Se puede pensar que el cerebro humano es un órgano semifirme. Pero en realidad, tiene una consistencia más parecida a la de un gel. Como el cerebro está formado principalmente por agua, es incompresible pero sensible a las deformaciones por cizalladura. La «cizalladura» hace referencia a fuerzas no alineadas que oprimen el cerebro en dos direcciones diferentes. Todo esto significa que el cerebro es muy sensible a las fuerzas de rotación.
Cuando te caes, lo más probable es que la cabeza golpee el suelo en ángulo. En el momento del impacto, algo llamado fuerza tangencial puede hacer que la cabeza gire más o menos en función del objeto o superficie donde impacte. Por desgracia, las pruebas habituales de los cascos no imitan esta acción. En su lugar, los cascos se prueban y certifican dejándolos caer verticalmente sobre una superficie horizontal. Este método puede medir la energía de un impacto lineal en el casco y la cabeza, pero no aborda el movimiento de rotación.
Dependiendo de la gravedad y el lugar del impacto, los factores y las fuerzas que pueden provocar una lesión son complejos. Pero sí sabemos que, mientras que un movimiento lineal de la cabeza puede causar una fractura o contusión craneal, el movimiento de rotación también puede causar lesiones como conmoción cerebral, hematoma subdural o lesión axonal difusa.
La conmoción cerebral es el término que define un síntoma tras sufrir un impacto en la cabeza. Los síntomas pueden ser dolor de cabeza, mareos, pérdida de memoria, etc. La mecánica que subyace a los síntomas puede ser diferente y no se comprende del todo. Varias investigaciones han relacionado la causa de las conmociones cerebrales con los impactos en la cabeza, incluidos los movimientos de rotación.
El hematoma subdural es una hemorragia entre el cerebro y el cráneo dentro de la dura mater, una membrana gruesa de tejido conectivo denso e irregular que rodea el cerebro y la médula espinal. La hemorragia está causada por los rápidos movimientos de rotación de la cabeza, que provocan un estiramiento excesivo de las venas que riegan de sangre el cerebro.
La lesión axonal difusa (DAI) es un daño en los axones del cerebro. Este tipo de lesión se debe a grandes deformaciones (tensión) en el cerebro y se ha demostrado que está causada principalmente por un rápido movimiento de rotación en la cabeza.
El término «conmoción cerebral» es una forma común de describir diferentes tipos de lesiones cerebrales. Desde un simple dolor de cabeza, por doloroso que sea, hasta lesiones más graves, el término abarca un gran ámbito. Pero es más una forma de describir los síntomas que un diagnóstico específico. En Estados Unidos, concretamente, hay un gran número de proyectos de investigación en curso que tratan de entender las consecuencias a largo plazo que pueden provocar las conmociones cerebrales repetidas.