Горнолыжный шлем: способен ли он защитить вас на спуске?

С начала 1990-х ученые всерьез занялись исследованием функциональности горнолыжных шлемов. Цель работы заключалась в оценке эффективности защиты головного мозга от травматизма на склоне. С развитием горнолыжного спорта среди любителей, все больше людей понимали необходимость ношения шлема. Это подтверждалось статистикой. Так, в 2011 году на съезде Международного общества по лыжной безопасности, профессор Джаспер Шейли предоставил данные 1995-2010 гг., которые указывали на рост использования шлемов с 5% до 76%, и снижение частоты серьезных травм головы на 65% за этот же период. 

Однако скоро исследователи пришли к неутешительным выводам. Оказалось, что наличие горнолыжного шлема давало лыжнику преувеличенное представление о безопасности. Поведение спортсмена становилось более рискованным: скорость спуска увеличивалась, прыжки и трюки становились более экстремальными, что не всегда соответствовало уровню его подготовки. Как результат, резко возросло количество серьезных травм, таких как сотрясение мозга, перелом черепа, закрытая мозговая травма и смерть от травмы головы. Зачастую подобные трагедии происходили с мужчинами в возрасте до 30 лет (около 70% случаев). 

Изучив эту проблему, эксперты пришли к выводу, что виной несчастных случаев в горах является не только поведенческий фактор. Они связали это с тем, что очень немногие шлемы могут предоставить действительно комплексную защиту мозгу. Большинство из них способны предотвратить лишь несерьезные травмы головы, типа содранной кожи и ушибов. Уже упомянутый нами почетный профессор Рочестерского технологического института Джаспер Шейли, который более 30 лет исследует травматизм связанный с зимними видами спорта, подчеркивает, что опасные для жизни повреждения обусловлены не ударом, полученным по прямой, а связанным с ним вращательным компонентом. Традиционные шлемы не могут снизить энергию такого удара. 

Его исследования подтверждаются оценками других ученых. Они сходятся на мысли, что теперешние шлемы несравненно надежнее тех, которые использовались полвека назад. Конструкция классических моделей поглощает энергию удара и распределяет нагрузку по всей поверхности - это плюс. Минусом же является тот факт, что при проектировании защиты, не берется в расчет биомеханика травмы головы. 

Биомеханика травматизма до сих пор не ясна. Но даже сегодня понятно, что при прямом столкновении головы спортсмена с препятствием, мозг бьется о кости черепа. Шлем значительно снижает энергию такого удара. Но когда удар приходится по касательной, мозг проворачивается внутри черепной коробки. Резкое движение приводит к критическим последствиям и может стать причиной смерти даже без видимого повреждения черепа. 

Конструкция горнолыжного шлема

Выделяют три основных составляющих классической модели:

1. прочная литая внешняя оболочка, которая распределяет энергию удара по всей поверхности шлема и защищает от проникающих ранений;

2. внутренний слой вспененного полистирола (EPS), который демпфирует энергию удара и защищает от сотрясения;

3. мягкая антибактериальная подкладка, которая повышает комфорт соприкосновения аксессуара с кожей. 

Но и тут есть подводные камни. Например, пенополистирол отлично проявляет себя при сильных ударах, эффективно смягчая их. После многочисленных или значительных столкновений структура материала разрушается и шлем требует замены. А вот отразить слабые удары пенополистирол не может из-за малой силы воздействия. Вся энергия передается на мозг. 

Что могут предложить производители?

К счастью, технологии не стоят на месте и уже проверенные элементы совершенствуются более эффективными составляющими. Разберемся в конструкциях шлемов, предназначенных для массового потребителя. Их можно разделить на несколько групп.

HardShell представляет собой конструкцию, где внешняя оболочка из ударопрочного ABS-пластика вплотную склеена с EPS-оболочкой. Такой вариант выдерживает многочисленные удары по прямой, не нарушая защитные свойства шлема. Ранее его рекомендовали заядлым экстремалам, сноубордистам и фрирайдерам. 

In-mold предусматривает покрытие вспененной части тонким слоем поликарбоната под сильным давлением. Отсюда и название конструкции: “injection molded” в переводе с английского “отлитый под давлением”. Она менее прочна, но подходит лыжникам, которые не ищут экстремальных приключений. 

Так вот про усовершенствования. В последнее время на рынке появились шлемы с SoftShell конструкцией. Внешняя оболочка выполнена из гибкого амортизирующего материала, который изменяет форму при сжатии. Когда давление ослабевает, оболочка принимает первоначальную форму. Такое решение существенно повышает коэффициент поглощения и рассеивания удара. Наиболее известные SoftShell шлемы производства Giro и Dainese. Благодаря своей гибкости они не только сохраняют, но и превышают защитные свойства большинства существующих ныне конструкций. 

Технология MIPS для защиты от ударов по касательной

Предыстория возникновения технологии уводит нас в 1997 год, когда двое исследователей из Королевского технологического института в Стокгольме, Швеция решили изменить ситуацию с защитой и усовершенствовать шлемы. В то время уже было очевидно, что львиная доля травм головного мозга у лыжников и сноубордистов была обусловлена ударами головы по касательной. Ученые решили создать такую систему защиты, которая учитывала бы биомеханику травмы при вращательном моменте. 

На разработку MIPS у них ушло 19 лет. В результате, они представили конструкцию, в которой внешняя оболочка дополнена проскальзывающей вставкой. Эти компоненты подвижны относительно друг друга. При падении внешний слой (на картинке желтый) проворачивается относительно неподвижного внутреннего (на картинке черный), поглощая вредную энергию, которая пытается провернуть мозг в черепной коробке. Риск получить тяжелую мозговую травму существенно снижается. 

 

Следующее видео наглядно изображает работу MIPS.