Si está a punto de toparse con algo, su reflejo podría ser tensar su cuello y estabilizar su nuggin. Pero según una nueva investigación de la Universidad de Stanford, esa puede no ser la mejor manera de evitar una conmoción cerebral.los hallazgos sugieren que la posición de su cabeza es más importante que si está tensando el cuello.
Todo se reduce a cómo su cabeza acelera hacia atrás después del impacto, lo que algunos piensan que es el factor principal que controla el riesgo de conmoción cerebral. El trabajo fue publicado el 20 de agosto Transacciones IEEE en Ingeniería Biomédica .
"Nos pareció realmente interesante que su tejido blando - músculos, ligamentos y tendones - no está haciendo mucho para determinar cómo su cabeza está rotando inmediatamente después de un impacto", dijo Michael Fanton, autor principal del artículo y graduadoestudiante en el laboratorio de David Camarillo, profesor asistente de bioingeniería: "Mientras que incluso unos pocos grados de cambio en el ángulo de la cabeza y el cuello realmente pueden alterar la rotación de la cabeza y, por lo tanto, probablemente, el riesgo de conmoción cerebral".
Los investigadores hicieron su descubrimiento en un modelo de cabeza y cuello humanos, pero confirmaron lo que encontraron en un modelo similar de un pájaro carpintero, que puede soportar aceleraciones extremas al picotear agujeros. Resulta que también pueden estar protegidos en parte porel ángulo de su picoteo.
Una gran sorpresa
En un estudio previo dirigido por Calvin Kuo, coautor del nuevo artículo y graduado con su doctorado esta primavera, el grupo ató pesas en miniatura a las cabezas de las personas para inclinarlas hacia atrás. Luego monitorearon cómo se movía la cabeza despuéslos participantes relajaron o tensaron sus cuellos. A partir de esto, el grupo construyó un modelo de computadora simple que recreaba la forma en que la cabeza se inclina hacia adelante y hacia atrás.
Los investigadores realizaron simulaciones con este modelo que replicaba fuerzas de bajo impacto y encontraron que los músculos tensos del cuello reducían ligeramente la aceleración de la cabeza. Pero también extendieron esas simulaciones para incluir impactos de mayor fuerza, los tipos que podrían conducir a una conmoción cerebral, como quéalguien puede experimentar una caída de una bicicleta, con resultados muy diferentes. Cuando se observan impactos rápidos y duros, no parece importar si los músculos del cuello están tensos o relajados.
"Originalmente, pensamos que los músculos del cuello podrían afectar la aceleración de la cabeza y queríamos averiguar si eso ofrecía otra estrategia para reducir la lesión cerebral", dijo Fanton. "Fue sorprendente que en estos impactos de menor duración, los músculos del cuello seno haciendo mucho ".
La importancia del posicionamiento
Los investigadores también tenían curiosidad por saber si el posicionamiento de la cabeza y el cuello podría alterar la aceleración de adelante hacia atrás después de un golpe fuerte y rápido. Ejecutaron sus simulaciones con la cabeza posicionada en una amplia variedad de ángulos y descubrieron que pequeñas variaciones en la posición podrían significarla diferencia entre el riesgo de conmoción cerebral alto y bajo. Sus resultados mostraron que tanto el ángulo de la cabeza como el lugar donde se golpea afectan la rotación posterior de la cabeza.
Todo esto planteó la cuestión de cómo los pájaros carpinteros pueden soportar tantos golpes, que se cree que producen aceleraciones de frente 10 veces mayores que las que causan conmociones cerebrales graves en los atletas. Por lo tanto, los investigadores crearon un modelo simplificado de cabeza y cuello deun pájaro carpintero y lo ejecutó a través de las mismas pruebas de posicionamiento que habían realizado en las simulaciones humanas. Lo que descubrieron es que pequeños cambios en la posición podrían cambiar sustancialmente la aceleración de la cabeza que experimentó el pájaro. Cuando los investigadores alinearon su modelo de la misma manera en que se sostienen los pájaros carpinteros realesAl picotear, notaron una aceleración rotacional muy baja.
Sin embargo, el grupo advirtió que la posición sola probablemente no explica la capacidad del pájaro carpintero para resistir estas fuerzas. Los científicos han sugerido que el tamaño de sus cerebros y las características de su pico pueden ser factores atenuantes.
Centrarse en la prevención
Aunque el laboratorio de Camarillo y otros en el campo están descubriendo que los músculos y ligamentos del cuello podrían no evitar los tipos de movimientos de la cabeza que provocan conmociones cerebrales, la colocación del cuello no es una solución simple. Las posiciones que podrían prevenir las conmociones cerebrales podrían hacer que las personas sean más susceptiblesa otras lesiones, como la parálisis, y lo que protege a una persona podría aumentar el riesgo de lesiones de otra persona involucrada en el mismo impacto.
"Descubrir cuán sensible es la cabeza a los ligeros cambios de posicionamiento tiene implicaciones en el diseño de cascos y otros equipos de protección", dijo Camarillo. "Por ejemplo, ¿podría la máscara facial en el fútbol ofrecer un brazo de palanca que se sume a la rotación delcabeza y, por lo tanto, riesgo de conmoción cerebral. ¿Los cascos de bicicleta de montaña cuesta abajo protegen la barbilla a costa del cerebro? Esperamos utilizar este modelo que hemos desarrollado para determinar una mejor geometría de diseño de los cascos y, potencialmente, para brindar información sobre cómo prepararse para el impacto"
En última instancia, Camarillo espera que este tipo de trabajo de modelado pueda ayudar a desarrollar mejores formas de prevenir lesiones en la cabeza.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Stanford . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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