19/2 - مشخص کردن مکانیسم آسیب
سوابق پزشکی، آسیب‌های دیده شده را شناسایی می‌کنن. یک تجزیه و تحلیل بیومکانیکِ جرمشناسی، به سمت عقب کار میکنه تا مشخص کنه و توضیح بده که آسیبها چجوری رخ دادن، که بهش، مکانیزم آسیب می‌گویند.
در این فرآیند اساسا سه مرحله اصلی وجود دارد:
۱. شناساییِ نوع بارگذاری که سبب ایجاد آسیب‌های ثبت شده اند.
این نوع بارگذاری‌ها شامل کشش، فشار، خمش، بُرش و گشتاور می‌شود. برای اطلاعات بیشتر درباره انواع بارگذاری (استرس) و پاسخ بافت (کرنش) به فصل ۱۲ مراجعه کنید.
سوابق پزشکی، نوع و مکان آسیب‌های دیده شده را فهرست می‌کند و آسیبها باید با روشی که بافت یا ساختار آناتومیکی به طور معمول شکست می‌خورد، مطابقت داشته باشد. مکانیکِ مواد، روابط تنش-کرنش بافت‌ها و ساختارهای آناتومیکی مختلف مانند استخوان‌ها، مفاصل، رباط‌ها، پوست، عروق خونی و اعضای داخلی را شرح می‌دهد. این توضیحات، ارتباطِ بین آسیب‌های ثبت شده و نوع بارگذاری را برقرار می‌کند.
انواع خاصی از بارگذاری که بر روی بافت‌ها یا ساختارهای خاصی اعمال می‌شود، آسیب‌های خاصی را ایجاد می‌کنن. به عنوان مثال، سطوح بالای فشار (بار فشاری) بر روی قفسه سینه، باعث شکستگی دنده و کوفتگی (کبودی) و پارگی (بریدگی) اعضای داخلی مانند ریه‌ها، قلب، کبد و طحال می‌شود. جابجایی‌ها و شکستگی‌های شدیدِ نزدیک به مفصل مچ پا، از تنشِ بالا (بار کششی) رخ میدهند. شکستگی‌های مهره‌ها، استخوان‌های ستون فقرات، در قسمت‌های مختلف استخوان به تناسب اینکه بار، فشاری بود یا گشتاوری (بار چرخشی) رخ میدهند . یه استرس بُرشی (لغزش یا مالش) بر روی پوست، باعث ایجاد یک خراشِ متفاوت از بارِ فشاری می‌شود. از توصیف آسیبها در سوابق پزشکی، برای شناساییِ نوعِ بارگذاری، که باید هنگام بازسازی حادثه رخ داده باشه، استفاده می‌شود.
نوشته های منتشر شده — از جمله کتاب‌های درسی، گزارش‌های فنی و مجلات علمی — اطلاعات مرتبط با انواع بارگذاری و انواع آسیب را ارایه میدهند. لازم نیست هر نوع رابطهِ بین آسیب و بارگذاری را به خاطر بسپارید، اما لازمه بدونین که چگونه و در کجا، منابع قابل اعتماد و پذیرفته شده اطلاعات خاص را پیدا کنید.
۲. شناسایی بدن دیگری که احتمالاً در تولید بارِ آسیبزا، تعامل داشته است.
برای رخدادنِ یک نیرو و بارگذاری، دو بدن باید با هم تعامل کنند؛ یکی از این بدن‌ها بدیهیه که بخش آسیب‌دیده از قربانی است. جزئیاتِ ارائه شده در توصیف محلِ وقوع حادثه، برای شناسایی بدن‌های بالقوه ای که میتونن بارِ مورد نیاز برای ایجاد آسیب ثبت شده رو تحمیل کنن، ضروری ن.
۳. توضیحِ رویداد خاصی که مسببِ بارِ مسئولِ هر آسیب است.
به عبارت دیگر، کدام یک از بدن‌های ممکن، مسئول آسیب است (گاهی به آن، بخش فیزیکیِ مربوطه گفته می‌شود) و چگونه حرکتِ دو بدن، منجر به تماسی شده که باعث تولیدِ بار شد؟ این، بازسازی واقعی رویدادهاست که به صورت متوالی، تمام آسیب‌های واردشده را توضیح می‌دهد. این سناریو باید برای هر آسیب، توضیح داده شود.
در مورد برخوردهای وسایل نقلیه، یک پایگاهِ دادهِ گستردهِ گروه‌های ایمنی حمل و نقل، در این مرحله کمک می‌کند. دهه‌ها آزمایش‌های برخورد وسایل نقلیه با استفاده از مدل‌های انسانی (عروسکهای تستِ برخورد) و مطالعه آسیب‌های واردشده در برخوردهای واقعی یک یا چند وسیله نقلیه، الگوها و بارهای آسیب‌زایی را در طول انواع مختلف برخوردها، از جمله برخوردهای سر به سر، برخوردهای جانبی (هنگامی که یک وسیله نقلیه به وسیله نقلیه دیگر از طرف کناری برخورد می‌کند) و واژگونی، آشکار کرده‌اند. پایگاه داده، یک نقطه شروع خوب برای بازسازیِ سناریو، با توصیف انواع و الگوهای مورد انتظار آسیب‌های دریافتی در برخوردهای وسایل نقلیه را ارائه می‌دهد.
سناریو توسعه یافته، نمی‌تواند اصول مکانیک را نقض کند، از جمله سه قانون حرکت نیوتن (که در فصل ۶ توضیح داده شده است):
- حرکت بدن ثابت می‌ماند مگر اینکه تحت تأثیر نیروی خارجی نامتعادل قرار گیرد (قانون اول نیوتن).
- نیروی خارجی نامتعادل باعث شتاب (افزایش یا کاهش سرعت) بدن می‌شود (قانون دوم نیوتن).
- نیرو بر هر بدن، در بزرگی، برابر، اما جهت آن معکوس است (قانون سوم نیوتن).
- یک بدن در حال سقوط آزاد - خواسته یک راننده باشد که از وسیله نقلیه خارج شده است، یا کارگری که از پله سقوط کرده، یا یک قربانی که از ارتفاع پرتاب شده است - حرکت پارابولی یک پرتاب را دنبال می‌کند (برای اطلاعات بیشتر در مورد حرکت پرتابی به فصل ۵ مراجعه کنید). شکل پارابول توسط مؤلفه‌های افقی و عمودی سرعت نهایی و ارتفاع بدن در لحظه‌ی پرتاب، تعیین می‌شود. معادلات حرکت پرتابی با بخش‌های فیزیکی مرتبطی که در طول مسیر با آنها مواجه می‌شوند ترکیب می‌شوند تا کینماتیک رهایش (سرعت و موقعیت) را شناسایی کنند.
- انرژی جنبشی، زمانی که یک بدن سریع‌تر حرکت می‌کند، افزایش می‌یابد و برای تغییر انرژی جنبشی آن، باید کار انجام شود. رابطه کار-انرژی (که در فصل ۷ توضیح داده شده است) اهمیت ویژه دارد زمانی که به چگونگی به سکنا رسیدن یک بدن در حال حرکت، نگاه میکنیم. اگر کار در فاصله‌ای کوتاه انجام شود، مثلا یک فرد بر روی سطح بتن صاف یا کف زیرزمین سقوط کرده، مقدار نیرو بیشتر از حالتی ست که کار در فاصله‌ای بلند، مثلا وقتی که فرد اولین به سومین پله برخورد کنه و بعدش به زیرزمین غلط بخوره. نوع و الگوی آسیب، به ساختارهای مختلف بدن، که توسط تغییرات کم‌نیرو/بلند-مسافتی در انرژی جنبشی ایجاد میشن با تغییرات نیرو-بالا/کوتاه-مسافتی در انرژی جنبشی متفاوت است. اینجوری نیست که سرعت بالای بدن باعث آسیب میشه! بلکه جوری که کار، اعمال میشه، تا بدن رو متوفق کنه.
- اگر یک نیروی خارجی متعادل نشده، یک گشتاور ناپایدار روی یک بدن اعمال کند، بدن دستخوش شتاب زاویه‌ای می‌شود (سرعت گرفتن یا کاهش سرعتِ چرخشی، همانطور که در فصل ۱۰ توضیح داده شده است). این شامل کل بدن انسان میشه، همونطور که دور مرکز ثقل خودش میچرخه، در حالی که یه پرتابه - و برای بخش های تکیشون - حول مفاصب میچرخن. نقاطی که دورتر از محور چرخش هستند، سرعت خطی بیشتری نسبت به نقاط نزدیک به محور چرخش دارند، همانطور که در فصل ۹ توضیح داده شده است. نرخ چرخش و نقطه تماس، بر اندازه نیروی اعمال شده - زمانی که یک بدن یا بخش، به بدن دیگری برخورد می‌کند، تأثیر می‌گذارد.
