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domingo, 31 de julho de 2016

Qual anatomia é ideal para sobreviver a colisões automotivas?

Um grupo australiano composto por uma escultora, um cirurgião especialista em traumatismos por colisões e um investigador de acidentes veiculares fizeram um interessante exercício sob encomenda da Comissão de Acidentes no Transporte (TAC) do estado de Victoria, Austrália, a respeito de como haveria de ser o corpo humano selecionado pelo trânsito.

Para eles, as modificações anatômicas envolveriam uma cabeça grande resultante de um crânio espessado e tecidos absorvedores de choque que protegeriam o cérebro de danos do impacto ligado diretamente ao tórax, sem pescoço; uma caixa torácica reforçada e alguns outros detalhes menores.

A especulação é interessante para desenvolver uma consciência a respeito dos perigos do trânsito. Mas creio que não para um dos objetivos declarados do projeto, segundo o diretor-executivo da TAC, Joe Calafiore, de ser um "lembrete para desenvolver um sistema de trânsito mais seguro que vai nos proteger quando tudo der errado". Isso porque a base científica das modificações na escultura - chamada de Graham - parecem-me um tanto frágeis.

Aparentemente as modificações foram feitas em cima das estruturas mais afetadas em uma colisão de carro - cabeça e tórax - e a solução apresentada foi reforçá-las.

Mas aumentar a massa de impacto tende a não ser uma boa ideia.

Uma massa corporal maior significa uma energia cinética maior, o que implica em uma força de impacto maior - ainda que tecidos moles como o adiposo possam fornecer algum amortecimento e tecidos ósseos mais densos possam ser mais resistentes - tende a forçar mais os sistemas de segurança como cintos e air bags.

Zhu e cols. (2006) analisaram a relação entre fatalidade em colisões e o índice de massa corporal (IMC) dos motoristas. Excetuando-se as situações de velocidade muito baixas, em que uma maior massa, tem um efeito protetor, quando maior o IMC, mais mortais são os acidentes. (Fig. 1)

Figura 1. Relação entre índice de massa corporal (IMC/BMC) em motoristas homens e fatalidade em colisões automotivas. Fonte: Zhu et al. 2006.

Cabe notar que a relação IMC maior, maior fatalidade não é observado entre as mulheres (Fig. 2).

Figura 2. Efeito do IMC/BMC na fatalidade em colisões automotivas para homens (Men) e mulheres (Women). Fonte: Zhu et al. 2006.

A diferença parece se dever à diferença de distribuição de massa - nos homens, ela tende a se concentrar na região superior (Zhu et al. 2010).

Oras, aumentar a massa na região superior é exatamente o resultado da proposta da equipe que produziu Graham.

Um boi almiscarado tem, entre espessura de chifre e do crânio, cerca de 13 cm de proteção do cérebro contra o impacto gerado em suas disputas a cabeçadas contra outros machos. São animais de até 410 kg batendo-se a 60 km/h. A resistência estimada do sistema chifre+crânio é de 12.858 N (Snively & Theodor 2011). Já um motorista de uns 75 kg em uma colisão 48 km/h enfrenta uma força de 14.274 N com cinto de segurança e de 107.059 N sem cinto. O aumento de massa pela espessura cranial (e do reforço das costelas) só piora o impacto e não deve gerar a resistência necessária.

Por outro lado, um relatório técnico de 2005 do Departamento de Transporte dos EUA, levantou a mortalidade em crianças e adolescentes em colisões veiculares. Para situação de uso de cintos e cadeiras de segurança em carros de passeio, as seguintes taxas foram encontradas por faixa etária por colisão:

0-3 anos: 20,1%; 4-7 anos: 13,6%; 8-15 anos: 18,4%; 16 ou mais anos: 36.9%.

De modo geral, quanto mais jovens, maiores as chances de sobrevivência em uma colisão. A idade correlaciona-se, entre outras coisas, com o tamanho corporal.

Somando-se com a observação da mortalidade de adultos relacionada ao IMC e à distribuição da massa, o melhor para sobreviver a um acidente seria uma massa *menor*.

Um menor tamanho corporal implica também em uma menor estatura. Em termos teóricos, o papel da altura do ocupante é mais complexo - especialmente para os motoristas. De um lado, pessoas mais baixas do que a média, tendem a puxar o banco mais para a frente, ficando mais perto da barra da direção e do para-brisas: aumentando a tendência de impacto cheio com esses obstáculos. De outro, pessoas mais altas têm um menor espaço de segurança até o teto. Além disso, tendem a ter a cabeça muito acima do ponto de contato com o cinto, o que as expõe a um maior efeito chicote - em que a cabeça é rapidamente sacudida para frente e para trás em movimento de grande amplitude - o que pode causar sérias lesões na coluna cervical (risco que, teoricamente, Graham, sem pescoço, não corre).

Na literatura há alguns dados que apontam tanto para um sentido - maior risco para os mais altos - quanto para outro - maior risco para os mais baixos. Mas parece haver uma tendência a haver um maior risco para os mais altos.

Howson et al. (2012) examinaram a relação a sobrevivência em capotagem e a altura do motorista. Motoristas com mais de 72 polegadas de altura (1,83m) apresentou uma maior taxa de fatalidade - provavelmente pelo menor espaço entre o topo da cabeça e o teto do veículo aumentando a probabilidade de impacto sobre a cabeça.

Chong et al. (2007) analisaram vários atributos dos ocupantes e incidência de fraturas nas extremidades inferiores e obtiveram uma taxa aumentada de fraturas no joelho, fêmur ou bacia (KTH) para pessoas com 1,70m ou mais. Fraturas KTH, tíbia ou fíbula (LL) e pé e calcanhar (FA) aumentam também com o peso.

Por outro lado, Welsh et al. (2003), em um relatório para o Departamento de Transporte do Reino Unido, encontraram um *maior* risco de ferimentos moderados (AIS 2+) entre motoristas com até 1,60m de altura.

Pode ser que haja e que eu não tenha encontrado, mas um estudo interessante seria ver a taxa de sobrevivência/fatalidade de motoristas anões em acidentes. Sendo tudo o mais igual, capaz deles terem uma perspectiva melhor do que pessoas de altura normal.

terça-feira, 8 de junho de 2010

Ciência em carne e osso

A exposição 'Corpos' na Oca do Ibirapuera em São Paulo traz corpos humanos preservados pela técnica da plastinação - com o uso de resinas plásticas. A exibição vai até 8 de agosto.

Mas há também uma pequena coleção em museus e exibições privadas de partes de corpos de cientistas famosos espalhada mundo afora.

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Bexiga de Spallanzani. No Museu de História da Universidade de Pávia, na Sala Scarpa, entre outras peças, encontra-se a bexiga deformada por um câncer de próstata de Lazzaro Spallanzani, padre e fisiologista de Pávia (aquele das calças anticoncepcionais de sapos).

Cabeça de Scarpa. Na mesma sala em que se encontra a bexiga de Spallanzani, a cabeça do cientista que dá nome ao local: o oftalmologista italiano Antonio Scarpa, é mantida em uma caixa.*

Crânio de Cope. O paleontólogo americano Edward Drinker Cope que, contra Othniel Charles Marsh, protagonizou a Guerra de Ossos - uma corrida (um tanto destrutiva) na busca de ossos de dinossauros -, tinha seu crânio na coleção do Museu de Antropologia e Arqueologia da Universidade da Pensilvânia. Os fotógrafos americanos Louis Psihoyos e John Knoebber em seu livro (Hutting Dinosaurs) relatam que teriam levado o crânio de Cope para o paleontólogo americano Robert T. Bakker descrevê-lo e propor como espécime tipo da espécie Homo sapiens. A Universidade da Pensilvânia duvida que o crânio apresentado por Psihoyos seja de Cope e dá o espécime como perdido. (Em 1959, W.T. Stearn em um artigo no Systematic Zoology propôs que o próprio Lineu fosse designado como espécime tipo.)

Cérebro de Einstein. O médico patologista Thomas Harvey subtraiu o cérebro do famoso físico alemão naturalizado americano durante a autópsia e o guardou por mais de 40 anos. O escrito de ciências Michael Paterniti narra em um livro (Driving Mr. Einstein) sua aventura ao dirigir levando, a pedido do Dr. Harvey, de volta o órgão para a neta de Einstein.

Cérebro de Broca. A massa encefálica do médico e antropologista francês Paul Broca encontra-se em exposição no Museu do Homem em Paris. O finado astrofísico americano Carl Sagan conta as reflexões trazidas à sua mente quando foi atrás da peça (Broca's Brain).

Cérebro de Babbgage. Parte do cérebro do matemático britânico (e pai da máquina analítica, predecessor mecânico do computador, que só teria um protótipo funcional criado a partir de seu projeto séculos após sua morte, mas para o qual Ada Lovelace desenvolveria o primeiro computador antes mesmo de vir a existir fisicamente) Charles Babbage era exibida na galeria matemática do Museu de Ciências de Londres. Outra, fica no Museu Hunteriano do Royal College of Surgeons.*

Corpo de Bentham. O filósofo utilitarista inglês Jeremy Bentham tem seu corpo preservado sentado em um cadeira no Claustro Sul da University College London. A cabeça original foi substituída por uma réplica em cera sobre o corpo, enquanto aquela repousa no chão, entre os pés do corpo de Bentham.*

Dente e polegar de Galileu. O colecionador italiano Alberto Bruschi adquiriu em outubro de 2009 algumas relíquias religiosas. Em meio aos objetos encontrou um dente e um polegar que descobriu serem do matemático e astrônomo de Pisa. Outro dedo e uma vértebra também foram conservados.
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À medida em que eu encontrar mais informações, esta lista poderá crescer.

*Upideite(31/out/2015): adido a esta data.

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