Como habitantes terrestres de la Tierra, el cuerpo humano se usa para una fuerza particular llamada gravedad o G. Una fuerza G es simplemente una medida descriptiva de la aceleración. Cuando está parado, la fuerza que siente la gravedad de la Tierra es 1G, sin embargo, cuando un cuerpo sufre un cambio en la velocidad y dirección, la magnitud de estas fuerzas puede exceder fácilmente la fuerza gravitacional de la Tierra. Con un aumento en la fuerza G, el cuerpo se sentirá más pesado.
El cuerpo humano puede tolerar una gran cantidad de cargas G, sin embargo, la cantidad de G que puede tomar es un poco más difícil de responder y depende de muchos factores, justo donde se aplican las fuerzas sobre el cuerpo, qué tan rápido su inicio, qué dirección de donde provienen, y la duración que duran. Un concepto fundamental en biomecánica es que cuando se transfiere una cierta cantidad de energía que excede la capacidad del cuerpo humano para absorberla, se produce una lesión.
Desde 1946 hasta 1958, el coronel Stapp fue pionero en las investigaciones de biodinámica que realizan análisis de estrés cuantitativos del cuerpo humano a los límites de la tolerancia voluntaria de los impactos del tipo de choque y la desaceleración. El primer proyecto de Stapp fue analizar accidentes aéreos. Al entrar en el proyecto, los años anteriores y durante los ingenieros y diseñadores de aviones de la Segunda Guerra Mundial decidieron que los humanos podían sobrevivir a un máximo de 18G, pero cómo se alcanzó esta cifra. Se convirtió en la teoría de Stapp de que en muchos de estos casos, los pilotos probablemente sobrevivieron al impacto, sin embargo, los asientos, los arneses y las cabinas alrededor de ellos no fueron y fueron los verdaderos asesinos.
John Paul Stapp
Para probar eso, un muñeco fue sometido a 30G, rompiendo el cinturón de seguridad por la mitad, su cabeza se detuvo en el parabrisas de una pulgada de espesor, pero el resto de su cuerpo navegó con gracia a través del parabrisas de madera y aterrizó a unos 710 pies de distancia.
Después de 30 carreras con un maniquí, variando las configuraciones de frenado, los cohetes y el equipo, comenzó a experimentar consigo mismo. En su primera carrera tocó 10G y luego comentó que fue bastante agradable. Más tarde, Stapp fue sometido (y sobrevivió fácilmente) no solo a la magia de 18G, sino a un máximo de 35G. Sintió que todavía estaba lejos de un umbral, pero estos G más altos sí tuvieron efecto sobre el hombre. El arnés de seguridad cavó dolorosamente en los hombros de Stapp a bajas magnitudes. A medida que las aceleraciones G y las rápidas desaceleraciones se hicieron más grandes, el arnés le rompió las costillas. Stapp sufrió varias conmociones cerebrales, perdió los empastes dentales, se fracturó las muñecas un par de veces y sufrió una contusión en la clavícula. A aceleraciones superiores a 18G, al mirar hacia atrás, la visión se volvió borrosa y, finalmente, blanca, ya que la sangre en los ojos se vio forzada en la parte posterior de la cabeza. Al mirar hacia adelante experimentó “salidas rojas”, ya que se forzó sangre contra sus retinas rompiendo los capilares, la hemorragia y levantando los párpados. Stapp fue sometido a condiciones tortuosas, pero lo más importante, sobrevivió. Su equipo demostró que los humanos podían resistir las fuerzas que excedían la desaceleración de 30G y, lo que era igual de importante, mostró que los asientos, los arneses y las cabinas de las cabinas también deben diseñarse para resistir estas fuerzas.
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Stapp mientras experimenta sobre sí mismo
Su siguiente línea de investigación se centró en el hecho de que ningún piloto había podido sobrevivir a la expulsión de un avión a velocidades supersónicas aún. En su carrera final en un trineo cohete, Stapp alcanzó una velocidad máxima de 632 mph (20 G) mientras era golpeado por dos toneladas de presión de viento. Luego pisó los frenos y se detuvo en 1,4 s experimentando un ajuste de registro de 46.2G. Stapp había sufrido un rojo completo y apenas estaba consciente. La sacudida estalló en casi todos los capilares de sus ojos, estaba cegado, pero sus retinas no se separaron. Lentamente recuperó su orientación y en un día su visión volvió a la normalidad.
Dando la vuelta a los estándares actuales de seguridad de la ingeniería, mostró que si se coloca y se asegura adecuadamente, el cuerpo humano podría soportar cantidades asombrosas de fuerzas de choque. Stapp continuó para defender su conocimiento e investigación en el campo de la automoción, generando muchos cambios de seguridad y estableciendo una conferencia que aún hoy lleva su nombre. John Stapp puso cara a explorar este límite de la fisiología humana y abrió un mundo de investigación en esta rama de la biodinámica.
