Mecanismos para resistência a lesões por impacto Os pica-paus não resistem às consequências prejudiciais dos impactos na cabeça; eles os evitam. Eles bicam em velocidades de 5,6 a 7,5 m/s por 10–15 ms. O pico de força de impacto estimado que eles sustentam é inferior a 1.000 g, onde g é a aceleração gravitacional (g=9,81 m/s2). Ao medir as pressões intracranianas e as acelerações cranianas em pica-paus anestesiados, foi demonstrado que forças de impacto acima de 1.250 g (12,2 kPa) resultaram em ferimentos significativos na cabeça, enquanto forças de até 1.000 g (9,8 kPa) não.
Com forças de impacto muito elevadas, ocorre um estado transitório de “concussão”, no qual o cérebro é pressionado contra o crânio (deformação cerebral), ocorre um curto período de apagão e o pica-pau perde o controle. A capacidade dos pica-paus de bicarem repetidamente por longos períodos sem sofrer ferimentos requer uma recuperação rápida dessas consequências do impacto.
As três características da anatomia e do comportamento do pica-pau responsáveis por prevenir (ou minimizar) o traumatismo cranioencefálico são a rigidez do crânio, a massa cerebral reduzida e a ação de recuo rápido do aparelho hióide (Fig. 1). O crânio é rígido para minimizar as forças transmitidas ao cérebro (redução da tensão). Grande parte da energia do impacto é absorvida pelo crânio, que se deforma elasticamente. O crânio é reforçado por uma malha de trabéculas ósseas cruzadas, particularmente bem desenvolvida na parte posterior do crânio, atrás do cérebro (fig. 1). A massa cerebral dos pica-paus é reduzida em relação à massa corporal, reduzindo a força inercial durante o impacto. A parte posterior do crânio é côncava, deixando espaço suficiente para que o pequeno cerebelo seja retirado de um caminho de impacto direto entre a ponta do bico e o crânio. Finalmente, o aparelho hióide do pica-pau funciona como um capacete embutido, com a parte anterior da língua enrolada no crânio como um amortecedor. A ação de absorção de choque do aparelho hióide também está associada ao rápido recuo do bico ao final do impacto. Esta ação fornece uma força contrária que reverte rapidamente a aceleração da cabeça e do cérebro, impulsionando-os para a frente pouco antes do impacto forçar a cabeça para trás.
A principal função do hióide é segurar a língua no bico, mas, agindo como um capacete, é efetivamente um amortecedor (Fig. 2). À medida que a ponta do bico atinge a madeira com uma força de até 1.250 g (12,2 kPa), ela para repentinamente, mas a cabeça continua avançando. Esse movimento comprime o aparelho hióide e o ar do seio nasal, o que fornece o mecanismo de amortecimento contra o impacto. A extremidade anterior do aparelho hióide flexível se estende para a frente logo acima da placa óssea da mandíbula superior, fornecendo a primeira barreira para o cérebro quando o bico para repentinamente. O aparelho hióide continua como finas hastes ósseas que ficam contra o interior do crânio, alcançando até a parte posterior do crânio. Essas hastes ficam envoltas na língua, que, por sua vez, preenche a mandíbula superior até a ponta do bico. Não é apenas o hióide em si, mas o ar que o rodeia e a língua que proporciona o “efeito hidráulico” necessário para prevenir lesões na cabeça. No final do impacto (10–15 ms), as forças elásticas do bico e a ação de recuo do aparelho hióide impulsionam o bico para frente novamente enquanto a cabeça é colocada de volta no lugar (Fig. 2).
Essas três adaptações especiais dos pica-paus permitem-lhes bicar em alta velocidade para localizar alimentos em madeira podre sem danificar o cérebro; no entanto, eles não protegem contra ferimentos causados por colisões com objetos duros, como fios telefônicos e janelas de vidro laminado, que muitas vezes são fatais.
