Технологията на спортния сътресение няма да защити от увреждане на мозъка, казва науката

Докато шлемът му се сблъскваше силно с рамото на противника си, Люк Куйчъл приличаше на кукла с дълги бобчета в натурален размер. В един миг, звездата на звездата от Каролина Пантърс получи още едно сътресение. Сезонът му, а може би и кариера, беше застрашен.

Няколко седмици по-рано Кюхли започна да носи експериментална яка около врата си, предназначена да предпази мозъка му отвътре. Устройството, известно като Q-Collar, и преди това продавано като NeuroShield, е предназначено да имитира метода на кълвача за защита от нараняване, като поддържа повече кръв вътре в черепа, за да създаде ефект на "балонче" около мозъка.

И така, защо това вдъхновено от природата оборудване за безопасност не отклони сътресението на Лук Кючли за 2017 г., което очевидно все още носи?

Като физиолог и изследовател на спортната медицина изучавам как тялото реагира на упражнения и други стресови фактори. Аз също изучавам начини за предотвратяване и лечение на спортни травми. Тъй като обществеността научава повече за потенциалните дългосрочни опасности от контактните спортове, включително хронична травматична енцефалопатия (КТР), родителите, спортистите и спортните организации отчаяно искат да намерят бързо решение на сътресението. За съжаление, не мисля, че има лесно решение да се направи безопасно спортно поведение с висок риск.

Аргументът за височината

През 2014 г. един приятел ми разказа за проучване, в което се съобщава, че играчите на NFL са с 20-30 процента по-малко вероятно да поддържат сътресение в игрите, играни на „по-високи“ височини. Изследователите предположиха, че по-голямата надморска височина е причинила леко подуване на мозъка и следователно увеличаване на обема на мозъка.

Това "по-тясно прилепване" в черепа би намалило мозъчната "слаш" по време на удари, за да намали вероятността от сътресения. Тъй като изглеждаше, че по-голямата надморска височина защитава мозъка, би било полезно да се повтори това "по-тясно прилягане". Авторите предложиха това да се постигне чрез прилагане на лек натиск върху вратните вени на шията, за да се улови малко повече кръв в мозъка. Няколко години по-рано член на техния изследователски екип подаде патент за такова устройство - яремна компресионна яка.

Докато тези, които са по-малко запознати с физиологията, може да са били убедени от това очарователно звучещо обяснение, моят колега изследовател, Джералд Завирски, и мислех, че тази идея е научно неправдоподобна. Най-важното е, че изследването определя „по-високата надморска височина“ като нещо над оскъдните 600 фута над морското равнище - твърде ниско, за да има някакъв ефект върху обема на мозъка. По същество обемът на нашия мозък остава забележително постоянен на голяма надморска височина, дори когато може да се почувстваме недохранени или замаяни. В “Mile High City” в Денвър, където се намира най-високият NFL стадион в страната на 5 280 фута над морското равнище, ще бъдете подтиснати да изпитате дори незначителни подутини в мозъка. Въпреки това, при много по-високи издигания, всъщност има повишена вероятност за подуване на мозъка, което причинява животозастрашаващо спешно, наречено висок церебрален оток.

Игра на късмета

Ако надморската височина не води до увеличаване на защитния обем на мозъка, тогава защо сътресенията са намалели в игрите на NFL, които се играят на повече от 600 фута над морското равнище? За да отговорим на този въпрос, разгледахме същия публично достъпен набор от данни за NFL. Първоначалното проучване разглежда данни от два комбинирани сезона (2012 и 2013 г.), но анализирахме няколко допълнителни години. Потвърдихме, че нивото на сътресение всъщност е статистически редуцирано на „по-високи“ височини през сезон 2013, но не и през сезон 2012 година. Изкопахме по-дълбоко и не открихме връзка между надморската височина и сътресенията през сезоните 2014 или 2015 г. Отделно проучване в колежани спортисти показа, че сътресенията са още по-вероятни при „по-висока“ надморска височина.

Тъй като ефектът не е бил последователен, а повторяемостта е основен проблем в цялата наука, подозирахме, че първоначалните връзки се дължат на случайна случайност - математически артефакт за използване на огромен набор от данни от почти 1500 гиганта, които буквално забиват глави помежду си. седмично.Ако случаят е такъв, може да се очаква, че нещо напълно произволно също ще бъде свързано с намален риск от сътресение. И наистина, нашият анализ показа, че това е вярно. Оказва се, че екипите на NFL с лога на животни, като например делфините в Маями, също са имали 20-30 процента по-малък риск от сътресение в сравнение с екипите без лога на животни, като Pittsburgh Steelers, независимо от височината на играта.

На базата на нашия анализ стигнахме до заключението, че случайната случайност, а не физиологичната реакция, обяснява защо сътресенията са по-малко вероятни на височина над 600 фута. По този начин, яката, наподобяваща надморската височина, изглежда неоправдана за предотвратяване на сътресения.

Теорията на кълвача

Предполага се, че Q-Collar също възпроизвежда как кълвачите естествено се предпазват от главоболие. Според информация на компанията, кълвачите компресират вратната си вена, използвайки мускулите на врата си, за да предизвикат „по-плътно прилепване“ и да намалят мозъчната „слаш“. Докато този удивителен механизъм често се представя като факт, не изглежда да се споменава никъде в един век научни изследвания, изследващи кълвачи.

Аз внимателно разгледах всички документи на кълвачите, които можах да намеря, след което открих всичките им препратки и повторих процеса. Открих орнитологични документи от 1700 г. чрез модерни инженерни модели на биомеханиката на кълвача, но никой не спомена югуларна компресия. Следователно не е изненадващо, че компанията не цитира никакви научни препратки към литературата на кълвача.

Дори ако този механизъм наистина съществува и някак е бил пренебрегван от изследователите на кълвачи, еволюцията е дала на кълвача много уникални защитни адаптации. Събрах се с изследовател на кълвач и публикувах резюме на тези механизми през октомври 2018 г. Те включват специализирана структура на черепната кост и ударно поглъщащ клюн. Кълвачите дори използват много специфични пози и движения, за да се подпретят, което помага да се разсее силата от мозъка им. Ние заключихме, че тези множество защитни механизми работят в хармония, които не могат да бъдат възпроизведени чрез просто натискане на вратната вена.

Нови проучвания показват, че кълвачите наистина могат да получат увреждания на мозъка, подобни на тези, наблюдавани при хората. Независимо от това, физиката на барабаните на кълвачите е доста по-различна от тази на спортните сътресения, които обикновено се случват с непредсказуемо време и включват значителна ротация на главата. Въпреки интуитивната си привлекателност, аз вярвам, че яката, имитираща кълвача, е по-скоро псевдонаука, отколкото иновация.

Отвъд спортните сътресения

Тъй като моите колеги и аз развенчавахме научната обосновка за Q-Collar, изследванията, разглеждащи Q-Collar, изглежда са се изместили от намаляването на риска от сътресения или отделни събития след еднократен удар, до по-малко осезаема цел за намаляване на мозъка повреди от повтарящи се сблъсъци.

Нови изследвания твърдят доказателства за ползите, основаващи се на данни от ЯМР. Както се посочва в една статия през 2016 г., яката "може да е осигурила защитен ефект срещу мозъчните микроструктурни промени след повтарящи се удари на главата". Статия, публикувана през октомври 2018 г. от малко проучване, показа, че мозъкът на жените футболисти, които носят яки за сезон на пръв поглед не е имало увреждане на мозъка. Тези, които не носят яката, показват малки промени в някои области на мозъка им.

Въпреки това, някои други изследователи са изразили загриженост относно малкия брой участници и високия процент на отпадане в подобни изследвания за яката. Някои лекари са стигнали до заключението, че това доказателство не е достатъчно, за да се предположи, че то защитава мозъка от нараняване и настоящите промоционални кампании са "потенциално подвеждащи". Аз също оставам скептичен по отношение на тези констатации, тъй като клиничната полезност на този конкретен вид данни за ЯМР остава. неясно, особено във връзка с дългосрочното здраве.

Тъй като компанията се стреми да одобри FDA и надхвърли спортните приложения, аз се опасявам, че дълготрайното здраве на мозъка се поставя в оборудването, оправдано от неразбиране на физиологията, случайни отношения и да, дори това, което съм заключил, са неправилни твърдения за кълвачи и други животни.

Някои могат да твърдят, че дори да не работи, няма никаква вреда при добавянето на допълнителен слой защита. Считам обаче, че това е опасно отношение. Когато атлетите чувстват, че са по-защитени, те имат фалшиво чувство за допълнителна безопасност и играят по-агресивно. Това може действително да увеличи риска от нараняване.

Както Лука Куечли и други могат да засвидетелстват, дори иновативното оборудване не може да спре сътресенията в контактните спортове. За съжаление, може да не знаем дали дългосрочното увреждане на мозъка може действително да бъде ограничено от нови технологии, докато не стане твърде късно.

Тази статия е първоначално публикувана на The Conversation от Джеймс Смолига. Прочетете оригиналната статия тук.