Co się dzieje, gdy piorun uderza w człowieka?

Piorun to chwilowe, ale bardzo silne i niebezpieczne wyładowanie elektrostatyczne w atmosferze wyzwalające energię, której część zostaje rozładowana w punkcie uderzenia łuku elektrycznego w powierzchnię ziemi. Mimo, że błyskawice najczęściej trafiają w drzewa, wzgórza i wysokie budynki, to rażenie piorunem stanowi również zagrożenie dla człowieka. Według danych statystycznych w Polsce rocznie notuje się od kilkunastu do kilkudziesięciu śmiertelnych porażeń piorunem. Jakie są konsekwencje uderzenia pioruna w człowieka, co się dzieje w jego ciele, jakie konsekwencje zdrowotne może powodować ten nieszczęśliwy wypadek i czym są figury Lichtenberga – o tym w poniższym artykule.

Co się dzieje w ciele człowieka po uderzeniu pioruna?

Piorun jest chwilowym, przejściowym wyładowaniem atmosferycznym o bardzo dużym ładunku elektrycznym, do którego dochodzi albo między chmurami, lub między chmurą a ziemią. Rażenie to gwałtowny przepływ prądu o wysokim napięciu, które przechodzi po ciele do ziemi. Temperatura w rdzeniu pioruna, czyli w jego wnętrzu wynosi około 8.000°C. Czas kontaktu wyładowania pioruna z rażonym człowiekiem trwa tylko około 0,0001-0,001 sekundy, ale w ciele człowieka powoduje szereg zmian. Rażeniu towarzyszy również powstawanie fali uderzeniowej z bardzo silnym podmuchem powietrza, dlatego uszkodzenia ciała powstałe u osób porażonych piorunem mogą być następstwem różnych mechanizmów działania.
Do porażenia piorunem może dojść na cztery sposoby:

• bezpośrednio przez uderzenie w ludzkie ciało;
• przez wyładowanie iskrowe, powodujące przejście prądu po powierzchni ciała;
• przez uderzenie pioruna w ziemię w pobliżu znajdującej się osoby;
• przez falę uderzeniową, powodującą uraz mechaniczny.

W ciele człowieka po uderzeniu pioruna zachodzą zmiany, które zależą od kilku czynników, w tym od rodzaju prądu, kierunku jego przepływu, energii oraz od tego czy osoba jest rażona bezpośrednio, czy przez porażenie krokowe, boczne czy kontaktowe. Najmniej groźne jest rażenie krokowe, o którym mówi się w sytuacji, gdy człowiek jest w pozycji wykroku, a między jedną a drugą nogą występuje różnica potencjałów, wtedy prąd przepływa i nie dotyka ważnych dla życia organów. Skutkiem tego rodzaju rażenia są poparzenia ciała.
W przypadku, gdy osoba rażona prądem trzyma w rękach łańcuch lub mokrą linę, linia przepływu prądu przebiega pomiędzy kończynami górnymi i dolnymi. Na tych liniach znajduje się serce, które w tej sytuacji również ulega porażeniu. Wtedy oprócz poparzeń termicznych różnego stopnia może dojść do zatrzymania akcji serca.
Najcięższą z sytuacji jest ta, w której piorun uderza w głowę lub jej okolice, następnie biegnie w ciele po tkankach przewodzących (krew, naczynia krwionośne) aż do serca i uchodzi przez nogę. To skomplikowany przypadek, w którym osoba rażona może stracić przytomność (na skutek uderzenia piorunem lub po upadku), następuje zatrzymanie akcji serca oraz funkcji oddychania.
Co więcej, w każdym przypadku fala uderzeniowa może odrzucić człowieka nawet o kilkanaście metrów. Może także dojść do chwilowej lub całkowitej utraty wzroku i słuchu (konsekwencja błysku i grzmotu). Utrata słuchu jest najczęściej wynikiem uszkodzenia błony bębenkowej lub ośrodka słuchu w mózgu.  U poszkodowanych może dojść również do zmian urazowych tkanek, mięśni, wiązadeł oraz złamań kości. Z licznych obserwacji lekarskich wynika, że osoby rażone tracące przytomność i po wybudzeniu nie pamiętają wypadku. Porażenie piorunem może również wywołać drgawki, zatrzymanie oddechu i obrzęk płuc. Wiele osób jest zdezorientowanych i wystraszonych, ma rozszerzone źrenice, może być pobudzona. Czasami dochodzi do sytuacji, w której gwałtowny skurcz mięśni spowodowany porażeniem jest tak duży, że od jego siły kości mogą ulec pęknięciu.
Bezpośrednie uderzenie pioruna w człowieka w jeden na dziesięć przypadków kończy się śmiercią. Większe szanse na przeżycie mają osoby, które zostały rażone pośrednio. Najbardziej narażone na porażenie prądem są mózg i serce, a najczęstszą przyczyną śmierci jest zatrzymanie krążenia.
Niezmiernie ważne jest udzielenie pierwszej pomocy poszkodowanemu po rażeniu piorunem. Krąży nieprawdziwe twierdzenie, jakoby dotykanie osoby porażonej było niebezpieczne ze względu na ryzyko „wtórnego porażenia”. Jest to nieprawdziwa teoria. Co więcej, w przypadku rażenia piorunem szybka reakcja może uratować ludzkie życie. Dlatego nie wolno zwlekać z pomocą, przy czym w pierwszej kolejności przed podejściem do poszkodowanego należy zadbać o własne bezpieczeństwo w miejscu wypadku. Jeśli upewnimy się, że jesteśmy bezpieczni można przystąpić do udzielania pomocy w zależności od rodzaj obrażeń powstałych na ciele rażonego.

Jakie konsekwencje zdrowotne może mieć uderzenie pioruna?

U osób, które przeżyły uderzenie pioruna obserwowano często przejściowe lub trwałe uszkodzenia układu nerwowego objawiające się paraliżem kończyn, jak również uszkodzenia układu sercowo-naczyniowego, stałe upośledzenie słuchu, a nawet zaburzenia funkcji układu pokarmowego w postaci np. ostrej rozstrzeni żołądka, czy upośledzenie funkcji nerek. W wielu przypadkach konsekwencjami są również powstałe na skutek wyładowania elektrycznego blizny w skórze przyjmujące kształt metalowych przedmiotów, które człowiek miał na sobie w momencie rażenia - np. biżuterii, klamry od paska czy  znajdujących się w kieszeni monet, niektóre z tych przedmiotów mogą nawet wtopić się w skórę. We włosach mogą nastąpić zmiany termiczne w postaci charakterystycznego, perłowatego stopienia keratyny.
Osoby rażone piorunem mogą również odczuwać dolegliwości bólowe, mieć osłabione kończyny górne i dolne, cierpieć na zawroty głowy, zaburzenia snu i pamięci, problemy z koncentracją. Zdarzają się przypadki czasowej dysfunkcji rdzenia kręgowego. Jednak najczęstszym powikłaniem jest zespół stresu pourazowego. Jak wiadomo stres podnosi ciśnienie krwi, a nadciśnienie jest jednym z głównych czynników ryzyka wystąpienia rozległego zawału i przy udarach mózgu. Zdaniem specjalistów rażenie pioruna jest  jednym z najbardziej traumatycznych przeżyć, które pozostawia po sobie ślad na całe życie.

Figury Lichtenberga - tajemnicze wzory po uderzeniu pioruna

W rzadkich przypadkach na skórze osób rażonych piorunem pojawiają się charakterystyczne wzory, nazywane figurami Lichtenberga. Są to sinoczerwone, czasami bordowe znaki kształtem przypominające liście paproci, kwiaty lub rozgałęzione drzewa. Są one skutkiem uszkodzenia naczyń włosowatych. Warto dodać, że nie są one oparzeniami, a znamionami, które zwykle utrzymują się na ciele przez kilka dni, maksymalnie do kilku tygodni. Czasami są delikatnym wzorem na skórze, a w innych przypadkach przybierają wyraźne barwy i duże rozmiary.
Figury Lichtenberga są konsekwencją przepływu prądu przy wysokim napięciu. Po raz pierwszy zostały zaobserwowane przez niemieckiego profesora fizyki Georga Christopha Lichtenberga, który badał jak podczas wyładowania elektrycznego na powierzchni materiału nieprzewodzącego prądu cząsteczki tuszu układają się w kształty rozgałęzień mogących przypominać liście paproci, błyskawice lub właśnie kwiaty oraz drzewa.

Źródła:
Namysłowski G., Czecior E., Stęszewska U., et al., Przypadek oparzenia ucha zewnętrznego i błony bębenkowej piorunem; Otolaryngologia Polska Nr 49/1995; 356-358
Nikodemska J., Rąbek E., Co się dzieje z człowiekiem trafionym przez piorun? Jedna osoba na dziesięć ginie od porażenia; Focus 2021
Skrok M., Nowicka A., Skutki porażeń wyładowaniami atmosferycznymi; Na ratunek 2009; Nr 3/2009; 34-37