В протоколе Vivo контролируемых Subconcussive головы воздействий для проверки достоверности данных поля исследования

Резюме

Subconcussive футбол заголовок модель является безопасной и краткой методологический подход к изоляции и измерять последствия subconcussive головы.

Аннотация

Subconcussive хиты представляют угрозу для нейронов здоровья, как они показали, чтобы вызвать структурные повреждения нейронов и функциональными нарушениями не вызывая наружу Симптоматология и представляется ключевой вклад необратимым нейродегенеративные заболевания, хронические травматической энцефалопатией (CTE). Кроме того спортсмены могут понести более 1000 из этих хитов за сезон. Subconcussive футбол заголовок модель (SSHM) является соответствующей, воспроизводимые и ведущих метод изоляции и изучения последствия этих subconcussive головы. Контролируя такие переменные, как мяч, путешествия скорость, частота воздействия, интервал, размещение мячом в голову, а также измерения величины удара головой SSHM предоставляет научное сообщество с превосходной авеню расследования острых subconcussive воздействие на здоровье нейронов. В этой статье мы продемонстрировать полезность SSHM в изучении выражение курс neurofilament свет полипептид (ф-Л) в плазме крови в моде неоднократные меры. NF-L является маркер аксональное травмы, что ранее было показано, чтобы быть повышена в боксеры и футболисты после subconcussive головы травмы. Тридцать четыре взрослых возрасте футболисты были набраны и рандомизированы либо футбол заголовок (n = 18) или ногами (n = 16) группы. Заголовок группы казнены 10 заголовков с футбольных мячей, прогнозируемые на скорость 25 mph более 10 мин. Ногами группа следила за тот же протокол с 10 ногами. Образцы плазмы были получены до и на 0 h, 2 ч. и 24 ч после заголовка/ногами и оценены для NF-L выражений. Заголовок группы показало постепенное повышение в плазме NF-L выражение и достиг пика на 24 ч после заголовка протокола, тогда как ногами группа оставалась неизменной во времени точки. Эти результаты подтвердили данные NF-L от клинических полевых исследований, поощрения использования SSHM для проверки данных клинических subconcussion.

Введение

Долгосрочные, повторяющиеся воздействия subconcussive головы воздействия было предложено как один из ключевых факторов для развития нейродегенеративные болезни ОТВ^1,2,3,4,5 . Каждый год, примерно 2,5 миллиона высокого школа и колледж спортсменов участвовать в контактных видах спорта, которые часто вызывают эти subconcussive оскорбления через быстрого ускорения замедления тело и голова^6,7. В частности контакт спорта спортсмены могут возникнуть несколько 100 до 1000 таких последствий за сезон^6,8,9. Кроме того других групп населения, таких, как военные мужчин и женщин, зарегистрировались более чем 300 000 травм головы с 2001 года, которое проявилось в недавно диагноз ОТВ в отставку военных ветеранов¹⁰. Этот диагноз параллели с 110 посмертных CTE мозги американских футболистов и четыре посмертных футболистов представить растущего общественного здравоохранения выпуск^11,12. Свете ошеломляющие распространенности, удара головой, что исследования должны перенести его взгляд включить звук, точные методы анализа острого долга subconcussive хитов вызывая в различных аренах.

SSHM, представленные здесь, который удовлетворяет текущей методологической необходимость безопасно вызвать общих механических напряжений, предъявляемые нервной ткани во время контакта спортивных мероприятий. Реализация этой модели позволяет следователям тщательно управлять мяч путешествовать скорость, частота воздействия, интервал, размещение мячом в голову, а также измерения головы влияние величины^13,14. Хотя эти факторы являются практически невозможно контролировать в параметре поле, SSHM обеспечивает выход для исследователей, чтобы изолировать последствия subconcussive головы. Кроме того путем ликвидации смешанных переменных, видели во время игры (например, эффекты от энергичные упражнения, повреждений тела, изменение температуры тела и гидратации/пота), SSHM обеспечивает улучшенный метод проверки клинических наблюдений .

SSHM имеет прямые параллели с головы воздействия рассматривать конкретно в области спорта. Таким образом, литературе уже начал показать его полезности и подтвердить результаты кумулятивного головы бремя последствий от других исследователей. Например мы продемонстрировали, что бремя subconcussive головы значительно влияет на диск нейро офтальмологические дисфункции среди футбол спортсмены^13,15. Кроме того, как мало как 10 subconcussive воздействие было показано немедленно возмущают вестибулярные функции, которая может быть нормализована после 24 часов отдыха¹⁶. В настоящем докладе методологических мы описывают применение SSHM безопасно изучить последствия subconcussive головы и ввести один из наших выводов, что повторяющиеся subconcussive головы воздействия постепенно увеличивают концентрацию нейрон производный крови биомаркеров, а именно NF-L¹⁴. Этот вывод не только подкрепляет предыдущие результаты присутствия NF-L из-за повторяющихся subconcussive удары головой^17,18 , но также проверяет, что SSHM может воспроизводить такие выводы контролируемого клинического.

протокол

Авторы убедитесь, что Индиана Университете институциональных Наблюдательный Совет одобрил исследование (протокол # 1610743422), и было получено письменного согласия.

Примечание: SSHM была интегрирована в дизайн неоднократные меры, которая предназначена для изучения изменений среди зависимых переменных в рамках предметов на 0 h, 2 ч. и 24 ч после вмешательства по сравнению с отдельным значениям предварительного вмешательства. Этот дизайн исследования позволяет исследователям для отслеживания изменений на период 24 h, который является типичным сроки между спортивная(ый) практики. В настоящем исследовании, футболисты были рандомизированы либо заголовок футбол (n = 18) или футбол ногами группа (n = 16).

1. Установка

1. После сбора измерение базовой линии (до вмешательства) начинают SSHM с позиционирования футбольный мяч Пусковая примерно в 40 метрах от объекта съемки, а так же обеспечение, футбольный мяч надувается до 9 psi.
2. Облик машины отображает два идентичных циферблаты, которые регулируют скорость левой и правой колес и выключатель, между ними. Установите оба эти набора стандартизованных скорость выбора.
   Примечание: Для этой цели демонстрации, мяч, скорость передвижения присвоено 30 миль/ч. Эта скорость был выбран как он имитирует футбол вбрасывание от боковой линии в полузащите. Игроки в футбол часто выполняют этот маневр во время игры и практике.
3. Место 3 дюймовый блоков под колеса мяч Пусковая для желаемой траектории (не блоки для ногами предметов). После завершения этого, мяч Пусковая затем под углом до 40°, которая измеряется как угол между местах и средней вращающихся колес.
   Примечание: Угол измерения берется с гониометр, и машина может быть скорректирована после отпускания ручки, расположенные вдоль голубой рельсы, где загружается футбольный мяч.
4. После того как футбол машине установлен правильно, подходят темы с трехосный акселерометр встроенных в кармане оголовье и расположены непосредственно под внешнего затылочного бугра (ИНИОН) для мониторинга вращательных и линейных ускорений головы.
5. Запустите соответствующее программное обеспечение для акселерометра и введите данные субъекта соответственно. На данный момент тема готова начать ознакомление испытания вмешательства (заголовок, ногами).

2. ознакомление испытания

1. Поместите предмет примерно в 40 метрах напротив шарик гранатомет.
2. Будьте уверены, чтобы объяснить к вопросу, что шарик гранатомет будет залп футбольный мяч для них и что они просто нужно моделировать вмешательство контакт с мячом (т.е. заголовок темы будет поймать мяч руками перед их лоб перед Руководитель мяч контакт, ногами предметов будет «ловушку» мяч на земле с их ног вместо мяч мяч обратно и постоянных субъектов будет оставаться статичными и не сделать контакт с мячом).
3. Когда предмет понимает и чувствует себя готовым, у исследователя включите шарик гранатомет, загрузить футбольный мяч на синий рельсы и наконец подтолкнуть мяч в вращающегося колеса после 3-2-1 таймер.
4. После остановки мяч, как описано ранее (шаг 2.2), иметь тему ролл мяч обратно.
5. Повторите пункты 2.3 и 2.4 двух до четырех дополнительных раз (не между необходимое время отдыха) для обеспечения того, чтобы этому вопросу позиционирования является правильным и взаимодействие с мячом будет безопасным и контролируемым. На этом завершается ознакомления судебных разбирательств.

3. вмешательство

1. Устно подтвердите, что предметом готов. После подтверждения, дать инструкции заголовок темы, которые только делают лоб контакт с мячом; Скажите предметам, чтобы избежать потенциальных воздействий на корону, теменной и височные доли. Поручить ногами предметов для начала мяч только тогда, когда он находится в полете, как мяч контакт с землей будет смягчить последующее воздействие на стопу.
2. Проинструктируйте как заголовок и ногами темы волейбол мяч к цели (дополнительные исследователь) примерно половину расстояния между ними и машины. Насколько они могут попросите субъектов делать это таким образом, который будет имитировать арочные траектории мяч принял во время его полета к этому вопросу.
3. Активировать трехосный акселерометр и начать запись.
4. Загрузить футбольный мяч на синий рельсы, толкать мяч в вращающегося колеса после 3-2-1 таймер и убедитесь, что установлен соответствующий контакт.
5. Повторите шаг 3.4 девять раз с отдыха 60 s между приступами. Если предметом forgoes взаимодействие с мячом (в связи с несвоевременным размещением или подозреваемых контакт с телом в области, которые необходимо избегать), затем волейбол мяч к теме снова быстро, без каких-либо период отдыха.
6. Между каждой головы контакт с мячом, убедитесь, что трехосный акселерометр зарегистрирован воздействие (с использованием трехосного программного обеспечения; ногами предметы не должны зарегистрироваться G-force).
7. После вмешательства, выключите шарик гранатомет и остановить триаксиальной запись (важно, как движение, требуется удалить заставку можно записать еще один «воздействия»). Как только запись остановлена, удалите заставку.

Результаты

Результаты, представленные здесь были интерпретированы от предыдущей статьи¹⁴, в котором использовался SSHM как описано ранее. В рамках этого конкретного исследования мы стремились показать, как SSHM может вызвать изменения в плазме крови NF-L, который являетс?...

Обсуждение

Контактные виды спорта, такие как американский футбол может показаться быть движущей необходимость краткого исследования модели для изучения subconcussive воздействие, другие виды спорта, как футбол может приходится львиная доля subconcussive облучения во всем мире как приблизительно 265 миллионо...

Материалы

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