Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • תוצאות
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

המודל כותרת כדורגל subconcussive היא גישה מתודולוגי תמציתי ובטוחה כדי לבודד ולמדוד את ההשפעות של השפעות ראש subconcussive.

Abstract

להיטים subconcussive מהווים איום לבריאות עצביים כפי שהם הראו כדי לגרום נזק עצביים, תיפקודי מבלי לגרום symptomology כלפי חוץ, נראה כי התורמת למחלות ניווניות בלתי הפיך, כרונית אנצפלופתיה (CTE). בנוסף, ספורטאים יכולים לחול יותר מ-1,000 של אלה כניסות לכל העונה. המודל כותרת כדורגל subconcussive (SSHM) היא שיטה הרלוונטיים, הדירים המובילים של בידוד ובודקים את השפעות אלה השפעות ראש subconcussive. על ידי שליטה משתנים כגון הכדור בנסיעות מהירות, התדירות של השפעות, מרווח, מיקום הכדור בראש, כמו גם על ידי מדידת גודל ההשפעה ראש, SSHM מספק את הקהילה המדעית עם שדרה עליון של חוקרים חריפה אפקטים subconcussive על בריאות עצביים. בנייר זה, נדגים את התועלת של SSHM בלימוד ביטוי זמן-קורס של neurofilament-אור מפוליפפטיד (NF-L) בפלסמה באופן חוזר ונשנה באמצעים. NF-L היא סמן פציעה axonal דיפוזי זה בעבר הוכח להיות מוגבה למתאגרפים, שחקני כדורגל בעקבות subconcussive מכה בראש. שחקני כדורגל למבוגרים בגילאי שלושים וארבע היו גייס באופן אקראי לקבוצת או כותרת כדורגל (n = 18) או בעיטות (n = 16) קבוצה. קבוצת כותרת להורג 10 כותרות עם כדורי רגל המוקרן במהירות של 25 קמ ש מעל 10 דקות. הקבוצה ובועט בעקבות באותו הפרוטוקול עם 10 בעיטות. פלזמה דגימות שהתקבלו לפני ו- 0 h, 2 h ו- 24 שעות לאחר בעיטות/כותרת, שקובעת ביטויים NF-L. קבוצת כותרת הראו עלייה הדרגתית בפלסמה NF-L ביטוי והגיע לשיאו ב- 24 שעות לאחר פרוטוקול כותרת, ואילו הקבוצה ובועט נשארה עקבית לאורך זמן הנקודות. תוצאות אלה אישרו את הנתונים NF-L מתוך מחקרים קליניים בתחום, לעודד את השימוש SSHM כדי לאמת נתונים קליניים subconcussion.

Introduction

לטווח ארוך, חשיפה חוזרות השפעות ראש subconcussive הוצע בתור אחד התורמים המפתח לפיתוח המחלה ניווניות CTE1,2,3,4,5 . בכל שנה, ספורטאים ובית -ספר גבוה כ- 2.5 מיליון לעסוק בספורט קשר זה לעתים קרובות לגרום את העלבונות subconcussive הללו באמצעות האצה מהירה-ההאטה של הגוף והראש6,7. באופן ספציפי, ספורט מגע ספורטאים עלולים לחוות מספר 100 עד 1,000 כאלה ההשפעות לכל עונה6,8,9. בנוסף, אוכלוסיות אחרות, כגון צבא גברים ונשים, נרשמו יותר מ-300,000 פגיעות ראש משנת 2001, אשר הפגינה לתוך האבחון האחרונות של CTE בתוך הצבא בדימוס ותיק10. האבחנה הזאת הקבלות עם 110 שכל CTE לאחר המוות של שחקני פוטבול אמריקאי, ארבעה שחקני הכדורגל לאחר המוות להציג המתפתחת בריאות הציבור נושא11,12. לאור השכיחות מזעזעת, ההשפעה ראש המחקר חייב להעביר את מבטו לשלב קול, שיטות מדויקות של ניתוח כניסות subconcussive את החוב חריפה הם גרימת במגוון זירות.

SSHM המובאים כאן הוא זה שממלא את הצורך מתודולוגי הנוכחי לזירוז בבטחה נפוצות מכני מדגישה שמונח רקמה עצבית במהלך פעילויות ספורט מגע. היישום של מודל זה מאפשר חוקרים לנהל בקפדנות את הכדור נסיעה במהירות, התדירות של השפעות, מרווח, מיקום הכדור בראש, כמו גם מדידות של הראש השפעה על גודל13,14. בעוד גורמים אלה הם כמעט בלתי אפשרי לשלוט בהגדרת השדה, SSHM מספק פורקן חוקרים לבודד את ההשפעות של השפעות ראש subconcussive. יתר על כן, באמצעות חיסול של המשתנים מבלבלים ראיתי במהלך המשחק (למשל, תופעות תרגיל נמרץ, נזק גוף, שינוי טמפרטורת הגוף, לחות/זיעה), SSHM מספק שיטה מעולה של אימות מחקרים קליניים .

SSHM יש הקבלות ישירות אל ראש משפיע באופן ספציפי בתוך התחום של ספורט. ככזה, הספרות כבר החלה להראות השירות שלה, לאמת את הממצאים של הראש מצטברים הנטל ההשפעה של חוקרים אחרים. לדוגמה, הראו כי הנטל של הראש subconcussive משפיע באופן משמעותי בתפקוד הנוירו-ophthalmologic נסיעה בין כדורגל ספורטאים13,15. בנוסף, כל מעטים כמו 10 השפעות subconcussive הוכחו באופן מיידי perturb הפונקציה שיווי המשקל אשר יכול להיות מנורמל לאחר 24 שעות של מנוחה16. בדו ח זה מתודולוגי, נתאר את היישום של SSHM בבטחה לחקור את ההשפעות של השפעות ראש subconcussive ולהציג אחד הממצאים שלנו חוזרות השפעות ראש subconcussive להגדיל בהדרגה את הריכוז של נוירון-derived סמן דם, כלומר NF-L14. ממצא זה לא רק ממחיש את התוצאות הקודמות של NF-L נוכחות עקב מכות חוזרות subconcussive הראש17,18 אלא גם מאמת SSHM יכול להפיק ממצאים כאלה באופן קליני מבוקר.

Protocol

המחברים וודא אוניברסיטת אינדיאנה מוסדיים לוועדת בדיקה אישרה המחקר (פרוטוקול # 1610743422) בכתב הסכמה מדעת הושג.

הערה: SSHM שולבה לעיצוב חוזר ונשנה באמצעים נועדה לברר שינויים בין המשתנים התלויים בתוך נושאים ב 0 h, 2 h ו- 24 שעות שלאחר ההתערבות לעומת הערכים הבודדים התערבות מראש. תכנון המחקר הזה מאפשר לחוקרים לעקוב אחר שינויים במשך תקופה של 24 שעות, אשר אופייני טווח הזמן בין פרקטיקות אתלטי. במחקר הנוכחי, שחקני כדורגל חולקו באופן אקראי גם כותרת כדורגל (n = 18) או כדורגל בעיטות קבוצה (n = 16).

1. הגדרת

  1. אוסף מידה בסיסית (התערבות מראש), להתחיל את SSHM עם המיקום של משגר כדור כדורגל במרחק של-40 מטרים מן הנושא, כמו גם להבטיח שהכדור כדורגל הוא מנופח כדי 9 psi.
  2. הפנים של המכשיר מציג שני השעונים זהים, המסדירה את המהירות של השמאל, גלגלים צודק מתג הפעלה/כיבוי ביניהם. הגדר שתי חוגות אלה במהירות מתוקננת של הבחירה.
    הערה: למטרה זו הפגנה, הכדור בנסיעות מהירות הוגדר ל 30 קמ ש. מהירות זו נבחרה כמו זה מדמה את המארז כדורגל מהצד כדי לשחק בקישור. שחקני כדורגל לבצע לעיתים קרובות זה תמרון במהלך אימונים ומשחקים.
  3. מקום 3 אינטש בלוקים מתחת לגלגלים של המשגר הכדור כדי לאפשר המסלול הרצוי (חוסמת אין צורך בועט נושאים). ברגע זו תושלם, משגר הכדור ואז המשופע עד 40 ° צלזיוס, אשר נמדד כמו הזווית בין הקרקע לבין האמצע של שהגלגל מסתובב.
    הערה: מדידת זווית מאוהבת מד זווית, ניתן להתאים את המכונה לאחר ויסירו ידית ממוקם לאורך הפסים כחול שבו נטען את הכדור כדורגל.
  4. ברגע המכונה כדורגל מוגדר כראוי, מתאים את הנושאים תאוצה triaxial מוטבע בתוך כיס הראש-band וממוקמים ישירות מתחת בליטה חיצונית (inion) כדי לפקח ליניארי, כשעוצמת ההאצות של סמנים ראש.
  5. הפעלת התוכנה המתאימה עבור תאוצה והזן מידע של הנושא בהתאם. בשלב זה, הנושא הוא מוכן להתחיל את הניסויים להכרות של ההתערבות (כותרת, בועט).

2. להכרות ניסויים

  1. מקם את הנושא במרחק של-40 מטרים מול משגר הכדור.
  2. הקפד להסביר הנושא משגר הכדור מטח כדור רגל אליהם, כי הם פשוט צריך לדמות התערבות מגע עם הכדור (קרי, נושאים כותרת יתפוס את הכדור בידיים שלהם מול המצח שלהם לפני נוצר קשר הראש-כדי-בול בועט נושאים "ילכוד" את הכדור על הקרקע עם הרגל במקום volleying את הכדור בחזרה, עומדים נושאים נשאר סטטי ולעשות לא קשר עם הכדור).
  3. כאשר מבינים הנושא יהיה מוכן, יש חוקר להפעיל את משגר כדור לטעון את הכדור כדורגל במעקה כחול, סוף סוף לדחוף את הכדור לתוך שהגלגל מסתובב לאחר 3-2-1 לספירה לאחור.
  4. לאחר שעצרה את הכדור כפי שתואר קודם לכן (שלב 2.2), יש את הנושא לגלגל את הכדור אחורה.
  5. חזור על השלבים 2.3 ו- 2.4 שניים עד ארבעה נוספים פעמים (לא נדרש בין זמן מנוחה) כדי להבטיח כי הנושא מיצוב נכון, אינטראקציה עם הכדור יהיה בטוחה ומבוקרת. זה מסכם את הניסויים להכרות.

3. התערבות

  1. באופן מילולי לאשר כי הנושא הוא מוכן. ברגע אישר, לתת הוראות הנושאים כותרת רק הופכים את המצח מגע עם הכדור; תגיד הנושאים כדי למנוע השפעות לכתר, הקודקוד, פוטנציאל הצינוריות. להורות את הנושאים ובועט כדי לבעוט את הכדור רק בזמן זה בטיסה כמו כדור מגע עם הקרקע להחליש את ההשפעה הבאים ברגל.
  2. להורות כותרת והן בועט הנושאים מטח את הכדור אל המטרה (חוקר נוסף) בערך חצי המרחק בינם לבין המכונה. הכי טוב שהם יכולים, שאלו נושאים לעשות את זה בצורה המחקים את המסלול מקושתים שלקח הכדור במהלך הטיסה שלה כלפי הנושא.
  3. להפעיל על תאוצה triaxial ולהתחיל את ההקלטה.
  4. לטעון את הכדור כדורגל במעקה כחול, לדחוף את הכדור לתוך שהגלגל מסתובב לאחר 3-2-1 הספירה לאחור, וודא כי נוצר קשר המתאים.
  5. חזור על שלב 3.4 תשע פעמים יותר מנוחה s 60 בין התקפי. אם הנושא forgoes אינטראקציה עם הכדור (עקב מיקום מתאימים או חשד במגע עם הגוף נמצא באזור בו יש להמנע), ואז מטח הכדור הנושא שוב מיד, ללא כל תקופת מנוחה.
  6. בין כל איש קשר ראשי עם הכדור, ודא כי תאוצה triaxial רשום השפעה (באמצעות תוכנה triaxial; בועט נושאים כדאי לבצע רישום G-force).
  7. לאחר ההתערבות הוא הסיק, כבה את משגר כדור ולהפסיק את ההקלטה triaxial (חשוב, כמו התנועה נדרש להסיר את הבנדנה להקליט עוד "ההשפעה"). לאחר ההקלטה עצר, להסיר את הבנדנה.

תוצאות

התוצאות המיוצגות כאן היו מפרשים מן הקודם סעיף14, שבו SSHM היה מנוצל כאמור תיאר. במחקר מסוים זה, כיוונו כדי להראות איך SSHM עשויה לגרום שינויים ברמות הפלסמה של NF-L, המהווה סמן פציעה axonal דיפוזי זה המשוערות כדי לסנן מתוך הגולגולת, למחזור הדם ההיקפיים בעקבות השפעות על ה...

Discussion

בעוד קשר ספורט כמו פוטבול אמריקאי עשוי להופיע לנהוג את הצורך מודל מחקר תמציתי לחקור השפעות subconcussive, ספורט אחרים כמו כדורגל עשוי להסביר המשותף הדומיננטי של חשיפה subconcussive ברחבי העולם כ 265 מיליוני אנשים להשתתף מה הוא אולי הספורט הפופולרי ביותר בעולם,19. עם זאת, בעוד רוב ההשפעות חשד...

Disclosures

המחברים אין לחשוף.

Acknowledgements

המחברים רוצה להכיר גב' אנג'לה Wirsching, מי היה התורמת למחקר שאנו מצטטים במקטע תוצאות נציג.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
JUGS Soccer MachineJUGS Sportshttp://jugssports.com/products/soccer-machine.html
SIM-G Triaxial AccelerometerTriax Technologieshttps://www.triaxtec.com/workersafety/wp-content/uploads/2017/08/SIM-G-User-Manual_V4-2-01.pdf

References

  1. Goldstein, L. E., et al. Chronic traumatic encephalopathy in blast-exposed military veterans and a blast neurotrauma mouse model. Science Translational Medicine. 4 (134), 134ra60 (2012).
  2. Kraus, M. F., et al. White matter integrity and cognition in chronic traumatic brain injury: a diffusion tensor imaging study. Brain: A Journal of Neurology. 130 (Pt 10), 2508-2519 (2007).
  3. McKee, A. C., et al. The spectrum of disease in chronic traumatic encephalopathy. Brain: A Journal of Neurology. 136 (Pt. 136 (Pt 1), 43-64 (2013).
  4. Mez, J., et al. Clinicopathological Evaluation of Chronic Traumatic Encephalopathy in Players of American Football. JAMA. 318 (4), 360-370 (2017).
  5. Tagge, C. A., et al. Concussion, microvascular injury, and early tauopathy in young athletes after impact head injury and an impact concussion mouse model. Brain: A Journal of Neurology. 141 (2), 422-458 (2018).
  6. Bailes, J. E., Petraglia, A. L., Omalu, B. I., Nauman, E., Talavage, T. Role of subconcussion in repetitive mild traumatic brain injury. Journal of Neurosurgery. 119 (5), 1235-1245 (2013).
  7. Schnebel, B., Gwin, J. T., Anderson, S., Gatlin, R. In vivo study of head impacts in football: a comparison of National Collegiate Athletic Association Division I versus high school impacts. Neurosurgery. 60 (3), 490-496 (2007).
  8. Guskiewicz, K. M., et al. Measurement of head impacts in collegiate football players: relationship between head impact biomechanics and acute clinical outcome after concussion. Neurosurgery. 61 (6), 1244-1253 (2007).
  9. Combat veterans coming home with CTE. CBS News Available from: https://www.cbsnews.com/news/60-minutes-combat-veterans-coming-home-with-cte-brain-injury/ (2018)
  10. Ward, J., Williams, J., Manchester, S. 111 N.F.L. Brains. All But One Had C.T.E. The New York Times. , (2017).
  11. Ling, H., et al. Mixed pathologies including chronic traumatic encephalopathy account for dementia in retired association football (soccer) players. Acta Neuropathologica. 133 (3), 337-352 (2017).
  12. Kawata, K., Tierney, R., Phillips, J., Jeka, J. J. Effect of Repetitive Sub-concussive Head Impacts on Ocular Near Point of Convergence. International Journal of Sports Medicine. 37 (5), 405-410 (2016).
  13. Wirsching, A., Chen, Z., Bevilacqua, Z. W., Huibregtse, M. E., Kawata, K. Association of Acute Increase in Plasma Neurofilament Light with Repetitive Subconcussive Head Impacts: A Pilot Randomized Control Trial. Journal of Neurotrauma. , (2018).
  14. Coon, S. . Acute Effects of Sleep Deprivation on Ocular-Motor Function as Assessed by King-Devick Test Performance. , (2018).
  15. Hwang, S., Ma, L., Kawata, K., Tierney, R., Jeka, J. J. Vestibular Dysfunction after Subconcussive Head Impact. Journal of Neurotrauma. 34 (1), 8-15 (2017).
  16. Oliver, J. M., et al. Serum Neurofilament Light in American Football Athletes over the Course of a Season. Journal of Neurotrauma. 33 (19), 1784-1789 (2016).
  17. Shahim, P., Zetterberg, H., Tegner, Y., Blennow, K. Serum neurofilament light as a biomarker for mild traumatic brain injury in contact sports. Neurology. 88 (19), 1788-1794 (2017).
  18. FIFA Communications Division, Information Services. FIFA Big Count 2006: 270 million people active in football Available from: https://www.fifa.com/mm/document/fifafacts/bcoffsurv/bigcount.statspackage_7024.pdf (2007)
  19. Dorminy, M., et al. Effect of soccer heading ball speed on S100B, sideline concussion assessments and head impact kinematics. Brain Injury. , 1-7 (2015).
  20. Bretzin, A. C., Mansell, J. L., Tierney, R. T., McDevitt, J. K. Sex Differences in Anthropometrics and Heading Kinematics Among Division I Soccer Athletes. Sports Health. 9 (2), 168-173 (2017).
  21. Crisco, J. J., et al. Frequency and location of head impact exposures in individual collegiate football players. Journal of Athletic Training. 45 (6), 549-559 (2010).
  22. Duma, S. M., et al. Analysis of real-time head accelerations in collegiate football players. Clinical Journal of Sport Medicine. 15 (1), 3-8 (2005).
  23. Reynolds, B. B., et al. Practice type effects on head impact in collegiate football. Journal of Neurosurgery. , 1-10 (2015).
  24. Kawata, K., et al. Association of Football Subconcussive Head Impacts With Ocular Near Point of Convergence. JAMA Ophthalmology. 134 (7), 763-769 (2016).
  25. Wilcox, B. J., et al. Head impact exposure in male and female collegiate ice hockey players. Journal of Biomechanics. 47 (1), 109-114 (2014).
  26. Wallace, C., et al. Heading in soccer increases serum neurofilament light protein and SCAT3 symptom metrics. BMJ Open Sport & Exercise Medicine. 4 (1), e000433 (2018).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

146Subconcussion

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved