La próxima vez que juegues Angry Birds, considera esto: el mismo tipo de sensores que capturan los movimientos en tu teléfono también juegan un papel en la investigación biomédica para hacer que los deportes sean más seguros para los niños.
Durante los últimos tres años, investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford y del Hospital de Niños Lucile Packard de Stanford han estado utilizando estos sensores de nuevas maneras para comprender y medir lo que sucede cuando los atletas experimentan colisiones que provocan lesiones cerebrales.
Si bien los medios de comunicación han prestado mucha atención a las conmociones cerebrales en jugadores adultos de la Liga Nacional de Fútbol Americano (NFL), los niños, tanto varones como mujeres, también se ven ampliamente afectados por lesiones más leves y repetitivas. En términos de cifras, millones de niños en todo el país practican deportes recreativos, en comparación con solo un par de miles de jugadores en la NFL. Muchos atletas jóvenes ahora juegan con más intensidad y velocidad, con frecuentes contactos incidentales en diversos deportes, como el baloncesto, el fútbol y el lacrosse.
“El problema de las conmociones cerebrales es más generalizado de lo que pensábamos”, afirma el Dr. Paul Fisher, jefe de neurología infantil. “Ahora definimos las conmociones cerebrales de forma más amplia como un golpe en la cabeza con algún efecto neurológico, como dolor de cabeza, mareos o náuseas, no solo pérdida de consciencia”.
Ava James, de 13 años, acudió recientemente a la clínica Fisher tras sufrir náuseas, mareos y dolores de cabeza tras un golpe en la cabeza durante un entrenamiento de fútbol. Forma parte de una tendencia creciente: aproximadamente medio millón de niños en todo el país acuden a urgencias cada año por conmociones cerebrales relacionadas con el deporte. Muchos otros no acuden a urgencias y no reportan los síntomas que presentan. La tasa de conmociones cerebrales en niñas ha aumentado un 21 % anual en los últimos 11 años, un aumento mayor que la tasa de conmociones cerebrales en niños, que es del 14 % anual.
La ciencia de los impactos
Aunque las conmociones cerebrales son una preocupación creciente, se sabe muy poco sobre cómo los diferentes tipos de impacto causan lesiones cerebrales. Cuando los jugadores reciben un golpe fuerte, las lesiones y sus efectos a veces no se sienten ni se ven inmediatamente después. Con diferentes síntomas en cada persona, las conmociones cerebrales son difíciles de diagnosticar, a menudo indetectables en tomografías computarizadas y que dependen en gran medida de los informes de los propios jugadores, siempre que sean honestos.
Para predecir y prevenir las conmociones cerebrales, el investigador de Stanford David Camarillo, PhD, profesor adjunto de bioingeniería, está desarrollando un enfoque innovador que puede cambiar las reglas del juego en la investigación de las conmociones cerebrales deportivas.
Utilizando acelerómetros y giroscopios, los mismos tipos de sensores que se encuentran en los teléfonos inteligentes, el laboratorio de Camarillo recopila datos sobre traumatismos cerebrales en el momento en que ocurren. Gracias a una destacada colaboración con Stanford Athletics, la mayoría de los jugadores del equipo de fútbol americano de Stanford usan protectores bucales equipados con sensores que registran y miden la física de cada golpe en la cabeza durante los entrenamientos y partidos. Además, mediante cámaras de ultraalta definición y cámara lenta, Camarillo y su equipo también observan y graban de cerca las colisiones, obteniendo imágenes que muestran, con precisión de cada doloroso milisegundo, cómo el impacto de un golpe repercute en los cuerpos de los jugadores.
“Esta historia aún está en sus primeras etapas”, dice Camarillo, “pero ya hemos visto algunos datos sorprendentes”.
Como referencia, 1 G es la medida estándar para la aceleración lineal de la gravedad. En un accidente automovilístico, la aceleración puede alcanzar 50 o 100 G. En algunos de los golpes más fuertes en el fútbol americano, Camarillo y su equipo han observado una aceleración lineal de hasta 150 G. Esto ni siquiera considera la aceleración angular, la rotación de la cabeza y el cuello de un jugador después de un golpe. El estudio de Stanford es uno de los primeros en medir la aceleración angular como un factor importante que también puede contribuir a las lesiones cerebrales.
Además, incidentes que antes se contabilizaban como un solo golpe son en realidad dos colisiones sucesivas. Un jugador experimenta un impacto inicial durante una entrada, pero el cerebro sufre un nuevo traumatismo al impactar la cabeza contra el suelo, lo que resulta en un doble golpe que genera más de una conmoción cerebral.
Al tomar medidas tanto en eventos sin lesiones como en eventos con lesiones, Camarillo busca delimitar y definir los umbrales de lesión. "Nuestro objetivo final", afirma, "es descubrir el mecanismo de la conmoción cerebral para poder desarrollar mejores medidas preventivas, especialmente para atletas jóvenes que podrían estar en riesgo de daño cerebral y deterioro del desarrollo cognitivo".
Aunque la investigación podría tardar cinco o diez años más, los datos recopilados de las jugadoras de fútbol americano de Stanford también podrían ayudar a determinar las "dosis" de impacto que experimentan los niños y adolescentes en las actividades recreativas. Gracias a una subvención de la Fundación David y Lucile Packard, el proyecto se está ampliando para incluir pruebas de otros tipos de sensores de cabeza portátiles que podrían utilizarse más ampliamente en el deporte femenino, donde no se requiere el uso de protectores bucales. Esta investigación básica y los estudios piloto con jugadoras de lacrosse y fútbol americano de Stanford podrían ayudar a los investigadores a comprender mejor los diferentes efectos de las lesiones en la cabeza en el deporte femenino.
El Dr. Gerald Grant, FACS, profesor asociado de neurocirugía, es un recién llegado al Hospital Infantil Lucile Packard de Stanford, pero rápidamente aprovechó la oportunidad de impulsar la investigación sobre la conmoción cerebral deportiva. Veterano de la Fuerza Aérea de los EE. UU. y neurocirujano pediátrico, Grant ha tratado a pacientes que abarcan desde soldados con lesiones por conmoción cerebral por explosión en Irak hasta un número cada vez mayor de niñas con conmociones cerebrales por jugar al fútbol en la clínica.
Grant señala que cada vez más investigaciones demuestran que las lesiones en la cabeza pueden tener un efecto acumulativo. "No se trata solo de un golpe fuerte", afirma, "sino de una serie de golpes repetitivos y leves que, con el tiempo, pueden causar daños significativos".
“Considerando que el jugador de fútbol universitario promedio cabecea el balón cientos o miles de veces por temporada, debemos comprender mejor estos problemas y hablar abiertamente sobre ellos”, añade Grant. Desde su llegada a Stanford el otoño pasado, Grant se ha unido a Camarillo, Fisher y otros para impulsar la investigación, aprovechando la enorme experiencia de la universidad.
“En Stanford contamos con atletas y académicos increíbles; somos como la ciudad-estado griega de Esparta”, comenta Fisher con una sonrisa. Bromas aparte, aquí se da una confluencia única de atletismo de élite y profunda curiosidad intelectual, incluso entre los jugadores y entrenadores que participan voluntaria y activamente en la investigación. Además, la oportunidad de colaborar con disciplinas como la ingeniería, el biodiseño y la medicina en la Universidad de Stanford facilita el logro de avances.
Para los padres preocupados, los pediatras Fisher y Grant señalan rápidamente que los efectos positivos de la participación deportiva infantil, como una mejor salud física, mejor imagen corporal y mejor autoestima, superan con creces los riesgos de sufrir una lesión cerebral. Tras dos semanas de descanso, Ava, una jugadora de fútbol de 13 años, estaba lista para retomar sus actividades normales, aunque sus dolores de cabeza tardaron cinco meses en remitir. Mientras los investigadores continúan trabajando para obtener métricas más definitivas para predecir y prevenir las lesiones cerebrales, animan a entrenadores, jugadores y padres a informarse mejor sobre las conmociones cerebrales, incluyendo la importancia de seguir las normas y usar el equipo de seguridad adecuado, dar a los jóvenes atletas el tiempo suficiente para recuperarse física y mentalmente, y regresar a las aulas antes de volver a jugar.
Este artículo apareció en la publicación Lucile Packard Children's News en la primavera de 2014.
