Новини науки

Щорічно в США внаслідок ударів блискавки травмуються близько 243 людей, причому приблизно 27 з них гинуть. З максимальною температурою в 27 760°C (50 000°F) – майже в п’ять разів гарячішою за поверхню Сонця – не дивно, що блискавка може бути настільки смертельною. Але що насправді відбувається з людським тілом, коли його вражає блискавка?

Як утворюється блискавка?

Щоб зрозуміти ефекти ударів блискавки, спочатку потрібно зрозуміти, як вони виникають.

Блискавка утворюється внаслідок підняття теплого повітря, яке охолоджується, утворюючи маленькі крапельки води, що згодом формують хмару. Якщо тепле повітря продовжує підніматися, ці крапельки об’єднуються в більші, які зрештою замерзають і стають кристалами льоду. З часом вони стають занадто важкими, щоб залишатися в хмарі, і можуть падати на землю у вигляді граду.

При переміщенні градин у хмарі вони стають негативно зарядженими, натираючись об менші позитивно заряджені кристали льоду. Внаслідок цього основа хмари стає негативно зарядженою, а легші кристали льоду залишаються у верхній частині хмари з позитивним зарядом.

Негативно заряджені частинки притягуються до поверхні Землі. “Заземлюючі об’єкти”, як-от дерева та інші високі провідні структури, зменшують відстань між негативно зарядженими частинками і поверхнею Землі, роблячи їх вразливими до ударів блискавки. Коли притягання стає занадто сильним, позитивні та негативні частинки розряджаються, спричиняючи удар блискавки. Блискавка викликає швидке розширення тепла і повітря, що спричиняє гучний гуркіт грому.

Удари блискавки та їх вплив на організм

З потужністю в 10 мільйонів вольт (для порівняння, електролінії мають приблизно 100 000 вольт), удари блискавки можуть завдати серйозної шкоди багатьом системам організму. Найбільш вразливими є серцево-судинна, дихальна та нервова системи.

Удари блискавки можуть спричинити крововиливи в мозок, інсульти та глибокі травми тканин, але найчастіше смерті настають через зупинку серця, коли струм порушує природний ритм серця. Парадоксально, але застосування дефібрилятора після удару блискавки може збільшити шанси на виживання.

Також удари блискавки можуть паралізувати дихальну систему через сильний струм, що вимагає штучного дихання для уникнення задухи.

Пошкодження нервової системи може призвести до тимчасового паралічу нижніх кінцівок (кераунопараліч), а також до порушення рефлексів та постійних неврологічних симптомів, таких як депресія та тривога.

Вибух барабанних перетинок, ушкодження очей і опіки шкіри також є поширеними через інтенсивний звук, світло і тепло, які можуть спричинити займання одягу та волосся. Для тих, хто виживає, приблизно 74 відсотки страждають від довгострокових інвалідностей, зокрема через пошкодження мозку, що спричиняє зміни настрою і пам’яті, та пошкодження нервів, що спричиняє хронічний біль і проблеми з рухливістю.

Види ударів блискавки

Ефекти від удару блискавки можуть різнитися залежно від типу удару. Вони класифікуються на п’ять варіантів, деякі з яких значно частіші та смертельніші за інші.

Прямі удари є найрідкіснішими, складаючи від 3 до 5 відсотків ударів, але найсмертельнішими. Під час прямого удару частина струму проходить через тіло, а частина проходить по поверхні шкіри (званої “спалахом”). Хоча спалах викликає опіки шкіри, струм, що проходить через тіло, завдає найбільшої шкоди, проходячи через серцево-судинну та нервову системи. Цей удар зазвичай трапляється з жертвами, які стоять на відкритих місцях, де їхнє тіло є головним каналом розряду блискавки.

Побічні удари, також звані “бічними спалахами”, трапляються, коли вищий об’єкт поблизу жертви вражається, і частина струму стрибає з об’єкта на людину, створюючи “коротке замикання”. Цей удар зазвичай трапляється, коли людина сховалася під деревом або іншим великим об’єктом і знаходиться на відстані одного-двох футів від нього.

Заземлювальні струми виникають, коли об’єкт або земля вражаються, струм продовжує рухатися по поверхні землі, тому будь-хто, хто знаходиться на відкритій місцевості поруч з ударом, ризикує бути враженим заземлювальним струмом. Блискавка входить в тіло в точці контакту, найближчій до точки удару, і проходить через тіло, виходячи в точці контакту, найбільш віддаленій від точки удару. Чим більше відстань між точками контакту, тим важчі травми, що робить більших тварин більш вразливими до смерті від заземлювальних струмів.

Струми провідності складають приблизно 5 відсотків травм від ударів блискавки і можуть вплинути на людей як всередині, так і зовні будинку. Вони трапляються внаслідок удару блискавки по металу. Хоча метал не притягує блискавку, якщо він вбирає частину струму від удару, він може проводити його по всій металевій лінії. Це означає, що люди можуть отримати удар струму через металеву огорожу або навіть через сантехніку і електричні системи будівлі.

Струми з вістря складають решту 10-12 відсотків випадків і можуть спричинити смерть і серйозні травми. Вони виникають, коли позитивно заряджені електричні сили на землі притягуються до негативно заряджених струмів у грозових хмарах. Коли хмари випускають “лідер”, він зазвичай наближається до землі і зустрічається зі струмом з вістря для формування каналу блискавки. Коли лідер розряджається, всі навколишні струми з вістря також розряджаються, і якщо людина є частиною одного з розряджених струмів, вона може бути вражена або травмована незалежно від того, чи був канал блискавки завершений між струмом і хмарою.

Згідно зі звітом 2020 року, чоловіки складають більшу частину жертв ударів блискавки, що, ймовірно, пояснюється тим, що вони “не хочуть бути незручними через загрозу блискавки, перебувають у ситуаціях, які ускладнюють вчасно дістатися до безпечного місця, або повільно реагують на загрозу блискавки”.

Звіт розглядав смерті від блискавок у США з 2006 по 2019 роки, з яких було 418 випадків. Незважаючи на поширену думку, що гра в гольф є найбільш ризикованою для ударів блискавки, звіт зазначив, що риболовля насправді є найнебезпечнішою діяльністю з 40 смертельними випадками, за якою йдуть перебування на пляжі, кемпінг і плавання на човні. Чоловіки склали 79 відсотків усіх смертельних випадків, а жінки мали менше смертельних випадків у кожній категорії.

Для більшості людей ймовірність удару блискавки у будь-який рік у США становить приблизно 1 до 1,2 мільйона. Однак для колишнього рейнджера Роя К. Саллівана з Вірджинії, США, це не так. Салліван є єдиною відомою людиною, яку вразила блискавка сім разів між 1942 і 1977 роками, і він вижив кожного разу.

Щоб залишатися в безпеці від ударів блискавки, пам’ятайте: якщо ви чуєте грім, ймовірно, ви знаходитеся в зоні можливого удару. Залишайтеся низько, уникайте високих об’єктів і заходьте всередину будівлі або автомобіля.