頚椎捻挫についてですが、衝突、激突、転倒時・・・等で首に掛かる負担(負荷）は？

質問

初めまして。私を始め女性勤務員は、９割以上の人達が職場でサンダル(バックバンド付)を履いています。実は昨年7月1日(金)に会社の事務所内で男性社員にそのサンダルの踵の上を踏まれてバランスを崩し、前にあったローラー付の椅子に左膝をぶつけるようにして乗っかった後、椅子にローラーが付いてた事によって更に加速が付いてその先の机に大きな音をたてて強く激突してしまいました。翌々日の朝、首から上が痛くて起き上がれず、動かそうとすると痛みが走り、どうする事も出来ませんでした。整形外科で診てもらったら、頚椎捻挫、背部捻挫、左膝上打撲と診断されました。症状が思ったより酷く、今も病院に通ってリハビリを受けています。会社と加害者が頚椎捻挫に対して知識があまり無く、どういうものなのか説明してほしいみたいな事を言われました。大体の事はインターネットで調べる事が出来ましたが、一つだけ分からない事がありました。足が物につまづいて転倒するケースや衝突、激突、スポーツ時による場合など首が間接的な衝撃を受ける理由は色々あるかと思います。長引いているせいもありますが、その時に首に掛かる負担(負荷)が何キロぐらいあるのか、或いは頭の重さ×何倍ぐらいの衝撃が首に掛かってくるのかを知りたいそうです。私自身も知りたいです。私は身長１６２センチ体重約５０キロです。よろしくお願いします。

回答No.3

hawkwind

久しぶりに計算をしてみたので単位を揃えるのをうっかりしてました。
最初は熱量の換算表をみていたので違和感なかったんですが、
自分でも書いたように位置エネルギーに変換してみて何かおかしい・・・
と気付いた次第です。

>毎分６０～７０メートルの速度で歩いてるとします
これは時速４ｋｍくらいですから私の例で示した計算通りで良いでしょう。

それで重力加速度ｇは9.8m/s^2ですから、
これで割ると高さ１０cmから落ちた衝撃と同じとなります。

寧ろ転倒したときの落差による衝撃の方が圧倒的に大きいとなります。
歩いていることによる衝撃は微々たる影響のようです。

転倒したときの落差に１０ｃｍ足した値を
受け取る総エネルギー量とすれば分かり易いかと思います。

>首に掛かる負荷はどの程度のものなのか？

ここから先は医学的な見解になりますから、私ではしっかり回答できません。

先ほど転倒した際の総エネルギー量を示しましたが、
実際には転倒する瞬間に前に手を出すとか、顔をそむけるとか、
何らかの回避運動をするはずですから、
これから何割くらいを見積もるかという話になってきます。

ちなみにプロレスラーが頭上（約２Ｍ）から頭を逆さまにして
マットにたたきつけるとき、受け身がとれないと（全エネルギー吸収）
素人なら首の骨を折って死ぬことがあるということです。

お礼

hawkwind様、どうもありがとうございました。

難しい質問なのに丁寧に答えてくださり、嬉しかったです。
また何か分からない事があったら質問を載せるかも知れません。
その時はまたご協力くださいませ。

ありがとうございました。

回答No.2

hawkwind

すみません。前の計算ですが時速で計算したままでした。

単位は秒ですから1.23Mジュールという数値が出てきます。

さすがに80万Ｍジュールは大きすぎました。

回答No.1

hawkwind

総エネルギー

1/2×ｍｖ・ｖ＋ｍｇｈ

後は状況次第で入れる数値が違います。
前提条件が分からなければ、とても回答できません。
まして傷害絡みとなれば、尚更でしょう。

一例として椅子にしがみついて５ｍほど平行移動したとします。
既に位置エネルギーは初速に変換されて失われていますから０です。

ぶつかった時のスピードが時速４kmとします。
水平にぶつかれば首から下の衝撃分は無視できるとします。
すると頭部の重さＭに対して８０万Ｍジュールという数値が出てきます。

実際は回避運動とかもしますから、
この内何割をダメージとするのかという前提も残ります。

換算に関しては同じくエネルギーで比較するしかありません。
ビル何階から落ちた衝撃と同じというのは、
位置エネルギーが高さだけで計算できるので便利だから用いられます。

補足

ご回答ありがとうございました。
２度目の回答で計算違いだったとの内容も拝見しました。
ただ、私は素人ですので、1/2×ｍｖ・ｖ＋ｍｇｈ
が其々何を示すのか、どう読んで良いのかよく分からないのです。
私の前提条件も不足してましたね、すみません。

前提条件は下記の通りとしてご意見を聞かせてください。
まず、身長・体重は１６２センチ約５０キロです。
一つ目・・・
道を、毎分６０～７０メートルの速度で歩いてるとします。
サンダルの踵を踏まれた時、もう片方の足に体重移動がされており、先へ行こう行こうという意識が働いていた。そして踏まれていた踵をパッと離された時の勢いで前にあった椅子とテーブルに激突した。机と椅子の間は約２０センチだった場合、激突した時の首に掛かる負担は？
二つ目・・・
道に小さな障害物があって、それに気付かずに躓いてしまったら勢いよく転倒してしまう事が予測されます。
その場合の首に掛かる負荷はどの程度のものなのか？
三つ目・・・
テレビの病院ドラマで、躓いた弾みにストレッチャーに乗っかって走り出し、壁に激突・・・なんてよくあります。
テレビドラマだとかなりの距離を移動してますが、今回の場合は躓いてストレッチャーに乗っかって約５０センチの移動後、壁やテーブル等に激突した場合、どの程度の負荷が予測されるのか？
こんな感じでどうでしょうか？

計算・予測は難しいでしょうか？