Tehnologija potresa u sportu neće štititi od oštećenja mozga, kaže znanost

Dok se njegova kaciga silovito sudarila s protivnikovim ramenom, Luke Kuechly je izgledao poput lutke u obliku bobblehead u prirodnoj veličini. U jednom trenutku zvijer linebackera Carolina Panthers doživjela je još jedan potres mozga. Njegova sezona, a možda i karijera, bila je u opasnosti.

Nekoliko tjedana ranije, Kuechly je počeo nositi eksperimentalni ovratnik oko vrata dizajniran kako bi zaštitio njegov mozak iznutra. Uređaj poznat pod imenom Q-Collar, koji je prethodno prodan kao NeuroShield, osmišljen je tako da oponaša način zaštite djetlića od zaštite od ozljeda zadržavanjem više krvi u lubanji kako bi se stvorio efekt "mjehurića" oko mozga.

Dakle, zašto ta sigurnosna oprema nadahnuta prirodom nije odvratila potres mozga Lukea Kuechlyja iz 2017., koji očito još uvijek nosi?

Kao fiziolog i istraživač sportske medicine proučavam kako tijelo reagira na tjelovježbu i druge stresore. Također proučavam načine kako spriječiti i liječiti sportske ozljede. Kako javnost sazna više o mogućim dugoročnim opasnostima kontaktnih sportova, uključujući kroničnu traumatsku encefalopatiju (CTE), roditelji, sportaši i sportske organizacije očajnički traže brzu prilagodbu na potresnu krizu. Nažalost, ne mislim da postoji jednostavno rješenje za sigurno održavanje sportskih objekata visokog rizika.

Argument o velikoj nadmorskoj visini

Još 2014. godine prijateljica mi je ispričala o studiji u kojoj je navedeno da su igrači NFL-a imali manje od 20-30 posto manje izgleda da održe potres mozga u igrama na “višim” visinama. Istraživači su teoretizirali da je veća nadmorska visina uzrokovala blagi otok u mozgu, a time i povećan volumen mozga.

To "uže prianjanje" unutar lubanje smanjilo bi "slosh" mozga tijekom udaraca kako bi se smanjila vjerojatnost potresa mozga. Kako se činilo da veća nadmorska visina štiti mozak, tvrdili su, bilo bi korisno ponoviti ovo "uže prianjanje". Autori su predložili da se to može postići primjenom laganog pritiska na vratne vene vrata kako bi se zadržalo malo više krvi u mozgu. Nekoliko godina ranije, član njihovog istraživačkog tima podnio je patent za takav uređaj - vratnu kompresijsku ogrlicu.

Iako su oni koji su manje upoznati s fiziologijom možda bili uvjereni u ovo fascinantno zvučno objašnjenje, moj kolega istraživač, Gerald Zavorsky, i mislio sam da je ova ideja znanstveno nevjerojatna. Ono što je najvažnije, studija je definirala "veću nadmorsku visinu" kao nešto iznad oskudnih 600 stopa iznad razine mora - što je prenisko da bi utjecalo na volumen mozga. U suštini, volumen našeg mozga ostaje iznimno konstantan na velikoj nadmorskoj visini, čak i kada se osjećamo bez daha ili glave. U "Mile High City" u Denveru, u kojem se nalazi najviši NFL stadion u zemlji na 5.280 metara nadmorske visine, teško ćete osjetiti čak i malu oteklinu u mozgu. Međutim, na mnogo višim visinama, zapravo postoji povećana vjerojatnost oticanja mozga, što uzrokuje životno opasnu hitnost nazvanu visoki moždani edem.

Igra na sreću

Ako visina ne uzrokuje zaštitni porast volumena mozga, zašto su se kontuzije u NFL igrama smanjile na više od 600 stopa iznad razine mora? Da bismo odgovorili na ovo pitanje, ispitali smo isti javno dostupni NFL skup podataka. Izvorna studija proučavala je podatke iz dvije kombinirane sezone (2012. i 2013.), ali smo analizirali nekoliko dodatnih godina. Potvrdili smo da je stopa potresa uistinu statistički smanjena na "višim" visinama tijekom sezone 2013., ali ne iu sezoni 2012. godine. Iskopali smo dublje i nismo pronašli vezu između visine i potresa u sezoni 2014. ili 2015. godine. Posebna studija na fakultetskim sportašima pokazala je da su potresi bili još vjerojatniji na "višoj" visini.

Budući da učinak nije bio dosljedan, a ponovljivost je veliki problem u cijeloj znanosti, sumnjali smo da su izvorne veze nastale slučajnom šansom - matematički artefakt upotrebe ogromnog skupa podataka od gotovo 1500 divova divovskih gusara koji doslovno ubijaju glavu jedan s drugim tjedno.Ako je to tako, možemo očekivati ​​da nešto potpuno proizvoljno također bude povezano sa smanjenim rizikom od potresa mozga. I doista, naša je analiza pokazala da je to istina. Ispada da su NFL timovi s logotipima životinja, kao što su Miami Dolphins, također imali 20-30% manji rizik od potresa mozga u usporedbi s timovima bez logotipa životinja, kao što je Pittsburgh Steelers, bez obzira na visinu igre.

Na temelju naše analize zaključili smo da slučajna šansa, a ne fiziološka reakcija, objašnjava zašto je potres mozga bio manje vjerojatan na visinama iznad 600 stopa. Stoga se okovratnik koji oponaša visinu čini neopravdanim za sprječavanje potresa mozga.

Teorija djetlića

Navodno, Q-ovratnik također replicira kako se djetlići prirodno štite od glavobolje. Prema informacijama tvrtke, djetlići komprimiraju svoju žilnu venu pomoću mišića vrata kako bi potaknuli "uže prianjanje" i smanjili "slosh" u mozgu. Iako je ovaj nevjerojatni mehanizam često prikazan kao činjenica, čini se da se nigdje ne spominje. stoljeće znanstvenih studija koje se bave djetlićima.

Temeljito sam pregledao sve papire djetlića koje sam mogao pronaći, a zatim pronašao sve njihove reference i ponovio postupak. Otkrio sam ornitološke radove iz 1700-ih kroz najsuvremenije inženjerske modele biomehanike djetlića, ali nijedna nije spominjala jugularnu kompresiju. Stoga ne čudi da tvrtka ne navodi nikakve znanstvene reference o literaturi djetlića.

Čak i ako taj mehanizam zaista postoji, a istraživači su ga na neki način previdjeli, evolucija je djetliću dala brojne jedinstvene zaštitne prilagodbe. Surađivao sam s istraživačem djetlića i objavio sažetak tih mehanizama u listopadu 2018. To uključuje specijaliziranu strukturu lubanje i kljun koji apsorbira udarce. Djetlići čak koriste vrlo specifične položaje i pokrete kako bi se pripremili, što pomaže da se snaga rasprši iz mozga. Zaključili smo da ovi višestruki zaštitni mehanizmi djeluju u skladu, što se ne može ponoviti jednostavnim guranjem jugularne vene.

Nova istraživanja pokazuju da djetlići doista mogu doživjeti ozljede mozga slične onima kod ljudi. Bez obzira na to, fizika bubnjanja djetlića sasvim je različita od one u sportskim potresima, koja se obično događaju s nepredvidljivim vremenskim rasporedom i uključuju značajnu rotaciju glave. Unatoč svojoj intuitivnoj privlačnosti, vjerujem da je ovratnik koji oponaša djetlić više pseudoznanost nego inovacija.

Izvan sportskih potresa

Kao što smo moji kolege i ja razotkrivali znanstveno obrazloženje za Q-Collar, čini se da se istraživanje koje se bavi Q-ovratnikom pomaknulo od smanjenja rizika od potresa mozga ili različitih događaja nakon jednog udarca, do manje opipljivog cilja smanjenja mozga šteta od ponavljanih udarnih utjecaja.

Nova istraživanja tvrde da postoje dokazi o koristi, temeljeni na MRI podacima. Kao što je u jednom članku navedeno 2016. godine, ovratnik "možda je pružio zaštitni učinak protiv mikrostrukturnih promjena mozga nakon ponavljanih udaraca glave". Članak objavljen u listopadu 2018. iz male studije pokazao je da mozak ženskih nogometaša koji su nosili ovratnike za sezonu naizgled nisu pokazali oštećenje mozga. Oni koji nisu nosili ogrlicu pokazali su male promjene u nekim dijelovima mozga.

Međutim, neki drugi istraživači izrazili su zabrinutost zbog malog broja ispitanika i visoke stope odustajanja u sličnim studijama o ovratniku. Neki liječnici su zaključili da ovi dokazi nisu dovoljni da bi se moglo zaključiti da to štiti mozak od ozljeda, a trenutne promotivne kampanje su "potencijalno obmanjujuće". Također sam i dalje skeptičan prema tim nalazima, budući da ostaje klinička korisnost ove vrste MRI podataka. nejasno, osobito u odnosu na dugoročno zdravlje.

Budući da tvrtka teži odobrenju FDA-e i gleda izvan sportskih aplikacija, bojim se da se dugotrajno zdravlje mozga stavlja u opremu koja je opravdana nesporazumima iz fiziologije, slučajnim odnosima i da, čak i ono što sam zaključio su netočne tvrdnje o djetlićima i druge životinje.

Neki mogu tvrditi da čak i ako ne djeluje, nema štete u dodavanju dodatnog sloja zaštite. Međutim, vjerujem da je to opasan stav. Kada sportaši osjećaju da su više zaštićeni, imaju lažni osjećaj dodatne sigurnosti i igraju agresivnije. To zapravo može povećati rizik od ozljeda.

Kao što Luke Kuechly i drugi mogu posvjedočiti, čak i inovativna oprema ne može zaustaviti potres mozga u kontaktnim sportovima. Nažalost, možda ne znamo može li se dugotrajno oštećenje mozga zapravo ograničiti novim tehnologijama sve dok ne bude prekasno.

Ovaj je članak izvorno objavljen na razgovoru Jamesa Smolige. Pročitajte izvorni članak ovdje.