自行車被發(fā)明以來,就逐漸成為人們較好的代步、休閑工具,特別是自行車運動成為一項競技體育項目之后,人們對它更是喜愛有加。但是作為一項以速度決勝的運動項目,安全便成了一個重要的問題。于是,人們想到了頭盔。自行車頭盔的出現(xiàn)不僅保障了騎車人的安全,而且也提高了賽車運動員的成績。早在19世紀80年代一些俱樂部騎高輪車的人最早發(fā)現(xiàn)使用頭盔的好處,后來,隨著硬柏油路和石路的增多,騎自行車時頭部受傷的事故也增多,木髓制的頭盔便應(yīng)運而生了。
木髓是一種能夠吸收撞擊力的緩沖材料,但這種頭盔不久就讓位于一種可填充的皮革面的設(shè)計,這種設(shè)計一直持續(xù)到20世紀70年代。這種頭盔最初被稱為"發(fā)網(wǎng)",因為它有一條條的有填充物的長皮套,像個網(wǎng)套在頭上。這種頭盔非常誘人,其中有柔軟優(yōu)質(zhì)的皮革包裹著的泡沫填充物。雖說這種頭盔確實能保護摔傷的騎車人的耳朵不被地面搓傷或碰傷。但很遺憾的是,它的防撞擊性能較差。
軟頭盔是一個重要的發(fā)展,這種盔看上去有點像帶通氣孔的碗,這種頭盔用聚苯乙烯材料制成,包有合成彈力纖維材料(LYCRA),后來又在里側(cè)加入了泡沫墊。
自行車頭盔的抗撞擊標準和扣帶的牢固力都是上世紀70年代中期由美國消費用品安全委員會(CPSC)提出的。這樣或那樣的項目參數(shù)是根據(jù)不同的機構(gòu)而提出的,如SNELL基金會,美國國家標準局和美國檢測材料學(xué)會。那時,僅有一種輕型摩托車頭盔符合這一標準。但是,自行車運動員卻拒絕戴這種頭盔,因為這種頭盔又重且不透氣。
為此,BeLLBiker公司首先研制出了符合CPSC標準的自行車頭盔,它是用ABS塑料做外殼,內(nèi)裹聚苯乙烯泡沫制成的。后來更新的外殼材料PVC及價位較高的材料聚碳酸酯大大減少了頭盔的重量。一般來說,自行車頭盔起碼要能經(jīng)受兩次撞擊過程,第一次是和別的騎車人或車相撞碰時,第二次是騎車人自己摔倒撞地時,而這些材料對這兩次撞擊都有良好的緩沖作用。從自行車頭盔出現(xiàn)以來,其形狀發(fā)生過許多變化。圓形的頭盔早已過時,現(xiàn)在的頭盔沿邊變得較小,而且通氣孔也有了很大的變化,真正起到了涼爽透氣的效果而且也符合空氣動力學(xué)原理。如今年的一次國際自行車用品展覽會上展出的LimarF111型自行車頭盔的空隙多達37個,而去年頭盔氣孔最多的也僅有23個。除了公路自行車頭盔外,隨著山地車運動的出現(xiàn),其車盔也隨即出現(xiàn)了。如BELLX-RAY,其個頭較大,與公路型頭盔較之不太符合空氣動力等原理,這些頭盔的主要功能是在炎熱的氣候條件下讓汗水得以低速度蒸發(fā)。
如今天的COOLMAXLINERS的頭盔,這些頭盔幾乎是多功能的,因為它還能幫助吸附潮氣。一般來說,大多數(shù)頭盔在運動員向后摔倒時,不會起什么作用。這一點引起了頭盔廠家的注意,為此GIRO公司研制了一種定位系統(tǒng),以保證后腦勺緊扣在頭盔中。如ROCLOC型頭盔用帶齒的扣帶就是該公司的一個創(chuàng)舉,該公司也采用了10種位置來調(diào)節(jié)頭盔以保證頭盔的合適性。
而SPORTSCOPE頭盔一改常見的體系風(fēng)格,推出了用6塊強度大、有柔韌性的尼龍網(wǎng)眼材料拼湊而成,各成一體的材料塊可依使用者的要求而變化。這種頭盔排除了對墊襯的需求,并可減少頭盔與頭顱之間的距離。自行車頭盔對保護騎車人性命的功能是不容置疑的。據(jù)美國公路安全保險研究的報告表明:美國1999年騎自行車死亡的人數(shù)有98\%未戴頭盔,而在撞擊事故中戴頭盔的人使他們頭部受重傷的危險系數(shù)減少了85\%,另外帶頭盔不僅讓人感到很酷,而且確實很爽。同時,頭盔上的通氣孔能讓頭部感到更涼爽。用句老話說,清醒的頭腦更易取得競賽的勝利。
最后,補充一下頭盔保護頭部的原理是,戴頭盔者能使被撞的頭部相對緩慢地停止,而不戴頭盔者若在地面撞擊頭部時,往往會使大腦水腫造成出血,而頭盔中聚合的球狀物卻可吸收該撞擊力,避免了這些不幸事件的發(fā)生。
自行車頭盔能否防止腦損傷?
澳大利亞一個騎自行車人行動小組最近發(fā)表的一項新的有爭議的研究報告稱,自行車頭盔并不能防止嚴重的腦損傷,目前尚無科學(xué)的證據(jù)支持強制性應(yīng)用該種頭盔。(AccidAnalPrev2003,35287)
澳大利亞騎自行車人權(quán)利行動小組主席Curnow說,他們的研究結(jié)論是對1987~1998年間發(fā)表的16項試驗結(jié)果進行綜合分析后得出的,該結(jié)論對澳大利亞警方強制性應(yīng)用自行車頭盔提出了質(zhì)疑。由澳大利亞交通安全局的研究人員完成的另一項研究也表明,頭盔并不能防止嚴重腦損傷。
?。茫酰颍睿铮髡f,雖然頭盔可以減少輕微頭部損傷,但不能防止嚴重的腦損害。堪培拉組組長說,他并不否認頭盔有助于防止頭皮損傷如頭皮擦傷和裂傷等;具有堅硬外殼的頭盔能防止顱骨損傷,從而有助于防止腦損傷。但目前應(yīng)用的大部分頭盔均為軟性外殼,使其預(yù)防頭顱損傷的能力成為問題。
作為公路安全的一項措施,全世界許多國家都推行使用成人和兒童頭盔。澳大利亞是最早在法律上強制騎自行車人戴頭盔的國家之一,開始于1992年。
?。茫酰颍睿铮鞯葘Γ保俄椩囼?zāi)X損傷發(fā)生的機制進行了認真研究,分析其是因顱骨骨折還是角加速度(腦組織旋轉(zhuǎn)和沿顱骨內(nèi)側(cè)面滑動)所致。他說,有重要的科學(xué)證據(jù)表明,角加速度是造成腦損傷的主要原因,但多數(shù)頭盔設(shè)計為抵抗線性加速度。線性加速度時,外力致顱骨迅速加速,撞擊最近處腦組織。根據(jù)以上理論,要保護腦組織,頭盔應(yīng)能吸收部分撞擊能量,降低減速率。而目前標準頭盔的設(shè)計和測試仍沿用不可信的理論,即線性加速是腦損傷的主要原因,但卻忽視了角旋轉(zhuǎn)。
軟性頭盔緊貼被撞顱面,使頭部旋轉(zhuǎn),并產(chǎn)生強的角加速度。頭盔設(shè)計者并未考慮降低角加速度,而這是腦損傷的主要原因。但公路安全專家并不同意上述主張,堅持認為頭盔正在降低自行車相關(guān)顱腦損傷的發(fā)生率。