Estudo da Loughborough University revela ondas de pressão no cérebro antes do movimento nos cabeceamentos no futebol

Cientistas que investigam o risco cerebral associado aos cabeceamentos no futebol têm, durante muito tempo, dado prioridade à velocidade e à força do impacto.

Quanto mais rápida é a bola, mais abruptamente a cabeça recua - e estas premissas moldaram anos de discussão sobre quais as bolas de futebol consideradas mais seguras.

No entanto, um estudo realizado em Inglaterra identificou um fenómeno diferente escondido na mesma colisão: um evento que se manifesta no lobo frontal antes de a cabeça sequer começar a mover-se.

Um sinal que os sensores habituais não detetam

A equipa do Sports Technology Institute da Loughborough University procurou ir além dos indicadores tradicionais.

Grande parte da investigação sobre cabeceamentos baseia-se em sensores colocados no exterior do crânio ou em manequins de testes de impacto.

Esses instrumentos medem a rapidez com que a cabeça é projetada e a forma como o pescoço absorve o choque, mas tendem a falhar naquilo que acontece dentro do próprio cérebro.

O Dr. Ieuan Phillips, autor principal do estudo, e o Professor Andy Harland - que há 20 anos trabalha sobre impactos no futebol - optaram por uma configuração diferente.

Construíram uma cabeça substituta: uma “concha” de crânio com um gel no interior para simular o cérebro, e introduziram um hidrofones na cavidade.

Em vez de registar movimento, esse sensor “ouve” com precisão as ondas de pressão no interior do cérebro.

Sinais de pressão antes de existir movimento

O equipamento captou, a cada impacto da bola, uma descarga breve e intensa de pressão a atravessar o gel em direção à parte frontal do cérebro. O pico surgia em microssegundos após o contacto.

No registo, o evento aparece como um pico nítido: sem ruído e sem o “arrastar” lento associado ao movimento da cabeça.

É apenas uma onda muito rápida a propagar-se a partir do ponto de impacto, medida a 10 milhões de leituras por segundo.

Um pulso de pressão à velocidade de um relâmpago

Foi aqui que a equipa encontrou algo inesperado.

A onda chega antes de a cabeça ter começado a mover-se - antes de surgirem, nas medições padrão, a aceleração, a velocidade angular ou a deformação do cérebro.

Até este trabalho, ninguém tinha medido diretamente o pulso de pressão dentro de um modelo de cabeceamento no futebol. E os sensores de aceleração não foram concebidos para captar esse tipo de sinal.

Investigação paralela sobre lesões cerebrais já associou picos rápidos de pressão dentro do crânio a danos celulares e vasculares. É o tipo de fenómeno observado em exposições a explosões em militares.

Um artigo que recorreu a organoides cerebrais cultivados em laboratório concluiu que ondas de pressão, por si só, podem perturbar a atividade das células cerebrais.

O trabalho de Loughborough não pode confirmar os mesmos efeitos, mas conseguiu medir energia de pressão semelhante a atingir a parte frontal do cérebro.

Ondas de pressão geradas por bolas diferentes

A equipa reuniu 20 bolas de futebol que representam designs marcantes do último século.

Havia modelos antigos em couro, com painéis cosidos com algodão, versões sintéticas modernas termo-coladas, e várias soluções intermédias.

Cada bola foi lançada contra o modelo de cabeça a velocidades realistas de jogo, em condições secas e molhadas, e a diferentes temperaturas. Como as condições de um relvado ao sábado variam, o laboratório tentou reproduzir essa diversidade.

Ao comparar as 20 bolas, a onda de pressão oscilou de forma extrema. As maiores diferenças chegaram a 55 vezes: a uma mesma velocidade, uma bola gerou um pulso frontal pequeno, enquanto outra produziu um pulso muito maior.

Se certas construções de bola transferirem menos energia por esta via, então o design passa a ser uma variável que os engenheiros podem ajustar.

A explicação, porém, é menos simples: peso, rigidez da superfície e a forma como a bola se deforma no impacto são fatores que mudam de modelo para modelo.

Trabalhos anteriores do mesmo laboratório mostraram que bolas de couro, quando molhadas, podem apresentar uma massa diferente das sintéticas. Ainda assim, o novo estudo não identifica que propriedade concreta da bola está por detrás do pico de pressão.

Limitações da investigação

Os autores são prudentes nos textos e nas entrevistas, porque a configuração usada é um modelo. Nenhum voluntário cabeceou bolas e não foi avaliada a memória ou o estado de humor antes e depois.

Ainda não se sabe se este pulso - repetido milhares de vezes ao longo de uma carreira - contribui para as taxas mais elevadas de demência observadas em ex-profissionais.

Esse risco existe. Um estudo marcante em Glasgow, com mais de 7,000 antigos profissionais escoceses, concluiu que morreram de doença neurodegenerativa a uma taxa de aproximadamente três e meia vezes a de controlos equiparados.

Novas medições entram na discussão

Harland, que dedica 20 anos ao estudo de impactos no futebol, afirmou que estes dados permitem descrever com muito mais detalhe como a energia é transferida durante um cabeceamento.

"Ainda há muito trabalho a fazer antes de compreendermos totalmente o que isto significa para a saúde do cérebro", disse.

"Estas conclusões criam oportunidades para avançarmos para designs de bola e especificações de teste que minimizem a transferência de energia para o cérebro."

A equipa partilhou o trabalho com a FIFA e a UEFA através da Football Association, que financiou o estudo.

Um novo alvo para o design das bolas

O entendimento do cabeceamento ficou mais completo. Até aqui, o tema assentava sobretudo em duas medições claras - aceleração da cabeça e deformação do cérebro.

Agora existe uma terceira: uma onda de pressão quantificável que atinge a parte frontal do cérebro em microssegundos, antes de a cabeça terminar o seu movimento.

Uma análise sueca de jogadores de topo encontrou taxas mais elevadas de demência em jogadores de campo que cabeceiam a bola, e nenhum excesso em guarda-redes, que raramente o fazem.

A certificação das bolas pode passar a incluir um limiar de onda de pressão, a par de critérios como tamanho e peso.

Os fabricantes ganham um alvo, e as ligas passam a ter uma alavanca. A discussão sobre se o design da bola influencia a saúde cerebral passa a ter o seu primeiro número concreto.