Colisões entre capacetes:os cientistas modelam como as vibrações das batidas de futebol balançam o cérebro

Quando jogadores de futebol colidem, seus cérebros podem sofrer tremores violentos que podem causar concussões e outros ferimentos graves. Um novo estudo da Universidade da Califórnia, Berkeley, esclareceu como essas colisões afetam o cérebro, e os resultados podem ter implicações no design de capacetes de futebol mais seguros.

O estudo, publicado na revista Nature Communications , usaram uma combinação de dados experimentais e modelagem computacional para simular os efeitos de colisões entre capacetes no cérebro. Os pesquisadores descobriram que as vibrações causadas por essas colisões podem fazer com que o cérebro oscile para frente e para trás, e esse movimento pode danificar as células cerebrais e causar concussões.

Os pesquisadores também descobriram que a gravidade do dano cerebral dependia do local do impacto e do ângulo da colisão. Os impactos na parte frontal da cabeça tinham maior probabilidade de causar danos ao lobo frontal, enquanto os impactos na parte de trás da cabeça tinham maior probabilidade de causar danos ao cerebelo.

As descobertas do estudo podem ajudar a melhorar o design dos capacetes de futebol, identificando as áreas do cérebro mais vulneráveis ​​a danos. Os capacetes poderiam ser concebidos para proporcionar mais protecção a estas áreas, o que poderia ajudar a reduzir o risco de concussões e outros ferimentos graves.

Detalhes do estudo

Os pesquisadores usaram uma combinação de dados experimentais e modelagem computacional para simular os efeitos das colisões entre capacetes no cérebro.

Para os dados experimentais, eles usaram uma câmera de alta velocidade para registrar o movimento da cabeça e do pescoço de um jogador de futebol durante uma colisão. Eles também usaram um sensor para medir a aceleração da cabeça do jogador.

Para a modelagem computacional, eles usaram um modelo de elementos finitos da cabeça humana para simular os efeitos da colisão. O modelo incluía o crânio, o cérebro e o líquido cefalorraquidiano.

Os pesquisadores descobriram que as vibrações causadas pela colisão fizeram o cérebro oscilar para frente e para trás. Este movimento foi mais pronunciado no local do impacto, mas também se propagou para outras partes do cérebro.

Os pesquisadores também descobriram que a gravidade do dano cerebral dependia do local do impacto e do ângulo da colisão. Os impactos na parte frontal da cabeça tinham maior probabilidade de causar danos ao lobo frontal, enquanto os impactos na parte de trás da cabeça tinham maior probabilidade de causar danos ao cerebelo.

Implicações para o design do capacete

As descobertas do estudo podem ajudar a melhorar o design dos capacetes de futebol, identificando as áreas do cérebro mais vulneráveis ​​a danos. Os capacetes poderiam ser concebidos para proporcionar mais protecção a estas áreas, o que poderia ajudar a reduzir o risco de concussões e outros ferimentos graves.

Os pesquisadores sugerem que os capacetes poderiam ser projetados com:

* Uma casca mais espessa para absorver mais energia de impacto.
* Um forro mais macio para amortecer o cérebro.
* Um melhor ajuste para evitar que o capacete se mova na cabeça.

Os pesquisadores também sugerem que os jogadores de futebol podem reduzir o risco de concussões:

* Usar um capacete que se ajuste adequadamente.
* Evitando colisões frente a frente.
* Manter a cabeça erguida ao atacar.

As descobertas do estudo são um avanço significativo na compreensão de como as colisões entre capacetes afetam o cérebro. Esta informação poderia ajudar a melhorar o design dos capacetes de futebol e reduzir o risco de concussões e outras lesões graves.