TASER a NZK

Rok temu na terenie komisariatu Wrocław Stare Miasto zmarł dwudziestopięcioletni Igor Stachowiak. Mężczyzna został wcześniej zatrzymany z powodu podobieństwa do poszukiwanej przez policję osoby. Kilka dni temu dziennikarze TVN w swym reportażu ujawnili szokujące nagranie dowodzące, iż dwudziestopięciolatek na krótko przed śmiercią został rażony paralizatorem elektrycznym.

Nie posiadam wiedzy na temat procedur postępowania policji. Nie posiadam również dogłębnej wiedzy z zakresu prawda. Dlatego też nie śmiem oceniać postępowania biorących udział w interwencji policjantów. Chcę jednak w niniejszym tekście dotknąć problemu bezpieczeństwa stosowania paralizatorów elektrycznych i omówić wpływ prądu elektrycznego na mięsień sercowy.

W woli przypomnienia: podstawy elektrofizjologii…

Szacuje się, że w ciągu życia ludzkie serce uderza około 2,5 miliarda razy. Każde jego uderzenie jest wynikiem zsynchronizowanej czynności elektrycznej poszczególnych komórek zwanych kardiomiocytami. Skąd zatem bierze się prąd elektryczny w naszych sercach? Należy pamiętać, że w stanie spoczynku błona komórkowa kardiomiocytów jest spolaryzowana. Oznacza to, że po obu jej stronach występuje różnica potencjałów elektrycznych albowiem wewnętrzna powierzchnia błony jest elektroujemna podczas gdy zewnętrza powierzchnia cechuje się dodatnim ładunkiem elektrycznym. Różnica ta zapewniana jest przez złożony system, którego podstawowym elementem jest pompa sodowo-potasowa.

Wszystko rozpoczyna się w węźle zatokowo-przedsionkowym. Posiada on zdolność do samoistnego pobudzania i stanowi dzięki temu naturalny rozrusznik ludzkiego serca. Impuls elektryczny powstający w węźle jest konsekwencją przesunięć jonowych pomiędzy obiema stronami błony kardiomiocytu. Przesunięcia te zaburzają polaryzację błony komórkowej, co przyjęto nazywać potencjałem czynnościowym. Szerzy się on wzdłuż układu przewodzącego serca docierając do komórek roboczych, gdzie wywołuje skracanie kardiomiocytów przekładające się na skurcz mięśnia sercowego. Poszczególne przesunięcia jonowe występujące w trakcie potencjału czynnościowego przedstawiono na poniższej tabeli.

 Napływ do komórki Odpływ z komórki
Faza 0 (szybka depolaryzacja)Kation sodowy (komórki robocze)
Kation wapniowy (komórki rozrusznika)
Brak
Faza 1 (wstępna szybka repolaryzacja)Anion chlorkowy Kation potasowy
Faza 2 (powolna repolaryzacja)Kation wapniowy
Kation potasowy (pompa sodowo-potasowa)
Kation potasowy
Kation sodowy (pompa sodowo-potasowa)
Faza 3 (szybka repolaryzacja)BrakKation potasowy
Faza 4 (spoczynek)Kation potasowy (pompa sodowo-potasowa)Kation sodowy (pompa sodowo-potasowa)

Począwszy od fazy 0 do pierwszej 1/3 fazy 3 potencjału czynnościowego komórka jest niepobudliwa. Jakikolwiek bodziec nań działający nie wywoła skurczu mięśnia sercowego. Zjawisko to nazywamy refrakcją bezwzględną. Nieco inna sytuacja ma miejsce w pozostałych 2/3 fazy 3 potencjału czynnościowego (tzw. faza refrakcji względnej). Zadziałanie w tym czasie odpowiednio silnego bodźca może zmusić komórkę do ponownego pobudzenia. Przekładając przedstawione w tabeli fazy potencjału czynnościowego na znany wszystkim zapis elektrokardiograficzny można stwierdzić, że faza refrakcji względnej odpowiada ramieniu zstępującemu załamka T. Wyjaśnia to dlaczego podczas kardiotersji elektrycznej tak ważne jest zsynchronizowanie wyładowania z załamkiem R.

 

Paralizator elektryczny TASER X2

Urządzenie TASER X2 jest dwustrzałowym paralizatorem elektrycznym pozwalającym na obezwładnienie dwóch osób. Urządzenie to wystrzela dwie sondy połączone z generatorem wysokiego napięcia przewodami. Sondy zakończone są igłami o długości 1,02-1,40 cm, które pozwalają przebić skórę osoby obezwładnianej. TASER X2 generuje napięcie szczytowe o wartości 50 000 V i średnim prądzie w obwodzie urządzenia rzędu 1,3 mA. Wykorzystywany jest przy tym tzw. kształtowany impuls elektryczny. Stanowi on dwufazowe wyładowanie elektryczne, w którym celem pierwszej fazy o wysokim napięciu jest przebicie ubrania i/lub skóry. Następująca po niej faza stymulacji doprowadza do obezwładnienia nerwowo-mięsniowego przez co należy rozumieć niekontrolowane skurcze komórek mięśni szkieletowych.

Paralizator elektryczny TASER a nagłe zatrzymanie krążenia

Istnieją badania naukowe potwierdzające bezpieczeństwo stosowania paralizatorów elektrycznych TASER. W przypadku jednego z nich oceniano 66 ochotników, których czas rażenia paralizatorem elektrycznym nie przewyższał 5 sekund. Badanie nie wykazało wzrostu markerów uszkodzenia mięśnia sercowego, chociaż autorzy podkreślają, że nie byli w stanie wykryć indukowanych elektrycznych zaburzeń rytmu serca [1]. W innym badaniu prospektywnym obserwacją objęto 105 osób. Średni czas rażenia impulsem elektrycznym wyniósł 3,0 s. Częstość rytmu serca w wyniku użycia paralizatora elektrycznego wzrosła z 122/min do 137/min. Znacznie większy wzrost częstości rytmu serca notowano w przypadku osób będących pod wpływem narkotyków. Nie zauważono jednak zaburzeń rytmu serca oprócz jednego przypadku mężczyzny, u którego wystąpiło pojedyncze dodatkowe pobudzenie nadkomorowe [2]. Warto przy tym zauważyć, że badacze nie informują o czasie sprzężenia dodatkowego pobudzenia z pobudzeniem rytmu podstawowego co ma znaczenie proarytmiczne.

Inne natomiast badania podkreślają niebezpieczeństwo związane ze stosowaniem paralizatorów elektrycznych. W jednym z badań przedstawiono przypadek 14-letniego mężczyzny, który doznał 17-sekundowego rażenia paralizatorem elektrycznym. Po dwóch minutach od zdarzenia doszło do traty przytomności oraz wystąpienia migotania komór [3]. Druga obserwacja NZK dotyczyła 17-latka, który doznał dwukrotnego rażenia paralizatorem trwającego kolejno 25 i 5 sekund. Mężczyzna po drugim rażeniu stracił przytomność nie dając oznak życia. Pierwszy rytm zarejestrowano w 10 minut od użycia paralizatora i była nim asystolia [4]. W kolejnym badaniu dokonano przeglądu 56 przypadków użycia paraliztora TASER stwierdzając wystąpienie VF w 4 przypadkach. Mimo to badacze doszli do wniosku, że wyłącznie jeden przypadek wystąpienia groźnych komorowych zaburzeń rytmu serca może mieć związek z użyciem paralizatora. Dotyczył on 25-letniego mężczyzny, który otrzymał trzykrotne rażenie trwające odpowiednio 16, 5 i 5 sekund. Mężczyzna natychmiast stracił przytomność a szybko zastosowany AED wykazał VF [5].

Zippes w swym artykule przedstawił 8 przypadków NZK po użyciu paralizatora elektrycznego. W 6 przypadkach pierwszym obserwowanym rytmem były rytmy defibrylacyjne. W jednym przypadku asystolia. Przeważająca większość osób, które doznała NZK znajdowała się pod wpływem środków odurzających. We krwi dwóch osób wykryto obecność THC oraz alkoholu, we krwi dwóch innych sam alkohol, we krwi jednej osoby samo THC natomiast jedna osoba badana znajdowała się pod wpływem gabapentyny [6].

WiekCzas rażenia [s]Rytm początkowy Substancja we krwiWyniki autopsji
485, 8, 5VF/VTAlkohol
THC
Bez patologii m. sercowego
1737, 5VFBrak Miażdżyca, kardiomiopatia przerostowa
175VFAlkohol
THC
Bez patologii m. sercowego
2411VF/VTAlkoholZapalenie m. sercowego
3362VF drobnonapięcioweGabapentyna10-20% zwężenie LAD
2449, 5VF/VTBrakBez patologii m. sercowego
165VF/VTTHCPrzerost prawej komory
2321, 7, 3AsystoliaAlkoholWłóknienie

Mechanizm zatrzymania krążenia

Jak wspomniałem wcześniej, ramię zstępujące załamka T charakteryzuje się refrakcją względną. Bodźcem supramaksymalnym inicjującym kolejne pobudzenie może być wyładowanie paralizatora elektrycznego (50 000 V). Ponadto stymulacja elektryczna drugiej fazy kształtowanego impulsy elektrycznego paralizatora może doprowadzać do spadku ciśnienia tętniczego krwi prowadząc do niedokrwienia mięśnia sercowego [7].

Prawdopodobny przebieg kliniczny wystąpienia NZK w przebiegu użycia paralizatora elektrycznego obejmuje przyspieszenie częstości pracy serca do 200-240/min pod wpływem stymulacji urządzeniem [8,9]. Towarzyszące przyspieszeniu rytmu współczule skrócenie refrakcji komór doprowadza do wystąpienia VF w mechanizmie zjawiska „R na T”. Badacze jednocześnie są zdania, że upadek po obezwładnieniu paralizatorem może sprzyjać wystąpieniu groźnych komorowych zaburzeń rytmu serca. Przyczyną tego ma być fakt zbliżenia mięśnia sercowego do ściany klatki piersiowej w pozycji leżącej, co ma ułatwiać przechwycenie elektryczne impulsów z paralizatora [6].

Rzecz jasna szereg chorób układu sercowo-naczyniowego może predysponować do wystąpienia NZK. U chorych z kardiomiopatią, choroba niedokrwienną mięśnia sercowego, czy przewlekła niewydolnością serca użycie paralizatora elektrycznego może powodować groźne zaburzenia rytmu serca częściej niż w populacji ogólnej. Nie ma przy tym jednoznacznych badań tłumaczących zwiększenie częstości NZK po zastosowaniu paralizatora elektrycznego u chorych pod wpływem alkoholu, czy innych środków odurzających. Część naukowców twierdzi, że środki te prowadzą do przypadkowej utraty przytomności dokładnie w momencie dostarczenia impulsu elektrycznego.

Jakie środki ostrożności należy zachować

Wydaje się, że podstawą ostrożności stosowania paralizatorów elektrycznych takich jak TASRC X2 powinna być świadomość możliwości wystąpienia groźnych powikłań z NZK włącznie. Z przedstawionej wyżej tabeli wynika, że większość osób doznających NZK w chwili rażenia paralizatorem znajdowała się pod wpływem substancji psychoaktywnych. Należy zatem przestrzec przed obezwładnianiem za pomocą paralizatora osób znajdujących się pod wpływem alkoholu oraz innych substancji psychotropowych. Grupę tą należy rozszerzyć o popularne od kilku lat dopalacze.

W przypadku, gdy osoba obezwładniania upadnie na ziemię należy powstrzymać się od dalszego dostarczania impulsów elektrycznych albowiem w warunkach tych na skutek większej powierzchni przechwycenia elektrycznego mięśnia sercowego może doprowadzać do wystąpienia VF. Podobnie w przypadku osób leczonych z powodu chorób serca (np. choroba niedokrwienna mięśnia sercowego, kardiomiopatie, niewydolność serca itp.) oraz ogólnie chorób układu krążenia (np. miażdżyca naczyń). Częstość występowania NZK wzrastała wraz ze wzrostem czasu rażenia paralizatorem. Stąd też nie należy przekraczać 5 sekundowego okresu porażenia a także stosować paralizator jednorazowo.

Jeśli w wyniku użycia paralizatora elektrycznego dojdzie do utraty przytomności, wystąpienia oddechu agonalnego oraz utraty oznak krążenia należy bezzwłocznie przystąpić do resuscytacji krążeniowo-oddechowej. Kluczowe znaczenie może mieć szybkie dostarczenie AED.

Bibliografia

[1] Ho JD, Miner JR, Lakireddy DR, et al.: Cardiovascular and physiologic effects of conducted electrical weapon discharge in resting adults. Acad Emer Med 2006;13(6):589–595.

[2] Levine SD, Sloane CM, Chan TC, et al.: Cardiac monitoring of human subjects exposed to the taser. Journ Emer Med 2007;33(2):113–117.

[3] Kim PJ, Franklin WH: Ventricular fibrillation after stun-gun discharge. The New England journal of medicine 2005;353(9):958–959.

[4] Schwarz E, Barra M, Liao M.M: Successful resuscitation of a patient in asystole after a TASER injury using a hypothermia protocol. Am J Emerg Med 2009;27:515.e1–515.e2.

[5] Swerdlow CD, Fishbein MC, Chaman L, et al.: Presenting rhythm in sudden deaths temporally proximate to discharge of TASER conducted electrical weapons. Acad Emer Med 2009;16(8):726–739.

[6] Zipes DP: Sudden cardiac arrest and death following application of shocks from a TASER electronic control device. Circulation 2012;125(20):2417–2422.

[7] Nasrallah A, Hall RJ, Garcia E, et al.: Runaway pacemaker in seven patients: a persisting problem. Journ Thor Card Surg 1975;69(3):365–368.

[8] Cao M, Shinbane JS, Gillberg JM, et al.: Taser-induced rapid ventricular myocardial capture demonstrated by pacemaker intracardiac electrograms. Jour Cardiovas El 2007;18(8):876–879.

[9] Ho JD, Dawes DM, Reardon RF, et al.: Human cardiovascular effects of a new generation conducted electrical weapon. For Sc IntForensic science international 2011;204(1-3):50–57.

Tagged with:     , , ,

About the author /


1
Dodaj komentarz

avatar
1 Comment threads
0 Thread replies
0 Followers
 
Most reacted comment
Hottest comment thread
1 Comment authors
Xsasad Recent comment authors
  Subscribe  
najnowszy najstarszy oceniany
Powiadom o
Xsasad
Gość
Xsasad

Świetny artykuł! Dziękuję!