Wanneer voetbalspelers botsen, kunnen hun hersenen heftig trillen, wat kan leiden tot hersenschuddingen en andere ernstige verwondingen. Een nieuwe studie van de Universiteit van Californië, Berkeley, heeft licht geworpen op de manier waarop deze botsingen de hersenen beïnvloeden, en de resultaten kunnen implicaties hebben voor het ontwerp van veiligere voetbalhelmen.

De studie, gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications , gebruikte een combinatie van experimentele gegevens en computermodellen om de effecten van helm-op-helm-botsingen op de hersenen te simuleren. De onderzoekers ontdekten dat de trillingen die door deze botsingen worden veroorzaakt ervoor kunnen zorgen dat de hersenen heen en weer wiebelen, en deze beweging kan hersencellen beschadigen en tot hersenschuddingen leiden.

De onderzoekers ontdekten ook dat de ernst van de hersenschade afhing van de locatie van de impact en de hoek van de botsing. Botsingen op de voorkant van het hoofd veroorzaakten eerder schade aan de frontale kwab, terwijl botsingen op de achterkant van het hoofd eerder schade aan het cerebellum veroorzaakten.

De bevindingen van het onderzoek kunnen helpen het ontwerp van voetbalhelmen te verbeteren door de hersengebieden te identificeren die het meest kwetsbaar zijn voor schade. Helmen zouden ontworpen kunnen worden om deze gebieden meer bescherming te bieden, en dit zou het risico op hersenschuddingen en andere ernstige verwondingen kunnen helpen verminderen.

Onderzoeksdetails

De onderzoekers gebruikten een combinatie van experimentele gegevens en computermodellen om de effecten van helm-op-helm-botsingen op de hersenen te simuleren.

Voor de experimentele gegevens gebruikten ze een hogesnelheidscamera om de beweging van het hoofd en de nek van een voetballer tijdens een botsing vast te leggen. Ze gebruikten ook een sensor om de versnelling van het hoofd van de speler te meten.

Voor de computermodellering gebruikten ze een eindige-elementenmodel van het menselijk hoofd om de effecten van de botsing te simuleren. Het model omvatte de schedel, de hersenen en het hersenvocht.

De onderzoekers ontdekten dat de trillingen veroorzaakt door de botsing ervoor zorgden dat de hersenen heen en weer wiebelden. Deze beweging was het meest uitgesproken op de plaats van de inslag, maar verspreidde zich ook naar andere delen van de hersenen.

De onderzoekers ontdekten ook dat de ernst van de hersenschade afhing van de locatie van de impact en de hoek van de botsing. Botsingen op de voorkant van het hoofd veroorzaakten eerder schade aan de frontale kwab, terwijl botsingen op de achterkant van het hoofd eerder schade aan het cerebellum veroorzaakten.

Implicaties voor het helmontwerp

De bevindingen van het onderzoek kunnen helpen het ontwerp van voetbalhelmen te verbeteren door de hersengebieden te identificeren die het meest kwetsbaar zijn voor schade. Helmen zouden ontworpen kunnen worden om meer bescherming te bieden aan deze gebieden, en dit zou het risico op hersenschuddingen en andere ernstige verwondingen kunnen helpen verminderen.

De onderzoekers suggereren dat helmen kunnen worden ontworpen met:

* Een dikkere schaal om meer impactenergie te absorberen.

* Een zachtere voering om de hersenen te verzachten.

* Een betere pasvorm om te voorkomen dat de helm op het hoofd beweegt.

De onderzoekers suggereren ook dat voetballers hun risico op hersenschudding kunnen verminderen door:

*Het dragen van een helm die goed past.

* Vermijden van botsingen tussen hoofden.

* Het hoofd omhoog houden tijdens het tackelen.

De bevindingen van het onderzoek zijn een belangrijke stap voorwaarts in het begrijpen hoe helm-op-helm-botsingen de hersenen beïnvloeden. Deze informatie kan helpen het ontwerp van voetbalhelmen te verbeteren en het risico op hersenschuddingen en andere ernstige verwondingen te verminderen.