Practique deportes de contacto por cualquier período de tiempo y en un momento u otro probablemente le toquen la campana con un golpe fuerte en la cabeza por un golpe fuerte o una caída. Concienciación creciente de las repercusiones severas y permanentesde fuertes impactos en la cabeza conmociones cerebrales, lesiones cerebrales traumáticas leves, trastornos neurológicos han llevado a los científicos a centrarse en lo que sucede exactamente dentro de un cráneo durante un gran golpe.
Mehmet Kurt, un ingeniero mecánico del Instituto de Tecnología Stevens que estudia la biomecánica del cerebro y el cráneo en reposo y durante los movimientos rápidos de la cabeza, ahora ha realizado simulaciones de bioingeniería que rastrean cómo se comporta el cerebro al impactar, reconstruyendo las tensiones y tensiones inercialesque prevalecen dentro de un cerebro que ha sido golpeado fuertemente desde un lado.
"El cerebro no solo suena, sino que tiene un patrón distintivo de zumbido cuando se golpea la cabeza desde un costado y experimenta aceleración rotacional", dijo Kurt, cuyo trabajo puede no solo tener implicaciones para la evaluación de la lesión cerebral, sino también para el casco deportivofabricantes en busca de parámetros medibles que simplemente puedan distinguir 'conmoción cerebral' de 'no conmoción cerebral' para ayudar a la industria a establecer estándares de seguridad. El documento aparece en la edición del 30 de julio de Revisión física aplicada .
Al analizar una combinación de datos simulados y humanos del movimiento cerebral que han provocado conmociones cerebrales, Kurt y su grupo, incluido el estudiante graduado de Stevens Javid Abderezaei, revelan digitalmente que los impactos laterales en la cabeza conducen a aceleraciones rotacionales que hacen que las vibraciones mecánicas se concentrenen dos regiones cerebrales: el cuerpo colloso, el puente que une los hemisferios y la región periventricular, lóbulos de materia blanca en la raíz del cerebro que ayudan a acelerar la activación muscular.
Kurt y Abderezaei, con Kaveh Laksari de la Universidad de Arizona y Songbai Ji del Instituto Politécnico de Worcester, descubrieron que la geometría interna del cráneo y la naturaleza gelatinosa del cerebro hacen que estas dos regiones resuenen a ciertas frecuencias y reciban más energía mecánica en elforma de fuerzas de corte que el resto del cerebro. Más tensión de corte presumiblemente produce más daño a los tejidos y las células, particularmente desde el corte, los movimientos opuestos tienden a deformar el tejido cerebral más fácilmente que otros tejidos biológicos.
"Un golpe en la cabeza crea un movimiento no lineal en el cerebro", dijo Abderezaei. "Eso significa que pequeños aumentos en la amplitud pueden conducir a deformaciones inesperadamente grandes en ciertas estructuras".
Estas vibraciones no lineales no son sorprendentes en un órgano complejo que presenta una gama de densidades de tejido. Agregue los efectos de restricción de las membranas protectoras resistentes, particularmente el falx y el tentorio, que mantienen el cerebro en su lugar desde arriba y abajo, y ciertas regiones seguramente empeorarán en golpes laterales.
La identificación de las partes del cerebro que están en mayor riesgo en los impactos secundarios los convierte en objetivos principales para una mayor investigación en busca de ideas sobre las conmociones cerebrales y el comportamiento detallado del cerebro en las colisiones. Tal conocimiento no puede llegar pronto a más de 300,000 niños estadounidenses ylos adolescentes sufren conmociones cerebrales relacionadas con el deporte cada año.
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Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología Stevens . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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