Virginia Techin kypärälaboratorio on julkaissut ensimmäiset tiedot, jotka vahvistavat tuon perinteisen viisauden, tutkimuksessa, joka julkaistiin tammikuun Annals of Biomedical Engineering -julkaisussa.
Tutkimus, jota rahoitettiin National Institute of Healthin National Institute of Neurological Disorders and Stroke -instituutin viisivuotisella apurahalla, osoitti, että aivotärähdykseen johtavat pään kiihtyvyydet nuorisojalkapalloilijoilla ovat pienempiä kuin ne, jotka tyypillisesti aiheuttavat vammoja yläkoulu-, korkeakoulu- ja ammattilaisurheilijoilla – tiedot, jotka ovat ratkaisevia suojavarusteiden suunnittelussa ja testauksessa.
”Nämä ovat ensimmäiset biomekaaniset tiedot, jotka kuvaavat aivotärähdysriskiä lapsilla”, sanoi Steve Rowson, biolääketieteellisen tekniikan ja mekaniikan apulaisprofessori ja Virginia Techin kypärälaboratorion johtaja. ”Lapset eivät ole vain pienennettyjä aikuisia: Erot anatomiassa ja fysiologiassa, kuten pään ja kaulan mittasuhteet ja aivojen kehitys, vaikuttavat eroihin pään iskunkestävyydessä. Nämä tulokset voivat johtaa tietoon perustuviin toimenpiteisiin riskien vähentämiseksi nuorisourheilussa.”
9-14-vuotiaat lapset muodostavat maan suurimman ryhmän jalkapalloilijoita. Mutta tutkimus, jossa luetteloidaan päähän kohdistuvia iskuja Yhdysvaltojen jalkapallokentillä ja määritetään, mitkä niistä todennäköisimmin aiheuttavat vammoja, on keskittynyt lukio-, yliopisto- ja ammattilaispelaajiin, mikä rajoittaa ymmärrystä siitä, mitkä olosuhteet johtavat aivotärähdyksiin nuorisojalkapallossa.
Nuoremmilla pelaajilla aivosoluja suojaavat rasvaisemmat myeliinitupet eivät ole vielä kehittyneet täysin. Heillä on myös yleensä isompi pää suhteessa vartaloonsa kuin aikuispelaajilla, ja heillä on vähemmän niskalihaksistoa, joka auttaa vaimentamaan iskun voimaa. Kaikista näistä syistä tutkijat olivat olettaneet, että nuorisopelaajat ovat alttiimpia aivotärähdyksille. Mutta he tarvitsivat dataa sen todistamiseksi.
Virginia Tech on tutkinut päähän kohdistuvia iskuja jalkapallossa vuodesta 2003 lähtien, jolloin Harry Wyattin insinööritieteiden professori ja kypärälaboratorion (Helmet Lab) perustaja Stefan Duma varusti yliopiston yliopistojoukkueen jalkapallojoukkueiden kypärät antureilla, joiden avulla voidaan mitata päähän kohdistuvia iskuja.
Sen jälkeen Duma, Rowson ja heidän tutkimusryhmänsä ovat laajentaneet tutkimuksiaan useampiin urheilulajeihin ja laajempiin väestöryhmiin. He ovat tutkineet nuorisopelaajia sen jälkeen, kun he voittivat tämän ratkaisevan tärkeän apurahan NIH:ltä vuonna 2015.
Tutkimusta varten he tekivät yhteistyötä Brownin yliopiston ja Wake Forest Universityn tutkijoiden kanssa seuratakseen kuutta eri nuorisojalkapallojoukkuetta Virginiassa, Pohjois-Carolinassa ja Rhode Islandissa. Yli 100 pelaajaa käytti kypärää, joka oli vuorattu antureilla, jotka mittasivat heidän päänsä lineaarista ja rotaatiokiihtyvyyttä neljän kauden ajan harjoituksissa ja peleissä ja tallensivat tuhansia iskuja. Kaikki aivotärähdykset diagnosoivat lääkärit kussakin paikassa; neuropsykologisilla testeillä ennen ja jälkeen jokaisen kauden mitattiin pelaajien kognitiivisia toimintoja.
National Operating Committee on Standards for Athletic Equipment (urheiluvälineiden standardeja käsittelevä kansallinen toimikomitea), riippumaton standardointielin, joka sertifioi välineitä, mukaan luettuna jalkapallokypärät, myönsi lisärahoitusta, joka auttoi nopeuttamaan tietojen keräämistä.
Tietojen avulla tutkijat pystyivät kehittämään matemaattisen suhteen päähän kohdistuvien iskujen ja aivotärähdysriskin välillä. He havaitsivat, että nuorisopelaajat ovat keskimäärin alttiimpia aivotärähdykselle pienemmillä kiihtyvyyksillä kuin lukio- ja yliopistopelaajat.
Lukio- ja yliopistopelaajilla keskimääräinen aivotärähdys liittyy pään kiihtyvyyteen, joka on noin 102 g:n luokkaa, ja ammattilaisurheilijoilla on samankaltainen arvo. Nuorilla pelaajilla, kuten uudessa tutkimuksessa todettiin, keskimääräinen aivotärähdyksen aiheuttava isku liittyi pään kiihtyvyyteen vain 62 g. Aivotärähdykseen liittyvät pyörimiskiihtyvyysarvot olivat vastaavasti pienemmät, aikuisten 4 412 rad/s2:sta 2 609 rad/s2:een nuorisopelaajilla.
”Nämä luvut todistavat ensimmäistä kertaa, että nuorisopelaajilla on korkeampi loukkaantumisriski alhaisemmilla pään kiihtyvyyksillä”
”Duma sanoi, ”mutta on tärkeää huomioida, että nuorten jalkapallopelaajilla päähän kohdistuva altistuminen pään kiihtyvyydelle on kokonaisuutena katsottuna paljon alhaisempi kuin aikuisten jalkapallopelaajilla”.”
Tästä kohonneesta alttiudesta huolimatta aivotärähdykset ovat nuorisojalkapallossa suhteellisen harvinaisia: Nuoremmat ja kevyemmät pelaajat törmäävät pienemmällä voimalla kuin aikuisurheilijat, joten on epätodennäköisempää, että he tönäisevät aivojaan niin paljon, että ne aiheuttaisivat vakavia vammoja.”
Mutta niin kuin missä tahansa urheilulajissa, loukkaantumisriski on silti olemassa. Joten tehokkaat suojavarusteet ovat ratkaisevan tärkeitä – ja se on tämän tutkimuksen käytännön arvo, Duma selitti. Kun tiedetään kiihtyvyystasot, jotka altistavat nuorisopelaajat aivotärähdysvaaralle, saadaan vertailukohta kypärätestausta varten.
Aiemmin tänä vuonna Helmet Lab julkaisi alan ensimmäiset nuorisokohtaiset jalkapallokypäräluokitukset, joissa kypärät arvioitiin laboratoriotesteillä, jotka perustuivat niiden kenttäkohtaisiin tietoihin.
”Kukaan ei ollut koskaan keksinyt nuorisokypärille räätälöityä luokitusjärjestelmää osittain siksi, että dataa ei ollut olemassa”
, Duma sanoi, joka johtaa myös yliopiston kriittisen tekniikan ja soveltavan luonnontieteen instituuttia. ”Nyt voimme arvioida kypäriä nuorten pelaajien kokemien todellisten riskien perusteella, ja yritykset voivat käyttää tätä tietoa suunnitellessaan malleja erityisesti tälle suurelle pelaajaryhmälle.”