Il corpo umano può sopportare una notevole quantità di punizioni, date le ossa fatte di uno dei materiali più forti che si trovano in natura. Allo stesso tempo, anche una persona disarmata può infliggere una quantità sorprendente di danni con l’allenamento adeguato.
Quanto ci vuole per rompere un osso? E quanto caos può provocare una persona? In un’epoca in cui il “combattimento estremo” è diventato un fenomeno popolare, gli scienziati stanno testando gli estremi che gli atleti all’apice del loro gioco possono raggiungere per aiutare il resto di noi.
“Capire i meccanismi delle lesioni cerebrali fino al livello cellulare aiuterà in definitiva tutti, non solo gli atleti”, ha spiegato l’ingegnere biomedico Cindy Bir della Wayne State University di Detroit. “Se qualcuno ha una lesione cerebrale in una caduta o un incidente automobilistico, ciò che impariamo dagli atleti può aiutare pure.”
L’osso è straordinariamente forte – oncia per oncia, l’osso è più forte dell’acciaio, poiché una barra di acciaio di dimensioni comparabili peserebbe quattro o cinque volte tanto. Un pollice cubo di osso può in linea di principio sopportare un carico di 19.000 libbre. (8.626 kg) o più – all’incirca il peso di cinque pick-up standard – rendendolo circa quattro volte più forte del cemento.
Ancora, se l’osso resiste o meno a tali carichi dipende fortemente dalla rapidità con cui la forza viene erogata.
“Quando si esegue la RCP, si possono fare compressioni toraciche senza rompere alcuna costola, ma se si applica la stessa quantità di forza rapidamente invece che lentamente, si può finire per avere fratture alle costole”, spiega Bir.
Forza scatenata
Quando si tratta di scatenare la forza velocemente, Bir e i suoi colleghi hanno studiato i pugili e hanno scoperto che potrebbero generare fino a 5.000 newton di forza con un pugno, più di quella esercitata da una mezza tonnellata sulla superficie terrestre.
Quando si tratta di calci, “possono ovviamente generare più forza, poiché c’è più massa corporea dietro”, ha detto Bir. Dopo aver esaminato i calci di diversi stili di combattimento, hanno scoperto che gli esperti potrebbero generare fino a 9.000 newton con loro, pari a circa una tonnellata di forza.
Un colpo rapido e forte che fornisce circa 3.300 newton di forza ha una probabilità del 25 per cento di rompere la costola di una persona media, ha detto. Ci vuole più forza per fratturare il femore, ha notato Bir – forse circa 4.000 newton – dal momento che quel lungo femore è destinato a sostenere il corpo.
“Questo non significa che al di sotto di questi valori non si avrà una frattura o al di sopra di essi”, ha detto Bir. La quantità di danno che un colpo infligge varia anche a causa di fattori come la quantità di muscolo o grasso che copre un osso e l’angolo in cui il colpo atterra, così come l’età e la salute di una persona, che possono influenzare la forza delle ossa.
Anche se ha senso che un combattente massiccio possa sferrare colpi più potenti di un peso leggero, “si tratta anche di quanta massa del tuo corpo puoi reclutare”, ha detto Bir. “Quando si tratta di mettere al tappeto qualcuno con un pugno, “non si tratta tanto della forza del colpo quanto di far girare la testa, di farla muovere in modo rotazionale”, ha detto Bir.
Le forze di taglio di un colpo che frusta la testa all’indietro stressano i neuroni, e il cervello si spegne come risposta protettiva. Un colpo che fa girare la testa abbastanza da passare da 0 a 43.000 giri al minuto in un solo secondo ha il 25 per cento di possibilità di far perdere i sensi a una persona.
“Ecco perché si vedono i pugili costruire i muscoli del collo – il pensiero è che si possa prevenire quel tipo di movimento”, ha spiegato Bir. “
Si tratta anche di anticipare il colpo – quelli che ti prendono alla sprovvista possono essere più di un problema.”
Far uscire il vento da qualcuno è anche meno una questione di forza “che l’impatto che si verifica giusto per accadere”, ha detto Bir. Quando succede, l’aria non viene letteralmente spremuta dai polmoni, ma si tratta invece di ottenere uno spasmo del diaframma – il foglio di muscolo sotto i polmoni.
“Un colpo può causare il blocco temporaneo del diaframma – è una specie di crampo, e quindi è difficile per te prendere fiato”, ha spiegato.
Entrare in un combattimento
Può essere difficile studiare quanti danni una persona può davvero dare o prendere.
“Cerchiamo di fare del nostro meglio per studiare gli atleti nel loro ambiente nativo, per così dire, quindi più tempo sul ring, o durante gli incontri o i combattimenti, meglio è – è quando stanno davvero combattendo al massimo potenziale”, ha detto Bir. “Può essere difficile integrare l’attrezzatura in quell’ambiente per misurarli, poiché non si vuole interferire con il loro normale funzionamento, come i sensori che potrebbero diminuire l’effetto protettivo dei loro guanti. La cosa bella è che la tecnologia sta avanzando e sta diventando sempre più piccola e wireless, per non intralciare quello che le persone stanno facendo.”
I dati che Bir e i suoi colleghi potrebbero raccogliere potrebbero aiutare a salvare vite umane.
“Noi scherziamo sul fatto che se qualcuno è disposto a farsi colpire in testa, dovremmo misurarlo”, ha spiegato. “Se sappiamo cosa causa un infortunio, si possono fare cose semplici come sviluppare migliori protezioni e progettare caschi da bicicletta per aiutare, ad esempio, i bambini di 7 anni.”
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