Beschreibung des Projekts:
Welcher Elektriker hat sich nicht schon einmal gefragt mit welchen
Spannungen und Strömen beim Defibrillieren gearbeitet wird, um solch
heftige Reaktionen hervorzurufen wie man es immer wieder auf dem Fernseher
sieht?
Ein ausgedienter Defibrillator sollte mir hier weiterhelfen.
Foto des Defis:
Bedienung:
Über den Taster 1 wird das Gerät eingeschaltet. Mit dem
Drehschalter 2 wird eine Energiemenge zwischen 5 und 400 Joule gewählt,
mit der der Patient geschockt werden soll. Ein Druck auf den Taster
3 lädt den Defibrillator auf. Die eigentliche Defibrillation wird
über zwei Taster an den Paddles ausgelöst.
Auf dem Bild nicht zu sehen ist ein EKG-Monitor
der auf den Defibrillator aufgeschoben werden kann und mit diesem verbunden
ist. Bei verschiedenen Herzanomalien ist es nämlich nicht egal
zu welchem Zeitpunkt man defibrilliert. Mit Hilfe des EKG kann die Defibrillation
automatisch auf die R-Zacke (Hauptkontraktion des Herzens) synchronisiert
werden.
Das Innenleben & Funktionsweise:
Das Grundprinzip eines Defibrillators ist eigentlich ganz einfach. Ein Kondensator wird über ein Schaltnetzteil auf eine hohe Spannung aufgeladen und über den Patienten wieder entladen (siehe auch: Blaulichtblitzer). Der Kondensator ist wegen der benötigten Spannungsfestigkeit recht groß und deshalb selbst für einen Laien kaum zu übersehen.
Spannung und Strom beim Defibrillieren:
Eine Messung ergab, dass der Hochspannungskondensator eine Kapazität von 38µF hat. Wenn man nun in Elektrotechnik gut aufgepasst hat, weis man, dass:
Um im Kondensator also die kleinstmöglich einstellbare Ladungsmenge
von 5 Joule zu speichern, muss dieser bereits auf 600V aufgeladen werden.
Für die 400 Joule werden sogar 4600V benötigt.
Wenn man nun weis, dass der Übergangswiderstand der Haut ab 100V
durchschlagen wird und die Körperinnenimpedanz
nur noch um die 50Ω beträgt, fließen
im Extremfall bis zu 92A durch den Körper.
Entladekurve am Entladewiderstand bei 5 Joule:
Obwohl der Kondensator bei 5 Joule auf 600V aufgeladen wird, beträgt die maximale Spannung bei der Entladung "nur" 345V. Dies liegt daran, dass in Reihe zum Kondensator noch eine Spule angebracht ist. Dadurch wird der Stromimpuls weniger steil hält dafür aber länger an.
Moderne Defis:
Moderne Defis sind wesentlich kleiner und leichter als das gezeigte Modell. Entweder arbeiten sie also mit kleineren Spannungen oder die Paddles werden direkt von einem Schaltnetzteil gespeist.
Quellen: