На рис. 1 показан механизм образования травм при встречных столкновениях у водителя легкового автомобиля. В начале удара водитель скользит по сиденью вперед, и его колени ударяются о панель приборов (рис. 1, а и б). Затем сгибаются тазобедренные суставы, и верхняя часть туловища наклоняется вперед до удара о рулевое колесо (в и г). При больших скоростях автомобиля возможен удар о ветровое стекло (д и е), а при боковых столкновениях – повреждение головы об угловую сторону кузова. Передний пассажир, перемещаясь вперед, также ударяется сначала коленями о панель приборов, затем головой о ветровое стекло (рис. 2, а–г). В случае движения автомобиля с большой скоростью возможно травмирование подбородка и груди пассажира о верхний край панели приборов (рис. 2, д и е). При боковых ударах повреждаются плечи, руки и колени. Таким образом, источниками травм водителя наиболее часто являются рулевая колонка, рулевое колесо, панель приборов. Для передних пассажиров опасность представляют панель приборов и ветровое стекло, а для задних – спинки передних сидений. Кнопки и рычаги управления, пепельницы, детали радиоприемника обычно не наносят серьезных ранений. Однако при ударе о них головой у водителя и пассажиров может быть повреждено лицо. Также источниками повреждений являются детали дверей. Большое число травм получают люди при выбрасывании через двери, открывшиеся вследствие удара.
Рис. 1. Механизм образования травм у водителя при столкновении автомобилей
Рис. 2. Механизм образования травм у переднего пассажира
Кроме того, необходимо учитывать, следующие моменты:
– двигатель, который у большинства современных автомобилей находится впереди, в результате удара вполне может оказаться внутри салона и упасть на ноги;
– если автомобиль “догоняют” сзади, то резкое запрокидывание головы – верный перелом позвоночника;
– отдельные детали интерьера могут при ударе срываться со своих мест и отправляться в путешествие по салону.
Характерные травмы с учетом вида ДТП
Удары (наезды) сзади. При наездах на автомобиль сзади характерны повреждения в шейном и верхнегрудном отделах позвоночника. В первый момент столкновения возникает резкий перегиб в области шеи назад, после чего голова перемещается относительно туловища вперед, при этом происходит не только повреждение шеи, ее мягких тканей и позвоночника под действием сил растяжения, но и определенный сдвиг головы относительно первых шейных позвонков. Возможны травмы сосудов, нервов шеи, связок, а также разрывы сочленения между черепом и первым шейным позвонком, перелом зубовидного отростка второго шейного позвонка с травмой спинного мозга, компрессионные переломы тел позвонков.
Следует отметить, что в случае отсутствия явных повреждений костных частей шеи диагностика затруднена (особенно, если пострадавший находится в тяжелом или бессознательном состоянии и не может сообщить врачу о своих ощущениях), так как зачастую каких-либо внешних признаков повреждений на шее не наблюдается. В ряде случаев повреждения связок и тел по звонков определялись только по результатам вскрытия трупов.
Опрокидывание. Характерных механизмов травмирования при опрокидывании установлено не было. Основными причинами травмирования является выбрасывание человека из автомобиля, деформация автомобиля с нарушением жизненного пространства, а реже удар головой о выступающие элементы салона. Применение ремней безопасности и оптимизация ударно прочностных свойств верхней части кузова (кабины) позволяют практически исключить тяжелые случаи повреждения тела человека в автомобиле при опрокидывании.
При изучении перемещений человека в автомобиле при ДТП тело человека с учетом требований общей биомеханики целесообразно рассматривать как биомеханическую систему, состоящую из биокинематических звеньев с наложенными связями, определяющими характеристики движений. Биокинематическая цепь (базисная модель) тела состоит из следующих основных подвижно соединенных твердых звеньев: головы, туловища, бедра и голени. Перемещения человека изучаются относительно недеформируемой части автомобиля и поверхности дороги. В качестве базовых точек, характеризующих положение человека в автомобиле, принимаются точки координаты относительно конструкции автотранспортного средства.
Для исследования повреждений, которые люди получают при ДТП, ученые в основном используют манекены.
Большинство исследователей для измерения повреждений используют манекены. На таких манекенах определяют и измеряют повреждение организма во время ДТП.
При изучении кинематики и динамики человека в автомобиле в условиях ДТП с учетом современных требований к техническому оснащению биомеханических исследований, как правило, используют скоростную киносъемку (скорость съемки 6001000 кадров в секунду), измерительно-регистрирующий комплекс электронной аппаратуры с применением автоматизированной обработки результатов на ЭВМ и кинодешифраторе. В пределах, допустимых техникой безопасности, объектом исследования является человек, в случаях невозможности выполнения техники безопасности исследования проводятся на антропометрических манекенах. Биокинематика и биодинамика движений человека при ДТП в большой степени определяются использованием водителями и пассажирами специальных защитных удерживающих средств. В настоящее время наиболее распространенным типом специальных защитных удерживающих средств являются ремни безопасности, поэтому биомеханика движений человека при ДТП должна исследоваться как для случая применения ремней безопасности, так и для случая их отсутствия.
Преимущества манекенов в том, что они могут быть использованы в гораздо большем количестве экспериментов. Однако для анализа желательно сравнивать результаты отдельных экспериментов, проводимых с одним и тем же или, в крайнем случае, с похожими манекенами. Неудобство использования манекенов заключается в отсутствии прямого ме-тода измерений повреждений манекена. Схожесть скелета манекена и человека ограничена позвоночным столбом, ребрами и несколькими другими костями. Сочленения скелета - обычные шарниры, в то время как у человека в каждом сочленении имеется большее число степеней свободы. Из-за иного способа прикрепления мягких тканей при ударе возникают иные силы и ускорения, которые вызывают иные повреждения, чем у реального человека. Стандартный манекен является аналогом мужчины среднего роста и имеет соответствующие размеры, вес и свободу перемещений в отдельных суставах. Одно из важных требований к манекену - это совпадение центра тяжести отдельных его частей с реальными данными для мужчины среднего роста, так как в противном случае кинематика частей манекена при аварии не будет отражать реальной картины, происходящей при ДТП.
Основная трудность при разработке стандартов на манекены заключается в том, что в настоящее время очень мало данных, характеризующих антропометрию и кинематику движения человеческого тела. Поэтому трудно вывести какие-нибудь усредненные достаточно достоверные данные. Работа в этом направлении ведется, причем классификация осуществляется по половому и возрастному признакам с учетом физического состояния. Манекены обычно изготавливают из резины и снабжают стальным каркасом с необходимым числом шарнирных соединений. Шарнирам металлического каркаса стремятся придать жесткость, идентичную жесткости суставов скелета человека, а прочность отдельных частей сделать равной прочности соответствующих частей человеческого тела.
Довольно трудной задачей оказалась надежная регистрация места, характера и степени тяжести травмы, полученной манекеном. Один из применяемых приемов - покрытие наружной поверхности манекена двумя слоями краски, внутреннего слоя - красной и весьма прочной, а наружного слоя - белой и сравнительно непрочной. Такой прием дает возможность достаточно точно фиксировать места травм по участкам обнажившейся красной краски, но не позволяет оценивать тяжесть травмы и лишь весьма приблизительно характеризует истинную реакцию человеческого тела при аварии.
Наружная оболочка головы манекена имеет слоистую структуру, имитирующую строение кожи и лицевых мышц. Голова присоединена к туловищу таким образом, что сохраняет вертикальное положение до ускорения 2 g. Строение туловища манекена допускает его посадку в такой позе, которую занимает человек на сиденье автомобиля. Грудная клетка манекена должна быть достаточно твердой, упругой и иметь соответствующую жесткость. Для определения величины замедления в процессе испытаний в голове, груди, коленях и других местах манекена размещают датчики-десселерометры инерционного типа, соединенные проводами с электронным регистрирующим устройством на пульте управления. В большинство постоянно используемых манекенов встраивают травмозаписывающие датчики.
Отдел исследований безопасности пассажиров фирмы General Motors разработал новую серию манекенов, которые близки по своим свойствам к человеческому телу. Скелет манекена повреждается при тех же нагрузках, что и скелет живого человека, а порезы на его коже появляются в результате таких же динамических воздействий, которые приводят к порезам на коже человека. В местах ушибов кожа изменяет цвет, коленные чашечки смещаются, при ударах сочлененные части тела поворачиваются относительно друг друга. При сильных ударах на черепе появляются трещины. «Кожа» манекена изготовлена из синтетического материала и отделена слоем натуральной резины от материала красного цвета, который при порезах кожи создает впечатление кровотечения. Во время экспериментов исследователи вели киносъемку, при помощи которой затем были восстановлены все перемещения манекена в процессе экспериментального происшествия. Затем производили внешний осмотр и вскрытие манекена и таким путем выясняли причину полученных им наружных и внутренних повреждений. Дальнейшее совершенствование конструкции манекенов позволит оценивать не только количество, но и степень тяжести получаемых травм.
На каждое полученное повреждение влияют различные факторы: вид ДТП и его характеристика (скорость столкновения, угол удара, марки автомобилей); физиологические свойства пассажира (вес, рост, возраст, пол человека); использование безопасных элементов конструкции автомобиля (ремни с инерционным устройством сокращают травмы головы до 40% и травмы в области грудной клетки до 65%; ремни безопасности снижают на 62-75% количество смертельных случаев; безопасная рулевая колонка - на 30-40% опасность травмирования); квалификация водителя - умение подставить нужную сторону автомобиля при ДТП.
Необходимо в первую очередь исключить опасные для жизни человека травмы такие, как перелом шейных позвонков и повреждение черепа.
Заключение
Современные автомобили все чаще оборудуют не отдельными средствами пассивной безопасности, а единой системой. Время ее функционирования исчисляется десятыми долями секунды, но успевает она многое: отключить зажигание, подтянуть ремни безопасности, “укоротить” рулевую колонку, надуть и затем “сдуть” подушки, разблокировать двери, а кроме того – послать на “полицейской волне” кодированное сообщение с указанием точных координат аварии (для этого машины оборудуются навигационным приемником), включить радиомаяк и, при необходимости, систему пожаротушения, да еще сохранить в памяти бортового компьютера все параметры движения за десяток секунд до аварии. Эффективность таких систем постоянно растет, но лучше все-таки ограничиться заочным с ними знакомством
Список использованной литературы
1. Сидоров Ю.С. Судебно-медицинская оценка повреждений водителей и пассажиров переднего сиденья легкового автомобиля при столкновениях. Дис. д.м.н.- М.- 1990.- с.230.
2. Медико-автотехнические критерии, исследуемые при экспертном установлении местонахождения лиц в салоне автомобиля в момент ДТП. - М., Минздрав РФ- 1994 г.
3. Рябчинский. А.И. Механизм травмирования человека в автомобиле и биомеханника дорожно-транспортных происшествий; 1979 г.
4. Судебно-медицинские критерии повреждений водителей и пассажиров транспортных средств при травме внутри автомобиля. 23.03.89 НИИ СМ МЗ СССР
5. Лунева З.М. Определение местонахождения пострадавших в салоне автомобиля в момент дорожно-транспортного происшествия
6. Трубников В.Ф., Истомин Г.П. Характеристика повреждений при автодорожных травмах со смертельным исходом// Отопед. травматология.-1974.-№2.- 7-10.
7. Фокина Е.В., Алпатов И.М. Принципы подходов медико-трасологических и биомиханических исследований при экспертизе автомобильной травмы // Судебно-медицинская экспертиза. Научно-практический журнал. М., Медицина.- 2002.-т.45.№3.- 10-12.
Страницы: 1, 2
