Συγκρούσεις κράνους προς-ελλιπές:Οι επιστήμονες μοντελοποιούν πώς οι δονήσεις από το ποδόσφαιρο χτυπούν τον εγκέφαλο
Όταν οι ποδοσφαιριστές συγκρούονται, οι εγκέφαλοί τους μπορούν να βιώσουν βίαιη ανακίνηση που μπορεί να οδηγήσει σε εγκεφαλικά επεισόδια και άλλους σοβαρούς τραυματισμούς. Μια νέα μελέτη από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, Berkeley, έχει ρίξει φως στο πώς αυτές οι συγκρούσεις επηρεάζουν τον εγκέφαλο και τα αποτελέσματα θα μπορούσαν να έχουν συνέπειες για το σχεδιασμό ασφαλέστερων ποδοσφαιριστών.
Η μελέτη, η οποία δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Communications , χρησιμοποίησε ένα συνδυασμό πειραματικών δεδομένων και μοντελοποίησης υπολογιστών για να προσομοιώσει τις επιδράσεις των συγκρούσεων κράνους προς την ελλιπή στον εγκέφαλο. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι δονήσεις που προκλήθηκαν από αυτές τις συγκρούσεις μπορούν να προκαλέσουν τον εγκέφαλο να ταλαντεύεται εμπρός και πίσω και αυτή η κίνηση μπορεί να βλάψει τα εγκεφαλικά κύτταρα και να οδηγήσει σε εγκεφαλικά επεισόδια.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης ότι η σοβαρότητα της εγκεφαλικής βλάβης εξαρτιόταν από τη θέση του αντίκτυπου και της γωνίας της σύγκρουσης. Οι επιπτώσεις στο μπροστινό μέρος του κεφαλιού ήταν πιο πιθανό να προκαλέσουν βλάβη στον μετωπιαίο λοβό, ενώ οι επιπτώσεις στο πίσω μέρος του κεφαλιού ήταν πιο πιθανό να προκαλέσουν βλάβη στην παρεγκεφαλίδα.
Τα ευρήματα της μελέτης θα μπορούσαν να βοηθήσουν στη βελτίωση του σχεδιασμού των ποδοσφαιριστών, εντοπίζοντας τις περιοχές του εγκεφάλου που είναι πιο ευάλωτες σε ζημιές. Τα κράνη θα μπορούσαν να σχεδιαστούν για να παρέχουν μεγαλύτερη προστασία σε αυτές τις περιοχές και αυτό θα μπορούσε να βοηθήσει στη μείωση του κινδύνου διάσεισης και άλλων σοβαρών τραυματισμών.
Λεπτομέρειες μελέτης
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα συνδυασμό πειραματικών δεδομένων και μοντελοποίησης υπολογιστών για να προσομοιώσουν τις επιπτώσεις των συγκρούσεων κράνους-ελλιθμού στον εγκέφαλο.
Για τα πειραματικά δεδομένα, χρησιμοποίησαν μια κάμερα υψηλής ταχύτητας για να καταγράψουν την κίνηση του κεφαλιού και του λαιμού ενός ποδοσφαιριστή κατά τη διάρκεια μιας σύγκρουσης. Χρησιμοποίησαν επίσης έναν αισθητήρα για να μετρήσουν την επιτάχυνση του κεφαλιού του παίκτη.
Για τη μοντελοποίηση του υπολογιστή, χρησιμοποίησαν ένα μοντέλο πεπερασμένων στοιχείων του ανθρώπινου κεφαλιού για να προσομοιώσουν τα αποτελέσματα της σύγκρουσης. Το μοντέλο περιελάμβανε το κρανίο, τον εγκέφαλο και το εγκεφαλονωτιαίο υγρό.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι δονήσεις που προκλήθηκαν από τη σύγκρουση προκάλεσαν τον εγκέφαλο να ταλαντεύεται εμπρός και πίσω. Αυτή η κίνηση ήταν πιο έντονη στο χώρο πρόσκρουσης, αλλά επίσης διαδόθηκε σε άλλα μέρη του εγκεφάλου.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης ότι η σοβαρότητα της εγκεφαλικής βλάβης εξαρτιόταν από τη θέση του αντίκτυπου και της γωνίας της σύγκρουσης. Οι επιπτώσεις στο μπροστινό μέρος του κεφαλιού ήταν πιο πιθανό να προκαλέσουν βλάβη στον μετωπιαίο λοβό, ενώ οι επιπτώσεις στο πίσω μέρος του κεφαλιού ήταν πιο πιθανό να προκαλέσουν βλάβη στην παρεγκεφαλίδα.
Συνέπειες για το σχεδιασμό κράνους
Τα ευρήματα της μελέτης θα μπορούσαν να βοηθήσουν στη βελτίωση του σχεδιασμού των ποδοσφαιριστών, εντοπίζοντας τις περιοχές του εγκεφάλου που είναι πιο ευάλωτες σε ζημιές. Τα κράνη θα μπορούσαν να σχεδιαστούν για να παρέχουν μεγαλύτερη προστασία σε αυτές τις περιοχές και αυτό θα μπορούσε να βοηθήσει στη μείωση του κινδύνου διάσεισης και άλλων σοβαρών τραυματισμών.
Οι ερευνητές υποδεικνύουν ότι τα κράνη θα μπορούσαν να σχεδιαστούν με:
* Ένα παχύτερο κέλυφος για να απορροφήσει περισσότερη ενέργεια κρούσης.
* Μια μαλακότερη επένδυση για να μαξιλάρι ο εγκέφαλος.
* Καλύτερη προσαρμογή για να αποτρέψετε το κράνος να μετακινηθεί στο κεφάλι.
Οι ερευνητές υποδεικνύουν επίσης ότι οι ποδοσφαιριστές θα μπορούσαν να μειώσουν τον κίνδυνο διάσεισης από:
* Φορώντας κράνος που ταιριάζει σωστά.
* Αποφεύγοντας συγκρούσεις από το κεφάλι προς το κεφάλι.
* Κρατώντας το κεφάλι τους όταν αντιμετωπίζετε.
Τα ευρήματα της μελέτης αποτελούν ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός στην κατανόηση του τρόπου με τον οποίο οι συγκρούσεις κράνους-ελλιθμού επηρεάζουν τον εγκέφαλο. Αυτές οι πληροφορίες θα μπορούσαν να βοηθήσουν στη βελτίωση του σχεδιασμού των ποδοσφαιρικών κράνων και στη μείωση του κινδύνου διάσεισης και άλλων σοβαρών τραυματισμών.
