Brute-Force: Menschen können sicher einen Schlag nehmen.
Der menschliche Körper nehmen eine beachtliche Menge an Strafe, Knochen aus einem der stärksten Materialien, die in der Natur gegeben. Zur gleichen Zeit kann sogar eine unbewaffnete Person erstaunlich viel Schaden mit der richtigen Ausbildung zufügen.
Wie viel kostet es, um einen Knochen knacken? Und um wie viel Chaos kann eine Person aus? In einer Zeit, als "extreme fighting" ein beliebtes Phänomen geworden ist, sind Wissenschaftler die extremen Tests, die Athleten auf dem Höhepunkt ihres Spiels zu erreichen, um den Rest von uns helfen.
"Gehirn Verletzungen Mechanismen ganz bis hinunter auf die Zellebene letztlich alle, nicht nur Sportler, zu helfen", erklärt biomedizinischen Ingenieur Cindy Bir an der Wayne State University in Detroit. "Wenn jemand eine Hirnschädigung in einem Sturz oder Kraftfahrzeug-Verkehrsunfall hat, was wir von Sportlern lernen hilft auch."
Knochen ist außerordentlich stark — Unze für Unze, Knochen ist stärker als Stahl, da eine Bar aus Stahl von vergleichbarer Größe vier oder fünf Mal so viel wiegen würde. Ein Kubikzoll des Knochens kann im Prinzip tragen eine Last von 19.000 lbs (8.626 kg) oder mehr – etwa das Gewicht von fünf standard-Pickup-Trucks – so dass es ungefähr vier Mal so stark wie Beton.
Nach wie vor, ob Knochen tatsächlich solche Belastungen widersteht hängt stark von Kraft wie schnell geliefert wird.
"Wenn Sie CPR durchführen, können Sie geben Herzdruckmassage und nicht brechen Rippen, aber wenn Sie die gleiche Menge an Kraft schnell statt langsam anwenden, und Sie können am Ende mit Rippenfrakturen," erklärte Bir.
Force unleashed
Wenn es darum geht Entfesselung Kraft schnell, Bir und ihre Kollegen Boxer untersucht und gefunden, dass sie bis zu 5.000 Newton Kraft mit einem Schlag nach unten durch eine halbe Tonne an der Erdoberfläche ausgeübt mehr erzeugen konnte.
Wenn es darum geht, Tritte, "sie natürlich mehr Kraft erzeugen können da gibt es mehr Körpermasse dahinter", sagte Bir. Nach einem Blick auf Kicks aus mehreren verschiedenen Kampfstilen, fanden sie, dass Experten bis zu 9.000 Newton mit ihnen gleich rund eine Tonne Kraft generieren konnte.
Ein schnelle, scharfer Schlag, der einige 3.300 Newton Kraft liefert eine 25-prozentige Chance knacken ein Durchschnittsmensch Rippe hat, sagte sie. Es braucht mehr Kraft zum Femur Fraktur, Bir zur Kenntnis genommen – vielleicht einige 4.000 Newton – da dieser lange Oberschenkelknochen den Körper unterstützen soll.
"Das nicht bedeutet, die dass unter denen Werte werden nicht haben eine Fraktur oder über ihnen Sie werden," sagte Bir. Die Höhe des Schadens, die auch ein Schlag zufügt variiert aufgrund von Faktoren wie der Höhe der Muskel oder Fett für einen Knochen und den Winkel, in dem der Schlag landet, sowie Alter und Gesundheit einer Person, die Knochenfestigkeit beeinflussen können.
Obwohl es sinnvoll ist, dass ein massive Kämpfer stärker weht als ein leichtes entfesseln kann, sagte "es auch darüber, wie viel der Masse des Körpers Sie rekrutieren können," Bir. "Sehen Sie einige kleine Jungs schlagen mit viel Kraft, weil sie wissen, wie ihre Masse zu rekrutieren."
Rollen mit dem Stempel
Wenn es darum geht, jemanden mit einem Schlag ausschlagen, "Es geht weniger um die Wucht des Schlages, als es den Kopf herum, Peitsche, Umzug in eine rotatorische Art und Weise, immer ist", sagte Bir.
Die Scherkräfte aus ein Schlag, der den Kopf nach hinten Peitschen stressen Neuronen, und das Gehirn schaltet sich wie eine schützende Reaktion. Ein Schlag, der den Kopf genug drehen, gehen von 0 bis 43.000 u/min in nur einer Sekunde gibt hat eine 25-prozentige Chance eine Person bewusstlos zu klopfen.
"Thats, warum seht ihr Boxer Hals Muskeln aufzubauen – der Gedanke ist, dass Sie diese Art von Bewegung dann verhindern können" Bir erklärt. "Es geht auch um die Vorwegnahme des Schlages – diejenigen, die Sie zu überrumpeln lässt eher ein Problem."
Den Wind aus jemand klopft auch weniger um Kraft "als the Impact Auftritt genau das richtige für sie passieren", sagte Bir. Wenn es passiert, die Luft ist nicht buchstäblich aus den Lungen gepresst, aber stattdessen es eine Sache ist, die Membran – das Blatt der Muskel unter der Lunge – zu Spasmen.
"Ein Schlag kann dazu führen, dass Ihr Zwerchfell vorübergehend sperren — es ist irgendwie wie ein Krampf, und so es schwer ist zu atmen," erklärte sie.
Waten in einen Kampf
Es kann schwer sein, wie viel Schaden zu studieren, eine Person wirklich geben oder nehmen kann.
"Wir versuchen so gut wie wir, um die Athleten in ihrer natürlichen Umgebung, also sozusagen zu studieren können also mehr Zeit im Ring oder während der Kämpfe oder kämpft, desto besser – das ist, wenn sie wirklich zum Höhepunkt Potenzial kämpfen" Bir sagte. "Es kann schwierig sein, Integration von Ausrüstung in dieser Umgebung zu messen, da Sie wollen nicht ihre normale Funktion, wie z. B. Sensoren, die die schützende Wirkung von ihren Handschuhen abnehmen könnte stören. Das schöne daran ist, dass Technologie vorantreiben und immer kleiner und drahtlos, um nicht im Wege, was die Menschen tun."
Die Daten, die Bir und ihre Kollegen sammeln könnte könnte Leben retten.
"Wir scherzen, dass wenn jemand bereit ist, in den Kopf getroffen zu werden, wir es messen sollte," erklärte sie. "Wenn wir wissen, was eine Verletzung verursacht, Sie kann einfache Dinge wie bessere Schutzausrüstung entwickeln und Bike-Helme zu Hilfe, sagen wir, 7-Year-Olds konstruieren."
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