Especialistas de imagem ilustradores médicos e neurológicos no Johns Hopkins Medicine descobriram como noite de caça-corujas podem girar quase totalmente suas cabeças - em até 270 graus em qualquer direção - sem danificar os vasos sanguíneos delicados em seus pescoços e cabeças , e sem cortar o fornecimento de sangue para o cérebro.
No que pode ser o primeiro uso de angiografia, tomografia computadorizada e ilustrações médicas para examinar a anatomia de uma dúzia de grandes aves de olhos, a equipe do Johns Hopkins, liderado pelo médico ilustrador Fabian de Kok-Mercado, MA, um estudante recém-formado no Departamento de Arte Aplicada à Medicina, encontraram quatro grandes adaptações biológicas destinadas a evitar ferimentos causados por movimentos da cabeça de rotação.
As variações são todos a estrutura dos animais strigid 'osso e rede vascular necessária para apoiar a cabeça pesada.
"Até agora, os especialistas de imagem cerebral como eu que lidar com lesões humanas causadas por trauma de artérias na cabeça e no pescoço sempre foram intrigados em porque rápida, os movimentos da cabeça de torção não deixou milhares de corujas que jazem mortas no chão da floresta de acidente vascular cerebral , "diz o pesquisador sênior do estudo e de intervenção neurorradiologista Philippe Gailloud, MD
"As artérias carótidas e vertebrais no pescoço da maioria dos animais - incluindo corujas e seres humanos - são muito frágeis e altamente suscetível a até lágrimas menores do revestimento dos vasos", acrescenta Gailloud, professor associado no H. Russell Morgan Departamento de Radiologia da da Johns Hopkins University School of Medicine.
Oscilações bruscas de cabeça e pescoço em humanos têm sido conhecida a esticar e rasgar revestimentos dos vasos sanguíneos, produzindo coágulos que podem romper e causar uma embolia fatal ou acidente vascular cerebral.
Pesquisadores dizem que essas lesões são comuns, muitas vezes resultante de whiplashing acidentes de carro, mas também depois de passeios de montanha-russa rolos dissonantes e manipulações de quiropraxia que deu errado.
Para resolver o enigma, a equipe do Johns Hopkins estudou a estrutura óssea e vasculatura complexo nas cabeças e pescoços de nevado, barrados e grandes corujas chifres depois de suas mortes por causas naturais. Um corante de contraste injetável foi usado para melhorar imagem de raios-X dos vasos sanguíneos das aves, que eram então meticulosamente dissecados, desenhado e digitalizado para permitir uma análise detalhada.
A equipe mais marcante veio depois de encontrar pesquisadores injetaram corante para as corujas "artérias, imitando o fluxo de sangue, e manualmente virou as cabeças dos animais. Vasos sanguíneos na base da cabeça, logo abaixo do osso da mandíbula, foi ficando maior e maior, como mais do corante entrou e, antes de o fluido agrupados em reservatórios. Isto contrasta fortemente com capacidade anatomia humana, onde as artérias geralmente tendem a ficar cada vez menores, e não balão como eles se ramificam.
Fabian de Kok-Mercado, MA, tem uma coruja barrada. Crédito: Cortesia da imagem da Johns Hopkins Medicine
Pesquisadores dizem que esses reservatórios de sangue contráteis agir como um trade-off, permitindo corujas a sangue piscina para atender às necessidades energéticas de seus cérebros e olhos grandes, enquanto eles giram suas cabeças. A rede de apoio vascular, com suas interligações e adaptações, ajuda a minimizar qualquer interrupção no fluxo sanguíneo.
| "Nosso estudo aprofundado da anatomia coruja resolve um dos muitos interessantes neurovasculares mistérios médicos de como corujas têm se adaptado para lidar com rotações de cabeça extremas", diz de Kok-Mercado. E de acordo com PhilippeGailloud ", manipulações extremas da cabeça humana são realmente perigosos porque não temos muitas das características navio, protegendo visto em corujas." A primeira variação anatómica eles descobriram foi no pescoço coruja, em que um dos principais artérias que alimentam o cérebro passa através dos furos nas vértebras ósseas. As cavidades ocas eram cerca de 10 vezes maior em diâmetro do que a artéria vertebral viaja através do mesmo. |
Os pesquisadores dizem que o espaço extra no foraminae transversal, como os buracos ao redor das artérias vertebrais são conhecidos, cria um conjunto de bolsas de amortecimento de ar que permitem que a artéria para se mover quando torcida. Doze das vértebras cervicais 14 no pescoço da coruja foram encontrados para ter essa adaptação.
"Nos seres humanos, a artéria vertebral realmente abraça as cavidades ocas no pescoço. Mas este não é o caso de corujas, cujas estruturas são especialmente adaptadas para permitir maior flexibilidade arterial e movimento", diz de Kok-Mercado.
Entre de Kok-Mercado e outros resultados Gailloud eram conexões de pequenos vasos entre as artérias carótidas e vertebrais - normalmente não é visto em humanos adultos - que permitem que o sangue a ser trocada entre os dois vasos sanguíneos. Os pesquisadores dizem que essas anastomoses chamados, incluindo uma conexão de navio chamado de artéria patente do trigêmeo, permitir o fluxo de sangue para o cérebro ininterrupto, mesmo se uma rota é bloqueado durante a rotação do pescoço extrema.
Pesquisadores próximo plano para examinar a anatomia falcão para ver se outras espécies de aves possuem as mesmas características adaptativas para rotação da cabeça.
As conclusões da equipe são reconhecidos na edição Feb.1 da revista Science, como vencedores do prêmio de primeiro lugar na categoria dos cartazes e gráficos de Ciência da Fundação Nacional de Ciências Internacional 2012 & Desafio Visualização de Engenharia.
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