Министерство здравоохранения и социального развития

ГОУ ВПО Иркутский государственный медицинский университет

В.В.Мадаев

Учебное пособие

Утверждено ФМС Иркутского медицинского университета 20.04..2009 г.

протокол № 9

Рецензент: А.П. Силин, к.м.н. ассистент кафедры госпитальной терапии ИГМУ, главный гематолог Иркутской области.

Редактор серии: зав. кафедрой факультетской терапии, проф., д.м.н. Козлова Н.М

Мадаев В.В. Лейкозы. Иркутск; 20 13 . 23 с.

Учебное пособие посвящено диагностике и лечению лейкозов и предназначено для студентов медицинских ВУЗов (педиатрического, стоматологического, медико-профилактического факультетов).

Издательство: Иркутск ООО “Форвард”

Кроветворение 4

ОСТРЫЕ ЛЕЙКОЗЫ 6

Этиология 6

Патогенез 7

Патоморфология костного мозга 8

Диагностика 10

Лечение 13

ХРОНИЧЕСКИЙ ЛИМФОЛЕЙКОЗ 14

Диагностика 14

Лечение 16

ХРОНИЧЕСКИЙ МИЕЛОЛЕЙКОЗ 17

Диагностика 17

Лечение 18

ПРИЛОЖЕНИЕ 18

ЛИТЕРАТУРА 23

СОКРАЩЕНИЯ

Кроветворение

Гемопоэзом называют развитие клеток крови, т.е. процесс, заключающийся в серии клеточных дифференцировок, которые приводят к образованию зрелых клеток периферической крови. Различают эмбриональный гемопоэз, который приводит к развитию крови как ткани и происходит в эмбриональный период и постэмбриональный гемопоэз, который представляет собой процесс физиологической регенерации крови.

Кроветворные органы – красный костный мозг, тимус, лимфатические узлы, селезенка, лимфоидные образования по ходу желудочно-кишечного тракта и дыхательной системы и главная их функция – образование форменных элементов крови.

В основе генеалогического дерева всех клеточных элементов крови лежит стволовая полипотентная клетка. Основным свойством стволовой клетки является способность к пролиферации (клеточному делению) с дифференциацией в определенном направлении. Эти клетки составляют I класс в схеме кроветворения. К П классу относятся частично детерминированные полипотентные клетки-предшественницы, т.е. клетка- предшественница для красного, лейкоцитарного и мегакариоцитарного ростков и клетка предшественница лимфоцитов.

В Ш класс – унипотентных предшественников входят клетки- предшественницы отдельных рядов дифференцировки в кроветворно-лимфатической системе. Клетки вышеуказанных трех классов морфологически недифференцируемые.

К IV классу относятся морфологически распознаваемые пролиферирующие клетки, родоначальных элементов всех ростков красного костного мозга и к ним относятся миелобласт, эритробласт, лимфобласт, монобласт, мегакариобласт, мегакариобласт, плазмобласт.

К V классу созревающих клеток относятся переходные элементы всех ростков (промиелоцит, миелоцит, метамиелоцит, пронормобласт, нормобласты, промегакариоцит, мегакариоцит, промоноцит, пролимфоцит).

К VI классу относятся зрелые клетки лейкоциты гранулоциты - нейтрофилы (палочкоядерный и сегментоядерный), базофилы, эозинофилы, агранулоциты – моноциты, лимфоциты; тромбоциты, эритроциты.

Нейтрофилы(сегментоядерные, палочкоядерные)

Самая главная функция нейтрофилов – фагоцитоз. Данную функцию нейтрофил осуществляет за свою жизнь однократно, захватив, убив, переварив микроб или другую чужеродную клетку, он погибает.

Базофилы

Основная функция – участие в иммунологических реакциях, связана с расположенными на поверхности базофила специфическими JgE-рецепторами к которым присоединяются JgE.

Эозинофилы

Основная функция – участие в аллергических реакциях. Эозинофилия наблюдается также при глистных инвазиях и аутоиммунных заболеваниях.

Рисунок. Схема кроветворения.

Лимфоциты

Подразделяются на Т-лимфоциты -70% и В – лимфоциты 30%. В свою очередь Т-лимфоциты подразделяются на Т-киллеры, Т- хелперы и супресоры. Основные функции лимфоцитов – гемопоэтическая, трофоцитарная и иммунологическая, которую осуществляют В-лимфоциты, ответственные за развитие гуморального ответа в организме, что выражается в синтезе специфических антител (иммуноглобулинов) и Т- клетки ответственные за развитие как клеточного, так и гуморального иммунитета с помощью разнообразных гуморальных факторов (лимфотоксины, фактор хемотаксиса и др.).

Моноциты

Самые крупные по величине лейкоциты. Моноциты циркулирующей крови представляют подвижный пул относительно незрелых клеток, находящихся на пути из костного мозга в ткани. Переходя в ткань, моноциты превращаются в макрофаги самых разнообразных типов. Важнейшей функцией большинства макрофагов является фагоцитарная, которая включает все стадии описанные для нейтрофилов. Также макрофаги синтезируют биологически активные вещества – ферменты медиаторы и др.

Лекция № 1

Тема: Патология системы крови.

План:

1. Современная схема кроветворения.

2. Нарушение объема циркулирующей крови.

3. Нарушения красной крови:

а) анемии

I. Система крови включает 4 основных компонента:

1. Кроветворный орган- костный мозг, все форменные элементы крови в нормальных условиях образуются в костном мозге, который работает очень интенсивно- за сутки вырабатывает 300 млд. клеток крови.

2. Периферическая кровь- состоит из форменных элементов: эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов и плазмы. В норме состав крови очень постоянен и колеблется в ограниченных пределах.

3. Кроворазрушающие органы: печень, селезенка, где происходит разрушение форменных элементов.

4. Аппарат, регулирующий этот комплекс:

· Нервная система,

· Гормональная система- гемопоэтины- это особые вещества, регулирующие пролиферацию и созревание клеток крови.

· Иммунная система.

В каждом из этих компонентов могут быть нарушения, которые приводят к болезням системы крови.

Кроветворение начинается уже в организме человеческого эмбриона. Первые кровяные клетки образуются из клеток мезенхимы одновременно с эндотелиальными клетками кровеносных сосудов. На 5-й недели жизни эмбриона кроветворным органом становится печень. В конце эмбрионального развития главная роль кроветворения переходит к костному мозгу. У детей кроветворение происходит во всех костях, поэтому костный мозг у них красный. С 4-5 лет, в трубчатых костях он постепенно атрофируется и замещается жировой тканью, и называется желтый костный мозг. У взрослых людей кроветворение происходит только в красном костном мозге губчатого вещества плоских костей- грудины, ребер, позвонков.

Современная схема кроветворения

1 класс- полипотентных клеток предшественников- это стволовая кроветворная клетка, которая является родоначальником всех клеток крови. Она быстро пролиферирует под действием гормонов и трансформируется в клетки II-го класса.

2 класс- частично- детерминированных полипотентных клеток предшественников:

а) миелопоэза

б) лимфопоэза. Они пролиферируют и дифференцируются в клетки III-го класса

3 класс- унипотентных клеток предшественников:

а)- клетка предшественница В-лимфоцитов;

б)- клетка предшественница Т-лимфоцитов;

в)- клетка, образующая колонию в культуре;

г) – эритропоэтинчувствительная клетка;

д)- тромбоцитопоэтинчувствительная клетка;

Клетки первых 3-х классов морфологически не отличаются друг от друга, их различают по биохимическим, гистохимическим и иммунохимическим особенностям.

Дальнейший рост и развитие клеток регулируются поэтинами, среди которых выделяют- эритро, -лейко, - и тромбоцит поэтинами. Под их действием усиливается миелопоэз, и клетки предшественницы начинают трансформировать в областные формы миелоцитарного, эритроцитарного и тромбоцитарного ростков крови. Или стимулируется лимфопоэз, и часть клеток выходит из костного мозга, через кровь поподает в тимус, где под влиянием гормонов они трансформируются в Т- лимфоциты и обеспечивает клеточный иммунитет. Другая часть остается в костном мозге и дифференцируется в В- лимфоциты, которые специализированно направлены на выработку антотел, в дальнейшем они превращаются в плазматические клетки.

Моноциты в крови находятся транзитом, затем переходят в макрофаги, которые поступают в различные ткани: печень, легкие, селезенку.

Класс- морфологически различимых клеток.

Класс- созревающих клеток.

Класс – зрелых клеток.

Лимфоциты, моноциты, лейкоциты, эритроциты, тромбоциты, имеющие специализированные функции.

Процесс созревания клеток крови в костном мозге называется- гемопоэз, в норме у человека- нормобластический тип кроветворения.

На разных этапах гемопоэза, в результате патогенных воздействий, могут возникнуть нарушения созревания клеток крови и развиваются болезни системы крови, которые проявляются:

1. Нарушением объема циркулирующей крови.

2. Изменением количественного и качественного состава красной крови.

3. Нарушением состава белой крови.

I. При заболеваниях объема циркулирующей крови может увеличиваться или снижаться, при этом соотношении форменных элементов и плазмы может сохраняться или изменяться (в номе ОЦК- 5 литров, 3-4 л- циркулирует, а 1-1.5 л в депо, селезенке, печени). Плазма- 55-60%; ФЭК- 40-45%.

Увеличения объема циркулирующей крови называется- гиперволемия.

1. пропорционального повышения числа эитроцитов и количество плазмы. Это бывает при переливании большого количества цельной крови.

2. увеличения количества эритроцитов, что бывает при длительной гипоксии, (у жителей высокогорья), и при опухолевом разрастании красного ростка костного мозга.

3. увеличения только объема плазмы, что бывает при введении большого количества физиологического раствора или кровозаменителей, а также при недостаточности выделительной функции почек, что приводит к зедержке жидкости в организме и разбавлению крови.

Длительная гиперволемия может привести к перегрузке сердца и стать причиной сердечной недостаточности.

Уменьшение объема циркулирующей крови называется-гиповолемия. Она может возникать в результате:

1.пропорционального снижения количества эритроцитов и плазмы,

что бывает после кровопотери.

2. уменьшения количества эритроцитов, это бывает после

Кровопотери, но в более поздние сроки.

3. уменьшения объема плазмы. Такое сгущение крови бывает при

обширных ожогах, при повышении температуры, при холере,

которая сопрвождается неукротимой рвотой и поносом.

Гиповолемия может привести к гипоксии, образованию тромбов в сосудах, и к сердечной недостаточности.

III. Нарушение красной крови проявляется изменением числа и свойств эритроцитов и периферической крови, а также изменением качественного их состава.

В норме эритроциты образуется в красном костном мозге из эритробластов, которые перед выходом в кровь теряет ядро, и в крови оно всегда безъядерные, одинаковой формы (двояковогнутой), величины (7-8 нм) и окраски.

Но при некоторых заболеваниях, изменяется качество эритроцитов и в крови могут появиться патологические формы эритроцитов:

Пойкилоцитоз- эритроциты неправильной формы.

Анизоцитоз- эритроциты разные по размеру (микро- и -макроцитоз).

Полихроматофилия- разная окраска эритроцитов.

Гиперхромия- усиление окраски эритроцитов, за счет увеличения содержание гемоглобина.

Гипохромия- ослабление окраски эритроцитов.

В эритроцитах иногда могут обнаруживаться включения: базофильные зерна- тельца Жоли- остатки ядра, базофильные кольца- кольцаКабо- остатки ядерной оболочки, и базофильная зернистость.

О грубом нарушении кроветворения, протекающего по эмбриональному типу, свидетельствует появлении крупных незрелых, содержащих ядра мегалобластов, которые встречаются только в эмбриональном периоде кроветворения. Затем они теряют ядро и превращаются в эритроциты, но более крупные, чем в норме и называются мегалоциты , а тип кроветворения- мегалобластический.

В норме количество эритроцитов- 4,5- 5,5 млн., но при некоторых заболеваниях количество эритроцитов может увеличиваться, что называется полицитомия, она может проявляться в форме:

эритроцитоза - как компенсаторно- приспособительная реакция на различные патогенные воздействия, особенно на гипоксию.

эритремии- это заболевание опухолевой природы, характеризующееся разрастаниемкрасного костногомозга.

Анемия - патологический процесс, характеризующийся уменьшением количества эритроцитов и содержание гемоглобина в единице объема крови.

Причины анемий:

Кровопотеря.

Недостаточная эритропоэтическая функция костного мозга, возникающая в результате дефицита веществ необходимых, для нормального кроветворения (железа, витамина В12; фолиевой кислоты).

Повышенное кроворазрушение (гемолиз) эритроцитов.

КЛАССИФИКАЦИЯ АНЕМИЙ

I. В зависимости от этиологии и патогенеза:

1. анемии, вследствие кровопотери (постгеморрагические).

2. анемии, вследствие нарушенного кроветворения

а) железодефицитная

б) В12 (фолиево)- дефицитная

3. анемии, вследствие повышенного кроворазрушения эритроцитов (гемолитические).

II. По течению:

2.хронические

III. По происхождению:

1.первичные - обусловленные наследственной патологией,

2.вторичные - вследствие какого- либо заболевания.

1.гиперхромные - ЦП выше 1.

2. гипохромные - ЦП ниже 1.

3.нормохромные - ЦП равен 1.

V. По степени регенерации костного мозга:

1. гиперрегенераторная

2. гипорегенераторная

3. арегенераторная.

Постгеморрагические анемии могут иметь острое и хроническое течение.

Острая постгеморрагическая анемия возникает при массивных кровотечениях при ранении крупного сосуда, разрыве маточной трубы при внематочной беременности, из сосудов желудка при язвенной болезни (желудочное кровотечение), при разъединении легочной артерии при туберкулезе легких.

Смерть в таких случаях наступает прежде, чем происходит обескровливание органов, и при вскрытии трупов анемизация органов малозаметна.

Хроническая постгеморрагическая анемия возникает в тех случаях, когда происходит медленная, но длительная потеря крови. Это бывает при небольших кровотечениях из распадающейся опухоли, кровоточащей язвы желудка, из полости матки, геморроидальных вен кишечника, гемофилии.

Жалобы больного: слабость, быстрая утомляемость, сонливость, головные боли, головокружение, обмороки. Внешним проявлением анемии является бледность кожных покровов и слизистых.

При хронической кровопотере возникает гипоксии тканей и органов, которая приводит к развитию жировой дистрофии миокарда, печени, почек, дистрофическим изменениям в клетках головного мозга. Появляются множественные точечные кровоизлияния в серозных и слизистых оболочках, во внутренних органах.

Анемии, вследствие нарушения кровообразования представлены дефицитными анемиями, возникающими при недостатке железа, витамина В12 фолиевой кислоты.

Железодефицитная анемия - развиваются при:

1.Недостаточном поступлении железа с пищей (у детей).

2. Недостаточности железа в связи с повышенным запросами организма у беременных и кормящих матерей.

3. При некоторых инфекциях.

4. После резекции желудка или кишечника.

Анемии, вследствие недостатка железа - всегда гипохромные.

Классификация лейкозов

В зависимости от степени увеличения в крови общего числа лейкоцитов различают:

Лейкемический лейкоз (десятки и сотни тыс. лейкоцитов в 1 мкл крови);

Сублейкемический (15-25 тыс. в 1 мк);

Лейкопенический (число лейкоцитов уменьшено, но лейкозные клетки обнаруживаются);

Алейкемический (количество лейкоцитов не изменено, лейкозные клетки в крови отсутствуют).

В зависимости от степени дифференцировки (зрелости) опухолевых клеток крови и характера течения лейкозы делятся на:

Хронические.

Для острого лейкоза характерна пролиферация недифференцированных или малодифференцированных, бластных клеток. Злокачественность течения и молодой возраст. При остром лейкозе в периферической крови определяется большое количество бластных клеток (более 50%) и характерен лейкемический провал – резкое повышение числа бластов и единичные зрелые клетки, при отсутствии переходных созревающих форм.

Выделяют следующие формы лейкозов:

1.миелобластный;

2.лимфобластный;

3.монобластный.

Для всех форм острого лейкоза характерно: замещение костного мозга молодыми бластными клетками, инфильтрация ими селезенки, печени, лимфоузлов, почек, головного мозга, высокая температура, увеличение селезенки, печени, лимфатических узлов; геморрагический синдром- множественные кровоизлияния в коже, слизистых оболочках, головном мозге; некротические процессы в зеве, глотке, миндалинах, желудке, быстрое нарастание изменений картины крови; снижение защитных сил организма, в результате чего присоединяется вторичная инфекция.

Больные умирают от кровоизлияния в головной мозг, желудочно – кишечных кровотечений или от присоединившейся инфекции – сепсиса.

Для хронического лейкоза характерна пролиферация дифференцированных зрелых клеток, относительная доброкачественность течения и пожилой возраст.

Хронические лейкозы делят в зависимости от того, какой росток крови поражен:

1.Лейкозы миелоцитарного происхождения

2.Лейкозы лимфоцитарного происхождения

3.Лейкозы моноцитарного происхождения

Для хронических лейкозов характерно постепенное нарастание проявлений болезни. В крови нарастает количество нейтрофильных лейкоцитов или лимфоцитов, увеличение селезенки, печени, лимфоузлов, лейкозная инфильтрация кожи, головного мозга, почек, сосудов.

Костный мозг – сочный, серо – красный или серо – желтый, гноевидный. Кровь – серо – красная, органы малокровны. Селезенка – резко увеличена до 6 -8 кг, на разрезе темно – красного цвета, иногда видны ишемические инфаркты. Фолликулы атрофичны, может быть склероз и гемосидероз пульпы. Печень увеличена до 5 – 6 кг, поверхность ее гладкая, ткань на разрезе серо – коричневая, гепатоциты в состоянии жирной дистрофии. Лимфоузлы – увеличены, мягкие, серо- красного цвета, сочные. Доброкачественное течение сменяется злокачественным. В крови появляются бластные формы клеток, число которых быстро нарастает, также быстро возрастает общее количество лейкоцитов (до нескольких миллионов) в крови наступает бластный криз, который часто приводит к смерти больного, но чаще больные умирают от инфекции и осложнений.

Наибольшее значение среди парапротеинемических лейкозов имеет миеломная болезнь. В основе заболевания лежит разрастание опухолевых миеломных клеток, как в костном мозге, так и вне его, которые секретируют белки – паропротеины, обнаруживаемые в крови и моче больных.

Миеломная болезнь протекает по типу алейкемического лейкоза в двух формах:

1.Солетарной плазмоцитомы

2.Генерализованной плазмоцитомы

При солетарной форме плазмоцитома образует опухолевый узел, который располагается в плоских костях (ребра, череп) и позвоночнике, что ведет к деструкции костной ткани. В участках разрастания миеломных клеток костное вещество становится мелкозернистым, затем разжижается и кость подвергается «пазушному рассасыванию». Такие участки имеют округлую форму с четкими краями. Кости черепа, ребра, позвонки на рентгеновских снимках выглядят как бы пробитыми во многих местах. В связи с разрушением костей развивается гиперкальциемия, и появляются известковые метастазы в мышцах и органах. Кости становятся ломкими, чем объясняется частые переломы.

При генерализованной форме, помимо костного мозга и костей разрастания миеломных клеток возникают в селезенке, печени, лифоузлах, почках и легких. Развивается амилоидоз, парапротеиноз миокарда, легких, парапротеинемический нефроз. В основе нефроза лежит засорение почек белком – парапротеином Бенс – Джонса, что приводит к склерозу мозгового, а затем коркового вещества и сморщиванию почек.

В связи с накоплением парапротеинов в крови развивается синдром повышенной вязкости крови и парапротеинемическая кома. Из -за резкого угнетения функции иммунной системы часто присоединяется вторичная инфекция (пневмония, пиелонефрит), от которой больной миеломной болезнью и умирает.

Нарушение автоматизма.

Автоматизм - способность органов и клеток к ритмичной деятельности под воздействием импульсов, зарождающихся самих этих клетках.

Система автоматизма сердца состоит из совокупности узлов:

Синусно-предсердный

Предсердно-желудочковый

Пучок Гиса

Сердечные миоциты - волокна Пуркинье.

В норме водителем ритма является синусно-предсердный узел, который генерирует импульсы с частотой 70-80 ударов в минуту, создавая синусовый ритм. При повышении его активности частота сердечных сокращений увеличивается до 120

160 ударов в мин. и возникает синусовая тахикардия. Причины:

1. Физиологические:

Волнение, страх, радость

Действие кофеина, алкоголя.

2.Патологические:

Лихорадка

Неврозы сердца

Гиперфункция щитовидной железы

Ревмокардит

Туберкулез.

Проявляется сердцебиением и повышенной утомляемостью. Длительная тахикардия может вызвать переутомление сердечной мышцы и привести к

сердечной недостаточности.

При уменьшении активности синусо-предсердного узла частота сердечных сокращений урезается до 40 ударов в минуту и возникает синусовая брадикардия, которая может наблюдаться в норме у спортсменов и при повышении тонуса блуждающего нерва, а также:

При опухолях мозга

Менингитах

Инсульте

Повышении внутричерепного давления.

существенных нарушений кровообращения не вызывает.

Если в силу каких-либо причин активность синусно-предсердного узла подавляется, то водителем ритма становится предсердно-желудочковый узел, который генерирует импульсы с частотой 40-60 ударов в мин. и возникает атриовентрикулярный ритм, при подавлении его активности водителями ритма становятся сердечные проводящие миоциты, возникает идиовентрикулярный ритм с частотой 10-30 сокращений в минуту. Эти ритмы могут стать причиной сердечной недостаточности, т.К паузы между сокращениями продолжительны, нарушается коронарное кровообращение.

Нарушение возбудимости.

Возбудимость - это способность специализированной ткани отвечать на

раздражение.

Нарушение возбудимости проявляется:

Экстрасистола - внеочередное сокращение сердца, вызванное внеочереднымM импульсом.

Экстрасистолия - форма нарушения ритма сердца, характеризующаяся появлением экстрасистол. Субъективно ощущается, как перебои в работе сердца.

Причины:

Недостаточность коронарного кровообращения.

Воспалительные процессы в нервно-мышечной системе сердца.

Действие ядов, токсинов.

Заболевания желудка и печени, рефлекторно.

Пароксизмальная тахикардия - аритмия в виде внезапно начинающихся и внезапно заканчивающихся приступов тахикардии.

Причины:

Инфаркт миокарда

Стеноз митрального клапана

Заболевание желчного пузыря, рефлекторно.

Больные очень тяжело переносят начало и конец приступа, жалуются на сердцебиение, боли в сердце, головокружение и обмороки. Приступ может длиться минуты, часы и редко - ДНИ, и повторяются с различными промежутками.

Нарушения возбудимости опасны тем, что могут перейти в очень тяжелую форму аритмии - фибрилляцию желудочков.

Нарушение проводимости.

Проводимость - это способность проводящей системы проводить возбуждение по сердцу.

Проявляется:

Блокада сердца - нарушение проведения импульсов по проводящей системе сердца.

Инфаркт в области, проводящей системы.

Воспаление

Образование рубца, на месте инфаркта.

Различают неполную и полную блокады.

Неполная блокада - это увеличение времени проведения возбуждения.

Полная блокада бывает:

а) поперечная, наступает при полном перерыве проводимости между предсердиями и желудочками в области пучка Гиса, при этом предсердия и желудочки сокращаются независимо друг от друга, ритм их сокращений не совпадает.

б) продольная, возникает при перерыве проводимости по одной из ножек пучка Гиса, при этом левый желудочек сокращается, независим ю от правого в своем ритме.

Смешанные аритмии

При Одновременном нарушении возбудимости и проводимости миокарда возникают смешанные аритмии.

Трепетание предсердий - это очень частые, но правильные ритмичные и координированные сокращения предсердий до 280-300 ударов в мин..

Мерцание предсердий - это нескоординированные беспорядочные сокращения отдельных участков предсердий до 300- 600 ударов в мин., которое переходит в фибрилляцию желудочков, очень опасную для жизни, Т.к. кровь из желудочков не поступает в аорту и легочной ствол, кровообращение прекращается и больной умирает от острой сердечной недостаточности.

Причины:

Пороки сердца

Кардиосклероз

Инфаркт миокарда

Тиреотоксикоз

Интоксикация.

Нарушение сократимости сердца встречается редко, в результате нарушения коронарного кровообращения.

II. Воспалительные процессы в сердце возникают в результате различных инфекций и интоксикации, и не является самостоятельным заболеванием, а осложняют другие болезни.

Воспалительный процесс может поражать одну оболочку сердца или всю его стенку, что называется панкардит.

Эндокардит - воспаление эндокарда, Т.е. внутренней оболочки сердца.

Инфекционные заболевания (сепсис, скарлатина, тиф, ангина, ревматизм);

Аллергические реакции (ревматизм, системная красная волчанка);

Интоксикация (уремия при ХПН);

Истощение.

Механизм развития эндокардита связан с инфекционным фактором, Т.К в результате непосредственного оседания микробов на внутреннюю оболочку сердца развивается воспаление, придается значение и реактивности организма. Воспаление эндокарда может возникнуть в любом его участке, поэтому различают: клапанный, хоральный, пристеночный.

Наибольшее клиническое значение имеет клапанный эндокардит, который чаще поражает митральный и аортальный клапаны, реже - клапаны правого сердца.

Как любое. воспаление эндокардит имеет стадии: альтерации, экссудации,

пролиферации. .

Начинается обычно эндокардит с повреждения эндотелия, покрывающего

эндокард.

Альтерации подвергается вся толща клапана с образованием язвы или полное разрушение клапана (язвенный эндокардит).

Деструктивные процессы сопровождаются образованием на поверх ости клапана тромботических масс (тромбоэндокардит) в виде бородавок или полипов (бородавчатый или полинозно-язвенный эндокардит).

Стадия экссудации представлена пропитыванием ткани клапана плазмой крови, клеточной инфильтрацией, что сопровождается набуханием и утолщением клапана.

Продуктивные изменения ведут к быстрому развитию склероза, деформации и срастанию створок клапана, что приводит к пор оку сердца.

Эндокардит резко осложняет течение основного заболевания, Т.К страдает функция сердца.

Осложнение - тромбоэмболия.

Исход - пороки сердца.

Миокардит - воспаление мышцы сердца.

Возникает обычно как осложнение различных заболеваний.

1. инфекции:

Вирусная (корь, полиомиелит, мононуклеоз, ОРЗ);

Бактериальная (дифтерия, скарлатина, туберкулез, сепсис);

Риккетсии (сыпной тиф).

2. аллергии (ревматизм).

Миокардит развивается в результате распространения инфекции гематогенным путем, Т.е. с током крови.

Различают:

Альтеративный;

Экссудативный;

Продуктивный миокардит, в зависимости от преобладания той или иной

фазы воспаления.

Проявляется поражением того или иного участка миокарда, или в тяжелых случаях всех отделов сердца, при этом сердце увеличено в размерах, дряблое,

полости растянуты, с тромботическими наложениями; мышца на разрезе пестрая. Течение миокардита может быть острое и хроническое.

Исход зависит от характера заболевания, которое он осложняет, и от степени повреждения сердечной мышцы.

В одних случаях может пройти без следа.

3кссудативный и продуктивный миокардиты могут привести к острой сердечной недостаточности.

Хронический миокардит приводит к диффузному кардиосклерозу и к хронической сердечной недостаточности.

Перикардит - воспаление наружной оболочки сердца, как висцерального, так и париетального ее листков.

Также является осложнением других заболеваний

1. инфекция (стрептококк, стафилококк, tbs, кишечная палочка);

2. аллергические реакции (введение сывороток, вакцин);

3. интоксикация (уремия при ОПН);

4. травмы, некроз.

Протекает в двух формах: .

1. Острый экссудативный перикардит:

Серозный

Фибринозный

Гнойный

Геморрагический

Смешанный.

2. Хронический слипчивый перикардит.

Серозный перикардит проявляется накоплением в полости перикарда серозного экссудата.

Исход благоприятный - экссудат рассасывается.

Фибринозный перикардит осложняет инфаркт миокарда, туберкулез, ревматизм. При этом в полости перикарда накапливается фибринозный экссудат, который окутывает сердце, перикард становится тусклым, шероховатым, на его поверхности появляются нити фибрина, напоминающие волосы, поэтому такое

сердце называют «волосатым». .

Исход: экссудат организуется, Т.е. прорастает соединительной тканью, и между листками перикарда образуются плотные спайки.

Гнойный перикардит является осложнением воспалительных процессов рядом лежащих органов - легких, плевры, средостения, лимфоузлов.

Протекает тяжело и может закончиться летально.

Геморрагический перикардит возникает при метастазах рака в сердце. Быстрое образование выпота может привести к тампонаде сердца. Хронический слипчивый перикардит проявляется экссудативно-продуктивным воспалением, развивается при туберкулезе, ревматизме.

При этом экссудат не рассасывается, а подвергается организации. Между листками перикарда образуются спайки, затем полость зарастает и склерозируется, сдавливая сердце. Часто в рубцовую ткань откладывается известь, и такое сердце называется «панцирное».

Исход: развивается застойный цирроз печени и хроническая сердечная недостаточность, смерть.

3. Пороки сердца - это стойкие отклонения в строении сердца, нарушающие его функцию.

Различают приобретенные и врожденные пороки.

Приобретенные пороки сердца характеризуются поражением клапанного аппарата и магистральных сосудов и возникают в результате заболеваний сердца после рождения.

Причины: ревматизм; атеросклероз; сифилис; бактериальный эндокардит; травма, бруцеллез;

Воспалительные процессы в клапанном аппарате сердца вызывают разрушение и деформацию створок или разрастание в них соединительной ткани, петрификацию и срастание створок друг с другом. Если в результате таких процессов клапаны перестают полностью закрывать отверстие, развивается недостаточность клапанов . Сращение створок клапанов ведет к сужению отверстий - стенозу . Чаще поражаются митральный и аортальный клапаны. При сочетании недостаточности клапанов и стеноза отверстия возникает

комбинированный порок сердца.

В результате поражения клапанов возникает нарушение гемодинамики.

При недостаточности митрального клапана во время систолы желудочка, часть крови возвращается в левое предсердие, а в аорту поступает крови меньше, таким образом, при диастоле левое сердце переполняется кровью, развивается компенсаторная гипертрофия стенки левого желудочка.

При стенозе отверстия митрального клапана, предсердно-желудочковое отверстие имеет вид узкой щели, напоминающей пуговичную петлю, при этом левый желудочек получает недостаточное количество крови, левое предсердие переполняется кровью, в результате возникает застой в крови в малом -круге кровообращения. Левое предсердие расширяется, стенка его утолщается,

эндокард склерозируется, становится белесоватым. Чтобы преодолеть повышенное кровяное давление в малом круге, сила сокращения стенки правого желудочка повышается, и мышца сердца гипертрофируется, полость желудочка расширяется.

Порок аортальных клапанов занимает, второе место по частоте. Заслонки полулунных клапанов срастаются между собой, утолщаются, в них откладывается известь, что приводит в одних случаях к преобладанию недостаточности клапанов, а в других - к стенозу аортального отверстия.

При недостаточности аортального клапан часть крови, поступающей в аорту во время систолы, возвращается обратно в желудочек во время диастолы. Поэтому диастолическое давление в артериях может падать дО О, что является характерным признаком аортальных пороков. Сердце при этом пороке подвергается значительной работе, что приводит к значительной гипертрофии левого желудочка (700-900г), такое сердце называется «бычьим». Эндокард левого желудочка утолщен и склерозирован.

Стеноз аортального клапана встречается редко и проявляется застоем крови в крупных венах. Если порок клапанов не ликвидируется хирургически, то развивается декомпенсация сердца, которая ведет к сердечно-сосудистой недостаточности.

Причины декомпенсации:

Обострение ревматического процесса;

Случайная инфекция;

Психическая травма.

Сердце становится дряблым, полости расширяются, в ушках его образуются тромбы. В мышечных волокнах - белковая и жировая дистрофия, в строме - очаги воспаления. В органах возникает венозный застой, появляется цианоз, отеки, водянка полостей. Сердечно - сосудистая недостаточность - частая причина смерти больных, страдающих пороком сердца.

Врожденные пороки возникают в результате нарушения формирования сердца

и сосудов в первую половину внутриутробного развития плода.

Причины:

Вирусная инфекция матери, ионизирующее излучение, сифилис,

алкоголизм родителей, наследственные заболевания.

Чаще всего встречаются пороки:

1. Незаращение овального отверстия в межпредсердной перегородке.

2. Незаращение артериального протока.

3. Дефект межжелудочковой перегородки.

4. Тетрада Фалло - сложный комбинированный порок (40-50%)

Дефект межжелудочковой перегородки

Сужение легочной артерии

Смещение устья аорты вправо

Гипертрофия правого желудочка.

Эти порки ведут к тяжелым расстройствам кровообращения, происходит смешение артериальной и венозной крови, резкие перегрузки отделов сердца, ведущие к его гипертрофии и последующей декомпенсации

1. Атеросклероз - это (от гр.- athere - кащица; sclerosis - уплотнение)

хроническое заболевание, возникающее в результате нарушения жирового и белкового обмена, характеризующееся поражением артерий эластического и мышечно-эластического типа в виде очагового отложения в интиме липидов и белков, вокруг которых разрастается соединительная ткань и образуется атеросклеротическая бляшка.

Этиология.

В развитии атеросклероза большое значение имеют предрасполагающие факторы:

1. гиперхолистеринемия.

2. метаболический фактор - нарушение жирового и белкового обменов

3. гормональный фактор, обусловленный заболеванием эндокринных желез

(сахарный диабет, гипотиреоз, ожирение)

4. артериальная гипертония.

5. сосудистый фактор - состояние сосудистой стенки.

6. стрессовые и конфликтные ситуации, ведущие к психоэмоциональному

перенапряжению

7. наследственно - конституциональное предрасположение.

Сущность процесса состоит в том, в интиме артерий крупного и среднего калибра появляются кашицеобразный жиробелковый детрит и очаговое разрастание соединительной ткани, что приводит к формированию атеросклеротической бляшки, суживающей просвет сосуда. Это связано с психо- эмоциональным перенапряжением, которое вызывает нарушения деятельности нервной и эндокринной систем, что приводит к изменению обмена веществ, состава крови и свойств стенки сосудов.

Стадии атеросклероза.

1 Долипидная. - характеризуется нарушением метаболизма и повреждением интимы продуктами нарушенного метаболизма.,

2. Липопдоз - отмечается очаговая инфильтрация интимы липидами и белками, что ведет к образованию жировых пятен и полос. Вокруг них располагаются макрофаги.

3. Липосклероз - вокруг жиробелковых масс разрастается соединительная ткань, последующее ее созревание ведет к формированию фиброзной бляшки.

4. Атероматоз - центpальная часть бляшки распадается и образуется аморфная масса, состоящая из жиров, белков, кристаллов холестерина, остатков эластических и коллагеновых волокон. Интима сосуда над бляшкой склерозируется и гиалинизируится, образуя покрышку бляшки. Атероматозная бляшка выступает в просвет сосуда и суживает его. Вокруг бляшки формируются массивные разрастания соединительной ткани.

5. Изъязвление - в дальнейшем покрышка бляшки отрывается и образуется атероматозная язва. Детрит выпадает в просвет сосуда и может стать источником эмболии. Края язвы подрытые, неровные, дНО образовано мышечным слоем стенки сосуда. На поверхности язвы образуются тромбы, которые могут быть пристеночными или обтурирующими.

6. Атерокальциноз - завершающая стадия, связана с отложением извести в атероматозные массы. Бляшка становится плотной, хрупкой и еще больше суживает просвет сосуда.

Атеросклероз имеет волнообразное течение, которое состоит из фаз:

а) прогрессирование

б) стабилизации

в) регрессирования

При прогрессировании заболевания нарастает липоидоз интимы сосудов и увеличивается количество жировых пятен и полос, при стихании болезни вокруг бляшек усиливается разрастание соединительной ткани и отложение в них солей кальция. Поэтому бляшки многослойны, состоят из чередующихся прослоек соединительной ткани с участием нерассосавшихся липидов в глубоких и более свежего выпадения липидов в поверхностных слоях покрышки.

П. Гипертоническая болезнь.

Хроническое заболевание, проявляющееся длительным и стойким повышением артериального давления.

Описана, как самостоятельное заболевание неврогенной природы. Отечественный клиницист Г.Ф. Ланг назвал ее «болезнью неотреогированных эмоций», болезнь конфликтных ситуаций.

В возникновении гипертонической болезни большую роль играет психоэмоциональное пере напряжение, которое ведет к нарушениям высшей нервной деятельности типа невроза и расстройству регуляции сосудистого тонуса, а также наследственный фактор и избыток соли в пище.

В течении болезни выделяют 3 стадии:

1 СТ. транзиторная - характеризуется периодическими подъемами артериального давления, которые возникают в результате спазма артериол во время конфликта. При этом стенка сосуда испытывает гипоксию, вызывающую в ней дистрофические изменения. Спазм сменяется параличом артериол, кровь в них застаивается, и гипоксия стенок сохраняется, в результате чего повышается их проницаемость. Стенки артериол пропитываются плазмой крови. После нормализации артериального давления плазма крови из стенок артериол удаляется, но остаются белки крови в стенках. В результате повышения нагрузки на сердце при подъемах артериального давления развивается компенсаторная гипертрофия левого желудочк

АРЩ, ГРЩ, РЩ

Назовите требования конструкции электроустановок в отношении защиты от поражения электрическим током

Что называется защитным занулением

Защитное заземление в электрических цепях с заземленной нейтралью не всегда может обеспечить безопасность их эксплуатации, так как величина аварийного тока, перешедшего на корпус в случае пробоя изоляции, может не вызвать мгновенного срабатывания плавких предохранителей из-за сопротивления (хоть и незначительного) заземлителя. Таким образом, в течение некоторого времени, вполне достаточного для поражения током, корпус оборудования, к которому случайно прикоснулся человек, будет находиться под напряжением до тех пор, пока его не отключат вручную. Поэтому в таких установках вместо заземления применяется другой вид защиты--зануление.

Занулением называют присоединение корпусов и других металлических частей электрооборудования, обычно не находящихся под напряжением, к неоднократно заземленному нулевому проводу питающей сети. Введение в схему нулевого провода увеличивает ток, протекающий через защитное Устройство и обеспечивающий его срабатывание.

В случае замыкания на корпус при пробое изоляции между нулевым и фазовым проводами пройдет ток короткого замыкания (Iк), под влиянием которого, безусловно, расплавятся предохранители, и прекратится подача электроэнергии на поврежденный объект.

В установках с заземленной нейтралью проводимость нулевого провода не меньше половины проводимости фазового.

Следует отметить, что, поскольку Правилами Регистра Украины запрещено применение на судах систем переменного трехфазного тока с заземленной нейтралью , зануление нашло применение только на береговых предприятиях морского транспорта.

Рис.

Назовите технические способы обеспечения электробезопасности

Защитное отключающее устройство обеспечивает быстрое (не более 0,1 с) автоматическое отключение аварийного участка или цепи в целом при возникновении опасности поражения человека электротоком. Защитное отключение применяется в случаях, если устройство заземления представляет определенные трудности (например, в передвижных установках, ручных электроинструментах и пр.). Кроме того, защитные автоматические устройства гарантируют быстрое отключение аварийного участка цепи при изменении в ней некоторых электрических параметров; напряжения на корпусе относительно земли, тока замыкания на землю, напряжения фаз относительно земли, тока нулевой последовательности и т. д.

Принцип действия приборов защитного отключения основан на использовании в качестве отключающих импульсов опасных изменений одного из перечисленных выше параметров.

Защитные отключающие устройства, применяемые в качестве автоматического средства защиты или в комплексе с защитным заземлением, конструктивно выполняются в виде разнообразных автоматических выключателей, контакторов, снабженных отключающим реле. Элементами прибора являются: датчик (реле), воспринимающий изменение электрического параметра и преобразующий его в какой-либо сигнал; усилитель сигнала датчика, цепь самоконтроля электросхемы прибора; сигнальные лампы; измерительные приборы; автоматический выключатель электроцепи.

Рассмотрим принцип работы отключающего устройства, реагирующего на изменение напряжения на корпусе электротехнического устройства относительно земли. Этот прибор, являющийся дополнительным средством защиты наряду с защитным

Рис.

заземлением, предназначен для устранения опасности поражения током при появлении на заземленном корпусе повышенного электрического потенциала.

Устройство состоит из датчика (реле максимального напряжения Р), включенного в цепь последовательно с защищаемым объектом -- корпусом электромотора М и вспомогательным заземлителем (R э.в). Этот заземлитель должен быть расположен на расстоянии 15 -- 20 м от защитного заземлителя (Rз). Сердечник отключающей катушки Др соединен с автоматическим выключателем В.

Работа прибора заключается в следующем: при появлении на корпусе электромотора опасного потенциала проявится защитное свойство штатного заземлителя, ограничивающего этот потенциал до некоторой величины. Если же та величина окажется выше предельно допустимого уровня, то немедленно сработает реле максимального напряжения отключающего устройства. При замыкании контактов реле Р через отключающую катушку пойдет ток. Под влиянием возникшего в катушке электромагнитного поля сердечник втягивается, воздействуя на выключатель В. Цепь разрывается, и аварийный участок выключается. Автоматическое отключение от сети аварийной установки как участка цепи позволяет устранить опасность поражения человека электротоком при случайном прикосновении к опасному участку цепи. Надежность работы защитноотключающих устройств определяется их высокой чувствительностью, быстротой срабатывания, а также устойчивостью к колебаниям параметров внешней среды (вибрация, качка, влажность, температура воздуха и т. д.).

Для предотвращения электротравматизма и аварий на судах нашли применение различные ограждения (крышки, кожухи, решетки), блокировочные устройства, конечные выключатели, а также ручные отключающие устройства безопасности.

Электрическое блокирование применяется для автоматического отключения электротехнических устройств в случае ошибочных действий персонала, при снятии ограждений, крышек и люков, позволяющих проникнуть в опасную для жизни зону. Конечные выключатели электротока применяются в конструктивных схемах грузовых стрел, кранов и других устройств, где во избежание аварийных ситуаций требуется ограничение движений их элементов. Перед началом работ по обслуживанию коммутационных устройств с автоматическим приводом и дистанционным управлением в целях предупреждения ошибочного либо случайного их включения необходимо снять предохранители всех фаз цепей Управления и силовых цепей и вывесить таблички на ключах и кнопках дистанционного управления: "Не включать -- работают люди!".

Защитные меры в электроустановках. Меры защиты при косвенном прикосновении

Важной мерой, обеспечивающей электробезопасность обслуживающего электроустановки персонала, является защитное заземление или зануление металлических нетоковедущих (конструктивных) частей электроустановок и электрооборудования, нормально не находящихся под напряжением, но могущих оказаться под напряжением относительно земли в аварийных режимах (в случае повреждения изоляции).

Заземлением называется преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством.

Заземление подразделяется на:

рабочее заземление;
защитное заземление.

ПУЭ дают следующие основные определения в отношении заземлений:

Рабочим заземлением называется заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, выполняемое для обеспечения работы электроустановки (для обеспечения надлежащей работы установки в нормальных и аварийных режимах).

Рабочее заземление может осуществляться непосредственно или через специальные аппараты (сопротивления, разрядники, реакторы и др.)

Защитным занулением в электроустановках напряжением до 1 кВ называется преднамеренное соединение открытых проводящих частей с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с заземленной точкой источника в сетях постоянного тока, выполняемое в целях электробезопасности.

Нулевой защитный проводник - защитный проводник в электроустановках до 1 кВ, предназначенный для присоединения открытых проводящих частей к глухозаземленной нейтрали источника питания.

Нулевой рабочий (нейтральный) проводник (N) - проводник в электроустановках до 1 кВ, предназначенный для питания электроприемников и соединенный с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока.

Заземляющее устройство - совокупность заземлителя и заземляющих проводников.

Заземляющий проводник - проводник, соединяющий заземляющую точку с заземлителем.

Заземлитель - проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду.

Напряжение на заземляющем устройстве - напряжение, возникающее при стекании тока с заземлителя в землю между точкой ввода тока в заземлитель и зоной нулевого потенциала.

Сопротивление заземляющего устройства - отношение напряжения на заземляющем устройстве к току, стекающему с заземлителя в землю.

Заземление служит для превращения замыкания на корпус в замыкание на землю с целью снижения напряжения на корпусе относительно земли до безопасной величины.

Защитное заземление

Основное назначение защитного заземления:

устранение опасности поражения электрическим током в случае прикосновения к корпусу или другим нетоковедущим металлическим частям электроустановки оказавшимся под напряжением.

Защитное заземление применяют в 3 х х фазных сетях до 1 кВ с изолированной нейтралью и в сетях выше 1 кВ с любым режимом нейтрали . Принципиальная схема защитного заземления представлена на рис. 4.7.

Рис.4.7. Принципиальные схемы защитного заземления (а) в сети с изолированной нейтралью и (б) в сети с заземленной нейтралью.
1 - корпуса защитного оборудования;
2 - заземлитель защитного заземления;
3 - заземлитель рабочего заземлений нейтрали источника тока; R3 и Ro - сопротивления защитного и рабочего заземлений.

Принцип действия защитного заземления основан на снижении напряжения между корпусом, оказавшимся под напряжением, и землёй до безопасной величины .

Поясним это на примере сети до 1 кВ с изолированной нейтралью.

Если корпус электрооборудования не заземлен и он оказался в контакте с фазой, то прикосновение к такому корпусу человека равносильно прикосновению к фазному проводу. В этом случае ток, проходящий через человека, можно определить по формуле (2.5).

При малом сопротивлении обуви, пола и изоляции проводов относительно земли этот ток может достигать опасных значений.

Если же корпус заземлён, то ток, проходящий через человека при R об = R n = 0, можно определить из следующего выражения:

(4.1)

Это выражение получено следующим путем:

с заземленного корпуса (рис. 4.8) ток стекает в землю через заземлитель (I з ) и через человека (I h ). Общий ток определяется выражением:

где:
R общ - общее сопротивление параллельно соединенных R з и R h :

Рис.4.8. К вопросу о принципе действия защитного заземления в сети с изолированной нейтралью.

Из схемы на рис. 4.8

I h ×R h =I з R з = I общ ×R общ., откуда ток через тело человека будет:

выполнив простейшие преобразования получим выражение (4.1).

При малом R з по сравнению с R h и R из это выражение упрощается:

(4.2)

где:
R з - сопротивление заземления корпуса, Ом

При R з = 4 Ом, R h =1000 Ом, R из =4500 Ом, ток через тело человека будет:

Такой ток безопасен для человека.

Напряжение прикосновения в этом случае будет также незначительно:

U пр =I h ×R h = 0,00058×1000=0,58 В

Чем меньше R з - тем лучше используются зашитные свойства защитного заземления.

Функциональное заземление.. Защитное заземление.. Источники помех в сетях заземления.. Способы защиты оборудования от помех.. Сеть с изолированной нейтралью.. Гальваническая развязка по питанию.. Разделительный трансформатор.. Электромагнитная совместимость оборудования (ЭМС).. Варианты функционального заземления.. Реконструкция действующих объектов.. Проектирование новых объектов.. Независимое функциональное заземление.. Главная заземляющая шина (ГЗШ).. Шина функционального заземления (ШФЗ).. Зона нулевого потенциала.. Защитная шина РЕ.. Функциональная шина FE.. Шина уравнивания потенциалов.. Сопротивление функционального заземления.. Обоснование проектных решений.. Ящик функционального заземления..

Функциональное (рабочее) заземление используется для нормального функционирования электроустановки или оборудования, т.е. для их работы в обычном режиме, не в целях электробезопасности, поэтому его использование в качестве единственной системы заземления категорически запрещается.

Данный вид заземления может совмещаться с защитным заземлением или выполняться дополнительно к нему исходя из требований производителя оборудования, заказчика или нормативных документов.

Защитное заземление зачастую является источником перенапряжений и кондуктивных помех в слаботочных системах автоматического управления , измерительного, информационного или другого чувствительного к воздействию помех оборудования, что побуждает к поиску эффективных способов защиты подобного оборудования от различного рода помех и перенапряжений.

Способы защиты информационного оборудования от помех

1. Сеть с изолированной нейтралью. Радикальным решением описанных выше проблем с помехами по защитному заземлению является применение гальванической развязки по питанию (IT – сеть) с раздельным заземлением силовой и измерительной части системы, что исключает протекание токов помехи от силовой земли.
Осуществление гальванической развязки может выполняться с помощью развязывающего (разделительного) трансформатора или с помощью автономных источников питания: гальванических батарей и аккумуляторов.

Основная идея гальванической развязки заключается в том, что в электрической цепи полностью устраняется путь, по которому возможна передача кондуктивной помехи. Поскольку в такой сети нет гальванической связи между землей, фазой и нейтралью, то не образуется замкнутый токовый контур с землей и касание любого из силовых выходов разделительного трансформатора является безопасным. Токи утечки на землю составляют микроамперы, что значительно меньше уровня токов безопасности и не представляет угрозы для человека.
Разделительный трансформатор, кроме того, является хорошей защитой от импульсных, грозовых перенапряжений, что обеспечивает более надежную работу подключенной аппаратуры.
Таким образом , высокая надежность, электробезопасность и помехозащищенность сетей с изолированной нейтралью является их неоспоримым преимуществом.
Вместе с тем, применение разделительных трансформаторов с системами контроля изоляции (СКИ) требует достаточно больших затрат и возникает законный вопрос о целесообразности таких расходов. Эта тема заслуживает.

2. Электромагнитная совместимость оборудования (ЭМС).

В большинстве случаев сбоев и отказов в работе систем автоматики, вычислительной и измерительной техники можно избежать соблюдением требований электромагнитной совместимости оборудования и правил выполнения заземления таких систем:

Применение оборудования, которое отвечает требованиям соответствующих стандартов на электромагнитную совместимость (ЭМС);
Применение в цепях питающих фидеров устройства защиты от перенапряжений;
Присоединение металлических оболочек кабелей к совмещенной системе уравнивания потенциалов;
Разделение силовых и сигнальных кабелей и правильное выполнение их пересечений;
Применение сигнальных и информационных кабелей, соответствующих требованиям изготовителя к электромагнитной совместимости;
Силовые и сигнальные кабели должны быть отделены от токоотводов системы молниезащиты минимальным расстоянием либо при помощи экранирования в соответствии с МЭК 62305-3.
Электропитание слаботочных микропроцессорных устройств необходимо производить от источников бесперебойного электропитания (UPS), имеющих помехоподавляющие сетевые фильтры.
Наружные протяженные сети электроснабжения необходимо прокладывать кабелем с экранирующей оболочкой, подключаемой к действующему контуру защитного заземления .
Соединение заземлителей функционального и защитного заземления с целью уравнивания потенциалов между ними должно выполняться в одной точке на шине СУП или ГЗШ – токи утечки по РЕ проводнику не должны попадать на экраны кабелей.

3. Правильно выполненное заземление. Это один из основных и доступных методов уменьшения импульсных помех и перенапряжений, которые приводят к сбоям при работе слаботочного микропроцессорного оборудования. Правильное заземление обычно решает бо льшую часть вопросов снижения перенапряжений и помех.

4. Уравнивание потенциалов между заземляющими устройствами разных назначений является основным условием обеспечения электробезопасности персонала. В помещениях, предназначенных для работы чувствительной к помехам аппаратуры, обязательно делают систему уравнивания потенциалов. По внутреннему периметру здания должен располагаться кольцевой соединительный проводник, соединенный с главной заземляющей шиной. Кольцевые проводники уравнивания потенциалов должны располагаться также на каждом этаже. Пример внутреннего контура системы уравнивания потенциалов по периметру здания показан на рис. 1 .

Рис. 1

Варианты функционального заземления

1. Реконструкция уже действующих объектов. В этом случае по условиям работы информационного оборудования часто требуется низкоомный заземлитель, который выполняется дополнительно к имеющемуся защитному заземлению электроустановки здания.
Согласно ПУЭ 1.7.55 «В первую очередь должны быть соблюдены требования, предъявляемые к защитному заземлению ». Другими словами – на первом месте должна быть защита жизни и здоровья людей. Соответственно, шина функционального заземления (ШФЗ) должна быть соединена с защитным заземлением на главной заземляющей шине (ГЗШ) основной системы уравнивания потенциалов электроустановки здания, как показано на рис. 2 .

Данная схема заземления позволяет обеспечить электробезопасность в соответствии с требованиями ГОСТ Р 50571-4-44-2011 (МЭК 60364-4-44) , а также ПУЭ гл. 1.7 при условии, что имеющееся защитное заземление выполнено в полном соответствии с ПУЭ.
Опыт реконструкции действующих объектов показывает, что практически на всех объектах, особенно находящихся в эксплуатации 10 и более лет, обнаруживаются те или иные недостатки по заземлению: коррозия заземляющих устройств, несоответствие требованиям к сопротивлению заземлителя, несоблюдение требований электромагнитной совместимости...
Поэтому перед установкой информационного оборудования необходимо провести обследование устройств защитного заземления. Обследование заземляющих устройств включает в себя: внешний осмотр, вскрытие (при необходимости) находящихся в земле проводников, а также комплекс измерений параметров заземляющих устройств.
По результатам измерений должен быть выполнен соответствующий объем работ по восстановлению параметров защитного заземления, который целесообразно совместить с монтажом функционального заземления и переходом (при необходимости) на систему электропитания TN-S или TN-C-S.

Низкоомный заземлитель функционального заземления при этом желательно выполнять по «лучевой» схеме заземления, которая обеспечивает стабильную работу оборудования. В стесненных условиях возможно использование составного, глубинного заземлителя.

Функциональное заземление имеет свои требования к сопротивлению заземления, соответствующие требованиям предприятия-изготовителя аппаратуры или ведомственным нормам. Например, для средств вычислительной техники и информатики согласно СН 512-78 сопротивление заземления должно быть не более 1 Ом, для высокочувствительной медицинской аппаратуры в соответствии с Пособием по проектированию к СНиП 2.08.02-89 – не более 2 Ом и т. д.

2. Проектирование новых объектов.
Рис. 3

При проектировании новых объектов появляется возможность выполнить заземляющее устройство повторного защитного заземления на вводе в электроустановку здания на требуемое сопротивление функционального заземления , которое должно быть одновременно использовано для всех видов оборудования здания.
Схема заземляющего устройства повторного защитного заземления на требуемое сопротивление функционального заземления показана на рис. 3 .
В здании устанавливается главная заземляющая шина (ГЗШ), к которой подключаются: заземляющий проводник повторного защитного заземления, РЕN проводник, проводник системы уравнивания потенциалов, РЕ шина питающей линии в системе TN, заземляющее устройство системы молниезащиты 2-й и 3-й категорий, а также шина функционального заземления (ШФЗ).

Такая схема в последнее время получает широкое распространение при проектировании новых объектов и соответствует высокому уровню электробезопасности.

3. Независимое функциональное заземление. Иногда заземлитель функционального заземления приходится размещать отдельно, вне зоны влияния естественных и искусственных заземлителей электроустановки здания.

Выполнение функционального заземления, не связанного с заземляющим устройством защитного заземления и основной системой уравнивания потенциалов здания, нужно рассматривать как особый случай , в котором должны быть приняты специальные меры защиты людей от поражения электрическим током, исключающие возможность одновременного прикосновения к частям, присоединенным к системе уравнивания потенциалов электроустановки здания и к частям оборудования, присоединенным к независимому заземляющему устройству функционального заземления.

Всегда существует возможность возникновения разности потенциалов между раздельными системами заземления, если эти системы заземления находятся в пределах зоны ненулевого потенциала. Опасная разность потенциалов может возникнуть, например, при коротком замыкании на корпус электрооборудования в сети TN-S (до срабатывания системы защиты), при срабатывании молниезащиты (шаговое напряжение), при воздействии внешних электромагнитных полей и др.
С точки зрения электробезопасности вариант независимого функционального заземления (не связанного с заземляющим устройством защитного заземления) допусти м, если аппаратура питается от разделительного трансформатора или заземлители разных назначений находятся на таком расстоянии, что между ними есть зона нулевого потенциала. Расстояние между двумя этими заземлителями должно быть ≥ 20 м.
Подробнее о территориально сближенных и независимых заземляющих устройствах см. в статье Схема независимого функционального заземления показана на рис. 4 .

Необходимость устройства независимого функционального заземления может возникнуть, например, когда производитель информационного оборудования прямо указывает на необходимость автономного заземления (без отдельной «функциональной земли» оборудование не работает). В этом случае в шкафу с оборудованием производитель предусматривает две шины заземления:
защитная РЕ;
функциональная FE.
Функциональная шина FE изолирована от корпуса шкафа. К ней присоединяются экраны сигнальных (контрольных) кабелей. Шина FE соединяется медным изолированным кабелем (во избежание контакта с металлическими конструкциями здания) сечением не менее 1х25 мм2 с заземлителем, удаленным от заземлителя защитного (или любого другого) заземления на расстояние не менее 20 м. Защитное же заземление корпуса шкафа выполняется PE проводником на шину уравнивания потенциалов, соединенную с главной заземляющей шиной. Заметим, что эта шина FE внутри шкафа предусматривается самим заводом-изготовителем оборудования.

В качестве иллюстрации на рис. 5 приведен вариант независимого функционального заземления, не связанного с заземляющим устройством защитного заземления.

Рис. 5

Обоснование проектных решений

Чтобы не возникало сложностей с согласованием и сдачей проекта, нужно быть внимательным при получении ТЗ на проектирование. Если на проектируемом объекте применяется чувствительное к воздействию помех оборудование, то нужно сразу же запросить у заказчика или у производителя паспорта на данное оборудование , где должна быть обоснована необходимость устройства независимого заземлителя и указано требуемое сопротивление функционального заземления. Паспорта (сертификаты) на применяемое оборудование прилагаются к проекту и служат обоснованием проектных решений на всех этапах согласования проекта.
Независимое функциональное заземление выполняется по схеме на рис. 4.

Если независимый функциональный заземлитель производителем оборудования не предусматривается , то в этом случае функциональное заземление должно быть выполнено по одной из схем (рис. 2, 3 ) с учетом требований к электромагнитной совместимости. Изолированная шина функционального заземления в этом случае может быть установлена в отдельном ящике заземления, исключающем одновременное прикосновение к частям, которые могут оказаться под опасной разностью потенциалов при повреждении изоляции.
Пример такого ящика функционального заземления показан на рис. 6 .

Защитные меры в электроустановках. Меры защиты при косвенном прикосновении

Заземление подразделяется на:

защитное заземление.

ПУЭ дают следующие основные определения в отношении заземлений:

Защитным занулением в электроустановках напряжением до 1 кВ называется преднамеренное соединение открытых проводящих частей с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока , с глухозаземленным выводом источника однофазного тока , с заземленной точкой источника в сетях постоянного тока , выполняемое в целях электробезопасности.

Заземляющее устройство - совокупность заземлителя и заземляющих проводников.

Заземляющий проводник - проводник, соединяющий заземляющую точку с заземлителем.

Защитное заземление

Основное назначение защитного заземления:

устранение опасности поражения электрическим током в случае прикосновения к корпусу или другим нетоковедущим металлическим частям электроустановки оказавшимся под напряжением.

Защитное заземление применяют в 3 х х фазных сетях до 1 кВ с изолированной нейтралью и в сетях выше 1 кВ с любым режимом нейтрали. Принципиальная схема защитного заземления представлена на рис. 4.7.

Поясним это на примере сети до 1 кВ с изолированной нейтралью.

Если корпус электрооборудования не заземлен и он оказался в контакте с фазой, то прикосновение к такому корпусу человека равносильно прикосновению к фазному проводу . В этом случае ток, проходящий через человека, можно определить по формуле (2.5).

Это выражение получено следующим путем:

где:
R общ - общее сопротивление параллельно соединенных R з и R h :

Рис.4.8. К вопросу о принципе действия защитного заземления в сети с изолированной нейтралью.

Из схемы на рис. 4.8

I h ×R h =I з R з = I общ ×R общ., откуда ток через тело человека будет:

выполнив простейшие преобразования получим выражение (4.1).

При малом R з по сравнению с R h и R из это выражение упрощается:

где:
R з - сопротивление заземления корпуса, Ом

При R з = 4 Ом, R h =1000 Ом, R из =4500 Ом, ток через тело человека будет:

Такой ток безопасен для человека.

Напряжение прикосновения в этом случае будет также незначительно:

U пр =I h ×R h = 0,00058×1000=0,58 В

Чем меньше R з - тем лучше используются зашитные свойства защитного заземления.

Содержание:

В процессе эксплуатации электрооборудования возникает необходимость в использовании заземляющих устройств. В зависимости от назначения, может использоваться защитное и рабочее заземление. В первом случае обеспечивается безопасность персонала, работающего на электроустановках, а во втором случае речь идет о нормальной работе устройств в обычном и аварийном режимах. Оба заземления различаются между собой и не могут быть использованы совместно. Для того чтобы лучше понять назначение и принцип действия, нужно подробнее рассмотреть каждое из них.

Что называется защитным заземлением

Устройств защитного заземления выполняется путем преднамеренного электрического соединения с землей металлических частей, к которым не подведен электрический ток и которые могут неожиданно оказаться под напряжением.

Главной функцией защитного заземления считается надежная защита людей от поражения током в случае соприкосновения с металлическими нетоковедущими частями, которые оказываются под напряжением по разным причинам, в основном, из-за повреждения изоляции.

Защитное заземление не следует путать с, рабочим и повторным заземлением, нулевым защитным проводником. Его действие в первую очередь направлено на снижение до безопасного значения напряжений шага и прикосновения, образующихся при замыкании на корпус. Это достигается снижением потенциала заземленного оборудования за счет уменьшения сопротивления заземляющего устройства. Одновременно выравниваются потенциалы основания, где находится человек и самого заземленного оборудования.

Защитное заземление используется в следующих областях:

В, напряжением до 1 кВ с.
В однофазных двухпроводных сетях переменного тока , изолированных от земли, с напряжением до 1 кВ.
В двухпроводных сетях постоянного тока, в которых изолирована средняя точка обмоток источника тока.
В сетях переменного и постоянного тока с любыми режимами обмоток источника тока при напряжении более 1 кВ.

Непосредственное соприкосновение с землей или ее эквивалентом осуществляется с помощью заземлителей. Они разделяются на два основных типа:

Искусственные заземлители. Применяются только в целях заземления. Они изготавливаются из различных стальных конструкций и не должны окрашиваться. Для защиты от коррозии может использоваться оцинкованное покрытие, увеличенное количество заземлителей, специальная электрическая защита . В некоторых случаях в качестве заземлителя может использоваться электропроводящий бетон.
Естественные заземлители. С этой целью используются электропроводящие части сетей и коммуникаций в зданиях и сооружениях, находящиеся в соприкосновении с землей. Заземление электроустановок рекомендуется выполнять в первую очередь из естественных заземлителей. Следует использовать трубы водопровода и системы отопления, конструкции зданий и сооружений из металла и железобетона, рельсовые пути, свинцовые оболочки кабелей и т.д. Нельзя использовать трубопроводы, по которым подаются горючие жидкости, газы или смеси.

Что называется рабочим заземлением

Рабочим заземлением считается преднамеренное соединение с землей определенных точек, имеющихся в электрических цепях . В первую очередь, это нейтральные точки генераторных и трансформаторных обмоток. В качестве соединений применяются надежные проводники, а также специальное оборудование в виде пробивных предохранителей, разрядников, резисторов и т.д.

Главным предназначением рабочего заземления является создание препятствий сбоям и замыканиям, поддержание системы в случае возникновения аварийной ситуации. Под его воздействием происходит снижение электрического напряжения в деталях и частях механизма, непосредственно находящихся под напряжением. Принятые меры способствуют локализации электрических сбоев, их отводу и недопущению дальнейшего распространения.

В соответствии с правилами техники безопасности, запрещается совмещать защитное и рабочее заземление. Это связано с тем, что различные токи помех, например, атмосферные электрические разряды, могут наложиться на токи, протекающие в однопроводных цепях. Это может привести к нарушениям внешних связей устройств и даже повреждениям аппаратуры. Кроме того, подобные совмещения могут сделать неэффективной защиту от напряжения. В случае аварийных ситуаций она будет работать в качестве рабочей или не будет функционировать вообще.

Сопротивление рабочего заземления должно быть не более 4 Ом. Такое ограничение связано с величиной напряжения, возникающего относительно земли на нулевом проводе , в процессе протекания тока замыкания на землю через рабочее заземление. Это особенно актуально при замыкании трансформаторной обмотки высокого напряжения на обмотку низкого напряжения.