Laboratoř Virginia Tech Helmet Lab zveřejnila ve studii zveřejněné v lednovém čísle časopisu Annals of Biomedical Engineering první údaje potvrzující tuto tradiční představu.

Výzkum, financovaný pětiletým grantem Národního institutu neurologických poruch a mrtvice Národního ústavu zdraví, prokázal, že zrychlení hlavy vedoucí k otřesu mozku u mladých fotbalistů jsou nižší než zrychlení, která obvykle způsobují zranění u středoškolských, vysokoškolských a profesionálních sportovců – údaje, které budou mít zásadní význam pro navrhování a testování ochranného vybavení.

„Jedná se o první biomechanické údaje charakterizující riziko otřesu mozku u dětí,“ řekl Steve Rowson, docent biomedicínského inženýrství a mechaniky a ředitel laboratoře přileb Virginia Tech. „Děti nejsou jen zmenšení dospělí: Rozdíly v anatomii a fyziologii, jako jsou proporce hlavy a krku a vývoj mozku, přispívají k rozdílům v toleranci nárazu hlavy. Tyto výsledky mohou vést k zásahům založeným na datech, které sníží riziko při sportu mládeže.“

Děti ve věku 9 až 14 let tvoří největší skupinu fotbalistů v zemi. Výzkum, který katalogizuje nárazy hlavou na hřištích amerického fotbalu a určuje, které z nich s největší pravděpodobností způsobí zranění, se však zaměřuje na středoškolské, vysokoškolské a profesionální hráče, což omezuje pochopení toho, jaké stavy vedou k otřesům mozku u mládežnického fotbalu.

U mladších hráčů nejsou plně vyvinuty tukové myelinové pochvy, které pomáhají chránit mozkové buňky. Mají také obvykle větší hlavu v poměru k tělu než dospělí hráči a méně krčního svalstva, které pomáhá absorbovat sílu nárazu. Ze všech těchto důvodů vědci předpokládali, že mladí hráči jsou náchylnější k otřesům mozku. Potřebovali však data, která by to prokázala.

Virginia Tech studuje nárazy hlavy při fotbale od roku 2003, kdy Stefan Duma, profesor inženýrství Harry Wyatt a zakladatel Helmet Lab, vybavil helmy, které nosí univerzitní fotbalový tým, senzory pro měření nárazů hlavy.

Od té doby Duma, Rowson a jejich výzkumný tým rozšířili své studie na další sporty a širší spektrum demografických skupin. Od roku 2015, kdy získali tento rozhodující grant NIH, zkoumají mládežnické hráče.

Pro tuto studii spolupracovali s vědci z Brownovy univerzity a Wake Forest University a sledovali šest různých mládežnických fotbalových týmů ve Virginii, Severní Karolíně a na Rhode Islandu. Více než 100 hráčů nosilo helmy opatřené senzory, které měřily lineární a rotační zrychlení jejich hlav během čtyř sezón tréninků a zápasů a zaznamenávaly tisíce nárazů. Všechny otřesy mozku byly diagnostikovány lékaři na každém pracovišti; neuropsychologické testy před a po každé sezóně měřily kognitivní funkce hráčů.

Národní operační výbor pro standardy sportovního vybavení, nezávislý normalizační orgán, který certifikuje vybavení včetně fotbalových přileb, poskytl další finanční prostředky, které pomohly urychlit sběr dat.

Tato data umožnila výzkumníkům vytvořit matematický vztah mezi velikostí nárazu hlavy a rizikem otřesu mozku. Zjistili, že mladí hráči jsou v průměru náchylnější k otřesu mozku při nižších úrovních zrychlení než hráči středoškolští a vysokoškolští.

U středoškolských a vysokoškolských hráčů je průměrný otřes mozku spojen se zrychlením hlavy kolem 102 g, přičemž podobné hodnoty platí i pro profesionální sportovce. U mladých hráčů, jak zjistila nová studie, je průměrný otřesový náraz spojen se zrychlením hlavy pouze 62 g. Hodnoty rotačního zrychlení spojené s otřesem mozku byly podobně sníženy, a to z 4 412 rad/s2 u dospělých na 2 609 rad/s2 u mladých hráčů.

„Tato čísla poprvé dokazují, že u mladých hráčů je vyšší riziko zranění při nižším zrychlení hlavy,“ řekl Duma, „je však důležité poznamenat, že celkové vystavení zrychlení hlavy ve fotbale mládeže je mnohem nižší než ve fotbale dospělých.“

I přes tuto zvýšenou náchylnost jsou otřesy mozku v mládežnickém fotbale relativně vzácné: mladší a lehčí hráči se srážejí menší silou než dospělí sportovci, takže je méně pravděpodobné, že si otřesou mozek natolik, aby si způsobili vážné zranění.

Ale jako u každého sportu i zde existuje riziko zranění. Účinné ochranné pomůcky jsou tedy rozhodující – a to je praktická hodnota této studie, vysvětlil Duma. Znalost úrovně zrychlení, která ohrožuje mladé hráče otřesem mozku, poskytuje měřítko, které lze použít pro testování přileb.

Na začátku tohoto roku laboratoř Helmet Lab vydala první hodnocení fotbalových přileb pro mládež, které hodnotí přilby pomocí laboratorních testů na základě jejich údajů z hřiště.

„Nikdo nikdy nepřišel s hodnotícím systémem přizpůsobeným přilbám pro mládež, částečně proto, že tato data neexistovala,“ řekl Duma, který také řídí univerzitní Institut pro kritické technologie a aplikovanou vědu. „Nyní můžeme hodnotit přilby na základě skutečných rizik, kterým jsou mladí hráči vystaveni, a společnosti mohou tyto informace využít při navrhování modelů speciálně pro tuto velkou skupinu hráčů.“

.