Jak si žijí nebožtíci – crash testy

Například UM 006. UM 006 je mrtvola, která nedávno cestovala z Michiganské univerzity přes Detroit na Fakultu bioinženýrství Státní univerzity Wayne. Její práce, kterou vykoná dnes večer asi v sedm hodin, spočívá v ochotě nechat se udeřit do ramene lineárním impaktorem. Klíční kost a lopatka se jí můžou zlomit, ale ona neucítí vůbec nic, a zranění nijak nenaruší její každodenní činnosti. Tím, že mrtvola UM 006 souhlasila s ránou do ramene, pomáhá výzkumníkům zjistit, jakou sílu vydrží lidské rameno při bočním nárazu auta, než utrpí vážné poranění.

Už přes šedesát let pomáhají mrtví živým vypočítat meze lidské odolnosti při ráně do hlavy, propíchnutí hrudníku, zhmoždění kolen a stlačení vnitřností: při všech těch ošklivých, násilných věcech, které se stávají lidem při autonehodách. Jakmile budou výrobci automobilů vědět, jaký tlak lebka, páteř nebo rameno vydrží, budou moci, jak doufají, navrhnout auta, která při nehodě nepřekročí tuto sílu.

Možná si říkáte, podobně jako jsem uvažovala já, proč se pro crash testy nepoužívají figuríny. To je druhá strana rovnice. Figurína vám poví, jakou sílu srážka vyvine na jednotlivé části jejího těla, ale bez toho, že byste věděli, jakou ránu vydrží skutečná část živého těla, je tato informace bezcenná. Nejdřív potřebujete například vědět, že maximální míra, o kterou se žebra mohou stlačit, aniž by poničily měkké, mokré části uvnitř těla, je něco málo přes 5,5 cm. Pokud figurína uhodí do volantu nově navrženého auta a bude zaznamenáno prohnutí hrudníku o deset centimetrů, víte, že Národní úřad pro bezpečnost dálničního provozu (NHTSA) nebude mít z auta velkou radost.

První příspěvek mrtvoly k bezpečné jízdě bylo netříštivé čelní sklo. Zpočátku neměla auta Ford žádná čelní skla, a proto na obrázcích vidíte řidiče s velkými ochrannými brýlemi. Nesnažili se napodobovat švihácký zjev létajících es z první světové války, jen nechtěli, aby jim do očí foukal vítr a naráželi do nich brouci. První čelní skla se vyráběla z obyčejného okenního skla, které sloužilo jako zábrana proti větru a bohužel v případě nehody i k pořezání řidičova obličeje. Od 30. do poloviny 60. let se používala čelní skla vyrobená z vrstveného skla. Ale při haváriích aut i s takovými skly utrpěli cestující sedící na předních sedadlech strašlivé tržné rány táhnoucí se od čela až po bradu. Hlava narazila na čelní sklo, vyrazila v něm oválnou díru a při prudkém zpětném pohybu ji rozřízly její zubaté okraje.

Následoval vynález tvrzeného skla, to bylo dostatečně odolné, aby ho hlava neprorazila, ale bylo znepokojivé, že úder do tvrdšího skla způsobil poškození mozku. (Čím méně je materiál poddajný, tím ničivější je síla nárazu: vezměte si ledovou plochu proti trávníku.) Neurologové věděli, že náraz z čelního střetu doprovází jistý stupeň fraktury lebky. Mrtvému muži nemůžete způsobit otřes mozku, ale můžete prozkoumat jeho lebku a zjistit tenoučké praskliny, a přesně to výzkumníci dělají. Na Státní univerzitě Wayne naklonili mrtvoly nad simulaci autoskla a shodili je z různých výšek (představující různé rychlosti), aby jejich čela narazila do skla. (Na rozdíl od rozšířeného přesvědčení nebyly mrtvoly nárazových testů typicky posazeny na přední sedadla skutečně jedoucích automobilů, protože řízení patří k dalším věcem, ve kterých mrtvoly zrovna nevynikají. Mnohem častěji byla mrtvola upuštěna nebo zůstala v klidu, zatímco na ni byl nasměrován nějaký druh řiditelného impaktoru.) Studie prokázaly, že tvrzené sklo, pokud nebylo příliš tlusté, sotva mohlo vyvinout dostatečně silný účinek, aby způsobil otřes mozku. Současná čelní skla jsou ještě poddajnější, takže umožňují absolvovat čelní náraz vozidla v padesátikilometrové rychlosti do zdi, aniž by si hlava pasažéra měla na co stěžovat, leda snad na modřiny a na řidiče, jehož řidičské umění se rovná řidičskému umění průměrné mrtvoly.

Navzdory pružným čelním sklům a vypolstrovaným palubním deskám bez knoflíků je při autonehodách poškození mozku stále hlavní příčinou úmrtí. Velmi často není sama rána do hlavy tak nebezpečná, k vážnému poškození mozku však dochází při kombinaci dvou ran ve vysoké rychlosti – trhnutí jedním směrem a vzápětí směrem opačným (říká se tomu rotace). „Pokud narazíte hlavou bez jakékoli rotace, je potřeba obrovské síly, abyste ztratili vědomí,“ říká Albert King, ředitel Státního bioinženýrského centra Wayne. „A podobně, když rotujete hlavou bez toho, že byste do něčeho udeřili, je těžké způsobit vážné poškození.“ (Občas se to stane při nárazu do zadní části vozidla; mozek je hozen zpátky a dopředu tak rychle, že postupující síla potrhá žíly na jeho povrchu.) Při průměrné srážce se vám dostane od obojího trochu, ani jedno není nijak výjimečně silné, ale může vám to vážně poškodit mozek.“ Příčný otřes při bočním nárazu je obzvlášť nechvalně známý tím, že po něm pasažéři upadají do kómatu.

King se s několika svými kolegy pokouší zjistit, co se přesně děje s mozkem při těchto nárazech a otřesech. Na druhé straně města v Nemocnici Henryho Forda nahrává tým techniků vysokorychlostní rentgenovou videokamerou hlavy mrtvol při simulovaných srážkách, aby zjistili, co se děje uvnitř lebky.^

Prozatím zjistili mnohem víc o „házení mozku“, jak to King nazývá. Mozek má větší rotaci, než se původně myslelo. „Tak trochu kopíruje číslici osm,“ říká King. Osmičky je lepší přenechat krasobruslařům; když to zkouší mozek, přivodí si difuzní axonální poranění – potenciální fatální trhliny a praskliny v mikrotubulu mozkových nervových výběžků.

Hrudní poranění jsou dalším štědrým přispěvatelem k úmrtím při dopravních nehodách. (Tohle platilo dokonce dávno před úsvitem automobilismu; velký anatom Vesalius popsal roku 1557 roztržení aorty u muže shozeného z koně.) V dobách před používáním bezpečnostních pásů byl v interiéru vozu nejsmrtonosnějším předmětem volant. Při čelní srážce tělo vyletělo dopředu a hrudník udeřil do volantu často s dostatečnou silou, aby se okraj volantu zkroutil kolem sloupku, podobně jako se zavírá deštník. „Měli jsme chlápka, který čelně narazil do stromu a písmeno N z volantu – auto bylo značky Nash – se otisklo doprostřed mužova hrudníku,“ vzpomíná Don Huelke, pracovník výzkumu bezpečnosti, který od roku 1961 až do roku 1970 objížděl v okresu kolem Univerzity Michigan všechna místa dopravních nehod, při kterých někdo zemřel, a zaznamenával, co se stalo a jak k neštěstím došlo.

Sloupky volantů bývaly v 60. letech úzké, občas jen nějakých patnáct či sedmnáct centimetrů v průměru. Stejně jako se lyžařská hůlka bez kulatého terčíku snadno zabodne do sněhu, tak se sloupek volantu s dozadu ohnutým okrajem zabodne do těla. Díky nešťastnému designu byla hřídel volantu natočena a umístěna tak, že mířila přímo na řidičovo srdce.^

Při čelní srážce vás hřídel volantu probodne přesně na tom místě, kde o to stojíte nejméně. I když kov nepronikne hrudníkem, smrtelný je často už náraz samotný. Navzdory své síle se aorta roztrhne poměrně snadno. To proto, že na ní visí půl kilogramu těžké závaží: krví naplněné lidské srdce. Pohněte s tou hmotností dostatečnou silou, jako třeba při prudkém nárazu do volantu, a dokonce ani největší céva v těle takový nápor nevydrží. Pokud trváte na tom, že se budete projíždět ve veteránech bez bezpečnostních pásů, snažte se načasovat bouračky na okamžik, kdy srdce vytlačuje krev, tedy na systolickou část tepu.

Tohle všechno měli na paměti bioinženýři a výrobci automobilů (hlavně ze společnosti General Motors), když začali používat mrtvoly na sedadle řidiče při simulacích nárazu. Simulátory jsou vlastně přední poloviny vozů na strojově urychlených saních, které jsou náhle zastaveny, aby napodobily sílu čelní srážky. Cílem, tedy jedním z nich, bylo navrhnout takový sloupek volantu, který by se při nárazu zlomil; pohltil by dostatečné množství tlaku, aby zabránil vážnému poranění srdce a jeho podpůrné cévy. (V současné době jsou karoserie navrhovány tak, aby dělaly totéž, takže dokonce i auta po poměrně malých nehodách mají rozpárané kapoty, protože se má za to, že čím víc je zničené auto, tím méně jste zničení vy.) První bezpečnostní sloupek řízení zavedený počátkem 60. let společností General Motors snížil nebezpečí úmrtí při čelní srážce na polovinu.

A tak to pokračovalo. Výsledkem práce kolektivní mrtvoly je legislativní zakotvení tříbodových bezpečnostních pásů, airbagů, polstrované přístrojové desky a zapuštěných přístrojových knoflíků na palubní desce (pitevní záznamy z 50. a 60. let obsahují víc než jen pár rentgenových snímků lidské hlavy proražené knoflíkem od rádia). Nešlo to snadno. Výrobci automobilů hledali způsoby, jak ušetřit peníze, a tak strávili roky dokazováním, že bezpečnostní pásy způsobují více zranění, než kolika zabrání, a proto by neměly být povinné. V bezpočtu studií o bezpečnostních pásech se hovoří o tom, že při pokusech byla těla připoutána a pak roztříštěna a jejich vnitřnosti prozkoumány, aby se našla protržení a poškození. Ke stanovení tolerančních limitů odolnosti lidského obličeje byly mrtvoly usazeny tak, aby lícní kosti směřovaly přesně proti „otočnému impaktoru“. Holeně jim zlomily simulované nárazníky a stehna se roztříštila nárazem do palubních desek.

Není to pěkné, ale je to naprosto jistě ospravedlnitelné. Díky změnám, ke kterým došlo v důsledku studií na mrtvolách, je dnes možné přežít čelní náraz do zdi v téměř stokilometrové rychlosti. V roce 1995 vyšel v časopise Journal of Trauma článek „Přínos výzkumu mrtvol k prevenci zranění“, ve kterém Albert King vypočítal, že bezpečnostní zdokonalení vozů vyvinuté na základě výzkumu s mrtvolami zachránilo počínaje rokem 1987 asi 8 500 lidských životů ročně. Každá mrtvola, která testovala na crash saních tříbodové bezpečnostní pásy, zachrání ročně 61 životů. Každá mrtvola, která dostala airbagem do obličeje, zachrání ročně 147 životů při extrémních čelních srážkách. Každé mrtvé tělo, které udeřilo hlavou do čelního skla, zachrání 68 životů ročně.

autor