A Virginia Tech Helmet Lab az Annals of Biomedical Engineering januári számában megjelent tanulmányában tette közzé az első adatokat, amelyek igazolják ezt a hagyományos bölcsességet.

A kutatás, amelyet a National Institute of Neurological Disorders and Stroke of the National Institutes of Health ötéves támogatása finanszírozott, kimutatta, hogy az ifjúsági focistáknál az agyrázkódáshoz vezető fejgyorsulások alacsonyabbak, mint azok, amelyek jellemzően sérülést okoznak a középiskolás, főiskolás és profi sportolóknál — olyan adatok, amelyek kritikusak lesznek a védőfelszerelések tervezéséhez és teszteléséhez.

“Ezek az első biomechanikai adatok, amelyek jellemzik az agyrázkódás kockázatát gyerekeknél” – mondta Steve Rowson, az orvosbiológiai mérnöki és mechanikai tudományok docense és a Virginia Tech Helmet Lab igazgatója. “A gyerekek nem csak kicsinyített felnőttek: Az anatómiai és fiziológiai különbségek, mint például a fej-nyak arányok és az agyfejlődés, hozzájárulnak a fejre mért ütésekkel szembeni tolerancia különbségeihez. Ezek az eredmények adatvezérelt beavatkozásokhoz vezethetnek az ifjúsági sportok kockázatának csökkentése érdekében.”

A 9 és 14 év közötti gyerekek alkotják az ország futballjátékosainak legnagyobb csoportját. De az amerikai futballpályákon a fejre mért ütéseket katalogizáló és a sérülést nagy valószínűséggel okozó ütéseket meghatározó kutatások a középiskolás, főiskolai és profi játékosokra összpontosítottak, ami korlátozza annak megértését, hogy milyen körülmények vezetnek agyrázkódáshoz az ifjúsági futballban.

A fiatalabb játékosoknál még nem fejlődött ki teljesen a zsíros myelinhüvely, amely segít megvédeni az agysejteket. Emellett a felnőtt játékosoknál általában nagyobb a fejük a testükhöz képest, és kevesebb nyakizomzatuk van, amely segít elnyelni az ütközés erejét. Mindezen okok miatt a kutatók azt feltételezték, hogy az ifjúsági játékosok hajlamosabbak az agyrázkódásra. De adatokra volt szükségük ennek bizonyítására.

A Virginia Tech 2003 óta tanulmányozza a fejre mért ütéseket a futballban, amikor Stefan Duma, a Harry Wyatt mérnökprofesszor és a Helmet Lab alapítója az egyetem egyetemi futballcsapat által viselt sisakokat érzékelőkkel szerelte fel a fejre mért ütések mérésére.

Azóta Duma, Rowson és kutatócsoportjuk több sportágra és demográfiai csoportok szélesebb körére terjesztették ki vizsgálataikat. Azóta vizsgálják az ifjúsági játékosokat, hogy 2015-ben elnyerték ezt a kritikus jelentőségű támogatást az NIH-tól.

A tanulmányhoz a Brown Egyetem és a Wake Forest Egyetem kutatóival együttműködve hat különböző ifjúsági futballcsapatot követtek nyomon Virginiában, Észak-Karolinában és Rhode Islanden. Több mint 100 játékos olyan érzékelőkkel bélelt sisakot viselt, amelyek négy szezonnyi edzés és mérkőzés során mérték a fejük lineáris és forgási gyorsulását, és több ezer ütközést rögzítettek. Az összes agyrázkódást az egyes helyszíneken klinikusok diagnosztizálták; a neuropszichológiai tesztek minden szezon előtt és után a játékosok kognitív funkcióit mérték.

A sportfelszerelések szabványainak nemzeti operatív bizottsága, egy független szabványügyi testület, amely a felszereléseket, köztük a futballsisakokat is tanúsítja, további finanszírozást biztosított, amely segített felgyorsítani az adatgyűjtést.

Az adatok lehetővé tették a kutatók számára, hogy matematikai kapcsolatot alakítsanak ki a fejre mért ütés nagysága és az agyrázkódás kockázata között. Azt találták, hogy az ifjúsági játékosok átlagosan kisebb gyorsulásnál hajlamosabbak az agyrázkódásra, mint a középiskolás és főiskolás játékosok.

A középiskolás és főiskolás játékosoknál az átlagos agyrázkódásos ütés 102 g körüli fejgyorsulással jár, a profi sportolóknál hasonló értékekkel. Az ifjúsági játékosoknál az új tanulmány szerint az átlagos agyrázkódást okozó ütés mindössze 62 g fejgyorsulással járt együtt. Az agyrázkódással járó forgási gyorsulás értékei hasonlóan csökkentek, a felnőtteknél tapasztalt 4412 rad/s2-ről az ifjúsági játékosoknál tapasztalt 2609 rad/s2-re.

“Ezek a számok először bizonyítják, hogy az ifjúsági játékosok alacsonyabb fejgyorsulásnál nagyobb a sérülés kockázata” – mondta Duma – “de fontos megjegyezni, hogy az ifjúsági futballban az általános fejgyorsulásnak való kitettség sokkal alacsonyabb, mint a felnőtt futballban.”

A fokozott érzékenység ellenére az ifjúsági futballban viszonylag ritkák az agyrázkódások: a fiatalabb, könnyebb játékosok kisebb erővel ütköznek, mint a felnőtt sportolók, így kevésbé valószínű, hogy eléggé megrázzák az agyukat ahhoz, hogy súlyos sérülést okozzanak.

De mint minden sportban, itt is fennáll a sérülés veszélye. Tehát a hatékony védőfelszerelés kritikus fontosságú — és ez a tanulmány gyakorlati értéke, magyarázta Duma. A gyorsulás azon szintjeinek ismerete, amelyek az ifjúsági játékosokat az agyrázkódás kockázatának teszik ki, viszonyítási alapot biztosít a sisakok teszteléséhez.

Ez év elején a Helmet Lab kiadta az iparág első ifjúsági specifikus futballsisak minősítését, amely a sisakokat laboratóriumi tesztekkel értékelte a pályán szerzett adatok alapján.

“Soha senki nem állt elő ifjúsági sisakokra szabott minősítési rendszerrel, részben azért, mert az adatok nem léteztek” – mondta Duma, aki az egyetem Kritikus Technológia és Alkalmazott Tudomány Intézetét is vezeti. “Most már értékelhetjük a sisakokat az ifjúsági játékosok által tapasztalt tényleges kockázatok alapján, és a vállalatok felhasználhatják ezeket az információkat, hogy kifejezetten a játékosok e nagy csoportja számára tervezzenek modelleket.”