domingo, 5 de octubre de 2008

La jungla de cristal: lo que John McClane no nos contó


Las personas a veces se caen. Un accidente se puede producir en numerosas ocasiones en forma de caída. A veces esa caída ocurre desde una cierta altura, a otro plano que se encuentra a una altura menor. Es lo que se llama caída a distinto nivel en prevención de riesgos, conocida en Medicina Forense como precipitación, ya que el plano de caída es notoriamente inferior al de sustentación.

Las caídas a distinto nivel son una fuente importante de siniestralidad en actividades que se realizan en altura, sin la protección adecuada. Los daños que se producen en una caída superior a dos metros pueden ser considerablemente graves, e incluso con algo menos de altura las lesiones pueden ser también importantes. La fuerza con la que podemos llegar a golpearnos contra el suelo al caer desde una altura de metro y medio es ya considerable.

Y es que una caída desde esta altura ya supone un impacto de cerca de 1.200 Julios, que aunque no es un golpe mortal sí que puede suponer el sufrir algún esguince o rotura de algún hueso. Como este número puede que no os diga mucho, se puede hacer una sencilla comparación con la velocidad de un balón de fútbol. Y es que si golpeamos un balón con la misma energía de la caída (1.200 Julios), éste saldría disparado a una velocidad de casi 270 km/h!!! En el caso de empujar a una persona de 80 kg con la misma energía, ésta saldría disparada a unos nada despreciables 20 km/h. Para realizar los cálculos no tenéis más que acudir a la ecuaciones de la energía cinética y la energía potencial.

En las películas de acción se ven cosas así de forma frecuente. Es decir, protagonistas que caen desde cierta altura. Pero, a ellos nunca les pasa nada, ¿no? Aunque nuestros locos héroes del cine tienen ayuda, y es que no sólo tienen una suerte increíble, sino que sorprendentemente parecen ser en muchas ocasiones inmunes a los efectos negativos derivados de las leyes de la Física.



Ilustración por cortesía del blog "Lienzo electrónico"

Un buen ejemplo es John McClane, el protagonista de “La jungla de cristal”. Pongámonos en situación. John McClane acaba de avisar a la policía de lo que pasa en el edificio, pero los malos le descubren y le disparan. Le persiguen hasta el hueco del aire acondicionado donde John se mete para poder escapar. Pero la huida no es tan sencilla y a John le toca saltar y caer unos tres metros en caída libre para poder acceder a otro conducto de aire, y tiene que parar la caída con los dedos de la mano.

Si pensamos la fuerza que este hombretón ha tenido que parar con sus dedos para evitar caer hasta el fondo, puede que empecemos a sospechar que nuestro protagonista no respeta las leyes de la física. No sólo hemos de tener en cuenta la fuerza que se ejerce sobre los dedos, sino la absorción del impacto y cómo éste se “propaga” a lo largo de manos, antebrazos, brazo y hombro, de modo que resulta raro que ningún hueso, ligamento o articulación se resienta.

Esta vez, la caída es desde un poco más alto, y la energía del impacto aumenta casi en la mitad, es decir, pasa a casi 1.550 Julios. Esto sigue sin ser necesariamente mortal, pero los daños siguen siendo importantes, y ¡mucho más si toda esta energía es únicamente absorbida por los dedos de las manos! Al caer con las palmas de las manos extendidas (es la reacción más natural), nuestro amigo se provoca una fractura de Colles, cuya imagen en “hueso” la podéis ver aquí y la explicación de esta fractura aquí. Explicándolo en cristiano para alguien que no sea sanitario, la mano se dobla en exceso y se rompe, yéndose hacia atrás y hacia fuera. Si examinamos la anatomía de la mano, podemos comprobar que en su mayoría está compuesta de huesecillos pequeños y tendones en un equilibrio perfecto para poder realizar tareas que requieran fuerza y precisión, pero no apta para aguantar un impacto brutal. Solo hay que pensar que el centro de masas de un cuerpo humano está cercano al estómago, por lo que el torque creado es demasiado grande como para ser soportado incluso por McClane. En el mundo real, ¿se hubiera acabado aquí la película?

La respuesta es que sí, porque frenar en seco desde 22,5 km/h en una décima de segundo y únicamente con los dedos de la mano, es completamente imposible. Si volvemos a hacer la comparación para ver lo que le ocurriría al balón de fútbol, esta vez obtenemos que la pelota saldría disparada a más de 375 km/h!!! Como podéis comprobar la energía del impacto es elevadísima, lo que supondría a McClane un par de importantes roturas y el no poder escapar de sus enemigos.

Pero eso no es todo. Al final de la película, cuando John McClane intenta echar a todo el mundo de la azotea que está a punto de explotar, en vez de bajar por la escalera decide hacerlo mediante una caída vertical, ya que no le queda tiempo. Para ello utiliza un BIE (una manguera de incendios). Eso quiere decir que se ata a la manguera de incendios y se tira por la azotea, vamos. La saca y se la ata a la cintura, y acto seguido se tira. Cae unos 10 metros.

Nuestro protagonista lo hubiera pasado peor en el mundo real. Una de las medidas que se pueden llevar a la práctica para prevenir caídas a distinto nivel es el uso de un arnés de seguridad. No se usan cinturones, ya que precisamente en una caída la columna podría sufrir graves daños. Además, la longitud de la cuerda con la que las personas están sujetas a un punto fijo no debe ser muy grande. Y por supuesto que no debe llegar a 10 metros, ya que el golpe que se puede llevar uno puede ser considerable. Puede que sirva mejor para ilustrarlo un pequeño texto que habla sobre un accidente real, precisamente de una persona que llevaba un cinturón de seguridad y que cayó 10 metros…

“…el paciente presentaba politraumatismo, con traumatismo craneal y facial producidos por el impacto de la pared del edificio…”

La cita está sacada de aquí. Un traumatismo según el RAE es una “lesión de los órganos o los tejidos por acciones mecánicas externas”. Además normalmente suele ir asociado el término, al riesgo de muerte por el daño causado.
Podemos intentar calcular con qué fuerza tiró la cuerda de la columna de John McClane, y también con qué fuerza se golpeó contra la pared.

Para esto último vamos a utilizar algo más de física. Para empezar podemos calcular cuál es la deceleración que debe sufrir McClane cuando el soporte de la manguera, tras ser arrancado de la pared por el peso de nuestro protagonista, queda inexplicablemente parado en el borde del rascacielos, salvando a McClane de convertirse en una gran tortilla en mitad de la acera.

Jugando un poco con las ecuaciones de dinámica y cinemática se puede calcular que si la distancia que recorre McClane en la frenada es de medio metro (quizá sea incluso menos), la fuerza que sufre en la parada es equivalente al soportar el peso de 1600 kg. Esto es debido a la repentina frenada desde los 50 km/h (en la película se ve que va muuucho más lento) al reposo en una distancia tan pequeña. Estos son valores aproximados para los cálculos con los valores elegidos, pero daros cuenta por ejemplo que si escogemos un valor para la distancia de frenado más pequeño (lo cual parece lo más acertado), la fuerza crecerá todavía más.

Sin embargo la frenada en sí no es la mayor preocupación de nuestro protagonista, sino que este honor debe recaer en una maltrecha columna vertebral. El hecho de atarse la manguera a la cintura hace que cuando se produce la frenada nuestra columna vertebral, y en especial las vértebras lumbares, sufran una gran compresión. El valor de la fuerza máxima que aguantan estas vértebras antes de romperse no lo he encontrado, pero sí que he encontrado el que aguantan los discos lumbares, que es de 1500 kg. Sin embargo, este valor es para un peso por compresión en la dirección vertical, mientras que en nuestro caso la compresión es en la horizontal lo que hace que las vértebras sean más débiles. Si recordáis, el valor que nos salía en los cálculos anteriores del peso que tenía que soportar McClane al frenar casi en seco era de 1600 kg, una cantidad superior a lo que aguantan los discos lumbares. Así pues, ya hemos asegurado que nuestro héroe va a sufrir graves lesiones en la espalda. Ahora bien, ¿qué lesiones pueden ser? Lo comprenderemos mejor si miramos este vídeo del Youtube, en el minuto 2



Vamos a por lo más básico: el impacto. Desde fuera hacia dentro, sabemos que va a sufrir diversas contusiones, con formación de hematomas e incluso llegando a la ruptura de fibras musculares. Al observar el golpe , dándose con la parte superior de la espalda, sabemos que es difícil que los ligamentos que ayudan a sostener las vértebras entre sí y ayudan a limitar los movimientos permanezcan íntegros. En la vida real, no sólo podrían romperse o como mínimo distenderse, sino que los discos intervertebrales podrían herniarse o romperse, así como las apófisis espinosas de las vértebras, añadiendo a todo esto unas bonitas fracturas incompletas o completas de los cuerpos vertebrales tanto por el choque como por la compresión al sufrir la frenada y chocarse contra el edificio. Y no sólo las vértebras se podrían ver afectadas, sino las costillas, con roturas y desinserciones musculares, y los huesos que forman parte de la denominada cintura escapular. Todo esto puede parecer muy exagerado, pero recordemos que las escenas de acción de las películas están bastante suavizadas y que no hablamos de que ocurra todo con total seguridad, sino que podría darse.

¿Y sólo se haría daño por el impacto? Pues no. Hay que tener en cuenta que se tira desde la azotea con una manguera amarrada a la cintura y que sufre una buena frenada, con la consiguiente compresión. A las lesiones anteriores habría que añadir luxaciones vertebrales en los casos más leves y fracturas por compresión, como hemos indicado anteriormente, tanto en las vértebras como en las costillas. Todo esto por no hablar de los órganos internos, que obviamente también sufren los efectos de un buen golpetazo y de la rotura de huesos si se llega a producir, pudiendo llegar a la perforación de los mismos.

En resumen: no nos parece en absoluto creíble que McClane se tire así desde la azotea y salga vivito y coleando, con apenas un par de rasguños.

Artículo escrito por Wis, Sophie, y Héctor.

¿Cómo nos movemos en ausencia de gravedad?
¿Dónde está el fotón?

10 comentarios:

DarkSapiens dijo...

Madre mía, se llega a sentir algo de pena por el pobre John McClaine leyendo esta entrada… xD

Toda una lección de biofísica. Magnífico trabajo, como siempre…

Saludos!

noalias dijo...

Cuando tira al malo desde el piso 32 y el malo muere, eso sí que es creible, no?

Wis_Alien dijo...

Noalias, no recuerdo esa escena, pero vamos que si cae un paisano desde el piso 32 lo más normal es que muera. xDD

Gracias DarkSapiens ;)

Darkrosalina dijo...

El bueno de McClane no es un hombre, es un Terminator con sentido del humor XD ¿Cómo se puede explicar que en la cuarta peli salte de un coche a toda pastilla y viva para contarlo?

Carlos Lobato dijo...

Muy buena la entrada chicos, una lección magistral de Física, Biología, Medicina, Anatomía, Cine... además es entretenida y muy curiosa. Genial como siempre! ;)

Wis_Alien dijo...

Gracias Carlos ;)

Darkrosalina, es que McClane es como un dios todopoderoso. xDD

14blogs.com dijo...

Os puede interesar http://www.adn.es/blog/premios-bitacoras/tecnologia/20081008/POS-0005-mejor-blog-cultural.html

Héctor dijo...

Gracias por la referencia. Vamos por lo visto en el lugar número 20 :)

Wis_Alien dijo...

Vamos bien. A ver si damos un acelerón final y ganamos. xDD

juan carlos dijo...

McClane es dios, ya deberíais saberlo. Pero si lo que hace en la primera ya te parece chungo, te pones la cuarta y te da un infartillo xD