Мозг человека защищен черепной коробкой и жидкостью, находящейся внутри нее. Она амортизирует резкие движения головой и не дает мозгу биться о стенки черепа. Но бывает масса случаев, когда он получает встряску, буквальную, а не в переносном смысле. Это и есть сотрясение мозга, последствия которого мы рассмотрим в нашей статье.
Как можно получить сотрясение мозга. Последствия его
Всем известна группа риска людей, наиболее подверженных черепно-мозговым травмам. К ним относят боксеров, борцов, баскетболистов, акробатов, наездников и других спортсменов. Но мы же понимаем, что и в обычной жизни данная неприятность возможна при падениях (даже на ягодицы) и ушибах. Иногда внезапное резкое торможение или набирание скорости автомобилем может вызвать сотрясение мозга (так называемая «хлыстовая травма»), так как он в это время резко смещается относительно своего привычного положения, из-за чего взаимная связь между различными отделами этого важнейшего органа нарушается. Ухудшается клеточное питание, наблюдается и смещение слоев тканей мозга, а это вызывает головную боль, нарушение памяти, внимания, слабость, тревожность и раздражительность.
Сотрясение мозга. Симптомы, последствия
Довольно часто, ударившись головой, больной не торопится к врачу, а предпочитает перетерпеть все дома, совершая тем самым непоправимую ошибку. Нельзя, просто отлежавшись, считать, что все позади! У такой травмы, как сотрясение мозга, последствия могут быть отдаленными, весьма неприятными и даже опасными. Поэтому крайне необходимы квалифицированное медицинское обследование и помощь. Особенно если у травмированного имеются хотя бы некоторые из перечисленных ниже симптомов:
Чем опасно сотрясение мозга
Насколько тяжелой является ЧМТ, определяет доктор по состоянию дыхательной системы, длительности пребывания без сознания, по работе сердца и по цифрам артериального давления. В зависимости от этого и назначается лечение. Следует помнить, что после травмы обязателен визит к окулисту для проверки глазного дна - на нем часто неблагоприятно отражается сотрясение мозга. Последствия же его носят, как правило, отдаленный характер. Причиной их являются спаечные процессы в сосудах мозга, из-за чего нарушается приток крови к клеткам и, как следствие - недостаток кислорода. У больного все это выражается в мучительной головной боли,
ухудшении памяти, снижении иммунитета, бессоннице и раздражительности. Иногда провоцируется развитие эписиндрома, болезни Паркинсона и психических нарушений. Не оставляйте без внимания любые травмы головы!
Невероятные факты
Как известно, тело человека лучше всего функционирует, когда его нервная система не повреждена, а наш мозг , конечности и важные органы соединены и взаимодействуют друг с другом.
Однако не все существа столь щепетильны, когда дело касается целостности их тела.
Некоторые могут не только жить без головы или щупалец, но и представлять опасность для окружающих.
Вот несколько удивительных историй о животных со способностями "зомби".
1. Безголовая змея, которая может вас убить (видео)
Когда мы сталкиваемся с ядовитой змеей, естественной реакцией будет бежать или застыть на месте. Возможно, в вашей голове еще возникнет идея отрубить этому страшному существу голову. И хотя это возможно лучший способ избежать укуса, иногда такой метод не очень действенный, и в этом можно убедиться, посмотрев следующие видео.
На нем видно, что отрубленная змеиная голова не только отказывается умирать, но пытается укусить того, кто хочет приблизиться.
Как это возможно?
У змеи с обеих сторон лица есть ямочки, чувствительные к теплу, которые они используют, чтобы учуять опасность. Эти ямки способны определять опасное присутствие в течение нескольких часов после смерти . Другими словами, змея продолжает защищать себя в стиле зомби, даже если голова уже не соединена с телом.
Кроме того, змеиный яд еще долго не теряет токсичность после смерти, и потому нужно быть очень острожным с утилизацией мертвых змей, так как царапина от зуба может занести яд под кожу.
2. Щупальца осьминога, которые не сдаются
Если вы любитель экзотической, или даже точнее сказать экстремальной кухни, можете попробовать корейское блюдо называемое "саннакчи ".
Блюдо представляет собой свежего, разрезанного на кусочки осьминога. Его подают с кунжутными семечками и соусом, который, возможно, поможет вам забыть о том, что вы едите осьминога, который до сих пор шевелится и пытается убежать с вашей тарелки.
Как это возможно?
Для начала стоит разобраться, что представляют собой щупальца осьминога. Как известно, наша рука не может действовать сама по себе, так как наш мозг управляет ее движениями.
Однако у осьминога движения щупалец контролируются самими щупальцами, то есть для этого им не нужен мозг. Это происходит потому, что больше половины нейронов центральной нервной системы осьминога расположено в щупальцах .
Более того, щупальца могут обрабатывать информацию сами, и мало что из этой информации доберётся до мозга.
Кстати употребление "саннакчи" может быть смертельным, и каждый год около 6 человек погибают из-за удушения щупальцами.
3. Лягушки, которые плавают и квакают без головы
Когда мы испытываем щекотку, мы автоматически одергиваемся, если кто-то пытается слегка прикоснуться к чувствительным местам. Такую же реакцию одергивания можно наблюдать у лягушек, за исключением того, что им для этого не нужен мозг.
Невролог 19-го века Дэвид Феррер решил провести несколько экспериментов по изучению нервной системы и выяснил, что обезглавленная лягушка ведёт себя практически так же, как и та, что с головой .
Если ее перевернуть, она вернётся в исходное положение, если вы ущипнете ее за ногу, она начнет прыгать, если вы опустите ее в воду, она будет плавать и выбираться оттуда. Более того, она начнет квакать, если погладить ее по спине.
Как это возможно?
Первым фактором, благодаря которому у лягушек появляются способности зомби, является реакция рефлексов , которые запускают необходимые электрические импульсы, позволяя мышцам растягиваться и сокращаться. Эти реакции обходят мозг, что отличается от реакции на щекотку у человека.
Стоит помнить, что автоматической реакции одергивания у человека не будет в отсутствии мозга, так как наше поведение полностью от него зависит.
И тут вступает в силу второй важный фактор - относительная простота анатомии лягушки . Отсутствие мозга приводит к отсутствию спонтанности, и, если бы можно было искусственно снабжать лягушку энергией, она бы постоянно отвечала на внешние стимулы.
Интересно, что исследования показали, что лягушка без мозга реагирует более последовательно, чем с мозгом, что может говорить о том, что мозг хотя и не контролирует эти импульсы, может их подавлять.
4. Безголовые плодовые мушки более ответственные, чем с головой
Самки плодовых мушек могут жить несколько дней после обезглавливания . Такие обезглавленные мушки лучше удерживают вертикальное положение по сравнению с обычными мушками и могут выполнять сложные действия, например, летают или даже (по принуждению) ходят.
Кроме того, самцы ухаживают за обезглавленными самками, которые в свою очередь воспринимают ухажеров, как "инородный стимул".
Как это возможно?
Во-первых, жить без головы не так уж и невозможно, если у вас есть запасной мозг в груди, позволяя ходить, летать и дышать.
В данном видео можно увидеть, как обезглавленная плодовая мушка реагирует на источник света. Но у нее же нет глаз, скажете вы. Объясняется все тем, что у мушек есть светочувствительные клетки в почках.
5. Сердце черепахи переживет нас всех
Как известно сердце, вырванное из тела, может биться в течение нескольких минут. Однако сердце черепахи способно выдержать гораздо дольше.
Как это возможно?
В сердце рептилий, рыб, птиц и млекопитающих есть собственные клетки-кардиостимуляторы, которые принимают на себя работу, когда нет сигналов из стволовой части мозга, что обеспечивает работу сердца на какое-то время.
Черепахи в этом отношении гораздо выносливее. Эти животные могут долгое время плавать под водой, как например малая мускусная черепаха в течение 5000 часов .
Они выживают, благодаря способности поглощать кислород из воды через кожу, горло и другие части тела и удивительному потенциалу производить энергию без кислорода . Их сердце снабжено своим собственным запасом топлива, и они не сдадутся, пока не израсходуют его.
Бонус: Безголовый петух Майк
Безголовый петух Майк был петухом породы Виандот, которого американский фермер Ллойд Олсен обезглавил для ужина в апреле 1945 года. К счастью или к несчастью для Майка, топор пропустил яремную вену, не повредив ствол головного мозга и ухо .
К удивлению фермера, а позже и многих людей, Майк отряхнулся и продолжил двигаться . Хозяин решил оставить птицу и начал его кормить молоком и водой через пищевод с помощью пипетки.
Петух мог ходить, хотя и неустойчиво, и вскоре привык к ситуации и новому центру тяжести. Он не мог кукарекать, но издавал булькающие звуки.
Фермер отнес Майка в Университет Юта , где его изучали, и мир узнал о безголовом петухе. Чудо-Майка фотографировали для известных журналов и газет, и он стал чем-то вроде аттракциона вместе с двухголовым теленком и головой в банке, которую выдавали за голову Майка. Настоящая голова Майка была съедена кошкой.
История Майка привела к тому, что многие любопытные люди пытались обезглавить своих птиц таким же образом. Один петух прожил 11 дней, а остальные быстро умирали.
Чудо-петух погиб, задохнувшись в одном мотеле. Хозяин обычно держал рядом шприц, чтобы очистить его пищевод от слизи, но в тот день не смог найти шприц, чтобы спасти животное.
Вскрытие показало, что топор не задел сонную артерию и кровь петуха быстро свернулась, что спасло его от смертельного кровотечения. Так как большинство основных функций, таких как дыхание и пульс, и большинство рефлексов контролируются стволом мозга, Майк смог прожить 18 месяцев после обезглавливания.
Не повезло мне в жизни. Получил удар по голове в затылочную часть. Сознания не терял, искр из глаз не было; но, к сожалению, этот диагноз подтвердился.
Причем симптоматика в первые 10 часов после удара отсутствовала полностью. Я специально смотрел в зеркало, чтобы понять, изменены ли зрачки, проверял походку, пульс, ясность мысли. Я знал неполный список симптомов на тот момент и не представлял, когда они должны проявляться. Это не первое сотрясение, однако когда проходит много времени, все это основательно забывается.
Прежде всего, расскажу в общих чертах о характере черепно-мозговых травм именно от механического удара:
- сотрясение мозга, разделяется на легкое, среднее (обычное) и тяжелое. Пусть мы представим мозг в черепной коробке, стенок коробки мозг не касается. Импульс удара проходит через череп и заставляет мозг вздрогнуть. В таком случае происходит нарушение взаимодействия нейронов между собой, особенно при перетекании информации из одного раздела мозга в другой;
- ушиб мозга (важно: ушиб хуже сотрясения! Второе название - "контузия"
), так же 3 степени: легкая, средняя и тяжелая. Импульс удара заставляет мозг вздрогнуть так сильно, что он ударяется о черепную коробку (ну или коробка сама мозг "догнала" при смещении головы при ударе). Как назло, третий закон Ньютона никто не отменял; и ушиб может оказаться как на одной стороне мозга, так ещё и на противоположной в силу противоудара. В случаях ушиба мозга могут происходить отеки над черепной коробкой или под ней (гематомы). Если под ней - то гематома, увеличиваясь в размерах, начинает давить на мозг; и происходит третья по тяжести черепно-мозговая травма: сдавление мозга;
- сдавление мозга: нарастающее и ненарастающее. Если это не следствие ушиба мозга, значит мозг тряхнуло до такой степени, что он ударился об черепную коробку, сдавил сам себя; и скорее всего, получил противоударом ушиб с другой стороны. В таких случаях совсем беда. Стоит отметить, что любое ненарастающее сдавление при ЧМТ может стать нарастающим; так что дополнительно головой лучше не биться.
Сотрясение головного мозга.
Симптомы могут проявляться как сразу, так и по истечении некоторого времени (у меня через 10 часов, в интернете пишут - до 1-2 дней). Симптомы я старался группировать по степени тяжести и времени после травмы; но не исключаю перетекания какого-либо симптома из одной степени в другую (так же как и перетекание из одной временной категории в другую). Также важно, что достаточно проявления лишь 1-2 симптомов, чтобы предварительно диагностировать любую черепно-мозговую травму из перечисленных выше.
Легкая степень:
- первые 15 минут: потеря сознания на несколько секунд или минуту (или нет потери сознания), учащение или замедление пульса, однократная рвота, потеря памяти (человек не помнит, что происходило с ним до сотрясения);
- по истечении получаса-часа: зрачки могут быть чрезмерно сужены, расширены или по-разному расширены, тошнота, слабость, разбитость, затруднения в мыслительной деятельности;
- по истечении нескольких часов: головная боль, головокружение.
Средняя степень: усиление симптомов легкой степени, обязательная потеря сознания на несколько минут.
Тяжелая степень: то же, но потеря сознания от нескольких минут до десятков минут, сильная рвота.
Таким образом, чем дольше пациент без сознания - тем выше степень сотрясения мозга.
Переходя к ушибу мозга
, подчеркну, что если у вас именно сотрясение - на МРТ и КТ у вас не будет нарушений, температура тела в норме. Ну а если есть - для вас симптомы.
Легкая степень: потеря сознания от нескольких минут до десятков минут, тошнота, рвота, головная боль, головокружения.
Средняя степень: то же, но потеря сознания от нескольких десятков минут до нескольких часов и многократная рвота. Плюс менингеальные симптомы; вероятны нарушения психики, переломы костей черепа, субарахноидальное кровоизлияние; спинномозговая жидкость с выраженной примесью крови.
Тяжелая степень: то же, но потеря сознания от нескольких часов до нескольких недель. Плюс двигательное возбуждение, нарушение глотания, менингеальные симптомы; вероятны парезы конечностей, переломы костей черепа, массивное субарахноидальное кровоизлияние. Тяжелые ушибы мозга часто приводят к летальному исходу.
Сдавление мозга.
Чаще это не сама травма, а следствие травмы спустя время: "прогрессирующий патологический процесс в полости черепа, возникающий в результате травмы (внутричерепные гематомы, субдуральные гигромы, очаги ушиба или размозжения, вдавленные переломы, пневмоцефалия) приводящий, по заполнении ёмкости резервных пространств черепа и истощении компенсаторных механизмов, к дислокации и/или ущемлению ствола мозга с развитием угрожающего жизни состояния". Симптоматика следующая:
- различные виды нарушений сознания, головная боль, многократная рвота, психомоторное возбуждение;
- появление/углубление гемипареза, одностороннего мидриаза, парциальных эпилептических припадков;
- появление/углубление брадикардии, повышение АД, ограничение взора вверх, тонический спонтанный нистагм, двусторонние патологические знаки.
В общем случае: мне кажется, что тошнота после удара и есть верный признак черепно-мозговой травмы; независимо от того, терял человек сознание или нет. Я вот не терял, не рвало; чуть-чуть подташнивало - а оказалось, сотрясение-то было. И уже спустя 5 дней одно и то же: моторика быстрая, а думаю - так себе.
(добавлено 02.10.2012):
список советов при сотрясении мозга; и в том случае, если вам все-таки приходится выходить на улицу:
- автомобиль и электричка - самые сильные источники тряски за счет резких стартов и остановок;
- в метро тряска не сильна, но очень шумно. Чтобы обезопасить себя от шума и яркого света - стоит садиться в самый угол, и если есть капюшон - накинуть его на голову;
- не поворачивайте резко голову, если вас кто-то окликнул;
- пользуйтесь по возможности только лифтом;
- меньше читайте и сидите за монитором. Лучше на работе переключиться на механическую неинтеллектуальную работу. К примеру, я сейчас паяю запчасти и разбираю системные блоки.
Opium . Длительная потеря памяти. Обилие мыслей, с веселостью. Всю ночь оживленные размышления. Слабость разума. Безразличие к боли и удовольствию. Отупение и слабоумие. Бледное лицо и стеклянные глаза. Землистый цвет лица. Нижняя губа отвисает, ноздри широко раскрыты. Красные пятна на бледных щеках. Распухшее лицо, белый язык, охриплость. Темно-красное лицо. Красное раздутое лицо. Лицо красное с выпученными красными глазами.
Lycopodium . Слабая память. Пациент забывает слова. Депрессия, ослабление памяти и интеллекта. Отвращение к работе. Грусть и робость. Деспотичность и злость. Боится, что смертельно болен. Недостаток уверенности в себе. Желает одиночества, но поблизости должны находится люди. Страх одиночества. Боязнь толпы (Pulsatilla, Rhus toxicodendron).Озноб с потом в три часа дня. Озноб с кислой рвотой. Умные больные со слабой мускулатурой. Заболевания печени и легких. Головокружение утром при подъеме с постели. Добросовестный в мелочах (Ignatia, Silica, Arsenicum, Baryta carbonica, Nux vomica, Stramonium, Sulphur, Thuja). Привередливый (Staphysagria, Sulphur). Трусость (Gelsemium). Властный (Camphora , Mercurius vivus).
Деспотичный и сварливый. Высокомерный (Platinum, Sulphur, Veratrum album, Causticum, Lachesis, Palladium, Staphysagria). Бледное, морщинистое, болезненное лицо с впалыми глазами и темными кругами под ними. Вечером или после еды щеки краснеют. Нетерпеливый, раздражителеный и вспыльчивый пациент. Грустное настроение и слезливость. Сердитые, деспотичные больные приказывают окружающим в надменной форме.
Stramonium . Не помнит, что делал и говорил. Не может вспомнить разговор. Окружающие предметы кажутся маленькими. Боится, что упадёт в обморок. Болтливость. Говорит с отсутствующими людьми и с безжизненными предметами. Не замечает никого вокруг себя. Занят лишь предметами своего воображения. Спит с широко открытыми глазами. Выражает желания знаками. Танцует ночью на кладбище. Говорит непристойности. С испуганными криками бьет окружающих и впадает в ярость. Кусает рядом стоящего человека за руку.
Попытки убить людей и себя. Безумная мысль, что его убили, зажарили и поедают. Дает распоряжения относительно своих похорон. Кошки, собаки и кролики подходят к нему со всех сторон. Воображает, что видит привидения. Часто вздрагивает от испуга. Вечером очень печальный с мыслями о смерти. Видит людей, которых нет, и пытается схватить их. Умоляет подержать его, потому что он падает. Кажется, из земли выпрыгивают фигуры животных. Нигде не находит покоя, видит больших собак, кошек и других ужасных существ.
Veratrum album . Забывает слово, которое собирался сказать. Холод во всём теле, болтает на религиозные темы о клятвах и молится. Головная боль с рвотой зеленой слизью. Кажется, по виску стекает капля воды. Удары в голове с подёргиванием в левой руке. Холодный пот на лбу.
Rhus tox . Не может вспомнить, что произошло недавно. Шатает при ходьбе вправо. При ходьбе, кажется, что упадет вперед. Отвращение к разговору. Очень медленное движение мыслей. Кажется задумчивым, но мысли отсутствуют. Когда трясёт головой, мозг бьется о череп. Давящая боль за левым глазом. Мозг сжимают, надавливая на виски. Давление в правом виске. При ходьбе мозг раскачивается. Чувствует пульс в затылке.
Guaiacum . Слабость памяти. Не помнит, только что прочитанное. Забывает старые имена. Смотрит прямо перед собой, не думая. Безболезненное давление в левом виске. Разрывающее ощущение во всей левой стороне головы. Выделения в обоих уголках правого глаза. Расширение зрачков. Амавроз. Слепота в течение нескольких дней. Боль, как от удара ножом, в правой щеке. Боль в левом ухе.
Helleborus . Сразу забывает прочитанное. Жар головы с холодными пальцами и с ознобом во всём теле. Мозг сжимает тугая оболочка. Неспособность думать и запоминать. Разум затуманен. Жар в голове. Боль в правой стороне лба. Жжение в голове, если сидит прямо. Не может держать голову прямо из-за сильной боли в ней. Давление в макушке головы. Ноющая боль в затылке усиливается при ходьбе на свежем воздухе. Пульсация в левом виске. Боль в затылке, при наклоне. Кожа затылка туго стянута. Мышцы лба сокращаются и на лбу появляются морщины.
Ruta grav . Медленно запоминает. Не может ничего вспомнить. Зуд за левым ухом. Рожистое воспаление на лбу. Зуд на одной стороне лица. Подёргивание бровей. Жжение в глазах во время чтения. Жжение под левым глазом. Пристально смотрит. Зрачки сужены. Зуд внутри правого уха. Кровотечение из дёсен, когда чистит зубы. Во второй половине дня, жажда холодной воды. Выделение очень зловонных газов. Скудный твёрдый овечий стул. Приседание, вызывает выпадение прямой кишки. Выделение крови вместе со стулом.
Hyoscyamus . Полная потеря памяти. Головокружение с помутнением зрения. Забывает все, о чем слышал раньше. Шатается, словно пьяный. Вспоминает то, о чем давно забыл. Тяжесть в голове с отекшими веками. Прострелы над правым глазом, когда кашляет. Головная боль с жаром.
Ослабление памяти: Acon - после испуга; Staph - после огорчений; Arn - после ушиба головы: Nux-v - от употребления спиртных напитков; Anac, Sulph - ослабление памяти на слова и имена. Bar-c - ослабление внимания, рассеянность мыслей. Zinc - умственная сонливость, трудность мышления. Cocc - рассеянность мыслей, легкая утомляемость. Dig - трудно думать, забывчивость. Rhod - забывание во время разговора; внезапное исчезание мыслей. Camph - потеря памяти после каталепсии.
Дятел в день делает порядка 12 тыс. ударов головой, при этом, не нанося себе никакого вреда! Этот удивительный факт не поддавался никакому объяснению, ведь при этом создаётся перегрузка в 1 тысячу раз больше, чем при свободном падении.
Установлено, что некоторые виды дятлов, в процессе долбления коры дерева, способны двигать клювом со скоростью почти 25 км/ч! При этом его голова отбрасывается назад с огромным отрицательным ускорением, которое более чем в два раза превышает то, которое космонавты испытывают при старте! Совсем недавно, группа учёных из Китая смогли ответить на вопрос: «Почему у дятла не болит голова?».
Оказывается, дятел обладает несколькими уникальными способностями, и интересным строением головы.
Впервые полностью расшифровать механизм предохранения головы дятла от сотрясения удалось двум американским ученым, Айвану Швобу из Калифорнийского университета в Дэвисе и Филиппу Мэю из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, которые в 2006 году получили за это открытие Игнобелевскую
премию (это премия, которую ученые получают за «открытия, вызывающие сначала лишь смех, а потом заставляющие задуматься».
Кстати. В мире науки эта премия не менее популярна, чем Нобелевская).
Биологи исследовали этот механизм на примере златолобого дятла (Melanerpes aurifrons), обитающего в лесах США, однако считают, что, видимо, такая система безопасности свойственна всем представителям дятлообразных (Piciformes).
Итак, почему же дятел не получает сотрясение мозга. Во-первых, потому, что его сверхтвердый клюв ударяет в ствол строго перпендикулярно поверхности последнего, не сгибается и не вибрирует от удара. Это обеспечивает скоординированная работа шейных мышц — при «долбительных» работах действуют лишь те мышцы, которые отвечают за движение головы вперед-назад, а те, которые осуществляют боковые движения шеи, бездействуют. То есть дятел чисто физически не может отклониться от выбранного курса.
Кроме того, черепную коробку этой птицы и ее мозг отделяет лишь тонкий слой внутричерепной жидкости, что не позволяет вибрациям набрать достаточно силы для опасного воздействия на мозг. Кроме того, эта жидкость довольно вязкая, поэтому сразу же гасит все возникающие от удара волны, способные повредить важнейший нервный центр.
Также важную роль в защите мозга от сотрясений играет гиоид — важнейший элемент подъязычной кости птиц, который сам по себе является скорее хрящом, чем настоящей костной тканью. У дятлов он чрезвычайно развит, весьма обширен и протяжен, располагается не только в глотке (как у млекопитающих), а заходит и в носоглотку, обернувшись перед этим вокруг черепа. То есть внутри черепной коробки у этой птицы имеется дополнительный упругий амортизатор.
Кроме того, как показало исследование внутреннего строения черепных костей дятла, почти все они содержат губчатую пористую ткань, которая является дополнительным амортизатором. В этом отношении череп дятла скорее похож на таковой у птенца, чем у взрослой птицы (у которой доля губчатого вещества в костях чрезвычайно мала). Так что те вибрации, которые не удалось «погасить» черепной жидкости и гиоиду, «успокаивает» губчатое вещество костей.
Красноголовый дятел
Кроме того, дятел имеет еще своеобразный «ремень безопасности» для глаз — во время удара третье веко (мигательная перепонка) опускается на глаз этой птицы, чтобы уберечь глазное яблоко от вибрации и не допустить отслоения сетчатки. Так что зрение у дятлов, несмотря на «долбительный» образ жизни, всегда в порядке.
Ну и, конечно, для того, чтобы в черепе поместились все эти системы безопасности, дятлам пришлось существенно сократить поверхность своего мозга. Однако глупее остальных птиц от этого они вовсе не стали — наоборот, дятел весьма умен и обладает достаточно сложным территориальным и гнездовым поведением. Дело в том, что, в отличие от млекопитающих, у птиц процессы высшей рассудочной деятельности происходят вовсе не в коре больших полушарий, а в лежащих под ней полосатых тельцах и слое, называемом гиперстриатум. А эти части мозга исходно занимают не очень большую площадь, потому что находящиеся в них нейроны достаточно плотно упакованы. Поэтому дятел может легко сжать свой мозг без ущерба своему интеллекту.
Золотой шилоклювый дятел
Итак, чему же эта умная птица может научить людей? Да хотя бы тому, как разрабатывать совершенные противоударные конструкции. Подобную работу недавно проделали американские ученые из Лаборатории биоинженерии Университета Беркли. Тщательное изучение замедленной видеосъемки «долбежки» и данных томографии дятлов позволило им разработать искусственную демпфирующую (то есть, обеспечивающую безопасность) систему, аналогичную таковой у дятлов.
Роль супертвердого клюва в искусственном демпфере может играть прочная внешняя оболочка — например, стальная или титановая. Функцию внутричерепной жидкости в данном устройстве берет на себя второй, внутренний слой металла, отделенный от внешнего, стального, эластичным слоем. Под ним находится слой твердой, но, в то же время эластичной резины — аналог гиоида. А «заменителем» губчатых структур является заполнение всего пустого объема под этой резиной плотно упакованными стеклянными шариками размерами около одного милиметра. Доказано, что они очень эффективно «распыляют» энергию удара и блокируют передачу опасных вибраций на самую ценную центральную часть, ради которой все эти системы и существуют — то есть некий «мозг».
Зеленый ("седой") дятел
Подобный демпфер, по мнению разработчиков, может защищать разные хрупкие конструкции, например, электронику, от сильных ударов. Можно помещать в такую оболочку «черные ящики» самолетов, бортовые компьютеры кораблей или использовать ее при разработке катапультирующихся устройств нового поколения. Не исключено, что эту оболочку можно также использовать в корпусе автомобиля как дополнительный демпфер.
После создания миниатюрного прототипа, исследователи провели первые испытания данной оболочки. Они поместили его в пулю и из газового ружья выстрелили ей в толстый лист алюминия. Перегрузка от удара достигла 60000 g, но демпфер эффективно защитил спрятанную в нем электронную начинку. Значит, данная система достаточно эффективно работает. Теперь разработчики трудятся над созданием такого же демпфера больших размеров.
Китайские ученые исследовали защиту дятла от ударов и вибрации, что по их мнению может помочь создать новые антиударные материалы и структуры, которые могут быть использованы в различных сферах деятельности человека. Инженеры государственной лаборатории структурного анализа для промышленного оборудования университета Далянь обнаружили, что все тело дятла работает, как отличный противоударный механизм, поглощая энергию воздействия.
Птица клюет дерево с очень большой частотой (порядка 25 Герц) и скоростью (около семи метров в секунду), что больше в 1000 раз земной силы тяжести. Ученые сдеалали специальную 3Д компьютерную модель, используя томограмму, чтобы понять как именно дятел защищает свой мозг от повреждения.
Ученые выяснили, что большая часть энергии удара аккумулируется телом птицы (99,7%) и только 0,3% приходится на голову дятла. Часть энергии удара принимает на себя клюв птицы, еще часть подъязычная кость птицы. А та небольшая часть энергии, которая все-таки приходится на голову дятла преобразуется в тепло, из-за чего температура головного мозга сильно увеличивается.
Птица вынуждена делать перерывы между клеванием дерева, для того чтобы снизить эту температуру.