Kako utjecaj na glavu može oštetiti mozak - i dovesti do potresa mozga

Rastuća svijest o ozbiljnim i trajnim utjecajima snažnih udaraca u glavu, poput potresa mozga, traumatične ozljede mozga (TBI) i neuroloških poremećaja, navela je istraživače da se usredotoče na ono što se točno događa u lubanji tijekom velikog udara.

Mehmet Kurt, dr. Sc., Inženjer strojarstva s Tehnološkog instituta Stevens koji proučava biomehaniku mozga i lubanje u stanju mirovanja i tijekom brzih pokreta glava, sada je bioinženjerskim simulacijama koje prate kako se mozak ponaša pri udarcu, rekonstruirajući inercijalnu stresovi i naprezanja koji prevladavaju u mozgu koji je upravo jako pogođen sa strane.

"Mozak ne samo da zvoni, već ima i poseban obrazac zvona kada se glava udari sa strane i doživi rotacijsko ubrzanje", rekao je Kurt.

Nova otkrića mogu imati implikacije ne samo na procjenu ozljeda mozga, već i na proizvođače sportskih kaciga u potrazi za mjerenjima koja jednostavno mogu razlikovati "potres mozga" od "nema potres mozga" kako bi pomogli industriji da postavi sigurnosne standarde.

Za istraživanje je istraživački tim analizirao simulirane i ljudske podatke o pokretima mozga koji su doveli do potresa mozga.

Tim je otkrio da bočni udari u glavu dovode do rotacijskih ubrzanja koja uzrokuju koncentraciju mehaničkih vibracija u dva područja mozga: žuljevito tijelo, most koji povezuje hemisfere i periventrikularno područje, režnjevi bijele tvari u korijenu mozga koji pomažu u brzini aktivacija mišića.

Istraživači su otkrili da unutarnja geometrija lubanje i želatinozna priroda mozga uzrokuju da ove dvije regije rezoniraju na određenim frekvencijama i primaju više energije u obliku sila smicanja ili suprotstavljenih pokreta od ostatka mozga.

Čini se da više smičućeg soja donosi više oštećenja tkiva i stanica, posebno jer smicanje nastoji deformirati moždano tkivo brže od ostalih bioloških tkiva.

"Udar u glavu stvara nelinearno kretanje u mozgu", rekao je diplomirani student Stevensa Javid Abderezaei. "To znači da mali porast amplitude može dovesti do neočekivano velikih deformacija u određenim strukturama."

Te nelinearne vibracije ne iznenađuju u složenom organu koji ima niz gustoća tkiva. Dodajte i sputavajuće učinke žilavih zaštitnih membrana koje drže mozak na mjestu i odozgo i odozdo, a određena područja će se sigurno pogoršati u bočnim udarcima.

Prepoznavanje dijelova mozga koji su najranjiviji u bočnim udarcima čine ih glavnim metama za daljnje istraživanje.

Nalazi, objavljeni u časopisu Primijenjen fizički pregled, imaju snažne implikacije jer više od 300 000 američke djece i tinejdžera svake godine trpi potres mozga vezan za sport.

Izvor: Stevens Institute of Technology