Die Wissenschaft hinter Fahrradhelmen zum Schutz von Radfahrern

Mit dem Einzug des Sommers haben viele Menschen die Spinnweben von ihren in der Garage gelagerten Fahrrädern gewischt und sind mit ihrem Trettransit und wahrscheinlich einem Schutzhelm für den Kopf auf die Straßen und Wege gegangen. Aber kann diese harte Abdeckung für Ihren Schädel Sie wirklich vor Verletzungen und Tod bei einem Unfall schützen? Die Anpassungsforschung sagt ja und bestärkt die Idee, dass es am besten ist, den Helm abzustauben und die Abdeckung zu tragen, während man auf die Straße geht.

Nach Angaben der Centers for Disease Control and Prevention (CDC) treten Kürbisverletzungen auf jeder dritte Radfahrer die an nicht tödlichen Unfällen beteiligt sind; und Kopfverletzungen stellen für Motorradfahrer das größte Risiko für Invalidität und Tod dar. Einer CDC-Studie fanden heraus, dass Radfahren zu den meisten verwandten Sportarten führte traumatische Hirnverletzungenoder TBI. Sie oder jemand, den Sie kennen, haben möglicherweise eine leichte Kopfverletzung erlitten, die als a bekannt ist Gehirnerschütterung. Im Allgemeinen erholen sich Menschen vollständig von einer Gehirnerschütterung, aber mittelschwere bis schwere Kopfverletzungen können dauerhafte gesundheitliche Folgen und den Tod verursachen. besonders für Kinder.

Helme retten Leben

Während die Helme nicht vor Gehirnerschütterungen schützen, haben durchweg gezeigt, dass sie schwere Kopfverletzungen und Todesfälle von Radfahrern reduzieren. In einem Meta-Analyse die mehr als 100.000 Unfälle mit Radfahrern untersuchten, zeigte ein norwegischer Forscher, dass Helme das Risiko schwerer Kopfverletzungen bei Radfahrern um 60 Prozent senken. Eine weitere Analyse von 6.267 Patienten, die nach Fahrradunfällen wegen Hirnblutungen ins Krankenhaus eingeliefert wurden, fanden heraus, dass Helmträger ein um 51 % geringeres Risiko hatten, schwere Kopfverletzungen zu entwickeln, und eine niedrigere Gesamtsterblichkeitsrate aufwiesen.

Während Beweise auf die Vorteile des Tragens eines Helms hindeuten, Selbstberichtete Daten aus dem Jahr 2012 von 863 erwachsenen Radfahrern in den Vereinigten Staaten ergab, dass mehr als die Hälfte von ihnen niemals Helme tragen. In vielen Fällen tragen Radfahrer, die Kopfverletzungen erleiden, keinen Helm, sagt Fargol Rezayaraghi, ein promovierter Maschinenbauingenieur. Studentin an der University of Washington. „An manchen Stellen helfen sie“, sagt er über die Helme.

Helme waren noch nie ein attraktives Zubehör für das Radfahren, aber der Schutz, den sie bieten, ist unbestreitbar, sagt Mehmet Kurt, Assistenzprofessor am Department of Mechanical Engineering an der University of Washington und Berater von Rezayaraghi. Mehr Fahrradhelme Sie bestehen aus einer äußeren Polycarbonatschale, die eine Schicht aus expandiertem Polystyrol, allgemein bekannt als Polystyrol, mit einer Polsterung auf der innersten Oberfläche umgibt. Beim Aufprall verformt sich die Hartschale und bricht, wodurch die Energie über den Helm verteilt wird. Der Schaum komprimiert sich und absorbiert einen weiteren Teil des Aufpralls, sodass der Kopf die geringste Kraft absorbiert.

Die Helmtechnologie wird immer besser

Seit Jahrzehnten weicht das Helmdesign nicht von diesem Grunddesign ab. Aber in letzter Zeit, als Neurowissenschaftler ihr Verständnis der Mechanik von Hirnverletzungen verbessert haben, hat sich das Helmdesign weiterentwickelt, um mitzuhalten. Herkömmliche Helme wurden entwickelt, um vor direkten oder linearen Stößen zu schützen, aber wenn der Kopf in einen Unfall verwickelt ist, trifft er oft in einem ungewöhnlichen Winkel auf eine Oberfläche, was das Risiko erhöht, dass sich die Kuppel nicht nur zusammendrückt, sondern auch dreht. Forschung zeigt, dass diese Rotationsbewegung für das Gehirn schädlicher ist als die lineare Bewegung, die durch direkte Schläge verursacht wird.

„Die Rotationskinematik ist im Zusammenhang mit Gehirnerschütterungen relevanter, weil sie weitreichendere Deformationen im Gehirn verursachen kann“, sagt Kurt und verweist auf ein Beispiel, das er in Stanford von seinem Postdoktoranden-Berater gelernt hat. „Nehmen Sie eine Schneekugel, bewegen Sie sie nach links und rechts, auf und ab; Die Flocken würden sich nicht bewegen, sie würden sich nur bewegen, wenn Sie die Schneekugel drehen. Das Gehirn-Schädel-System ist in dieser Hinsicht ähnlich“.

Kurt und seine Kollegen von der University of Washington hat vor kurzem eine Rezension geschrieben von 12 Studien, die die Wirksamkeit neuer und konventioneller Helmtechnologien getestet haben. Sie fanden heraus, dass Helmdesigns, die Rotationskräfte auf den Kopf während des Aufpralls dämpfen, die Metriken reduzieren, die zu mehr Hirnverletzungen führen als herkömmliche Helme. Diese drei Projekte schnitten besser ab, obwohl die Autoren sagen, dass mehr Forschung erforderlich ist, um ihre Ergebnisse zu bestätigen:

Multidirektionales Aufprallschutzsystem (MIPS): Eine zusätzliche reibungsarme Schicht zwischen dem äußeren Helm und dem Kopf ermöglicht es dem Kopf, sich unabhängig vom Helm zu drehen, wodurch ein Teil der Rotationsgeschwindigkeit des Kopfes beim Aufprall absorbiert wird.
WaveCel: Eine zusammenklappbare Zellstruktur kleidet die Innenseite eines Helms aus und absorbiert die Kraft eines Aufpralls vollständiger.
Hövding: Ein aufblasbarer Helm öffnet sich beim Aufprall, wie ein Autoairbag.

Helme sind nur einen Schritt entfernt

Während Helme bei Unfällen mit Geschwindigkeiten unter 32 km/h nachweislich vor schweren Kopfverletzungen schützen, nimmt das Schutzniveau mit zunehmender Geschwindigkeit ab, beispielsweise bei einem Zusammenstoß mit einem Auto. Im Jahr 2020 starben in den Vereinigten Staaten 1.260 Radfahrer bei vermeidbaren Unfällen und 64 % waren mit einem Kraftfahrzeug verwickelt, so die Nationaler Sicherheitsrat.

Gegner von Fahrradhelmgesetzen sagen Helme Menschen vom Radfahren abhaltenund da ist Sicherheit in Zahlen wenn es ums Radfahren geht. Wenn mehrere Fahrräder auf der Straße unterwegs sind, gewöhnen sich die Fahrer daran, sie zu sehen und sicher zu reagieren. Etwas Auch die Radfahrer streiten dass Helmgesetze die Verantwortung für die Sicherheit auf Radfahrer und weg von Fahrern verlagern können, die sich die Straße teilen. Sicheres Fahren z bessere Infrastruktur für Fahrräder In städtischen Gebieten verbessern sie sicherlich die Sicherheit von Radfahrern, während das Tragen eines Helms eine vorbeugende Maßnahme ist, die Radfahrer in jedem Fall ergreifen können, sagt Kurt.

„Ich kann nicht sagen, dass dies der einzige Weg ist, die Zahl der Kopfverletzungen zu reduzieren“, sagt Rezayaraghi. „Aber das Tragen eines Helms ist definitiv eines der wichtigsten Dinge, die Sie tun können, um das Verletzungsrisiko zu verringern oder zumindest die Schwere zu verringern.“