zondag 20 december 2015

Nut en werking van fietshelmen

Beste Jan (van de Velde),

Je bent een mooie:
  • je bent geen verklaard voorstander van fietshelmen, laat staan de wettelijke draagplicht;
  • dat helmplicht niet de oplossing is (waarvan?) wordt in jouw mening voldoende aangetoond door het Canadese onderzoek waarmee dit topics werd geopend;
  • het Canadese onderzoek… 
    • … zegt weinig over het technische eigenschappen van fietshelmen;
    • … baseert op statistische vergelijkingen tussen regio’s met en zonder helmplicht;
    • … vergelijkt van enerzijds de perceptie van fietsers en hun fietsgedrag en anderzijds de door ziekenhuizen als fietsgerelateerd gerapporteerde blessures;
    • … geeft met bovenstaande punten weinig houvast over het voor het individu wel of niet functioneel veilgheidverhogende aspect van de fietshelm.
Bovenstaande aanhef was mijn reactie op een posting van Jan van de Velde in op het Wetenschapsforum eerder vandaag...
...waarop ik vervolgde:

Van mij vraag je zaken beter te onderbouwen.
Dat mag, maar dat is niet altijd even gemakkelijk als je daarbij 'flink' kosten moet maken. Wil je in bezit komen van de betreffende Norm-bladen van ANSI/ASTM, JIS, EAN of een particuliere organisatie als Snell…, dan moet je deze (voor bij elkaar vele honderden dollars/euro’s) kopen.
Deze organisaties zitten bovendien als een kloek op hun eieren waar het de 'bescherming' van hun profijtelijke auteursrechten betreft; Ruimhartig citeren is algauw kostbaar.
Ik heb uit hoofde van mijn vak diverse malen dergelijke normbladen mogen inzien en mogen/moeten bediscussiëren, maar ik heb ze nooit gekocht, heb ze niet in m’n bezit en kan er dan ook niet (rechtstreeks) uit citeren; zeker niet zonder eerst flinke kosten te maken.

Maar niet getreurd, diverse personen en organisatie hebben net als ik kennis genomen van (een deel) van de inhoud, en op diverse plaatsen is ook op het internet e.e.a. in afgeleide vorm wel terug te vinden. Ik heb er een paar genoemd, maar als je even rondsnuffeld op ’t web en/of even doorklikt op onderstaande sites vind je meer dan je ooit wilt lezen.

Interessant is de vergelijking van testprotocollen en de relatief geringe massa en/of valhoogte/valsnelheden.
Een hoofd van 4-5kg , valhoogtes van maximaal ±1,5m snelheden die uitgaan van ±12-18kmh.
Dat levert resultaten op die mogelijk interessant zijn voor wandelaars maar niet voor fietsers; Reeds bij moderate rijsnelheid van 15 kmh zal ingeval van een val en/of aanrijding het hoofd vrijwel altijd aanmerkelijk (katpultachtig) worden versneld tot waarden die een veelvoud zijn van wat getest wordt; Laat staan dat werkelijk rekening wordt gehouden met de vaak complexe energieoverdracht van een zware auto op de fietser voordat de fietser zijn hoofd ’te ruste legt’.

Maar zelfs als je dit allemaal wel doet moet je eerst eens afvragen of het technische idee achet de fietshelm deugt.
In m’n eerste bijdrage heb ik kort getracht dat enigszins (ook) in een historisch perspectief te zetten; Daarbij is mijn conclusie niet zozeer dat helmen zowiezo nutteloos zijn, maar wel dat, hoe nuttig helmen ook kunnen zijn in gevechtssituaties, bouwplaatsen en fietsers, dat het idee van een val- crash-helm niet deugt.
Helmen zijn naar concept goed geschikt het hoofd meer of minder goed te beschermen tegen (naast o.a. overhangende takken) relatief kleine/lichte projectielen:
Daarbij kan je denken aan:
  • vallende voorwerpen op o.a bouwplaatsen
    • => kleine stenen en gereedschappen
  • wapengeweld
    • slingerstenen
    • stokslagen
    • werpsperen
    • slagwapens zoals zwaarden, bijlen, dodemannen etc.
  • van de weg opspattende stenen
  • (zware) insecten zoals bijene, hommels en libellen
  • wat er verder zoal door de lucht vliegt op rijhoogte

Helmen zijn naar concept niet werkelijk geschikt het hoofd te bieden aan voorwerpen met een duidelijk grotere massa dan het hoofd zelf…;
en juist dat is wat je van een valhelm wel zou moeten verwachten maar niet mogelijk is omdat alleen de massa van de fietser zelfs een (groot) veelvoud is van die massa.

De (niet) werking van een fietshelm als val-/Crash-helm is complex.

Wat gebeurt er bij een aanrijding…;
Ten eerste moet je beseffen dat vrijwel nooit het hoofd is dat als eerste met tegenstaande objecten (zowel een rijdende als stilstaande) in contact komt.
Bij een aanrijding wordt vrijwel altijd eerst de fiets als eerste geraakt maar ook de beenpartij bevindt zich vaak in de primaire gevarenzone; Andere lichaamsdelen komen vaak pas in tweede instantie in aanraking met of het eigen voertuig of hetgeen waar de fiets(er) mee collideert.
Daarbij komt dat na het eerste contact bij een aanrijding de fietser en men na zijn hoofd vaak als het ware gekatapulteerd. En met name die extra versnelling zorgt dat als het (gehelmde) hoofd daarna de klap alsnog moet opvangen dat daar veel meer energie in zit dan voor het begin van het ongeluk.
Dus zelfs als de rijsnelheid beneden de 15 kmh ligt en objectieve valhoogte minder is dat c.a. 1,5m klap dan gaat het niet meer alleen om een hoofd van 4-5kg dat met een snelheid van 15 kmh vanaf een hoogte van 1,5m valt.

Rij je met een fiets tegen een muurtje dan is de kans groot dat je over het stuur geworpen wordt; Weet je het stuur vast te houden is de enige uitweg voor al die impact energie het hoofd dat dan een flinke klap als het ware van je romp dreigt los te scheuren. Die klap die het hoofd uiteindelijk te verwerken krijgt is daarmee een stuk groten dan wanneer het met eenzelfde loop-/rij-snelheid tegen een balk aan komt (en dan juist achterblijft bij de rest van het lijf).

Bij een frontale aanrijding met een auto gebeurt in principe hetzelfde als bij het rijden tegen het muurtje maar daarbovenop zal de massa en snelheid de auto alle effecten nog eens flink vergroten; voor het gemak kan je dan de beide tegengestelde snelheden grofweg bij elkaar optellen waarbij de energieoverdracht van het ene op het andere objecten gelijkmatig langs de lijn van de lijn van de verschillende massa/energieniveaus geschied. 
Uiteindelijk wordt er veel meer energie overgedragen van de zware auto op de de lichtere fietser dan andersom.

Kreukelzone van gordels…
We kennen allemaal de beelden van crashtests van auto’s met/zonder kreukelzones en dito beelden van dummy's met of zonder gordels en meer recent wel of geen airbag.
Laten we een fietser met helm eens vergelijken met een dergelijke opzet.
Als de helm de kreukelzone is dan is is de fietser achter deze kreukelzone op z’n best te vergelijken met de dummy zonder gordel (noch airbag).
Doordat er geen directe overdacht is van krachten op de helm naar andere delen dan het hoofd is het hoofd dus feitelijk een deel van de kreukelzone.
Vergelijken we dat met een auto dan zou de helm direct op de schouders/borst.heupen en of voeten/schoenen moeten rusten waarbij het hoofd middels extra 'gordels' vanaf het lijf verhinderd zou moeten worden met de helm in contact te komen; Daartussen zou zich nog zoiets als een airbag kunnen bevinden.
De helm isoleert het hoofd dus niet van de klap, maar geeft de klap (minus het beetje energie dat het kon absorberen) gewoon direct door aan het hoofd; tegelijkertijd beweegt het hoofd zich in tegengestelde richting van de klap van binnenuit met grote kracht tegen de helm.
Dat laatste is iets wat vrijwel niemend zich lijkt te beseffen.

Regeneratievermogen van de helm
De helm beschikt vrijwel nooit over eigenschappen die het mogelijk maken een direct een tweed klap (van binnenuit effectief op te vangen met een vergelijkbare absorptie als in eerste instantie. Sterker nog, veel helmen kun/moet je weggooien om dat het bij een klap die het maximale mogelijke energieabsorbtievemogen benadert het materiaal zich niet meer kan herstellen (het schuim is dood/kapot - wat dat betreft waren ouderwetse helmen gevuld met paardenhaar en/of kamelenhaar veel beter).
Gooi eens een lege helm tegen de wand, de kans dat hij permanent beschadigt is aanzienlijk, en dan zit er nog niet eens een hoofd in.
Als je dan bedenkt dat het beoogde maximale energieabsorbtievermogen grofweg  ½₀ste is van wat een normale schedel gewoon aankan…,
wat is dan de nuttige bijdrage van een (al beschadigde) helm.

Argumenten als zou de helm de energie gelijkmatiger verdelen kloppen…,
maar dat dat principe beheerst de schedel zelf ook en beter, daarbij komt dat de vaste vorm van de helm de schedel hindert de energie gelijkmatiger op te nemen doordat de helmvorm de (toch al geringe maar niet minder belangrijke) vervormingsvrijheid van de schedel beperkt. Dit laatste inzicht dringt zolangzamerhand wel door in de helmwereld en recentelijk zijn er dan ook een aantal interessante ontwerpen die bewust proberen de schedel meer vervormingsvrijheid mer/enigszins te laten behouden; Men probeert daarbij ook de nadelige effecten van de de vergrote transversale hefboom en rotatiesnelheid op de nek te beperken door de helmdelen t.o.va. elkaar meer beweeglijk te maken.
Of het genoeg is?
En of het feit dat de ontwerpers trachten hun vindingen te octrooieren mogelijk hinderlijk is voor grote implementatie van dergelijke technieken in de komende 20jaar…,
als het werkt is dat een probleem want de concurentie zal zich niet direct de kaas van het brood laten snoepen en dus de waarde van dergelijke ontwikkelingen actief trachten te ridiculiseren (een beproefde techniek). 


Persoonlijke ervaringen bij het dragen van een fietshelm…
Mijn persoonlijke ervaringen met het verplicht/vrijwillig dragen fietshelmen gaat terug tot midden jaren ’70.
In die tijd heb ik het (verplicht) dragen van een helm bij trainingen en wedstrijden als vanzelfsprekend ervaren. Daarbij komt dat ik er lange tijd van overtuigd was dat het dragen van een helm (in een afdaling en bij een botsing) tenminste tweemaal erger had voorkomen zo niet m’n leven had gered.
Ik heb daar destijds nooit vraagtekens bij gezet ook niet beseft dat ik in diezelfde periode tenminste even vaak vergelijkbare ongelukken zonder helm en met mogelijk minder kleerscheuren/breuken heb doorstaan.
Maar ik heb het dragen van een helm vaak, zo niet altijd, ook als zeer hinderlijk ervaren. Alle helmbandjes en sluitingen hebben op mij een zeer irriterend effect waardoor ik afgeleid wordt van het verkeer en/of m’n te leveren fietsprestatie. Dat gaat best ver en het kwam de verkeersveiligheid/courseveiligheid niet altijd ten goede; Daarnaast presteerde ik er zelfs in absolute zin minder door; Ik reed met een aantoonbaar aerodynamischer fietshelm niet echt snelle dan zonder (hetgeen zeker op basis van windtunneltests vreemd was). 
Mijn persoonlijke ervaringen zijn niet uniek maar ook niet maatgevend.

Wie zich de ontknopende tijdrit van de Tour de France 1989 herinnert, herinnert zich waarschijnlijk ook de controverse over Fignon die zonder helm verloor van Lemond maar op grond van het aerodynamische effect van het dragen van die helm (of zelfs het knippen van z’n haar) waarschijnlijk niet verloren zou hebben.
Ik heb het (geluk gehad) er persoonlijk een aantal keer met hem over te kunnen spreken; Fignon had zo’n aero-helm en hij koos er ondanks het besef van het aerodynamisch voordeel die dag bewust voor het niet rijden met een (aero-)helm; en wel om drie redenen: warmtestuwing, irriterende bandjes, nekbelasting; Allemaal zaken die zijn concentratie en dus zijn prestatie negatief zouden beïnvloeden en vanwege de warmte op die dag gepaard aan de enorme druk wilde hij dat niets zijn concentratie en fysieke prestatie zou veminderen. Hij hoopte dus dat het gemis van aerodynamica in dit geval zou worden gecompenseerd door een betere fysieke prestatie. Neem je dat laatste niet mee, dan heeft hij de Tour toen verloren door het niet dragen van een helm. Neem je het wel mee in je overweging dan is het maar de vraag of Fignon gewonnen had door wel een helm te dragen.
We zullen het nooit weten. Maar zowel voor als na die tijd heeft Fignon vaak en met wisselend succes en pragmatische keuze met aero-helm gereden; Maar ondanks alle (goed betalende) helmsponsors heeft hij zich nog lang verzet tegen het ook in het profpeloton verplicht dragen van helmen.   

Het dragen van een helm in een peloton is wat min betreft een persoonlijk keus tussen het voorkomen van butsen en schrammen en schaafwonden door wel een helm te dragen…,
en het voorkomen van ernstiger letsels bij door het niet dragen van een helm bij een val partij zonder de dempende werking van een massavalpartij in een kluwen fietsers.
Ook op de baan is het dragen van een valhelm vaak aan te raden omdat het bij lange glijpartijen na een val het hoofd vaak redelijk weet te beschermen; Maar dat ligt weer anders als de klap echt groot is of de dikke/uitstekende helm verhindert dat je je voldoende klein kan maken als dat gunstig is.
Eind van het liedje is dat ik zelf liever geen helm draag en daarom ook niet (meer) meedoe aan evenementen waar een helmplicht gesteld wordt (iets wat voor mij persoonlijk verstrekkende gevolgen heeft gehad als importeur van een bekend fietsmerk en daarmee als organisator van evenementen rondom dat merk; Je kunt tegenwoordig geen evenementenverzekeringen voor fietswedstrijden meer afsluiten als je geen helmplicht stelt).  
Resumerend…
  • Ik voel mij niet geroepen hier tegen relatief hoge kosten 'bewijs' te leveren van de bestaande normen.
  • Maar ik ben wel bereid een paar suggesties toe doen waar je je licht verder op kan steken.
  • In m’n aanvankelijke bijdrage heb ik getracht de geesten een beetje te scherpen en te openen voor ’t feit dat volgens mij het nut van een fietshelm als crash-helm op een hardnekkige idefix (eig. idee-fixe) berust.
    • die idefix is dat een helm veilig is omdat helm er al eeuwen zijn om het hoofd te beschermen…
    • … en dat als helmen door de eeuwen bewezen hebben hoofden enigszins effectief te beschermen tegen allerhande wapengeweld en vallende voorwerpen dat ze dus ook wel zullen helpen bij aanrijdingen en valpartijen beschermen tegen m.n. hersenletsel en in midere mate schedelbreuk…,
    • … dat voor veiligheidsfetishisten en angstigen 'iets altijd beter is dan niets'…,
    • … je zou bijna de vergelijking maken met het vermeend krachtiger effect van hoger gepotentieëerde homeopatische oplossingen.
  • dat door deze idee-fixe fietsers en andere weggebruikers maar ook medici, politici en beleidsmakers massaal op ’t verkeerde been worden gezet in de gedachte dat helmdracht voor fietsers het individu in belangrijke mate zou beschermen tegen ernstig hersenletsel…
    • en dat omdat het op deze wijze voor individuele gevallen de veiligheid bij een ongeluk zou vergroten het dus van weinig belang zou zijn dat door veiligheidsperceptie de populatie als geheel er niet beter/veiliger door zou worden. 
  • dat ik niet het nut ontken, zelfs juist betoon, van de beschermende werking van helmen i.v.m. het voorkomen of milderen van schuurwonden, schrammen en snijwonden…’
    • dat is geenszins triviaal, dergelijke wonden aan de schedelhuid kunnen ernstige gevolgen hebben, zelfs levensbedreigende; Maar genezing bij tijdige behandeling is vaak geen groot probleem.
  • mijn persoonlijke ervaringen over de hinderlijkheid fietshelmen en daardoor negatieve gedragsbeïnvloedende effect laat ik verder voor wat het is…;
    • andere zullen zich juist wel veiliger voelen of juist wel meer oplettend rondfietsen.

Geen opmerkingen:

Een reactie posten