No es lo mismo proteger la cabeza frente al impacto de un proyectil que pueda destruir tejidos por su acción mecánica, que proteger la cabeza frente a la onda expansiva de una explosión. En este segundo caso, aún no se sabe tanto como nos gustaría y ha sido motivo de importantes traumatismos craneoencefálicos que pasan factura a quienes han estado expuestos a una explosión, como es el caso de un artefacto explosivo improvisado (IED). En el siguiente estudio, que traducimos al español para ti, se compara la protección frente a la onda expansiva que ofrece un casco moderno, así como algunos cascos históricos de hace 100 años. Este estudio pretende llamar la atención sobre la necesidad de diseñar cascos teniendo presente la protección frente a la onda expansiva, además de la protección frente al impacto de proyectiles. En ello están marcas como Team Wendy, que se preocupan enormemente por la protección de la cabeza de nuestros combatientes.
Resumen
Desde la Primera Guerra Mundial, se han utilizando cascos para proteger la cabeza en combate, diseñados principalmente como protección frente a la metralla de artillería. Más recientemente, entre los requisitos para los cascos se ha incluido la protección balística y frente a golpes, pero las lesiones cerebrales por la explosión primaria (onda expansiva) nunca han sido un factor determinante en el diseño de los cascos. No ha sido hasta hace unos años cuando se ha empezado a tener en cuenta la amenaza que plantea el impacto directo de la onda expansiva en la cabeza ─aparte de las heridas penetrantes─. Este estudio compara el efecto protector frente a explosiones de cascos de combate históricos (Primera Guerra Mundial) y actuales, unos respecto a otros y respecto a ir «sin casco» o con la cabeza al aire, cuando la onda expansiva impacta de forma realista en la corona del casco. El estudio incluyó cascos de la Primera Guerra Mundial utilizados por Reino Unido y Estados Unidos (Brodie), Francia (Adrian), Alemania (Stahlhelm), y un casco de combate actual estadounidense (Advanced Combat Helmet). Se montaron los cascos sobre una reproducción de cabeza y cuello, con un tubo de choque [shock tube] cilíndrico encima, alineado con la corona de la cabeza para simular una explosión aérea. Se generaron ondas expansivas de diferente magnitud en función de las condiciones estimadas de la explosión de proyectiles históricos. Se comparó el pico de sobrepresión generado en el extremo abierto del tubo de choque con el pico de sobrepresión medido en varios puntos de la cabeza. Todos los cascos produjeron una atenuación de presión significativa respecto a no utilizar casco. El modelo de casco moderno no produjo una mayor atenuación de presión que los cascos históricos, y algunos cascos históricos ofrecieron un mejor rendimiento en determinados lugares de medición de la cabeza. El estudio demuestra que tanto los cascos históricos como los actuales tienen cierta capacidad de protección frente a la explosión primaria (onda expansiva), y que simples características de diseño pueden mejorar esta capacidad en futuros cascos.
Cita: Op‘t Eynde J, Yu AW, Eckersley CP, Bass CR (2020). Primary blast wave protection in combat helmet design: A historical comparison between present day and World War I. PLoS ONE 15(2): e0228802. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0228802
Editor: David Zonies, Oregon Health and Science University [Universidad de Ciencia y Salud de Oregón], ESTADOS UNIDOS.
Recibido: 20 de agosto de 2019. Aceptado: 23 de enero de 2020. Publicado: 13 de febrero de 2020.
Copyright: ©2020 Op‘t Eynde et al. Este es un artículo de acceso abierto distribuido bajo los términos de la licencia de atribución Creative Commons, que permite el uso, distribución y reproducción en cualquier medio sin restricciones, siempre que se cite el autor y fuente original.
Disponibilidad de datos: Todos los datos utilizados en el estudio se pueden encontrar en un repositorio público alojado en el Duke Data Repository [repositorio de datos de Duke]. Los 46 archivos se encuentran disponibles en el enlace https://doi.org/10.7924/r4r49m981.
Financiación: Nos gustaría agradecer la financiación y el apoyo del Fondo Benéfico de la Fundación en Memoria de Josiah Charles Trent [Josiah Charles Trent Memorial Foundation Endowment Fund], de la Universidad de Duke, por aportar directamente los fondos para realizar esta investigación. No hay ninguna subvención particular vinculada a este trabajo y no aportaron fondos a ningún miembro en particular del grupo de investigación. Los financiadores no tuvieron ninguna participación en el diseño del estudio, la obtención y análisis de los datos, la preparación del manuscrito, ni la decisión de publicarlo.
Conflicto de intereses: Los autores han declarado que no hay conflicto de intereses.
Introducción
«Que el ser humano no aprende mucho de las lecciones de la Historia es la más importante de todas las lecciones que tiene que enseñarnos la Historia» ─Aldous Huxley─.
Al empezar la Primera Guerra Mundial (1ªGM), en julio de 1914, el casco no formaba parte del equipo individual básico de los militares de ninguna de las potencias centrales o aliadas1. La mayoría de prendas de cabeza eran de tela (por ejemplo, el Kepi francés2) o cuero (por ejemplo, el Pickelhaube alemán3) y no ofrecían a su usuario protección alguna frente a explosiones, metralla o impactos balísticos. Varios informes de la época estimaban que al principio de la guerra, más del cincuenta por ciento de las muertes se debían a metralla o fragmentos de proyectiles de artillería, que solían impactar en la cabeza, frente a los que podría ser eficaz un casco de acero1, 4.
En 1915, Francia fue la primera nación de la 1ªGM en dotar a los soldados con cascos de acero, utilizando el casco M15 Adrian, cuya denominación responde al diseño del General Adrian5. El inventor John L. Brodie abordó la necesidad británica de protección de la cabeza a finales de 1915, con un diseño de casco cuya finalidad era proteger la cabeza frente a la metralla, al mismo tiempo que buscaba una fácil fabricación6. Otras naciones también utilizaron el casco Brodie, incluida Estados Unidos cuando se unió a la guerra a finales de 19177. Después de múltiples pruebas de cascos aliados, se dotó a los soldados alemanes con el Stahlhelm (traducción: casco de acero) a principios de 19168.
El diseño de estos cascos era eficaz para proteger frente a la metralla de proyectiles de artillería1. Además de lanzar metralla, la explosión de un proyectil de artillería también genera una onda de choque. La onda de choque se conoce como explosión primaria (onda expansiva), mientras que los fragmentos despedidos por una explosión se consideran explosión secundaria (metralla). En la 1ªGM, se sufrieron a gran escala por primera vez en un teatro de combate los efectos de estas ondas expansivas. Los soldados que sufrieron explosiones a corta distancia fueron trasladados a hospitales de campaña a pesar de tener pocos o ningún signo de heridas externas. El médico británico Charles Myers utilizó el término «Shell Shock» [choque o shock de proyectil] en 1915 para describir una serie de síntomas sufridos por los soldados tras la explosión de un proyectil9, que hoy se cree que pueden ser causados por una combinación de traumatismo craneoencefálico (TCE) y trauma psicológico10.
Desde principios de la década de 1900, la explosión de proyectiles de artillería ha sido la mayor causa de bajas en combate en grandes conflictos11. En las guerras estadounidenses desde la 1ªGM, se ha observado una tendencia creciente hacia un mayor número de bajas causadas por explosiones, con un estudio que indica que el 78% de todas las heridas en el período 2001-2005 del conflicto en Irak fueron causadas por explosiones12. Durante los conflictos en Irak y Afganistán, más del 65% de informes de TCE estaban asociados a una explosión13. Un estudio de 2008 de soldados de infantería del Ejército de Tierra estadounidense que regresaban de misión en Irak comprobó que más del 15% sufrían algún tipo de traumatismo craneoencefálico leve (TCEL)14. En la última década, se ha observado un aumento de la conciencia sobre los efectos incapacitantes a largo plazo causados por un TCEL fruto de una explosión primaria (onda expansiva), tales como lesiones axonales15, 16. La exposición a explosiones que causan mínimas lesiones agudas puede producir cambios funcionales cerebrales con el tiempo o tras repetidas exposiciones. Dado que la mayoría de TCE por explosiones se clasifican como «leves», existe una creciente demanda de cascos de combate que protejan frente a estas exposiciones.
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