20 de enero de 2021

¿Qué le sucede al cerebro cuando sufre un impacto?

¿Qué le sucede al cerebro cuando sufre un impacto?
Daños en el cerebro. - GETTY IMAGES/ISTOCKPHOTO / WILDPIXEL - ARCHIVO

MADRID, 20 Ene. (EUROPA PRESS) -

Científicos de la Universidad de Villanova, en Estados Unidos, han realizado un estudio con huevos para determinar qué sucede al cerebro cuando sufre un impacto y han comprobado que la desaceleración rotacional provoca una tremenda deformación de la yema de huevo, según publican en la revista 'Physics of Fluids'.

El cerebro consiste en una materia blanda bañada en líquido cefalorraquídeo (LCR) acuoso dentro de un cráneo duro. Un impacto en el cráneo duro se transmite a través de la fina capa de LCR dentro del espacio subaracnoideo a la materia blanda del cerebro.

Los coautores Ji Lang y Rungun Nathan, del laboratorio de Qianhong Wu, describen el estudio de otro sistema con las mismas características, un huevo, para buscar respuestas. Un huevo se parece al cerebro, porque su yema blanda se baña con una clara de huevo líquida dentro de una cáscara dura.

Teniendo en cuenta que en la mayoría de las lesiones cerebrales por conmoción cerebral, el cráneo no se rompe, Wu quería averiguar si era posible romper o deformar la yema de huevo sin romper la cáscara del huevo.

Los investigadores hicieron un experimento simple usando un batidor de huevos, desde el cual pudieron ver que la fuerza de rotación puede romper fácilmente la yema de huevo y hacer que se mezcle con la clara de huevo.

En términos de conceptos básicos detrás de este trabajo, una cápsula blanda --materia blanda unida a la membrana-- se baña en un líquido contenedor. La cápsula tiene una membrana impermeable, que separa el líquido del interior de la cápsula del exterior".

Se pueden imponer dos tipos de impactos sobre el contenedor exterior: un impacto de traslación es aquel que golpea el contenedor directamente, mientras que un impacto de rotación ocurre cuando el contenedor exterior se acelera o desacelera girando. Este último surge de forma natural en los deportes cuando los cascos no son redondos.

Los investigadores descubrieron algo bastante contradictorio y muy sorprendente. El impacto de traslación directo no causa la deformación del huevo, mientras que la desaceleración rotacional causa una tremenda deformación de la yema. Este hallazgo arroja luz sobre el movimiento y la deformación de nuestro cerebro cuando la cabeza está expuesta a impactos externos repentinos.

"Sospechamos que el impacto rotacional, especialmente el rotacional deceleración, es más dañino para la materia cerebral --señala Wu--. La gran deformación de la materia cerebral durante este proceso induce el estiramiento de las neuronas y causa el daño".

Este hallazgo explica por qué es muy probable que los boxeadores se desmayen si reciben un golpe en la barbilla. "Considerando que la barbilla es el punto más alejado del cuello, golpear la barbilla podría causar la mayor aceleración / desaceleración rotacional de la cabeza", explica.

Cuando se trata de conmociones cerebrales, que son un problema grave para la salud pública, "no está claro cómo se lesiona el cerebro y cómo evitarlas", dice Wu.

"El pensamiento crítico, junto con experimentos simples dentro de la cocina, condujeron a una serie de estudios sistemáticos para examinar los mecanismos que causan la deformación de la yema de huevo --explica Wu--. Esperamos aplicar las lecciones aprendidas al estudio de la biomecánica del cerebro, así como otros procesos físicos que involucran cápsulas blandas en un ambiente líquido, como los glóbulos rojos".

Como primer estudio de este tipo, este trabajo proporciona una nueva perspectiva para comprender la respuesta de un objeto blando unido a una membrana a los impactos externos repentinos.