New York Eyaleti yasama meclisini ilk ölüm cezası için AC jeneratörüyle güç sağlayan elektrikli sandalye kullanmaya ikna etmiştir. Her ne kadar G.Westinghouse tarafından en iyi avukatlar tutulmuş olsa da William Kemmler adlı suçlu elektrik sandalyesiyle idam edilen ilk kişi olmaktan kurtulamamıştır. 

Direnç(R): Potansiyel enerjisi yüksek elektronların iletken üzerinden bir ortamdan başka bir ortama hareket ederken iletkenin elektrik akımına karşı gösterilen zorluğa direnç denir. Direnç birimi Ohm’dur ve sembolü Omega(Ω) olarak gösterilir.

Ohm yasasına göre, elektrik akımı kaynağın voltajıyla doğru orantılı ve iletkenin direnci ile ters orantılıdır (V=I.R)

Joule yasası ise bir iletken üzerinden geçen elektrik akımı ile onun yarattığı ısıarasındaki ilişkiyi veren kanundur

Elektrik akımının patofizyolojik etkileri

Elektrik yaralanmaları ciddiyeti; akımın türü, akım gücü, maruz kalma süresi, vücut direnci ve akımın elektrik alan kuvvetine ek olarak vücutta takip ettiği yola bağlı olarak değişmektedir

AC veya DC fark etmeksizin voltaj arttıkça, elektriksel hasar da o kadar büyük olur. Yüksek voltaj akımı tipik olarak derin yanıklara neden olurken, düşük voltajlı akımın tetaniye neden olması daha olasıdır. Düşük voltajlı bir elektrik yaralanması mağdurun kaynakla temasıyla ortaya çıkarken, yüksek voltajlı yaralanmada herhangi bir fiili fiziksel temas gerçekleşmeden önce akım, kaynaktan bir elektrik atlaması(elektrik arkı) ile kişiye taşınarak yaralanmaya neden olabilir.

Elektrik yaralanmaları için yapılan deneylerde, elektrodu tutan gönüllü kişiye uygulanan akım miktarı arttırıldıkça, ısı ve ağrının da arttığı görülmüştür. Akım arttırılmaya devam edilirse, öyle bir an gelir ki, elektrodu tutan kişi kas kontrolünü kaybeder ve elektrodu elinden bırakamaz. Böyle bir deneyde, kişinin kas kontrolünü kaybetmeden dayanabileceği en büyük akım değerine o kişinin bırakma (let-go) akımı denir

DC, kurbanı güç kaynağından “fırlatacak” ve böylece yaralanmayı en aza indiren tek bir kas kasılmasına neden olurken AC tetanik kasılmaya ve kilitlenme(no-let go) fenomenine (kişinin kas kontrolünü kaybetmesi sonrası özellikle fleksör kas gruplarında istemsiz kasılmalar sonucu kurbanın kaynağa sarılması ve daha fazla maruziyet) neden olur, böylece AC’ye maruz kalma süresi dolayısıyla da yaralanmanın ciddiyeti artar. Bu nedenle, AC’nin neden olduğu bir elektrik çarpması, aynı ampere ait DC’nin neden olduğu bir elektrik çarpmasından daha büyük bir yaralanmaya yol açacaktır (Bu farklılıklar sadece düşük voltajlarda pratik öneme sahiptir, yüksek voltajlarda ise her iki akım da benzer etkiye sahiptir).

Giriş çıkış noktaları da elektrik yaralanmaları ciddiyetini belirleyen etmenlerdendir. En yaygın giriş yeri genellikle el ve sonrasında baş iken, çıkış yeri çoğunlukla ayaktır. Dikey olarak vücudu kat eden elektrik akım yolu en tehlikeli olanıdır çünkü neredeyse tüm hayati organları (merkezi sinir sistemi, kalp, solunum kasları ve gebelerde rahim ve fetüsü) içerir. Bir elden diğer ele doğru giden yatay bir elektrik akım yolu ise SSS’i etkilemeyecek olsa da kalp veya solunum kasları tutulumu nedeniyle ölümcül olabilir.

Giriş ve çıkış noktalarını belirlemek olası iç organ yaralanması konusunda bize fikir verir

Vücutta, içerdikleri su ve elektrolit düzeyine bağlı olarak, dokular arasında direnç değişir. En yüksek elektrolit ve su konsantrasyonu (dolayısıyla en düşük direnç) kan damarlarında, nöronlarda ve kaslarda bulunur. Bu nedenle bunlar vücuttaki elektriğin mükemmel iletkenleridir. Kemik, yağ ve cilt ise yüksek dirençlidir ve elektriksel olarak zayıf iletkenler gibidir. En yüksek dirence sahip dokular, elektrik hasarı sonucunda en büyük hasara maruz kalmaktadır. Örneğin Kemik, elektrik enerjisine maruz kaldığında yüksek dirençle birlikte ısınır ve kas gibi etraftaki yapılara zarar verir, bu da kasların şişmesi ve kompartman sendromunun yüksek voltajlı elektrik yaralanmalarında yaygın olmasının sebebidir

Cilt direnci artan kalınlık, kuruluk ve keratinizasyonla artar. Buna karşın nemli müköz membranlar veya derideki açıklıklar (delinme, laserasyon veya sıyrıklar) daha düşük bir dirence sahiptir. Cilt direnci konusunda kalınlıktan bile daha önemli olan cildin nemidir. Basit terin varlığı bile cilt direncini önemli oranda düşürürken, ıslak deri (örneğin, bir küvetin içinde veya yüzme havuzunda bir kişinin elektrik çarpması) neredeyse hiç direnç göstermez, böylece voltajın üretebileceği maksimum akım yoğunluğunu üretir. Bu nedenle kablo ısırarak elektriğe maruz kalan bebekler ve küçük çocuklarda ciddi orofasiyal yaralanmalar ortaya çıkabilir.

Yüksek cilt direnci, cilt yanıklarına neden olarak daha fazla enerjinin ciltte dağılmasına neden olur. Böylece yüksek cilt direnci oluşabilecek iç hasar seviyesini azaltır. Diğer yandan, düşük cilt direnci, daha az belirgin deri hasarı ile sonuçlanabilirken, daha fazla miktarda elektrik enerjisi iç dokulara aktarılır. Bu nedenle, derideki dış yanıkların derecesi iç kısımda oluşabilecek hasar seviyesini öngörmemekte, ayrıca dış yanıkların yokluğu da iç hasarın yokluğunu öngörmemektedir.

Elektrik yaralanmasına maruz kalan kişi kardiyak aritmi veya kardiyak arrest, solunum arresti, bilinç değişikliği, çeşitli yanıklar veya künt travma gibi çok çeşitli şikayetlerle başvurabilir.

Hastanın anlattıklarının yanında mutlaka olayı gören bir tanık veya ilk müdahaleyi yapan tıbbi personelden mümkün olduğunca fazla bilgi edinmek yaralanmayı daha iyi anlamak ve tedaviyi doğru şekilde yönlendirmek için önemlidir

Elektrik Yaralanmalarının Etkileri

Kardiyovasküler Sistem

Aritmilere ve diğer elektriksel anormalliklere ek olarak, elektrik yaralanmaları doğrudan miyokard hasarı da oluşturabilir.

Kardiyak arrest ve ventriküler fibrilasyon, elektriksel yaralanmanın kardiyak komplikasyonlarından en ciddi olanıdır ve resüsitasyon müdahaleleri yapılmadıkça her zaman ölümcül olabilir.

Bununla birlikte, prognozu dahi iyi olan çeşitli disritmiler de görülebilir. En sık görülenler sinüs taşikardisi ve nonspesifik ST ve T dalga değişiklikleri olmakla birlikte çeşitli kalp blokları, dal blokları ve QT aralığının uzaması gibi iletim bozuklukları da yaygındır. Bunların patogenezi büyük olasılıkla çok faktörlüdür. Olası mekanizmalar arasında miyokardiyal nekrozdan kaynaklanan aritmojenik odaklar, Na-K-ATPaz değişiklikleri ve miyosit membranlarının geçirgenliğinde değişiklikler yer almaktadır. Ayrıca solunum arresti olan olgularda anoksik yaralanma nedeniyle de kardiyak arrest ve ritim bozuklukları ortaya çıkabilir

Elektrik hasarı, yüksek su içeriğinden dolayı mükemmel bir iletken olan vasküler yatak üzerinde doğrudan ve dolaylı etkilere neden olabilir. Bu etkileri farklı boyuttaki damarlar arasında değişmektedir. Elektrik akımının ürettiği ısının dağılmasını sağlayan hızlı akışları sayesinde büyük arterler akut etkilenme göstermezken anevrizma oluşumu ve rüptüre neden olabilecek medial nekroza duyarlıdırlar. Daha küçük damarlar ise çoğunlukla yüksek gerilim yaralanmasının bir sonucu olarak koagülasyon nekrozu nedeniyle akut olarak etkilenmeye yatkındır

Cilt Yaralanmaları ve Yanıklar

Elektrik yaralanmalarında elektrik enerjisinin termal enerjiye dönüşümünden dolayı çeşitli deri yaralanmaları ve yanıklar ortaya çıkabilir. Yaralanmanın şiddeti akımın yoğunluğuna, yüzey alanına ve maruz kalma süresine bağlı olarak yüzeysel kızarıklıktan tam kat yanıklara kadar değişkenlik gösterir.

Cilt direnci nem tarafından belirgin bir şekilde değiştirilebildiğinden, cilde önemli hasarlar vermeden önce elektrik akımı daha derin dokulara iletilebilir. Bu nedenle, alev yanıklarının aksine, cilt yanıklarının ciddiyeti iç yaralanma derecesini değerlendirmek için kullanılamaz

Ciddi yanıklar genellikle yüksek voltajlı akımlara(>1000v) sahip kazalarda ortaya çıkan arklara maruz kalmayla oluşur. Bu gibi durumlarda, yanmanın şiddeti sadece sıcaklığa değil, aynı zamanda ark içindeki enerjiye de bağlıdır. Böyle bir elektrik arkına maruz kalmak epidermisin 1 msn gibi bir sürede hızla parçalanmasına ve dolayısıyla vücut direncinde azalmayla iç organ yaralanmasına neden olur.

Yıldırım yaralanmalarında da yanıklar yaygındır. Ancak yıldırımın ürettiği büyük enerji ve ısıya rağmen, çok kısa süreli olması ve ön planda parlama etkisinin rol oynaması sebebiyle derin yanıklar nadir görülür. Yapılan bir çalışmada mağdurların sadece %5’inde derin yanıklar saptanmış.

Küçük çocuklarda en yaygın elektrik yaralanması elektrik kablolarını çiğnemek veya ısırmaktan kaynaklanır. Orofasiyal yaralanmalarda yanık mukoza, submukoza, kas, sinir ve kan damarlarını içeren tam kalınlıkta olabilir. Yaralanmadan sonra saatler içinde yara yerinde belirgin ödem ve eskar oluşumu izlenir. Eskar genellikle 2-3 hafta içinde yerini granülasyon dokusu ve skarlara bırakarak düşer. Bu tip yaralanmalarda labial arterin yaralanması ciddi kanamaya neden olabilir. Ancak, eskar genellikle atardamarın üzerini örttüğü için, yaralanmadan sonra eskarın düşmesine kadar kanama olmayabilir. Orofasiyal yaralanmalarda ilerleyen günlerde gelişebilecek kanama açısından dikkatli olunmalıdır

Solunum Sistemi

Her ne kadar ciddi elektrik yaralanmalarında ani ölümün en sık nedenlerinden biri solunum arresti olsa da, elektrik akımının akciğere ya da solunum yollarına doğrudan hasar verici etkisi yoktur. Solunum arresti genellikle solunum merkezinin doğrudan hasarı sonucu ya da, elektrik akımı torakstan geçtiğinde solunum kaslarının tetanik kasılmasına neden olması sonucu ortaya çıkar.

Elektrik yaralanması sonrası gelişebilecek (düşme, elektriğin kurbanı fırlatması vb. gibi) künt travmalar sonucu pulmoner kontüzyon ve bununla ilişkili solunum fonksiyon bozukluğu ortaya çıkabilir.

Hemen her kritik hastalıkta olduğu gibi, elektrik yaralanmasından sonra yaralanmaya ya da tedaviye bağlı solunumsal komplikasyonlar (örneğin, iskemiye ya da agresif sıvı resüsitasyonuna bağlı ARDS, ventilatör ilişkili pnömoni)  gelişebilir.

Sinir Sistemi

Elektrik yaralanmalarında sinir sistemi yaralanması yaygın görülse de, patognomonik kabul edilen bir bulgu yoktur. Sinir sistemi hasarı çoğunlukla elektrik akımının doğrudan etkisinden değil, diğer organ sistemlerinin (genellikle kardiyorespiratuar) travma veya işlev bozukluğuna bağlı oluşur.

Ev tipi elektrik nispeten düşük yoğunluklu akımlarda (30 mA) bile, nöromüsküler kavşakta süresiz bir refrakter duruma neden olarak, kaslarda sürekli tetanik kasılmalara neden olabilir. Bu tetanik kasılmalar, kurbanın elinin elektrik kaynağından ayrılmasını engelleyen “kilitlenme” fenomeninden sorumludur

Elektrik akımının SSS üzerine direkt etkileri arasında en ciddi olanı solunum durmasıyla sonuçlanan solunum merkezinin hasarlanmasıdır.

Bunun dışında kranial sinir defisitleri ve nöbetler de görülebilir. Elden ele yatay bir elektrik akım yolu oluşmuşsa elektriğin direkt etkisi sonucu C4–C8 seviyesinde transeksiyon ile omurilikte yaralanma oluşabilir. Elektriğin indirekt etkilerine bağlı en yaygın sinir sistemi yaralanmaları ise kardiyak/solunum arrestine sekonder gelişen anoksi ve iskemiyle birlikte travmaya bağlı beyin veya omurilik yaralanmasıdır.

Bilinç kaybı, konfüzyon ve amnezi elektrik çarpması sonucu yaygın görülür. İlişkili başka bir yaralanma yoksa genellikle sekelsiz iyileşirler. Nöbetler, görme bozuklukları ve sağırlık gibi şikayetler de olabilir. Periferik sinirlerin hasarı, çeşitli motor ve duyusal bozukluklara neden olur.

Diğer Sistemler

Elektrik yaralanması nedeniyle önemli hasara neden olabilecek diğer organ sistemleri arasında, böbrekler özellikle önemlidir. Elektrik akımından kaynaklanan direkt yaralanma pek beklenmese de, böbrekler anoksik/iskemik hasara karşı çok hassastır. Bunun yanı sıra rabdomiyoliz de miyoglobin ve kreatinin fosfokinazın salınması sonucu renal tübüler hasara, bu da böbrek yetmezliğine neden olur. Ağır elektrik yaralanmaları olan hastalarda sıklıkla miyoglobinüri görülse de böbrek yetmezliği insidansı nispeten azdır.

Yüksekten düşme ya da ciddi kas kasılmaları iskelet sistemi yaralanmalarına neden olabilir. Kırıklar, üst ekstremite uzun kemiklerinde ve vertebralarda daha yaygındır. Vertebral yaralanmalar omurilik yaralanmalarına yol açarak durumu daha da komplike hale getirebilir.

Kaslarda ise rabdomiyoliz ve kompartman sendromlarına yol açan derin doku nekrozu ve ödem görülmektedir.

Değerlendirme ve Yaklaşım

Elektrik hasarının gerçek şiddeti elektrik akımının yoluna bağlı olduğundan, yaralanmaların nasıl meydana geldiğini belirlemek önemlidir.

Elektrik yaralanmasına maruz kalan kişiye müdahale yapılmadan önce mutlaka kişinin kaynaktan ayrıldığından emin olunmalıdır. Elektrik akımının kaynağı kesilinceye veya kurban kaynaktan güvenli bir şekilde ayrılıncaya kadar tıbbi bakım girişimi yapılmamalıdır. Popüler inancın aksine yıldırım ise ilk yardım sağlayıcı için herhangi bir tehdit oluşturmaz, bu nedenle hemen müdahale edilebilir.

Olay yeri güvenliği sağlandıktan sonra hava yolu, solunum ve dolaşımın değerlendirilmesi ve mortalitenin önemli sebeplerinden olan anoksinin olası etkisini engellemek için olabildiğince erken bir şekilde güvenli havayolu sağlanması gerekir. Eşlik edebilecek olası künt travma nedeniyle spinal immobilizasyon akılda tutulmalıdır

Elektrik yaralanması için spesifik bir tedavi yoktur ve etkilenen organa göre semptomatik yaklaşım gerekir

Birincil değerlendirmeyi takiben, önemli yanık veya şüpheli rabdomiyoliz (miyoglobinüri) olan hastalarda hızlıca sıvı resüsitasyonuna başlanmalıdır. Elektrik yaralanmalarında ciltteki dış hasardan bağımsız olarak iç hasar da mevcut olabileceği için sıvı tedavisi konusunda Parkland formülü yetersizdir.

Termal yanıklarda 0.5-1 mL/kg’lık bir idrar çıkışı hedeflenirken elektrik yaralanmalarında beklenen miyoglobin yükünden dolayı idrar çıkışı hedefi bunun iki katıdır (ilk aşamada yaklaşık 100 ml/saat idrar çıkışı hedeflenir). Miyoglobinüri çözüldükten sonra, 30-50 mL/saat’lik bir idrar çıkış hedefine göre sıvı tedavisi tekrar düzenlenmelidir

Çoğunlukla Ringer Laktat solüsyonları tercih edilir. Eğer yeterli idrar çıkışı sağlanamazsa mannitol gibi osmotik diüretikler ve idrar alkalinizasyonu sağlayan sodyum bikarbonat kullanılabilir. Bariz miyoglobinüri olması ciddi kas hasarının bir göstergesidir ve bu hastalar genellikle fasyotomi gerektirir. Tetanoz aşısı ve uygun yara bakımı da unutulmamalıdır

Elektrik yaralanması ile başvuran her hastaya EKG çekilmesi ve ritmin değerlendirilmesi gerekir.

Kardiyak arrest, göğüs ağrısı, EKG anomalisi olan, bilinç kaybı gelişen veya yüksek voltaja maruz kalan hastalara kardiyak monitörizasyon ve yakın izlem önerilir.

Birçok çalışma göstermiştir ki ciddi kardiyak etkilenme çoğunlukla erken dönemde ortaya çıkarken ilerleyen saatlerde ve günlerde hayatı tehdit edecek kardiyak disritmiler pek beklenmez.

Düşük voltaja maruz kalan ve acil servise girişte EKGsi normal olan hastalar kapsamlı fizik muayene sonrası ek patoloji saptanmazsa ek tetkik gerekmeden taburcu edilebilir. Benzer şekilde düşük voltaja maruz kalan çocuklar da daha önceden kardiyak öyküsü yoksa kapsamlı bir fizik muayenenin ardından taburcu edilebilirler.

Buna ek olarak, düşme ya da beynin olası iskemik veya anoksik hasarının değerlendirilmesi için bilgisayarlı tomografi (BT) görüntülemesi gerekir.

Diğer travmaların varlığına bağlı olarak ek görüntüleme gerekebilir

Bildirilen az sayıda vaka nedeniyle,  gebe elektrik yaralanmalarında gerçek riskler tam olarak bilinmese de. Fetal mortalite %15ten % 73e kadar değişiklik göstermektedir.  Fetal mortalitenin elektriğin fetüse direkt etkisinden mi yoksa annede gelişen hasara sekonder mi olduğu net değildir

Resmin pdf formatı için aşağıdaki linki tıklayabilirsiniz

Elektrik yaralanması infografik

Kaynaklar

1. Management of burn wounds in the emergency department. Gómez R, Cancio LC.  Emerg Med Clin North Am. 2007 Feb;25(1):135-46.
2. Electrical injuries. Koumbourlis AC. Crit Care Med. 2002 Nov;30(11 Suppl):S424-30
3. An Electrical Burn , S Gemme, G Jay, W Binder – Rhode Island medical journal (2013)
4. Volume Resuscitation in Patients With High-Voltage Electrical Injuries. Culnan DM, Farner K, Bitz GH, Capek KD, Tu Y, Jimenez C, Lineaweaver WC. Ann Plast Surg. 2018 Mar;80(3 Suppl 2):S113-S118. doi: 10.1097/SAP.0000000000001374.
5. Chemical, Electrical, and Radiation Injuries. Jonathan Friedstat, David A. Brown, Benjamin Levi
6. Electrical injury and burn care: a review of best practices. Kearns RD, Rich PB, Cairns CB, Holmes JH, Cairns BA. EMS World. 2014 Sep;43(9):34-40, 55.
7. Hot Topics: Electrical Injuries in the Emergency Department. Moore K. J Emerg Nurs. 2015 Sep;41(5):455-6. (https://doi.org/10.1016/j.jen.2015.06.006)
8. Electrical Injuries . Foris LA, Huecker MR. 2018, StatPearls Publishing LLC
9. Electrical injury. Waldmann Victor, Narayanan Kumar, Combes Nicolas, Marijon Eloi. BMJ 2017; 357 :j1418