No protocolo Vivo dos impactos de cabeça Subconcussive controlado para a validação dos dados do estudo de campo

Resumo

O modelo de cabeçalho de subconcussive futebol é uma abordagem metodológica segura e concisa para isolar e medir os efeitos de impactos de cabeça subconcussive.

Resumo

Subconcussive sucessos representam uma ameaça à saúde neuronal como eles mostraram para induzir dano neuronal e comprometimento funcional sem causar sintomatologia para fora e parecem ser contribuiu para uma doença neurodegenerativa irreversível, crônica encefalopatia traumática (CTE). Além disso, os atletas podem incorrer em mais de 1.000 destas visitas por temporada. O modelo de título de futebol subconcussive (SSHM) é um método relevante, reprodutível e líder de isolar e analisar os efeitos desses impactos de cabeça subconcussive. Controlando variáveis tais como bola viajando a velocidade, a frequência de impactos, intervalo, colocação da bola na cabeça, bem como pela magnitude do impacto de cabeça de medição, o SSHM fornece a comunidade científica com uma avenida superior de investigar a aguda subconcussive efeitos sobre a saúde neuronal. Neste artigo, vamos demonstrar a utilidade do SSHM em estudar uma expressão de tempo-curso do polypeptide luz Neurofilamento (NF-L) no plasma na forma de medidas repetidas. NF-L é um marcador de lesão axonal que anteriormente foi mostrado para ser elevado em cuecas e jogadores de futebol a seguir subconcussive cabeça trauma. Trinta e quatro adultos envelhecidos futebolistas foram recrutadas e aleatoriamente para qualquer um título de futebol (n = 18) ou chutando (n = 16) grupo. O grupo do título executado 10 cabeçalhos com bolas de futebol, projetadas a uma velocidade de 25 km/h mais de 10 min. O grupo chutando seguiu o mesmo protocolo com 10 chutes. Amostras de plasma foram obtidas antes e às 0 h, 2 h e 24 h após a rubrica/chutando e avaliadas para expressões NF-L. O parágrafo grupo mostrou um aumento gradual no plasma expressão NF-L e atingiu um pico de 24 h após o protocolo do título, Considerando que o grupo chutando permaneceu consistente entre os pontos de tempo. Estes resultados confirmaram os dados de NF-L de estudos clínicos, incentivando o uso de SSHM para validar dados clínicos subconcussion.

Introdução

A longo prazo, a exposição repetitiva a impactos de cabeça subconcussive tem sido proposta como um dos principais contribuintes para desenvolver a doença neurodegenerativa CTE^1,2,3,,45 . Todos os anos, atletas de escola e faculdade alto aproximadamente 2,5 milhões se envolver em esportes de contato que frequentemente induzem a estes insultos subconcussive através da rápida aceleração-desaceleração do corpo e cabeça^6,7. Especificamente, os atletas do esporte de contato podem experimentar vários 100 até um 1.000 de tais impactos por temporada^6,8,9. Além disso, outras populações, tais como militares homens e mulheres, tem registrado mais de 300.000 ferimentos na cabeça desde 2001, que tem manifestado em diagnóstico recente da CTE dentro de um veterano militar aposentado¹⁰. Este diagnóstico paralelo com 110 cérebros pós-morte do CTE de jogadores de futebol americano e quatro jogadores de futebol após a morte de apresentar uma florescente^11,questão de saúde pública¹². Tendo em conta a prevalência de escalonamento, cabeça impacto pesquisa deve desviando seu olhar para incorporar som, métodos precisos de analisar os hits subconcussive aguda da dívida estão induzindo numa variedade de arenas.

O SSHM apresentado aqui é aquela que satisfaz a necessidade metodológica atual com segurança induzir tensões mecânicas comuns colocados em cima de tecido neural durante as atividades de esporte de contato. A implementação deste modelo permite que os investigadores gerenciar meticulosamente bola viajando a velocidade, a frequência de impactos, intervalo, colocação da bola na cabeça, bem como medições de cabeça impacto magnitude^13,14. Enquanto esses fatores são praticamente impossíveis de controle na configuração de campo, o SSHM fornece uma saída para pesquisadores isolar os efeitos de impactos de cabeça subconcussive. Além disso, através da eliminação das variáveis de confundimento visto durante o jogo (por exemplo, efeitos de exercício vigoroso, dano corporal, mudança de temperatura do corpo e hidratação/transpiração), o SSHM fornece um método superior de validação observações clínicas .

O SSHM tem paralelos diretos a cabeça impactos vistos especificamente dentro do Reino do esporte. Como tal, a literatura já começou a mostrar sua utilidade e corroborar as conclusões de cabeça cumulativa carga de impacto de outros investigadores. Por exemplo, Nós demonstramos que o fardo da cabeça subconcussive impacta significativamente disfunção neuro-oftalmológicos de unidade entre atletas de futebol^13,15. Além disso, como poucos como 10 impactos subconcussive têm sido mostrados para imediatamente no caminho da função vestibular, que pode ser normalizada após 24h de descanso¹⁶. Este relatório metodológico, descrevemos a aplicação da SSHM seguramente estudar os efeitos dos impactos de cabeça subconcussive e apresentar uma de nossas descobertas que impactos repetitivos de cabeça subconcussive gradualmente aumentam a concentração de um neurônio-derivado biomarcador de sangue, ou seja, NF-L¹⁴. Esta constatação não só confirmem os resultados anteriores da presença de NF-L devido a golpes repetitivos subconcussive a cabeça^17,18 , mas também valida que o SSHM pode reproduzir tais achados de uma forma controlada e clínica.

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Protocolo

Os autores verificar que o Conselho de revisão institucional da Indiana University aprovou o estudo (protocolo # 1610743422) e obteve-se consentimento escrito.

Nota: O SSHM foi integrado em um projeto de medidas repetidas que destina-se a investigar as alterações entre variáveis dependentes dentro de temas às 0 h, 2 h e pós-intervenção de 24h em comparação com os valores individuais pré-intervenção. Este projeto de estudo permite que os pesquisadores controlar as alterações para um período de 24 h, que é o prazo típico entre práticas atléticas. No presente estudo, jogadores de futebol foram aleatoriamente para também um título de futebol (n = 18) ou um futebol chutando grupo (n = 16).

1. instalação

1. Após a coleta de medição da linha de base (pré-intervenção), começa a SSHM com o posicionamento de um lançador de bola de futebol aproximadamente 40 pés longe do assunto, bem como garantindo que a bola de futebol é inflada de 9 libras por polegada quadrada.
2. O rosto da máquina exibe dois mostradores idênticos, que regulam a velocidade da esquerda e direita rodas e um interruptor on/off no meio deles. Defina ambos estes mostradores para uma velocidade padronizada de escolha.
   Nota: Para o efeito de demonstração, a bola viajando a velocidade foi definida para 30 km/h. Esta velocidade foi escolhida como simula um arremesso lateral futebol da linha lateral para o meio-campo. Jogadores de futebol frequentemente executam esta manobra durante a prática e jogos.
3. Lugar 3 polegadas blocos debaixo das rodas do lançador bola para permitir a trajetória desejada (sem blocos necessários para chutar assuntos). Quando isso for concluído, o lançador de bola Então tem um ângulo de 40°, que é medido como o ângulo entre o chão e a linha média das rodas giratórias.
   Nota: A medida do ângulo é tirada com um goniômetro, e a máquina pode ser ajustada depois de soltar um botão localizado ao longo dos trilhos azuis onde a bola de futebol é carregada.
4. Uma vez que a máquina de futebol estiver configurada corretamente, se encaixam os sujeitos com um acelerómetro triaxial incorporado dentro de um bolso de cabeça-banda e posicionado diretamente abaixo da Protuberância occipital externa (Ínion) para monitorar acelerações cabeça lineares e rotacionais.
5. Iniciar o software correspondente para o acelerômetro e insira as informações do sujeito em conformidade. Neste ponto, o assunto está pronto para começar os testes de familiarização da intervenção (posição, retrocedendo).

2. ensaios de familiarização

1. Posicione o assunto aproximadamente 40 pés na frente do lançador de bola.
2. Certifique-se de explicar o assunto que o lançador de bola voleibol da bola de futebol para eles e que eles simplesmente precisam simular intervenção contato com a bola (ou seja, indivíduos de posição vão pegar a bola com as mãos na frente de sua testa antes cabeça-de-bola de contato é feito, chutar temas "armadilha" a bola no chão com seus pés em vez de voleio a bola de volta e assuntos em pé permanecerá estáticos e não fazer contato com a bola).
3. Quando o sujeito compreende e se sentir pronto, temos o pesquisador ative o lançador de bola, carregar a bola de futebol para os trilhos de azuis e finalmente, empurrar a bola para as rodas girando após um 3-2-1 contagem regressiva.
4. Depois de parar a bola como descrito anteriormente (passo 2.2), com o assunto rolar a bola de volta.
5. Repita os passos 2,3 e 2,4 dois a quatro adicionais vezes (sem tempo de descanso necessário entre) garantir que o tema posicionamento está correto e interação com a bola será segura e controlada. Isto conclui os ensaios de familiarização.

3. intervenção

1. Verbalmente, confirme que o assunto está pronto. Uma vez confirmado, dar instruções aos assuntos rubrica para apenas faça contato testa com a bola; Diga os sujeitos para evitar potenciais impactos à coroa, parietal e os lobos temporais. Instrua os assuntos chutando para chutar a bola somente enquanto está no voo como bola de contacto com o solo vai atenuar o impacto subsequente ao pé.
2. Instrua tanto indo e chutando temas para vôlei a bola a um alvo (pesquisador adicional) aproximadamente metade da distância entre eles e a máquina. O melhor que puder, pergunte assuntos para fazer isso de uma forma que imitará a trajetória em arco, que a bola tomou durante seu voo para o assunto.
3. Ativar o acelerômetro triaxial e começar a gravação.
4. Carregar a bola de futebol para os trilhos azuis, empurrar a bola para as rodas girando após um 3-2-1-contagem regressiva e certifique-se de que é feito o contato apropriado.
5. Repita a etapa 3.4 nove vezes mais com um resto de s 60 entre as lutas. Se o sujeito renuncia a interação com a bola (devido a colocação inoportuna ou suspeita de contato com o corpo em uma área que deve ser evitado), então voleibol a bola para o assunto novamente prontamente, sem qualquer período de repouso.
6. Entre cada contacto da cabeça com a bola, verifique se o acelerômetro triaxial registrado impacto (usando o software triaxial; chutar assuntos deve não registrar força-G).
7. A intervenção é concluído, desligue o lançador de bola e parar a gravação triaxial (importante, como o movimento necessário para remover a bandelete da cabeça poderia gravar um outro "impacto"). Uma vez que a gravação parou, remova a bandelete da cabeça.

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Resultados

Os resultados aqui representados foram interpretados de uma anterior artigo¹⁴, no qual foi utilizado o SSHM conforme descrito anteriormente. Neste estudo específico, tivemos como objetivo mostrar como o SSHM poderia provocar alterações nos níveis plasmáticos de NF-L, que é um marcador de lesão axonal que é a hipótese para filtrar fora do crânio e para o sangue periférico após impactos cabeça.

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Discussão

Enquanto os esportes de contato como o futebol americano pode parecer estar dirigindo a necessidade de um modelo de pesquisa concisa estudar impactos subconcussive, outros esportes como futebol podem contabilizar a parte dominante da exposição subconcussive ao redor do globo como aproximadamente 265 milhões de pessoas participam no que é, talvez, mais popular esporte^{19 do mundo}. No entanto, enquanto a maioria dos efeitos a longo prazo neurodegenerativas suspeita de subconcussion ter sido autop...

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Materiais

Name	Company	Catalog Number	Comments
JUGS Soccer Machine	JUGS Sports	http://jugssports.com/products/soccer-machine.html
SIM-G Triaxial Accelerometer	Triax Technologies	https://www.triaxtec.com/workersafety/wp-content/uploads/2017/08/SIM-G-User-Manual_V4-2-01.pdf