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¿Cómo prevenir las conmociones cerebrales en el fútbol? mejores cascos

por Redacción BL
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El estudiante de ingeniería biomédica de la UC, Christopher Boles, usa un martillo modal para golpear una cabeza ficticia que contiene acelerómetros. Al comparar la fuerza que registra el maniquí con y sin casco, los investigadores pueden ver qué cascos brindan una mejor protección contra posibles conmociones cerebrales. Crédito: Andrew Higley

Los cascos de fútbol fabricados por cuatro fabricantes líderes mostraron vulnerabilidades en las pruebas diseñadas para comprender mejor las conmociones cerebrales de los jugadores, según un nuevo estudio.

Los ingenieros de la Universidad de Cincinnati sometieron cascos de fútbol americano populares fabricados por marcas líderes a pruebas de impacto y descubrieron que ningún diseño único demostró una reducción superior de la incidencia potencial de conmoción cerebral o una absorción de energía constante en cada parte del casco.

Las conmociones cerebrales causadas por el fútbol son un problema de salud en todos los grupos de edad, desde los deportes juveniles hasta las ligas profesionales.

La NFL vio un aumento dramático en las conmociones cerebrales durante la temporada 2022. Las conmociones cerebrales aumentaron un 18% con respecto a la temporada anterior, incluidos jugadores de alto perfil como el receptor abierto de los Cincinnati Bengals, Tee Higgins.

«No estamos tratando de que los niños dejen de jugar al fútbol», dijo Eric Nauman, profesor de ingeniería biomédica en la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la UC. «Solo queremos que puedan jugar sin sufrir consecuencias a largo plazo».

El estudio fue publicado en el Revista de Ingeniería Biomecánica.

El estudio fue dirigido por los ex alumnos de Nauman, Kevin McIver y Patrick Lee, junto con Sean Bucherl de la UC.

Los investigadores probaron tres cascos de cada uno de los nueve modelos fabricados por cuatro empresas.







Los estudiantes de ingeniería biomédica de la UC usan un martillo modal para golpear una cabeza ficticia que contiene acelerómetros. Al comparar la fuerza que registra el maniquí con y sin casco, los investigadores pueden ver qué cascos brindan una mejor protección contra posibles conmociones cerebrales. Crédito: Andrew Higley

«Se nos ocurrió una prueba por nuestra cuenta basada en algunos proyectos militares que hemos realizado», dijo Nauman. «Podemos cuantificar exactamente cuánto del impacto es atenuado por el casco».

Midieron la masa de cada casco, una consideración importante para determinar cuánta fuerza se aplica durante un placaje duro o un impacto contra el suelo.

Cada casco se ajustó según las instrucciones del fabricante en un maniquí similar al que se usa en las pruebas de choque de automóviles. El maniquí contiene sensores llamados acelerómetros que miden qué tan rápido se mueve la cabeza en el momento del impacto.

Usando un instrumento llamado martillo modal que contiene sensores sofisticados para medir la fuerza aplicada con precisión, los investigadores dieron 20 golpes a mano en siete puntos de impacto alrededor de la cabeza desnuda del maniquí y su cabeza mientras usaba cada uno de los 27 cascos.

Al medir la fuerza aplicada al maniquí con y sin los cascos, los investigadores pudieron identificar las fortalezas de cada diseño de casco en cada punto de impacto. Las cuatro marcas obtuvieron la puntuación más alta en la minimización del impacto en al menos uno de los puntos de impacto medidos.

¿Cómo prevenir las conmociones cerebrales en el fútbol?  mejores cascos

El estudiante de ingeniería biomédica de la UC, Shengming Hu, usa un martillo modal para golpear una cabeza ficticia que contiene acelerómetros. Al comparar la fuerza que registra el maniquí con y sin casco, los investigadores pueden ver qué cascos brindan una mejor protección contra posibles conmociones cerebrales. Crédito: Andrew Higley

Los cascos pudieron mitigar entre el 52 % y el 83 % de la aceleración traslacional, o cambio de velocidad, que los investigadores midieron en los golpes de martillo. A la parte trasera de los cascos le fue peor en las pruebas, reduciendo menos de la mitad de la aceleración rotacional de los golpes de martillo.

«Ninguno de los cascos era uniformemente bueno o uniformemente malo, excepto en la parte posterior del casco donde todos eran uniformemente malos», dijo Nauman. «No esperábamos que los cascos fueran tan malos en ese lugar».

Varios jugadores conocidos de la NFL, incluido el mariscal de campo de los Miami Dolphins, Tua Tagovailoa, sufrieron conmociones cerebrales cuando la parte posterior de la cabeza golpeó el césped.

Los investigadores notaron que las pruebas de laboratorio por sí solas son insuficientes para determinar qué nivel de mitigación brinda la mejor protección para atletas en particular. Sugirieron que el seguimiento del impacto en el campo en combinación con las pruebas de laboratorio podría ser más útil en futuras evaluaciones.

Una vez que los rangos de fuerza se caractericen mejor, la carcasa y el acolchado se pueden diseñar para maximizar la absorción de energía y reducir la mayoría de los movimientos de cabeza repentinos o sin restricciones, dijeron los investigadores.

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    Crédito: Andrew Higley

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    Los estudiantes golpearon los cascos en diferentes puntos para determinar cuánta fuerza mitigaron. Crédito: Andrew Higley

Nauman dijo que el acolchado del casco que proporciona una mayor absorción de los impactos podría ofrecer una mejor protección contra las conmociones cerebrales que un tipo más rígido. Asimismo, dijo que algunos de los cascos más flexibles mejoraron la absorción de energía de los golpes repetitivos típicos del fútbol.

«Hay muchas maneras de arreglarlo», dijo Nauman. «Los cascos generalmente están diseñados para soportar el máximo impacto posible. Pero ese es un tipo de golpe del percentil 99. Si puede diseñar un casco para proteger a los jugadores de los golpes más pequeños y típicos, eso sería ideal».

Nauman dijo que incluso los cambios de diseño más modestos podrían tener grandes beneficios para los jugadores.

«No me importa tanto la NFL. Nuestra audiencia es en su mayoría estudiantes de secundaria o menos, el 98 por ciento de los jugadores que no juegan después de la secundaria», dijo Nauman. «Si podemos mantenerlos más seguros durante la escuela secundaria, sería genial».

Más información:
Kevin McIver et al, Consideraciones de diseño para la atenuación de las aceleraciones de traslación y rotación en cascos de fútbol americano, Revista de Ingeniería Biomecánica (2023). DOI: 10.1115/1.4056653

Proporcionado por la Universidad de Cincinnati


Citación: ¿Cómo prevenir las conmociones cerebrales en el fútbol? Mejores cascos (2023, 6 de marzo) recuperado el 7 de marzo de 2023 de https://medicalxpress.com/news/2023-03-concussions-football-helmets.html

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