Demonstrujemy metodologię rejestracji tętna przez 24 godziny, aby ocenić wpływ wstrząsu mózgu na trajektorię regeneracji u młodych sportowców, w ekologicznie uzasadnionym kontekście.
Artykuł metodologiczny
Demonstrujemy metodologię rejestracji tętna przez 24 godziny, aby ocenić wpływ wstrząsu mózgu na trajektorię regeneracji u młodych sportowców, w ekologicznie uzasadnionym kontekście.
Uczestnictwo w zorganizowanych zawodach sportowych znacząco przyczynia się do rozwoju młodzieży, ale naraża młodzież na większe ryzyko wystąpienia wstrząśnienia mózgu. Do tej pory podejmowanie decyzji o powrocie do aktywności opierało się na monitorowaniu zgłaszanych przez siebie objawów wstrząsu mózgu i testach neurokognitywnych. Potrzebne są jednak oceny multimodalne, które potwierdzają obiektywne pomiary fizjologiczne z tradycyjnym subiektywnym zgłaszaniem objawów, które mogą być cenne. Zmienność rytmu serca (HRV) jest nieinwazyjnym wskaźnikiem fizjologicznym autonomicznego układu nerwowego, ujmującym wzajemne oddziaływanie między współczulnym i przywspółczulnym układem nerwowym. Brakuje literatury badającej wpływ wstrząsu mózgu na HRV u młodych sportowców, a różnice rozwojowe wykluczają zastosowanie wyników badań u dorosłych w populacji pediatrycznej. Co więcej, obecny stan metodologii HRV obejmuje przede wszystkim krótkoterminowe (5-15 minut) zapisy, wykorzystujące testy stanu spoczynku lub krótkoterminowego wysiłku fizycznego w celu wyjaśnienia zmian po wstrząśnieniu mózgu. Nowością w wykorzystaniu 24-godzinnej metodologii nagrywania jest to, że ma ona potencjał do uchwycenia naturalnej zmienności funkcji autonomicznych, bezpośrednio związanej z czynnościami, które młody sportowiec wykonuje regularnie. W prospektywnym, podłużnym środowisku badawczym, to nowatorskie podejście do ilościowego określania funkcji autonomicznej może dostarczyć ważnych informacji na temat trajektorii powrotu do zdrowia, wraz z tradycyjnymi miarami objawów samoopisowych. Nasze cele dotyczące metodologii 24-godzinnego rejestrowania to (1) ocena fizjologicznych skutków wstrząsu mózgu u młodych sportowców oraz (2) opisanie trajektorii zmian fizjologicznych, przy jednoczesnym rozważeniu ustąpienia zgłaszanych przez siebie objawów po wstrząsie mózgu. Aby osiągnąć te cele, wdrożono nieinwazyjną technologię czujników. Uchwycone surowe interwały czasowe między uderzeniami można przekształcić w celu uzyskania miar w dziedzinie czasu i częstotliwości, które odzwierciedlają zdolność jednostki do adaptacji i elastyczności w ciągle zmieniającym się środowisku. Dzięki zastosowaniu nieinwazyjnej technologii pomiaru tętna, funkcja autonomiczna może być określona ilościowo poza tradycyjnymi kontrolowanymi warunkami badawczymi.
Szacuje się, że cztery miliony dzieci na całym świecie zgłasza się na oddziały ratunkowe z wstrząśnieniem mózgu1,2,3. Rząd Kanady poinformował, że 64% wizyt na oddziale ratunkowym wśród osób w wieku 10-18 lat jest związanych z aktywnością fizyczną, zaangażowaniem i uczestnictwem w sporcie i rekreacji4. Co więcej, 39% tych wizyt na oddziale ratunkowym składa się z urazów głowy związanych ze sportem, a w szczególności wstrząsu mózgu. Wstrząśnienie mózgu to rodzaj urazowego uszkodzenia mózgu wywołanego siłami biomechanicznymi, spowodowanymi bezpośrednim uderzeniem w głowę lub ciałem generującym siłę działającą na głowę. Wstrząśnienie mózgu powoduje upośledzenie neurologiczne, które często ustępuje samoistnie3. Ważne jest, aby podkreślić, że wstrząśnienie mózgu jest urazem funkcjonalnym, a nie strukturalnym, przy czym standardowe badania obrazowania strukturalnego w dużej mierze wydają się niezwykłe3. Wstrząśnienie mózgu powoduje zbieg objawów fizycznych (np. bóle głowy, zawroty głowy, niewyraźne widzenie oraz wrażliwość na hałas i światło, zmniejszona siła i zdolności motoryczne), poznawczych (np. trudności z koncentracją i zapamiętywaniem, spowolnienie myślenia i ogólna mgła umysłowa), emocjonalnych (np. smutek, drażliwość i nerwowość) i zmęczenia (np. zbyt dużo lub zbyt mało snu i uczucie senności) 5.
Głównym czynnikiem w symptomatologii wstrząsu mózgu było podejrzenie dysfunkcji autonomicznego układu nerwowego (ANS)6. ANS składa się z dwóch oddziałów; przywspółczulny i współczulny układ nerwowy. Te dwie gałęzie działają wzajemnie, aby reagować na wymagania środowiskowe z własnymi specyfikami7. Przywspółczulny układ nerwowy ma mniejszy wpływ na naczynia obwodowe, ale jest aktywny w okresach przywracania energii, umożliwiając wnętrzności rozluźnienie (tj. zmniejszenie częstości akcji serca, promowanie motoryki przewodu pokarmowego). I odwrotnie, współczulny układ nerwowy jest aktywowany, gdy pojawiają się stresory i wywołuje reakcję "uciekaj lub walcz"8. Do oceny aktywności ANS po wstrząśnieniu mózgu zastosowano nieinwazyjną technikę zbierania tętna w celu ilościowego określenia zmienności rytmu serca (HRV)8,9,10. Współczulny i przywspółczulny układ nerwowy działają na węzeł zatokowo-przedsionkowy (naturalny elektryczny rozrusznik serca) w celu generowania zmian czasowych między uderzeniami (RR) w odpowiedzi na wewnętrzne i zewnętrzne stresory/bodźce. Wartość interwału dudnień do uderzeń w szeregach czasowych jest następnie używana do obliczania miar w dziedzinie czasu i częstotliwości. Zmienne w dziedzinie czasu rejestrują ogólną zmienność tętna, podczas gdy zmienne w dziedzinie częstotliwości rejestrują okresowe oscylacje tętna i dostarczają informacji o określonych gałęziach klasy ANS8,11,12.
Paradygmat oceny wyjściowej/przedurazowej był zazwyczaj stosowany do ilościowego określenia zmian w przypadku, gdy młody człowiek dozna wstrząsu mózgu. W tym przypadku standardem jest uzyskanie samooceny objawów wstrząśnienia mózgu u młodego człowieka, oprócz innych standardowych wskaźników, takich jak oceny neuropsychologiczne3, przed urazem. Po zdiagnozowanym wstrząśnieniu mózgu, wyniki przed urazem są wykorzystywane do porównania z wynikami po urazie, aby informować o powrocie do zdrowia i kierować decyzjami dotyczącymi powrotu do aktywności. Jednak w ostatnich zmianach mających na celu zbadanie obiektywnych wskaźników powrotu do zdrowia po wstrząśnieniu mózgu, wartość i nacisk na subiektywne zgłaszanie objawów były ostatnio przedmiotem dyskusji. Młodociani sportowcy mogą nie do końca rozumieć konsekwencje zgłaszania objawów wstrząsu mózgu i mogą zaniżać raporty, aby uniknąć dłuższej nieobecności w sporcie13,14. Co więcej, objawy wstrząsu mózgu są niespecyficzne i występują w szeregu innych stanów klinicznych, takich jak diagnozy zdrowia psychicznego15,16. Zastosowanie HRV w kontekście wstrząśnienia mózgu u młodych sportowców może potwierdzić tradycyjnie stosowane miary kliniczne (subiektywne objawy wstrząsu mózgu) i dostarczyć nowych informacji fizjologicznych (obiektywne HRV) na temat zrozumienia trajektorii po wstrząśnieniu mózgu.
Zgodnie z najnowszym międzynarodowym konsensusem w sprawie wstrząsu mózgu w sporcie, nie istnieje jedno "fizjologiczne okno czasowe" na powrót do zdrowia po wstrząśnieniu mózgu ze względu na różnice metodologiczne w ocenie środków fizjologicznych i projekcie badania3. Wiele badań sugerowało dysfunkcję fizjologiczną, która trwa dłużej niż kliniczne miary powrotu do zdrowia9,17,18, ale nie zostało to ostatecznie ustalone, zwłaszcza w populacji młodych sportowców. Grupa Zadaniowa Europejskiego Towarzystwa Kardiologicznego i Północnoamerykańskiego Towarzystwa Elektrofizjologii Stymulacji Serca12 dostarczają wytycznych dotyczących pomiaru i analizy HRV w warunkach klinicznych i badawczych. W ramach ograniczonej do tej pory literatury na temat wstrząsu mózgu, zdecydowana większość tych nowatorskich badań fizjologicznych została zbadana z udziałem sportowców dorosłych i w wieku studenckim w kontekście krótkoterminowych nagrań9,18,19. Nie zbadano jednak możliwości wykorzystania HRV jako obiektywnej miary powrotu do zdrowia w ramach metodologii długoterminowego rejestrowania (24 godziny), a także wśród młodych sportowców. Jest to problematyczne, ponieważ czynnik ciągłego rozwoju wyklucza ekstrapolację wyników uzyskanych w przypadku osób dorosłych na młodzież. Zgodnie z zaleceniami Task Force12 i obecnymi ograniczeniami w literaturze na temat wstrząsu mózgu u młodzieży, istnieją wystarczające przesłanki, aby zbadać metodologię 24-godzinnego nagrywania wstrząsu mózgu u młodzieży. To właśnie w ramach długoterminowych nagrań odpowiedzi ANS mogą być oceniane w odpowiedzi na rzeczywiste okoliczności, takie jak codzienne normalne czynności, urazy i efekt interwencji terapeutycznych, co jest kluczowe dla przewidywania rokowania20. Krótkoterminowe nagrania mogą nie odzwierciedlać dokładnie modulacji autonomicznych w sposób, który odzwierciedla dynamiczne fluktuacje naturalnych i oczekiwanych czynników stresogennych w codziennych czynnościach młodzieży (tj. szkole i aktywności fizycznej)21. Co więcej, zapis krótkoterminowy ma to ograniczenie, że nie mierzy fluktuacji w interwałach RR, zwłaszcza biorąc pod uwagę, że HRV reaguje dynamicznie na zaburzenia fizjologiczne. Miary w dziedzinie czasu, takie jak SDNN (odchylenie standardowe interwału RR), były używane w wielu badaniach z 24-godzinną metodologią nagrywania, ponieważ zależą od zapisów długoterminowych, aby odzwierciedlić dokładność w wyprowadzeniu ich wartości12. Biorąc pod uwagę eksploracyjny charakter tego podejścia do oceny wstrząsu mózgu u młodzieży oraz nadrzędny cel, jakim jest uchwycenie dynamicznych zmian, odpowiednie było zastosowanie metodologii rejestrowania, która odzwierciedlała dzienne wahania w repertuarze aktywności unikalnym dla tej populacji pediatrycznej.
Celem tego protokołu jest zbadanie niekontrolowanego, 24-godzinnego protokołu rejestrowania u młodych sportowców w wieku 13-18 lat, uczestniczących w normalnych codziennych czynnościach. Chociaż ten 24-godzinny protokół wprowadza zmienność w sygnale HRV, zdolność do wykrywania trendów pomimo tej zmienności może wskazywać na potencjalnie istotny sygnał, który może być bardziej ekologicznie uzasadniony20,22 podczas oceny fizjologicznej odpowiedzi na uraz wstrząsu mózgu w tej populacji.
Wszystkie kroki podjęte w ramach tego protokołu zostały zatwierdzone zgodnie z Radą ds. Etyki Badań w Holland Bloorview Kids Rehabilitation Hospital. Wszyscy uczestnicy wyrazili zgodę przed udziałem w tym protokole badania/gromadzeniu danych.
1. Uzyskaj profil demograficzny i objawowy uczestnika przed urazem
2. Uzyskaj profil fizjologiczny uczestnika przed urazem
UWAGA: Ważne jest, aby pamiętać, że wyznaczenie dnia tygodnia w stosunku do weekendu lub określonej pory dnia dla zbierania danych nie zawsze jest wykonalne, biorąc pod uwagę napięty harmonogram szkolny i sportowy młodego sportowca. Protokoły powinny dokładać wszelkich starań, aby zapewnić spójność lub uwzględniać porę dnia w analizach danych, aby uwzględnić naturalne zmiany w funkcjonowaniu autonomicznego układu nerwowego. Ponadto, jeśli uczestnik dozna wstrząśnienia mózgu, ale jego wartość wyjściowa została zebrana później niż rok po dacie wstrząsu mózgu, wartość wyjściowa nie powinna być uważana za dokładną do celów porównań przed post25.
3. Przeprowadzanie oceny kontrolnej po wstrząśnieniu mózgu
4. Zbieraj dopasowane dane uczestników kontrolnych w różnych punktach czasowych oceny
uzupełniającej5. Przesyłanie i przetwarzanie danych HRV
Konfiguracja technologii RS800CX
Stosując przedstawioną tutaj procedurę, należy podkreślić, że prawidłowe umiejscowienie i stabilizacja pasa na klatce piersiowej są kluczowe, aby zapobiec jego zsunięciu się lub nadmiernemu przesuwaniu podczas 24-godzinnego okresu rejestracji, co w konsekwencji ma wpływ na uzyskanie dokładnego zapisu. Rycina 1 przedstawia optymalne rozmieszczenie technologii pomiaru tętna, wskazując, że pas na klatkę piersiową oraz czujnik są stabilnie zamocowane i wycentrowane na mostku młodego człowieka (wyrostek xifoidalny).

Rysunek 1: Schemat technologii pomiaru tętna, przedstawiający optymalne rozmieszczenie paska na klatkę piersiową, czujnika i zegarka. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.
Dane wyjściowe zmienności rytmu serca
Rysunek 2 przedstawia wynik z programu Kubios dla 24-godzinnego zapisu tętna uczestnika po wstrząśnieniu mózgu. Obraz surowej serii RR pozwala badaczowi zwizualizować zmiany w czasie, wyróżniając kluczowe momenty wzrostu (np. aktywność fizyczna) lub spadku (np. odpoczynek, sen), które są istotne dla interpretacji danych. Zmienne w dziedzinie czasu i częstotliwości reprezentują odpowiednio ogólną zmienność sygnału fizjologicznego oraz gałęzie ANS. Tabela 1 zawiera zestawienie jednostek miary dla zmiennych HRV w dziedzinie czasu i częstotliwości oraz ich znaczenie fizjologiczne.

Rysunek 2: Przykładowy wynik danych z 24 h przedstawiający surową serię RR, zmienne w dziedzinie czasu oraz zmienne w dziedzinie częstotliwości. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.
| Zmienna (jednostki) | Definicja | Znaczenie fizjologiczne | |
| Dziedzina czasu | |||
| SDNN (ms) | Odchylenie standardowe odstępów między uderzeniami serca | Globalny indeks funkcji AŃS | |
| RMSSD (ms) | Średnia kwadratowa kolejnych różnic; obliczana poprzez podniesienie do kwadratu odstępów między uderzeniami serca | Globalny wskaźnik funkcji autonomicznego układu nerwowego | |
| pNN50 (%) | Odsetek odstępów między uderzeniami serca różniących się o więcej niż 50 ms | Wskazujący na aktywność przywspółczulną | |
| NN50 | zmienna licznikowa; | Wskazujący na aktywność przywspółczulną | |
| liczba par sąsiednich odstępów NN różniących się o więcej niż 50 ms | |||
| standardowe HR (s) | Odchylenie standardowe wartości chwilowego tętna | Globalny indeks funkcji autonomicznego układu nerwowego | |
| Metody geometryczne | |||
| Wskaźnik Trójkąta RR | Całkowita liczba wszystkich odstępów NN podzielona przez wysokość histogramu wszystkich odstępów NN | Globalny wskaźnik funkcji autonomicznego układu nerwowego | |
| mierzone w skali dyskretnej (tj. liczba wszystkich odstępów NN podzielona przez maksimum rozkładu gęstości) | |||
| TINN (ms) | Szerokość podstawy rozkładu mierzona jako podstawa trójkąta, przybliżająca rozkład odstępów NN | Globalny wskaźnik funkcji autonomicznego układu nerwowego | |
| Dziedzina częstotliwości | |||
| HF (ms2) | Moc (amplituda) w zakresie wysokich częstotliwości, 0,15–0,4 Hz | Wskaźnik aktywności przywspółczulnej serca w oparciu o rytmiczne cykle oddechowe | |
| HFnu (%) | moc HF w jednostkach znormalizowanych, jako stosunek do mocy całkowitej; [HF/(HF+LF)] x 100 | Udział aktywności przywspółczulnej | |
| LF (ms2)* | Moc (amplituda) w zakresie niskich częstotliwości, 0,04–0,15 Hz | Pomiar aktywności współczulnej i/lub przywspółczulnej | |
| LFnu (%)* | moc LF w jednostkach znormalizowanych, jako stosunek do mocy całkowitej; [LF/(HF+LF)] x 100 | Pomiar aktywności współczulnej i/lub przywspółczulnej | |
| LF/HF (ms2)* | Stosunek mocy niskich częstotliwości do mocy wysokich częstotliwości | Pomiar aktywności współczulnej i/lub przywspółczulnej | |
| Całkowita moc (ms2) | Wariancja wszystkich odstępów RR | Całkowita amplituda zmienności w obrębie ANS; zdolność układu ANS do elastyczności i adaptacji | |
Tabela 1: Opis zmiennych HRV w dziedzinie czasu i częstotliwości.
UWAGA: symbol „*” oznacza ostrożną interpretację zmiennych związanych z LF, ponieważ użyteczność kliniczna i trafność tego pomiaru są kontrowersyjne. Postulowano, że LF nie jest reprezentatywne dla autonomicznej modulacji sympatycznej27, a ponadto wykazuje słabą zależność od aktywacji nerwów sympatycznych28. W związku z tym odczytanie fizjologicznych podstaw tego pomiaru jest trudne.
Wizualizacja wyników subiektywnych i obiektywnych
Biorąc pod uwagę nowatorski charakter metodologii rejestracji 24-godzinnej, wizualizacja wyników wzdłuż trajektorii powrotu do zdrowia ma kluczowe znaczenie dla interpretacji znalezisk w kontekście mapowania „powrotu klinicznego” względem potencjalnego „powrotu fizjologicznego”. Należy zauważyć, że w celu zapewnienia rzetelności zachowano spójność w zakresie osoby badacza interpretującego trendy wizualne. W tym konkretnym protokole wszystkie trendy zagregowane zostały zinterpretowane przez głównego autora, biegłego w dziedzinie neurofizjologii. Interpretacja tych trendów została następnie zweryfikowana w interdyscyplinarnym kontekście ekspertów w zakresie wstrząśnień mózgu u dzieci, fizjologii teoretycznej oraz fizjologii wysiłku. Zatem rzetelne podejście do wizualizacji jest kluczowe dla wyciągnięcia wstępnych wniosków dotyczących trajektorii powrotu do zdrowia. Rysunek 3 przedstawia zależność między pNN50 a całkowitym wynikiem PCSI w dniach po urazie, z rozbiciem na płeć. W ramach podłużnego modelu badawczego gromadzenie danych z wielokrotnych pomiarów może dostarczyć bogatych danych HRV. Rysunek 3 jest przykładem trajektorii powrotu do zdrowia przy porównaniu młodych mężczyzn z młodymi kobietami. W tym przypadku trajektoria powrotu do zdrowia wydaje się podobna zarówno u mężczyzn (A), jak i kobiet (B), gdzie obserwuje się początkowy spadek do 30. dnia, po którym następują wzrosty aż do 75. dnia u mężczyzn i 90. dnia u kobiet, a następnie następuje plateau.

Rycina 3: Wizualizacja trajektorii powrotu do zdrowia w kolejnych dniach po urazie, z rozbiciem według płci. Należy pamiętać, że termin „Total” w legendzie odnosi się do całkowitej oceny w skali PCSI. Kliknij tutaj, aby wyświetlić rycina w większym rozmiarze.
Badania kliniczne wykazały, że ocena sportowca nie powinna ograniczać się jedynie do katalogu objawów wstrząsu mózgu17. W związku z tym obiektywne miary fizjologiczne, takie jak HRV, mogą być przydatne w rozwikłaniu wielu czynników, które odgrywają rolę w subiektywnym zgłaszaniu objawów, i wyjaśnieniu fizjologicznej trajektorii powrotu do zdrowia, która może wyglądać inaczej niż trajektoria powrotu do zdrowia klinicznego. Protokół ten stanowi pierwszy krok w badaniu roli metodologii 24-godzinnego rejestrowania w warunkach badań nad wstrząsem mózgu u młodzieży, przy jednoczesnym uwzględnieniu znaczącego HRV przed urazem i obserwacji młodych sportowców (tych ze wstrząsem mózgu i z grupy kontrolnej) w wielu punktach czasowych.
Ocena wstrząśnienia mózgu jest tradycyjnie zakotwiczona w ocenie i rozwiązywaniu objawów zgłaszanych przez samych pacjentów. Istnieją jednak bariery dla tego tradycyjnego modelu, co ogranicza zdolność społeczności badawczej i klinicznej do stosowania bardziej obiektywnych podejść do oceny powrotu do zdrowia. Na przykład, jeśli młody człowiek doświadcza objawów podczas oceny po wstrząśnieniu mózgu i nie jest w stanie ukończyć badań kontrolnych, ocena jest zwykle przerywana z powodu niemożności oceny, w jaki sposób wpłynęło to na jego wydajność w porównaniu z poziomem wyjściowym29. Co więcej, ocena objawów u młodego człowieka niekoniecznie koreluje z jego zdolnością do wykonywania codziennych czynności; Młody człowiek może zgłaszać zmniejszenie objawów powstrząsowych, ale doświadczać zaostrzenia objawów (np. mgła umysłowa, trudności z koncentracją, zmęczenie, ból głowy) po powrocie do pełnego dnia szkolnego 29,30,31 lub przy próbie zbyt wczesnego powrotu do sportu lub aktywności fizycznej 32,33. Możliwe, że bardziej obiektywne pomiary mogą uchwycić wrażliwość związaną z dalszym powrotem do zdrowia, pomimo klinicznego ustąpienia objawów. Podsumowując, badanie nieinwazyjnego i obiektywnego środka może przyczynić się do odkrycia i stosowania bezpiecznej i bardziej czułej miary powrotu do zdrowia dla młodych sportowców po wstrząśnieniu mózgu.
W niniejszym protokole zaproponowano wartość wykorzystania nowatorskiego obiektywnego wskaźnika powrotu do zdrowia (tj. długoterminowego rejestrowania HRV). Jednak na funkcjonowanie autonomicznego układu nerwowego może mieć również wpływ stan zdrowia psychicznego danej osoby i jej zdolność do samoregulacji w kontekście stresu34,35. W tym badaniu nie uwzględniono możliwości, że zmiany HRV po wstrząśnieniu mózgu mogą wynikać z wtórnych problemów ze zdrowiem psychicznym, które pojawiają się, gdy młodzież jest ograniczona w angażowaniu się w znaczącą aktywność30, a następnie powoli wraca do zdrowia po wstrząsie mózgu. Rzeczywiście, wcześniejsze prace ujawniły związek między zmniejszeniem HRV u młodych ludzi z nieklinicznymi i klinicznymi postaciami depresji i lęku 15,16. W związku z tym przyszłe badania powinny opracować obecny protokół, aby uwzględnić środki, które uwzględniają zarówno wyjściowy stan zdrowia psychicznego przed urazem, jak i to, jak ten stan może się zmienić lub nie po wstrząśnieniu mózgu.
Kamins i wsp.36 przeprowadziło przegląd systematyczny, podkreślając, że zakres fizjologicznej rekonwalescencji po wstrząśnieniu mózgu obejmował aktywność fizyczną, równowagę, funkcje poznawcze i dysfunkcję okoruchową. Chociaż to 24-godzinne podejście do rejestracji zostało uznane za ekologicznie uzasadnione podejście do oceny zmian w funkcji autonomicznej37, częstotliwość i intensywność aktywności fizycznej może ograniczać zakres, w jakim można interpretować zmiany HRV. Poziomy aktywności fizycznej prawdopodobnie różnią się w zależności od wieku, co może przyczyniać się do dużych odchyleń obserwowanych w zmiennych HRV. Obiektywne uchwycenie i ilościowe określenie aktywności fizycznej nie zostało przedstawione w tym protokole; W związku z tym możliwe jest, że niektórzy młodzi sportowcy byli w fazie rywalizacji, fazie treningu, a nawet poza sezonem. Badania wykazały istotny związek między aktywnością fizyczną a HRV, przy czym zwiększona sprawność fizyczna wiązała się ze zwiększonym HRV 38,39,40. W próbie nastolatków chłopców w wieku 14-19 lat wyższe zgłaszane poziomy aktywności fizycznej były pozytywnie związane zarówno z pomiarami HRV w dziedzinie czasu, jak i częstotliwości41. Aby wypełnić tę lukę, przyszłe badania mogą wykorzystywać technologię aktygrafii do uchwycenia rodzaju, częstotliwości i intensywności aktywności fizycznej, przy jednoczesnym zbieraniu HRV. Równie ważne do rozważenia jest rola popytu/aktywności poznawczej w życiu codziennym (tj. wymagania akademickie, zajęcia pozalekcyjne). Chociaż w badaniu tym nie zebrano informacji w formie dziennika poznawczego ani nie zastosowano innych form śledzenia aktywności poznawczej, ważne jest, aby rozważyć te środki kliniczne, aby umożliwić pełną interpretację autonomicznego układu nerwowego. Wreszcie, chociaż funkcja okoruchowa nie została uchwycona w obecnym protokole, Hunt i wsp.42 stwierdziło, że pomiary sakkad, płynnego pościgu i wergencji mogą być przydatne w wykrywaniu zmian związanych ze wstrząsem mózgu. Klinicyści i badacze są kierowani do szerszego protokołu oceny multimodalnej opublikowanego przez Reeda i wsp.29 W celu uzyskania informacji na temat równowagi i oceny poznawczej po urazie wstrząsu mózgu.
Wyzwaniem w obecnym protokole, chociaż dostarcza on bogatych danych fizjologicznych, jest niemożność bezpośredniego porównania wyników z innymi podobnymi badaniami wstrząsu mózgu. W większości badań nad wstrząsem mózgu HRV zastosowano protokół pozycji w stanie spoczynku 9,19 lub zaobserwowano zmiany HRV w zależności od wysiłku wysiłkowego 43,44,45. Przedstawiony tutaj 24-godzinny protokół nagrywania był otwarty w tym sensie, że młodzież została poinstruowana, aby wykonywać swoje normalne codzienne czynności. Ponadto, podczas gdy młodzież została poinstruowana, aby dokumentować czas snu i czuwania, subiektywne raporty nie zapewniają jasnego wskaźnika jakości snu. Czynniki związane ze snem mogą znacząco wpływać na to, jak dana osoba wykonuje swoje codzienne czynności i mogą służyć jako pętla sprzężenia zwrotnego do ANS w celu regulacji reakcji na stres46. W związku z tym potrzebna jest ustandaryzowana ocena (tj. kwestionariusz snu i aktygrafia) w celu ilościowego określenia tych czynników snu w celu uzyskania bardziej solidnych interpretacji tego 24-godzinnego zapisu.
Ostatnią kwestią, którą należy wziąć pod uwagę w obecnym protokole, jest wpływ menstruacji na HRV przy rozważaniu porównań przed i po wstrząśnieniu mózgu. Chociaż czynnik ten nie został zebrany w ramach niniejszego protokołu, potencjalny wpływ menstruacji jest ważny do uwzględnienia, ponieważ badania wykazały, że funkcja autonomicznego układu nerwowego zmienia się podczas cyklu miesiączkowego, w którym zmiana hormonów jajnikowych może być odpowiedzialna za zmiany obserwowane w HRV47,48. Nie jest jednak jasne, w jaki sposób cykl menstruacyjny mógł odgrywać rolę w zgłaszaniu objawów lub zmianach HRV w tej badanej próbie 13-18 lat. Uchwycenie etapu rozwojowego wraz z oceną fazy cyklu miesiączkowego prawdopodobnie dostarczy dodatkowych informacji na temat wyjaśnienia potencjalnych zmian po wstrząśnieniu mózgu.
Podsumowując, protokół ten zapewnia klinicznie istotny sposób oceny zmian w ramach obiektywnej miary fizjologicznej w niedostatecznie zbadanej populacji. Idąc dalej, ważne będzie również zbadanie roli czynników przedstawionych powyżej, wraz z postrzeganym codziennym stresem i osobistymi cechami sportowca, aby rozszyfrować, czy wstrząs mózgu wpływa na ANS w stopniu wykraczającym poza to, czego można by oczekiwać od stresującego wydarzenia życiowego.
Nie stwierdzono konfliktu interesów.
Ta praca została sfinansowana przez Canadian Institutes of Health Research (#127048), Ontario Neurotrauma Foundation i Ontario Brain Institute. Ontario Brain Institute jest niezależną korporacją non-profit, finansowaną częściowo przez rząd Ontario. Opinie, wyniki i wnioski są opiniami autorów i nie ma na celu ani nie należy wnioskować o wsparciu ze strony Ontario Brain Institute. Praca ta została pierwotnie przedstawiona w pracy doktorskiej pierwszego autora, jako część większej pracy na temat zmienności neurofizjologicznej (Paniccia, 2018, [University of Toronto, niepublikowana praca doktorska]). Autorzy dziękują Instytutowi Nauk o Rehabilitacji Uniwersytetu w Toronto za wsparcie przez cały okres trwania studiów doktoranckich. Chcielibyśmy również wyrazić uznanie dla wysiłków członków zespołu CIHR "NeuroCare" oraz członków Centrum Wstrząsów Mózgu (Bloorview Research Institute), w szczególności Talii Dick i Katherine Mah. Jesteśmy wdzięczni młodzieży i rodzinom za udział w tych badaniach.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Żel elektrodowy Spectra 360 | PARKER LABORATORIES, INC. | 12-02 | Bezsolny, hipoalergiczny |
| zegarek Polar RS800CX | Polar | RS800CX | |
| H3 Polar | |||
| Polar Pro Polar | |||
| Protrainer | Polar | ||
| Kubios 2.0 | Oprogramowanie | analizy biosygnałów i obrazowania medycznego | |
| R Podstawowe programowanie | The R Foundation | Darmowe oprogramowanie do analizy danych |