Tehnologia de comotie sportiva nu va proteja impotriva daunelor cerebrale, spune Science

Când casca sa ciocnit violent cu umerii adversarului, Luke Kuechly arăta ca o păpușă de bobblehead de dimensiuni de viață. Într-o clipă, regizorul de la Carolina Panthers a suferit încă o contuzie. Sezonul său, și poate cariera, era în pericol.

Cu câteva săptămâni mai devreme, Kuechly a început să poarte un guler experimental în jurul gâtului, conceput pentru a-și proteja creierul din interior. Dispozitivul, cunoscut sub denumirea de Q-Collar și vândut anterior ca NeuroShield, este conceput pentru a imita metoda ciupercilor de protecție împotriva rănilor prin păstrarea mai multor sânge în interiorul craniului pentru a crea un efect "înfășurare cu bule" în jurul creierului.

Deci, de ce acest echipament de siguranță inspirat de natură nu a împiedicat comoția lui Luke Kuechly din 2017, care se pare că încă mai poartă?

În calitate de cercetător în fiziolog și medicină sportivă, studiez modul în care organismul răspunde la exerciții fizice și la alți factori de stres. De asemenea, studiez modalități de prevenire și tratare a leziunilor sportive. Pe măsură ce publicul află mai multe despre potențialele pericole pe termen lung ale sportului de contact, inclusiv encefalopatia traumatică cronică (CTE), părinții, atleții și organizațiile sportive sunt dispuși să găsească o soluție rapidă la criza comoției. Din păcate, nu cred că există o soluție ușoară pentru a face sigur în mod inerent sporul cu risc sporit.

Argumentul înalt altitudine

Inapoi in 2014, un prieten mi-a spus despre un studiu care a raportat ca jucatorii NFL au cu 20-30% mai putin probabil sa sustina o comotie in jocurile jucate la altitudini "superioare". Cercetatorii au sustinut ca altitudinea mai mare provoaca o usoara umflare a creierului si, prin urmare, creste volumul creierului.

Această "strângere mai potrivită" în interiorul craniului ar reduce creierul "slosh" în timpul impacturilor pentru a reduce probabilitatea de lovituri. Deoarece altitudinea mai mare părea să protejeze creierul, ar fi arătat că ar fi benefic să replicăm această "formă mai strânsă". Autorii au propus că acest lucru ar putea fi realizat prin aplicarea unei presiuni ușoare asupra venelor jugulare ale gâtului pentru a capta un pic mai mult sânge în interiorul creierului. Cu câțiva ani mai devreme, un membru al echipei de cercetare a depus un brevet pentru un astfel de dispozitiv - un guler de compresie jugulară.

În timp ce cei mai puțin familiarizați cu fiziologia ar fi putut fi convinși de această explicație fascinantă, colegul meu cercetător, Gerald Zavorsky, și am crezut că această idee era implauzibilă din punct de vedere științific. Cel mai important, studiul a definit "altitudine mai mare" ca orice altceva deasupra unui nivel mic de 600 de metri deasupra nivelului mării - prea mic pentru a avea vreun efect asupra volumului creierului. În mod esențial, volumul creierului nostru rămâne remarcabil de constant la altitudine mare, chiar și atunci când ne simțim respirați sau capricios. În "Orașul Mile High" din Denver, care găzduiește cel mai înalt stadion din NFL din țară, la o înălțime de 5.280 de metri deasupra nivelului mării, veți fi presați cu greu să experimentați chiar și o umflatură minusculă în creier. Cu toate acestea, la cote mult mai mari, există, de fapt, o probabilitate crescută de inflamare a creierului, ceea ce cauzează o urgență care amenință viața, numită edem cerebral la altitudine mare.

Un joc de șansă

Dacă altitudinea nu cauzează o creștere a creșterii volumului creierului, atunci de ce s-au redus concuziile în jocurile NFL jucate la peste 600 de metri deasupra nivelului mării? Pentru a răspunde la această întrebare, am examinat același set de date NFL disponibil public. Studiul original a analizat datele din două sezoane combinate (2012 și 2013), dar am analizat câțiva ani suplimentari. Am confirmat că rata comiterii a fost într-adevăr redusă statistic la altitudini "mai mari" în timpul sezonului 2013, dar nu în sezonul 2012. Am săpat mai adânc și nu am găsit nicio legătură între altitudine și contuzii în anotimpurile 2014 sau 2015. Un studiu separat la sportivi din colegiu a arătat că mișcările au fost chiar mai mari la altitudinea "superioară".

Deoarece efectul nu a fost consecvent și repetabilitatea este o problemă majoră în toate științele, am bănuit că legăturile originale s-au datorat unei șanse întâmplătoare - un artefact matematic al utilizării unui set imens de date de aproape 1500 de giganti de grilă, saptamanal.Dacă s-ar fi întâmplat așa, s-ar putea să ne așteptăm ca ceva complet arbitrar să fie asociat și cu un risc redus de comoție. Și, într-adevăr, analiza noastră a demonstrat că este adevărat. Se pare că echipele NFL cu logouri de animale, cum ar fi delfini Miami, au avut de asemenea un risc de 20% sau mai puțin redus de comoție în comparație cu echipele fără logouri de animale, cum ar fi Pittsburgh Steelers, indiferent de altitudinea jocurilor.

Pe baza analizei noastre, am concluzionat că șansa întâmplătoare, nu răspunsul fiziologic, explică de ce mișcările au fost mai puțin probabile la altitudini de peste 600 de picioare. Astfel, un guler de imitație de altitudine pare nejustificat pentru prevenirea comoțiilor.

Teoria cioplitorilor

Se presupune că Q-Collar replică de asemenea modul în care ciocănitoarele se protejează în mod natural de durerile de cap. Potrivit informațiilor despre companie, ciocănitorii își comprimă venele jugulare folosind mușchii gâtului pentru a induce "mai multă potrivire" și pentru a reduce slăbiciunea creierului. "În timp ce acest mecanism uimitor de sunet este adesea prezentat ca un fapt, nu pare să fie menționat nicăieri un secol de studii științifice care examinează ciupercii.

Am examinat cu atenție toate documentele de ciocănitoare pe care le-am găsit și apoi le-am urmărit toate referințele și am repetat procesul. Am descoperit lucrări de ornitologie din anii 1700 prin modele de inginerie de ultimă generație ale biomecanicii ciupercilor, dar niciuna nu a menționat compresia jugulară. Astfel, nu este surprinzător faptul că societatea nu citează nici o referință științifică la literatura de ciocănitoare.

Chiar dacă acest mecanism există și a fost oarecum trecut cu vederea de către cercetătorii ciupercilor, evoluția a dat ciupercilor numeroase adaptări unice de protecție. Am colaborat cu un cercetător de ciuperc și am publicat un rezumat al acestor mecanisme în octombrie 2018. Acestea includ o structură osoasă specială a craniului și un cioc absorbant de șocuri. Ciobăneii folosesc chiar poziții și mișcări foarte specifice pentru a se sprijini, ceea ce ajută la disiparea forței de la creier. Am concluzionat că aceste mecanisme multiple de protecție funcționează în armonie, care nu poate fi replicată prin simpla apăsare a venei jugulare.

Noi cercetări sugerează că ciocăneții pot avea într-adevăr leziuni cerebrale similare celor observate la om. Indiferent, fizica tamburului cu ciuperci este destul de diferită de cea a contuziilor sportive, care se întâmplă în general cu un timp imprevizibil și implică o rotație considerabilă a capului. În ciuda recursului său intuitiv, cred că un guler cu ciocănitoare este mai mult pseudoscience decât inovația.

Dincolo de Concursuri sportive

Pe măsură ce colegii mei și cu mine am dezvăluit rațiunea științifică pentru Q-Collar, cercetarea care examinează Q-Collar pare să se fi mutat de la reducerea riscului de distrugeri sau evenimente distincte după o singură lovitură la un obiectiv mai puțin tangibil de reducere a creierului daune cauzate de impacturile repetate subconcuse.

Cercetările noi susțin că există beneficii pe baza datelor RMN. Dupa cum a afirmat un articol in 2016, gulerul "a oferit un efect protector impotriva modificarilor microstructurale ale creierului dupa impactul repetat al capului". Un articol publicat in octombrie 2018 dintr-un mic studiu a aratat ca creierul femeilor de fotbal care purtau gulere pentru un sezon aparent nu a aratat nici o leziune a creierului. Cei care nu au purtat gulerul au arătat mici modificări în unele zone ale creierului.

Cu toate acestea, unii alți cercetători și-au exprimat îngrijorarea cu privire la numărul mic de subiecți și la ratele ridicate de abandon în studiile similare despre guler. Unii medici au ajuns la concluzia că aceste dovezi nu sunt suficiente pentru a sugera că protejează creierul de leziuni și că campaniile promoționale actuale sunt "potențial înșelătoare". De asemenea, rămân sceptici față de aceste constatări, deoarece utilitatea clinică a acestui tip particular de date RMN neclare, mai ales în ceea ce privește sănătatea pe termen lung.

Întrucât compania își propune aprobarea FDA și privește dincolo de aplicațiile sportive, mă tem că sănătatea creierului pe termen lung este plasată în echipamente justificate de neînțelegeri ale fiziologiei, relații coincidente și da, chiar și ceea ce am ajuns la concluziile pretențiilor incorecte despre ciocănitoare și alte animale.

Unii pot argumenta că, chiar dacă nu funcționează, nu există nici un rău în adăugarea unui strat suplimentar de protecție. Cu toate acestea, cred că aceasta este o atitudine periculoasă. Când sportivii simt că sunt mai protejați, au un fals sentiment de siguranță suplimentară și joacă mai agresiv. Acest lucru poate crește riscul de rănire.

Așa cum Luke Kuechly și alții pot atesta, echipamentele sonore inovatoare nu pot opri loviturile în sporturile de contact. Din păcate, s-ar putea să nu știm dacă daunele cerebrale pe termen lung pot fi de fapt limitate de noile tehnologii până când este prea târziu.

Acest articol a fost publicat inițial în The Conversation de James Smoliga. Citiți articolul original aici.