Як виникає струс мозку?


Опубликованно 12.04.2018 06:20

Як виникає струс мозку?

Відомо, що від сильного удару по голові трапляється струс мозку. Вважається, що безпосередня причина струсу – зіткнення самого мозку з черепом, і це здається цілком очевидною.

Але насправді струс можна отримати не тільки при прямому зіткненні з якимось предметом, але і, наприклад, при сильному і різкому повороті голови. При цьому основні пошкодження мозок отримує від розтягування і стиснення тканин при коливаннях з різною частотою.

Щоб детально зрозуміти механізм струсу, Девід Камарілло (David Camarillo) зі Стенфорда і його колеги з інших наукових центрів забезпечили кілька десятків гравців в американський футбол акселерометрами і гироскопами, які кріпилися до капам – спеціальним пристосуванням з гнучкої пластмаси, що надіваються на зуби, щоб захистити їх від спортивних травм.

Гравці в грі постійно стикаються один з одним, і таких зіткнень вдалося записати 189 (з яких два закінчилися справжнім струсом мозку). Інформацію, яку вдалося зібрати з акселерометрів і гіроскопів, проаналізували разом з даними про стан пошкоджених мозкових тканин, зібраних переважно у небіжчиків.

У статті вчених в Physical Review Letters говориться, що кожен сильний удар по голові змушує мозок вібрувати з різними частотами. Інженери розклали складні коливання частот, і виявилося, що сильніше всього мозок коливається з частотою близько 30 Герц – як струни за другий-третій клавішами фортепіано. В цілому ж на коливання з частотою нижче 33 Герц витрачається близько 75% енергії удару. Енергія удару поглинається такими микродвижениями, які тривають лише частки секунди.

Однак чим сильніший удар, тим більше різних коливальних частот виникає в мозку, і пошкодження виникають як раз тому, що мозкові зони, які знаходяться поруч, вібрують з різними частотами. Наприклад, якщо удар виявився досить сильним, щоб людина втратила свідомість, мозолисте тіло в його мозку буде трястися більш частою тремтінням, ніж те, що навколо нього. Хоча розтягування і стиснення мозкових тканин, трясущихся не в унісон, тривають дуже і дуже недовго, цього достатньо, щоб завдати мозку неприємності.

Деякі фахівці вважають, що одних лише даних від фізичних датчиків, встановлених на спортивному спорядженні, тут недостатньо, і що добре б поставити схожий експеримент в лабораторії: людина отримує помірний удар по голові (зрозуміло, з власної згоди), а за його мозком в цей момент спостерігають за допомогою томографії. Тоді, маючи на руках томографічні знімки, можна буде в точності зрозуміти, що відбувається з мозком безпосередньо в момент травми.

Але, так чи інакше, отримані результати вже зараз можна було б враховувати, конструюючи різноманітні засоби індивідуального захисту: наприклад, знаючи, як вібрації поширюються по мозку, можна спорудити такий шолом, який не дозволяв би найбільш небезпечним коливань проникати в найбільш чутливі мозкові зони.



Категория: Здоровье