какую нагрузку выдерживает череп человека
Какую нагрузку выдерживает череп человека
Наряду с эластичностью в литературе уделено немало внимания исследованию крепости черепа и его костей.
Основные испытания крепости черепа сводятся к трём видам: сдавливанию, удару и разрыву. Последний вид выделяется в особую группу, приближающуюся к огнестрельным ранениям.
По Мессереру, минимальная сила, необходимая для перелома черепа при ударе, равняется от 3—6 кг при двустороннем воздействии, а при одностороннем — до 24 кг. По Игнатовскому — до 20 и более кг (на позвоночном столбе).
По нашим экспериментальным исследованиям крепости мацерированных черепов и голов трупов получены следующие данные. В отношении удара сопротивляемость головы в среднем в 5—6 раз больше сопротивляемости черепа. Так, череп повреждается при ударе грузом в 1 кг, падающим с высоты 1 м, тогда как голова при ударе грузом в 5 кг падающим с высоты 1 м, повреждается не всегда. Несомненно, что сопротивление головы живого человека должно быть много выше.
Крепость черепа на сдавление Мессерер измерил на гидравлическом прессе и получил следующую сопротивляемость:
В сагиттальном направлении (максимум/минимум/средняя) 1200/400/650
В поперечном направлении (максимум/минимум/средняя) 800/350/520
Мессерер считает, что в сагиттальном направлении голова выдерживает большее давление, чем во фронтальном.
Твёрдость же самой кости, по нашим данным, оказалась очень высокой: почти половина твёрдости цинка (метод Бринелля). Крепость же наружной и внутренней пластинок костей черепа одинакова. Отмечаемая хирургами большая ломкость внутренней пластинки черепа зависит от условия её положения. Опытами установлено (Люшка, Матвеев. Пауткин), что от ударов снаружи чаще ломается вогнутая внутренняя пластинка, а при обратных отношениях (например, огнестрельных ранениях) — наружная пластинка.
Эти положения подтверждены тождественностью химического состава обеих пластинок (Арнольд).
Такой цифровой материал не обеспечивает, конечно, точного определения крепости головы человека, так как она зависит от многих условий, в особенности при жизни, но всё же он даёт некоторую ориентировку в механизме повреждений черепа. Сила, необходимая для перелома черепа, меняется в зависимости от места воздействия. Так, имеются слабые (висок) и крепкие места (затылок).
В первых легче, чем во вторых, получается местное повреждение, а отдалённое, наоборот, чаще происходит при воздействии на крепкие места. Характер и размер переломов зависят от формы и величины ранящего тела. Чем меньше его поверхность, тем ограниченнее место повреждения. Чем короче время действия силы и чем меньше поверхность ранящего предмета, тем меньше это действие распространяется на окружающие части от места удара (пулевое ранение). Крепость черепа зависит ещё от архитектоники самих костей, от наличия защищающих кости оболочек (кожи, надкостницы, твёрдой мозговой оболочки) и характера соединения их с костью и т. д.
— Вернуться в оглавление раздела «Травматология»
15 фактов о человеческом теле
15 интересных вещей про наше тело, которые могут быть вам ещё неизвестны.
1. Желудочные кислоты настолько сильные, что могут растворить цинк. К счастью для нас, клетки желудка так быстро регенерируют, что кислота просто не успевает растворить их.
2. В легких находится более 300000 млн капилляров. Если их положить все друг за другом, протяжённость линии составила бы 2400 км.
3. Мужские яички производят 10 млн сперматозоидов — достаточно для того, чтобы населить всю планету за 6 месяцев!
4. Человеческая кость твёрдая как гранит при воздействии на нее веса. Кость размером со спичечный коробок может выдержать 9 т — это в 4 раза больше, чем выдерживает бетон.
5. Каждый ноготь на ноге и руке вырастает от основания до кончика за 6 месяцев.
6. Самый большой орган в теле — это кожа. У взрослого человека она покрывает 1.9 кв.м. Кожа постоянно обновляется — за всю жизнь человек скидывает 18 кг кожи.
7. Когда человек спит, он вырастает на 8 мм. На следующий день он опять уменьшается. Причина в том, что хрящевые диски сдавливаются как губка силой гравитации, когда вы сидите или стоите.
8. В среднем человек на западе за свою жизнь потребляет 50 т еды и 50000 л жидкости.
9. В каждой почке содержится 1 млн отдельных фильтров. Они пропускают в среднем около 1.3 л крови в минуту и выделяют 1.4 л мочи в день.
10. Мышцы фокуса глаза делают 100000 движений в день. Если бы мышцам ноги дать такую же нагрузку, пришлось бы каждый день ходить 80 км.
11. За 30 мин тело выделяет столько тепла, что можно было бы вскипятить полгаллона с водой.
12. Одной кровяной клетке человека нужно всего 60 сек, чтобы завершить полный круг по телу.
13. Крайняя плоть размером с почтовую марку, взятая у обрезанных детей, производит за 21 день столько кожи, что можно покрыть 3 баскетбольных поля. И все благодаря науке. Сегодня выращенная в лаборатории кожа используется при лечении ожогов.
14. Глаза получают 90% всей внешней информации, что делает нас «визуальными» существами.
15. Женские яичники содержат полмиллиона яйцеклеток, но только 400 из них смогут дать новую жизнь.
Об экспертной оценке силы ударов тупыми твердыми предметами
библиографическое описание:
Об экспертной оценке силы ударов тупыми твердыми предметами / Капустин А.В. // Судебно-медицинская экспертиза. — М., 1999. — №1. — С. 18-20.
код для вставки на форум:
Обычно эксперты оценивают силу удара очень приблизительно как «большую» или «небольшую». Указанный вывод эксперта иногда вызывает возражения юристов (следователя, адвоката, членов суда) полагающих, что такая формулировка выводов не является научно обоснованной и носит житейский, бытовой характер.
Следует признать, что указанная оценка силы удара является не только приблизительной, но и весьма субъективной, что снижает ее доказательное значение.
Анализ работ судебных медиков, изучавших различные аспекты механизма и условия возникновения повреждений при действии тупым предметов, позволяют выделить четыре степени силы удара тупыми предметами:
Такая градация произведена с учетом данных о силе ударов, вызывающих различные повреждения. Наиболее подробно среди различных повреждений изучены условия возникновения переломов костей черепа и некоторых других костей скелета. Значительно хуже, а то и вообще не изученными в этом отношении являются повреждения внутренних органов, что затрудняет оценку силы ударов, причинивших их повреждения.
Сила удара не является единственным фактором, определяющим возникновение и величину повреждений. Многие авторы убедительно показали, что, например, повреждения костей черепа определяются не только силой удара, но и формой черепа, толщиной его костей, направлением удара, размерами ударяющей поверхности тупого предмета, временем (быстротой) удара и рядом других факторов. В этой связи взятый отдельно от всех других факторов показатель силы удара неизбежно приобретает только ориентировочное значение.
Повреждения, которые соответствуют различными показателями силы удара тупыми предметами:
О значительной силе удара свидетельствует образование размозжение подкожной жировой клетчатки и отслоение кожи, что происходит при силе удара более 196 Н.
При еще большей силе удара (более 313 Н) образуются повреждения внеорганных магистральных сосудов.
Среди повреждений, возникающих при ударах большой силы, следует назвать вдавленные переломы, образующие при ударе по голове с силой от 1960 до 4901 Н предметом с ограниченной ударяющей поверхностью.
По данным С.Л. Корсакова, переломы костей свода черепа в виде трещины внутренней костной пластинки (начало образования перелома) возникают при ударах с силой от 2186 до 2657 Н. При ударах головой о тупой широкий предмет начало появления трещин отмечается при ударах с силой свыше 3121,5 Н.
Сила удара, необходимая для возникновения переломов костей основания черепа, установлена рядом авторов. Так, единичные трещины в передней черепной ямке при ударах лобно-теменной областью головы о широкий тупой предмет возникают при силе удара 3922 Н. Появление единичных трещин в задней черепной ямке при тех же условиях травмы отмечается при силе удара 4217 Н.
Средняя величина силы, необходимой для более значительных переломов костей передней черепной ямки, составляет 4805,4 Н.
Дальнейшее увеличение повреждений основания черепа происходит при нанесении ударов с очень большой силой. Например, при ударах лобно-теменной областью головы о широкий предмет с силой от 5511 до 6962,9 Н переломы (трещины) возникающие в передней черепной ямке, распространяются в среднюю черепную ямку. При силе ударов от 7257,1 до 10689,6 Н наряду с трещинами костей свода черепа возникают переломы костей основания не только передней и средней, но и задней черепной ямки.
Можно также отметить, что при ударах по голове предметом с небольшой ударяющей поверхностью с силой 5884,2 Н возникают дырчатые переломы без дополнительных трещин.
Переломы нескольких ребер и грудины возникают при ударах, нанесенных с большой или очень большой силой. По данным Г.С. Бачу и соавт. При нанесении из положения стоя и ударе передней поверхностью грудной клетки о деревянный брусок шириной 6 см в экспериментах на трупах в зависимости от места удара и его силы образуются следующие переломы:
Приведенные данные не касаются повреждений внутренних органов. Тем не менее, некоторое представление о силе ударов, приводящих к повреждениям этих органов, они могут дать. Например, при ушибах головного мозга без повреждения кости свода черепа и основания черепа сила удара, причинившего ушиб мозга, должна быть меньше минимальной силы, необходимой для возникновения переломов. При этом нужно учитывать механизм травмы (удар по голове или головой о тупой предмет), место приложения силы, размер ударяющей поверхности тупого предмета и т.д. В зависимости от этих условий, а также в зависимости от особенностей повреждений головного мозга (у живых людей – и от тяжести ушиба) сила удара при отсутствии повреждений костей свода и основания черепа может быть значительной или большой.
Следует учитывать, что сила удара кулаком мужчины, даже не занимающегося физической работой, может быть более 5000 – 6000 Н, в связи с чем при ударе кулаком могут возникать повреждения оболочек и вещества головного мозга, причем при ударах в область лица и быстром наступлении смерти потерпевшего повреждения мягких тканей лица могут и не возникнуть (особенно при ударах в область подбородка). При этом могут возникнуть лишь небольшие кровоподтеки, поверхностные небольшие ушибленные раны или ссадины.
Вопрос о силе удара, приводящего к повреждению крупных органов грудной и брюшной полостей, требует дальнейшего изучения. Однако, учитывая закрытость этих органов, их топографию и особенности повреждений (от кровоизлияний до разрывов размозжений), следует по- видимому, оценивать силу ударов, необходимую для их повреждений, в зависимости от обширности этих повреждений, по меньшей мере как значительную или большую. Очевидно, что при очень больших грубых повреждениях речь может идти только об очень большой силе удара.
Приведенные данные, несмотря на их неполноту и отсутствие конкретных показателей силы, при которой образуются повреждения внутренних органов, позволяют оценить предлагаемую схему силы ударов тупым предметом как вполне приемлемую и убедительную. Эта схема позволяет судебно-медицинскую эксперту не только давать приблизительную словесную оценку силы удара тупым предметом, причинившим повреждение, но и подкрепить эту оценку количественными показателями ее величины в ньютонах. Это придаст выводу эксперта достоверность и убедительность, причем определение величины силы в интервалах ее показателей не умаляет вывода эксперта, но делает его научно обоснованным и объективным.
Поражающие точки человеческого тела: голова
Поражающие точки головы
Удар лбом. Поражающая часть находится в центре лобной кости, примерно на 5 см. выше бровей. Лобная кость очень прочная, настоящий «щит» в передней части черепа, способный не только выдерживать сильнейшие удары, но и наносить поражающие удары. Если вы видели фильмы с Жераром Депардье, можно увидеть, что это излюбленный приём его героев. Одними уз лучших считаются удары по носу и рту, они вводят противника в шоковое состояние, обильное кровотечение может стать дополнительным фактором, способным переломить исход схватки.
Ударные части головы.
Удар головой по касательной.
Варианты ударов головой.
Подбородок. Костяной кончик нижней челюсти очень сильная часть человеческого тела, как и челюсть. Но так как челюсть связана с органами равновесия, ее редко используют для ударов. Но подбородком можно надавить на какую-либо слабую часть противника.
Ум, голос, глаза. Иногда схватку можно предотвратить с помощью обычного разговора – найдя «общий язык» с потенциальным противником. Пример: один молодой человек попал в часть с весьма «нездоровой атмосферой», но довольно неплохо устроился, так как обладал обширным багажом в сфере знания различных историй, анекдотов и т. п., став «душой кампании». Резкий, громкий, акцентированный крик способен вызвать деморализацию противника – он действует даже на животных. Так, описаны случаи, когда медведи умирали от разрыва сердца(фактически испуга) при неожиданной встрече с женщинами, когда те испускали такой визг, что он ввергал их в испуг, панику. Некоторые люди могут создать такое выражение лица или глаз, что выводили человека из равновесия, «из колеи».
Прочностные характеристики костей скелета
Для характеристики прочностных свойств костей используют четыре вида механического воздействия на кость: сжатие, изгиб, растягивание и кручение.
1. Бедренной кости более 4500 кг.- у мужчин и 3900 кг.- у женщин;
2. Большеберцовой кости более 3500 кг.- у мужчин и 2800 кг.- у женщин;
3. Плечевой кости более 2500 кг.- у мужчин и 2100 кг.- у женщин;
Прочность костей на изгиб:в переднезаднем направлении, т.е. в направлении перпендикулярно вертикально стоящей кости значительно меньше:
1. Бедренная кость выдерживает изгиб под нагрузкой 250 кг.
2. Большеберцовая кость выдерживает изгиб под нагрузкой 260 кг.
3. Плечевая кость выдерживает изгиб под нагрузкой 130 кг.
4. Лучевая кость выдерживает изгиб под нагрузкой 50 кг.
5. Более мелкие кости обладают и меньшей прочностью (Jamada, 1970).
Подвижное соединение костей (суставы)
Сустав – элемент ОДА, обеспечивающий соединение костных звеньев и создающий подвижность костей друг относительно друга. Суставы являются наиболее совершенными видами соединения костей. У человека их около 200.
Сустав образуют суставные поверхности сочлененных костных звеньев. Между суставными поверхностями имеется суставная полость, в которую поступает синовиальная жидкость. Окружает сустав суставная капсула, состоящая из плотной соединительной ткани.
Основной функцией суставов является обеспечение подвижности костных звеньев друг относительно друга. С этой целью поверхность суставов смачивается синовиальной жидкостью (смазкой), которая выделяется суставным хрящом при увеличении нагрузки на сустав. При уменьшении нагрузки синовиальная жидкость поглощается суставным хрящом. Чтобы компенсировать разрушение суставного хряща при трении в нем постоянно происходят процессы регенерации. С позиции медико-биологических наук в спорте кости скелета человека чаще всего выступают в виде стержней, соединенных одни или несколькими суставами образующих при этом кинематические цепи. В теле человека почти 200 суставов. Более 100 костей могут перемешаться относительно друг друга благодаря наличию суставов. Различают непрерывное и прерывное соединение костей.
Суставами соединяются кости, которые выполняют функцию движения. В каждом суставе различают (см. рис. 3):
v суставная сумка (1)
v синовиальная оболочка (2)
v суставный хрящ (3)
v полость с синовиальной жидкостью (4).
5. Суставы классифицируют по следующим принципам:
По числу суставных поверхностей различают:
Комбинированный сустав представляет комбинацию нескольких изолированных друг от друга суставов, расположенных отдельно друг от друга, но функционирующих вместе. Таковы, например, оба височно-нижнечелюстных сустава, проксимальный и дистальный лучелоктевые суставы и др.
5.1 По форме и функции суставных поверхностей различают:
В спортивной биомеханике пользуются вторым способом классификации как наиболее удобным в расчетах перемещения в пространстве. «Форма суставных поверхностей определяет характер движений сустава» (П.Ф. Лесгафт). Исходя из этого, суставы классифицируют (см. рис. 4).
1. Шаровидные (Плечевой сустав)
2. Чашеобразные (Тазобедренный сустав)
1. Седловидные (запястнопястный сустав)
2. Эллипсоидные (затылочная кость и I шейным позвонком)
Одноосные суставы—цилиндрическая суставная поверхность, ось которой располагается вертикально, параллельно длинной оси сочленяющихся костей или вертикальной оси тела, обеспечивает движение вокруг одной вертикальной оси. Различают:
1. Плоские (суставы между суставными отростками позвонков);
2. Цилиндрические (сочленение между локтевой и лучевой костями);
3. Блоковидные (межфаланговые суставы)
Для тренера, кроме знаний в анатомии важно знать и углы движений суставов, характеризующие границы подвижности суставов. Необходимо подчеркнуть, что подвижность в суставах зависит от следующих факторов:
1. от краев суставных поверхностей;
2. от растяжимости связок;
3. от связности со стороны мышц.
Трения в суставах
В суставах чрезвычайно низок коэффициент трения, составляющий приблизительно 0,01. По современным научным представлениям, низкие коэффициенты трения в суставах объясняются трем причинами:
Первая причина: микроскопические исследования показывают, что внешне гладкая поверхность гиалинового хряща напоминает губку с очень тонкими порами, пропитанную синовиальной жидкостью, которую можно из неё выжать. В месте контакта губчатых хрящей большую площадь занимает не сам хрящ, а жидкость, заключенная в порах. Пока жидкость не выдавилась из пор, трение контактируемых поверхностей невелико. Выдавливание происходит значительно медленнее, чем всасывание после освобождения поверхностей. Это обусловлено тем, что жидкость на участке контакта частей одного сустава движется преимущественно вдоль соприкасающихся поверхностей, тогда как в освободившиеся поверхности она входит в перпендикулярном к ним направлении.
Третья причинам: при сжатии его между гладкими поверхностями он выдавливается в стороны лишь до некоторого минимального расстояния. Дальше поверхности перестают сближаться, а при освобождении даже слегка отходят друг от друга. При сжатии синовии между хрящевыми губками молекулы гиалуроновой кислоты проходят в поры много хуже, чем растворяющаяся плазма. Концентрация полимеров в месте контакта возрастает и это ещё в большей степени способствует удержанию поверхностей от непосредственного контакта.
Четвертая причина: выявлено, что с увеличением скорости движения в суставе вязкость синовии снижается, и трение в суставе уменьшается. Это явление обусловлено дроблением содержащихся в синовии полимерных молекул. При уменьшении скорости цепочки молекул полисахарида вновь восстанавливаются
Расчеты показали, что при ходьбе работа против сил трения в тазобедренном суставе эквивалентна работе по подъему тела человека на высоту равную 0,32 мм. Эта значит, что величина энергии на преодоление трения в соединениях опорного аппарата сравнительно невелика даже при значительных нагрузках.
Дата добавления: 2018-08-07 ; просмотров: 3098 ; Мы поможем в написании вашей работы!