Rażenie piorunem

Jest lato. Minęło południe, jest gorąco i parno. Grupa turystów podchodzi przez górską halę w kierunku widocznego w oddali schroniska, podziwiając rozległy widok. Daleko na horyzoncie, w odległości wielu kilometrów widać zbierające się ciemne chmury, a w pewnym momencie błyskawicę. Ktoś zaczyna liczyć i po 40 sekundach rozlega się grzmot.

Widok jest groźny, ale piękny, więc wszyscy się zatrzymują. Grzmot po kolejnej błyskawicy słychać już po upływie 25 sekund i przewodnik mówi: „teraz już musimy się pośpieszyć, żeby przed burzą dotrzeć do schroniska”. Na uwagę, że przecież burza jest jeszcze daleko, odpowiada, że istnieje zasada bezpieczeństwa zwana „30-30”, która mówi, że jeżeli grzmot słychać po błyskawicy w odstępie krótszym niż 30 sekund, to należy szybko szukać bezpiecznego schronienia. Pioruny bowiem mogą wyprzedzać burzę nawet o kilkanaście kilometrów i uderzyć, kiedy nie ma jeszcze chmur nad głową i ulewnego deszczu. Druga liczba 30 oznacza, że bezpiecznego schronienia nie należy opuszczać wcześniej niż 30 minut po ostatnim słyszanym grzmocie. Niedocenianie nadchodzącego zagrożenia i przedwczesne uznanie, że burza już przeszła, są powodem szczególnego zagrożenia porażeniem. Ktoś z turystów proponuje, żeby się schować w stojącym na hali szałasie, ale przewodnik odpowiada, że zadaszenia zabezpieczają wprawdzie przed deszczem, ale nie przed możliwością porażenia. Turyści przyśpieszają więc tempo marszu, a przewodnik wyjaśnia, jak dochodzi do porażenia piorunem.

Pioruny są wyładowaniem energii elektrostatycznej nagromadzonej nagle, w niewielkim, kilkudziesięciometrowym obszarze chmur. Tylko w około 10% przypadków trwające ułamek sekundy wyładowanie elektryczne dotyka ziemi. Pozostałe wyładowania mają miejsce pomiędzy chmurami. Wytworzone napięcie sięga 100 mln V.

Istnieją tylko 3 czynniki predysponujące do wyzwolenia wyładowania w danym miejscu:

1. względna wysokość obiektu w stosunku do otaczającego terenu
2. jego odizolowanie od innych obiektów i
3. szpiczaste zakończenie jego szczytu (ten ostatni czynnik nie ma znaczenia w przypadku człowieka).

Warunki te może więc spełniać samotne drzewo, słup, szczyt góry lub stojący na otwartym terenie człowiek. Obecność innego obiektu spełniającego powyższe warunki w odległości większej niż 30-50 metrów stwarza nową możliwość wyzwolenia wyładowania, a więc przebywanie na otwartym terenie w dalszej odległości od wyższego przedmiotu, na przykład 150 metrów od wysokiego drzewa lub szczytu góry, nie zabezpiecza przed rażeniem piorunem. Porażenie piorunem jest najczęściej (w ok. 50% przypadków) skutkiem wytworzenia napięcia krokowego przez rozchodzący się po ziemi prąd z bliskiego wyładowania (ryc. 1).

Druga w kolejności (30-35% przypadków) przyczyna to przeskok wyładowania z uderzonego przez piorun obiektu, na przykład z drzewa lub słupa, przy którym się stoi. Ostatnio przyjmuje się, że porażenie bywa też spowodowane (15-20% przypadków) przez wznoszący prąd elektryczności statycznej, nawet jeśli nie łączy się on z prądem zstępującym. W tym ostatnim przypadku nie dochodzi do wyładowania w postaci błyskawicy. Znacznie rzadszą przyczyną porażenia piorunem jest, prawie zawsze śmiertelne, bezpośrednie uderzenie (3-5%) lub dotknięcie uderzonego piorunem obiektu podczas wyładowania (1-2%). Te 2 ostatnie sytuacje są więc najgroźniejsze.

Gdzie bezpiecznie schronić się przed piorunem?

Turyści pytają, gdzie więc można się bezpiecznie schronić przed piorunem. Naprawdę bezpiecznie jest tylko w solidnym budynku lub w samochodzie, a i to pod warunkiem, że nie korzysta się z przewodowego telefonu i nie dotyka instalacji sanitarnych.

Czy telefony komórkowe przyciągają pioruny?

Nie. Ich używanie może być niebezpieczne tylko wtedy, jeśli odwracają uwagę od sytuacji i pojawiającego się zagrożenia. Również metalowe przedmioty, o ile nie są wysokie i szpiczaste, nie przyciągają piorunów.

Jak udzielić pomocy poszkodowanym?

Po kilkunastu minutach marszu turyści wchodzą do schroniska. Niedługo po tym nadciąga burza z ulewnym deszczem, którą turyści obserwują już przez okna werandy. Widzą też kilku młodych chłopców, którzy zatrzymali się na skraju hali pod grupą samotnych drzew. Kiedy deszcz już się zmniejsza, w jedno z nich uderza z ogromnym hukiem piorun. Dwóch chłopców pada natychmiast na ziemię, dwaj kolejni odrzuceni na kilka metrów od drzewa też padają i leżą bez ruchu, inni się przewracają, ale pomału zaczynają się ruszać.

Wszystko obserwuje też dyżurny ratownik GOPR, który widząc zaistniałą sytuację, pyta, czy jest ktoś znający zasady udzielania pierwszej pomocy, kto mógłby mu pomóc, bo jest kilku poszkodowanych. Od stolika wstaje kobieta, zakłada kurtkę przeciwdeszczową i wybiega razem z ratownikiem i trzema mężczyznami. Po drodze mówi, że jest lekarką. Zdaje sobie ona sprawę z tego, że niebezpieczeństwo jeszcze nie minęło, ale wie również, iż jedyną bezpośrednią przyczyną zgonów z powodu rażenia piorunem jest zatrzymanie krążenia, w którym czas rozpoczęcia resuscytacji krążeniowo-oddechowej odgrywa kluczową rolę. Jest także świadoma, że nie ma żadnej analogii do porażenia prądem zmiennym o wysokim napięciu. W przypadku porażenia piorunem ciało poszkodowanego zostaje poddane przez bardzo krótki czas działaniu prądu stałego o ogromnym napięciu. Efekt jaki wywiera on na serce, to nic innego jak defibrylacja - dochodzi do jednoczasowej depolaryzacji włókien mięśniowych, czego następstwem jest asystolia, po której z reguły rytm narzuca węzeł zatokowo-przedsionkowy.

Rażenie piorunem prowadzi jednak przede wszystkim do obrażeń układu nerwowego - zarówno mózgu, jak i układu autonomicznego oraz nerwów obwodowych. Następstwem może być długotrwałe porażenie ośrodka oddechowego albo (niekiedy również długotrwałe) porażenie nerwów przeponowych i międzyżebrowych. Prowadzi to do przedłużonego bezdechu, który jest odpowiedzialny za zatrzymanie krążenia wskutek hipoksji, a więc można się spodziewać zarówno migotania komór, jak i asystolii. Dlatego śmiertelność po rażeniu piorunem wynosi około 10% i w znacznym stopniu zależy od szybkości udzielenia pomocy. U rażonych piorunem mogą również wystąpić zaburzenia świadomości, różnego rodzaju zespoły neurologiczne, zaburzenia widzenia oraz obrażenia wskutek tępych urazów, kiedy w następstwie gwałtownego skurczu mięśni ofiara może być odrzucona nawet na odległość kilku metrów.

Stosunkowo często obserwuje się skutki urazu ciśnieniowego (barotrauma) w wyniku fali gwałtownego podmuchu, analogicznej jak powstająca w trakcie wybuchu. Pomimo bardzo wysokiej temperatury spowodowanej przepływem prądu elektrycznego oparzenia występują tylko u około 1/3 rażonych; dzięki bardzo krótkiemu czasowi jej działania i „spływaniu” prądu po mokrej powierzchni ciała są one z reguły powierzchowne, czasem w formie wzorzystych wykwitów na skórze (figury piorunowe, znamiona Lichtenberga), i nie stanowią poważnego problemu. Zdarzające się głębokie oparzenia mogą powstać na skutek stykania się z metalem. Stopień zagrożenia życia jest zatem u rażonych piorunem zróżnicowany i pomoc jest potrzebna w pierwszej kolejności tym, którzy nie oddychają.

Po dotarciu na miejsce okazuje się, że wysoki świerk, pod którym stali turyści, jest częściowo rozłupany, niektórzy z poszkodowanych poruszają się samodzielnie, ale są oni zupełnie zdezorientowani, jeden nie może wstać, choć woła o pomoc, a dwóch chłopców leży bezwładnie i nie oddycha pomimo odchylenia im głowy i uniesienia żuchwy w celu udrożnienia dróg oddechowych. Zwraca uwagę potargana odzież jednego z nich. Lekarka chce szybko zacząć resuscytację krążeniowo-oddechową, ale ratownik GOPR zwraca uwagę, że miejsce jest dalej niebezpieczne. Wobec tego z pomocą pozostałych szybko przeciągają nieporuszających się chłopców w pobliskie zagłębienie terenu i tam podejmują oddechy ratunkowe na przemian z uciśnięciami mostka w rytmie 30 uciśnięć na 2 oddechy. Dwu mężczyzn chce pomagać. Okazuje się, że byli przeszkoleni w zakresie podstawowych zabiegów resuscytacyjnych (BLS). Zastąpiona przez jednego z nich lekarka bada przytomnego turystę, który nie może się samodzielnie poruszać. Kontakt z nim jest trudny, bo nie słyszy, ale wyraźnie nie może ruszać nogą. Okazuje się, że jest ona prawdopodobnie złamana. Lekarka radzi, by trzeci mężczyzna odprowadził chodzących turystów do schroniska, gdzie będą później zbadani, i upewnił się tam, że została zawiadomiona centrala GOPR, a w powrotnej drodze przyniósł nosze. U jednego z chłopców po 2 minutach resuscytacji stwierdza obecność tętna na tętnicy promieniowej, jednak ratowany nie podejmuje oddychania. Można więc zakończyć uciskanie klatki piersiowej, ale nie można zaprzestać oddechów ratowniczych, które należy wykonywać co 5 sekund (u małych dzieci co 3 s).

Drugi z ratowanych, w potarganej odzieży, z widoczną siatką powierzchownych oparzeń na głowie i tułowiu, nadal nie podejmuje samodzielnego oddychania i nie ma tętna. Widoczne są też u niego poszerzone źrenice, co jednak po rażeniu piorunem może być skutkiem uszkodzenia układu nerwowego. Konieczne zatem będą zaawansowane zabiegi resuscytacyjne (ALS), do których nie ma na miejscu potrzebnego sprzętu i leków. Na szczęście burza przesuwa się dalej i można wezwać śmigłowiec sanitarny, kontynuując podstawowe zabiegi resuscytacyjne. Po wylądowaniu śmigłowca można ocenić rytm serca i przystąpić do zaawansowanych zabiegów resuscytacyjnych. Niestety nie przynosi to rezultatu i chory po dłuższej niż zwykle resuscytacji zostaje uznany za zmarłego. Poszkodowany z samoistnym krążeniem, u którego utrzymuje się bezdech, wymaga zabezpieczenia drożności dróg oddechowych rurką dotchawiczą i podłączenia do respiratora transportowego - tak zabezpieczony będzie transportowany do szpitala przez zespół Lotniczego Pogotowia Ratunkowego. Ponieważ jest nadal głęboko nieprzytomny i wiotki, przed wykonaniem intubacji konieczna jest jedynie wentylacja czystym tlenem (preoksygenacja), natomiast nie ma potrzeby podawania leków.

Transport pozostałych uczestników pechowej wycieczki zorganizuje GOPR. Przedtem jednak lekarka bada tych turystów. Mają bardzo różne objawy - nudności, ból głowy, przeczulice i ból mięśni. Powinni zostać zbadani na szpitalnym oddziale ratunkowym, ale prawdopodobnie nie będą wymagali hospitalizacji. Chociaż występujące objawy nie zagrażają życiu, to jednak wiele z nich będzie się utrzymywało miesiącami. Skrócić ten okres może wczesne zastosowanie niesteroidowego leku przeciwzapalnego.

Mimo że tylko około 10% porażeń piorunem kończy się śmiercią, są one stale w pierwszej trójce głównych przyczyn zgonów z powodu zagrożeń środowiskowych. Dla poszkodowanych, którzy przeżywają, dużym problemem jest długotrwała niezdolność do pracy wywołana powikłaniami neurologicznymi, często rozwijającą się zaćmą (konieczna kontrola okulistyczna po 6 miesiącach), a także upośledzeniem zdolności poznawczych i zaburzenia osobowości.