Protokół in vivo kontrolowanych podwstrząsowych uderzeń głową w celu walidacji danych z badań terenowych

Podsumowanie

Model główkowania w piłce nożnej z subwstrząsem mózgu jest bezpiecznym i zwięzłym podejściem metodologicznym do izolowania i mierzenia skutków uderzeń głową po wstrząsach mózgu.

Streszczenie

Uderzenia podwstrząsowe stanowią zagrożenie dla zdrowia neuronów, ponieważ, jak wykazano, wywołują uszkodzenia strukturalne neuronów i upośledzenie funkcjonalne, nie powodując zewnętrznych objawów i wydają się być kluczowym czynnikiem przyczyniającym się do nieodwracalnej choroby neurodegeneracyjnej, przewlekłej encefalopatii pourazowej (CTE). Ponadto sportowcy mogą ponieść ponad 1,000 takich trafień w sezonie. Model główki w piłce nożnej podwstrząsowej (SSHM) jest odpowiednią, powtarzalną i wiodącą metodą izolowania i badania skutków tych podwstrząsowych uderzeń głową. Kontrolując zmienne, takie jak prędkość poruszania się piłki, częstotliwość uderzeń, interwał, ułożenie piłki na głowie, a także mierząc siłę uderzenia głową, SSHM zapewnia społeczności naukowej doskonałą drogę do badania ostrego wpływu wstrząsu mózgu na zdrowie neuronów. W tym artykule pokazujemy przydatność SSHM w badaniu ekspresji polipeptydu neurofilamentowo-świetlnego (NF-L) w osoczu w sposób powtarzanych pomiarów. NF-L jest markerem urazu aksonalnego, który, jak wykazano wcześniej, jest podwyższony u bokserów i piłkarzy po podwstrząsowym urazie głowy. Trzydziestu czterech dorosłych piłkarzy zostało zrekrutowanych i losowo przydzielonych do grupy piłkarskiej (n = 18) lub kopiącej (n = 16). Grupa headingowa wykonała 10 strzałów głową z piłkami futbolowymi wystrzeliwanymi z prędkością 25 mil na godzinę w ciągu 10 minut. Grupa kopiąca postępowała zgodnie z tym samym protokołem z 10 kopnięciami. Próbki osocza uzyskano przed i po 0 godzinach, 2 godzinach i 24 godzinach po wybiciu i oceniono pod kątem ekspresji NF-L. Grupa kierująca wykazała stopniowy wzrost ekspresji NF-L w osoczu i osiągnęła szczyt po 24 godzinach od protokołu nagłówka, podczas gdy grupa kopiąca pozostała spójna we wszystkich punktach czasowych. Wyniki te potwierdziły dane NF-L z klinicznych badań terenowych, zachęcając do stosowania SSHM do walidacji danych klinicznych dotyczących wstrząsu mózgu.

Wprowadzenie

Długotrwałe, powtarzające się narażenie na uderzenia głową powodujące wstrząs mózgu zostało zaproponowane jako jeden z kluczowych czynników przyczyniających się do rozwoju choroby neurodegeneracyjnej CTE^1,2,3,4,5. Każdego roku około 2,5 miliona sportowców ze szkół średnich i studentów uprawia sporty kontaktowe, które często wywołują te wstrząsowe zniewagi poprzez gwałtowne przyspieszanie i zwalnianie ciała i głowy^6,7. W szczególności sportowcy sport....

Protokół

Autorzy sprawdzają, czy Indiana University Institutional Review Board zatwierdziła badanie (protokół # 1610743422) i uzyskano pisemną świadomą zgodę.

UWAGA: SSHM został zintegrowany z projektem powtarzalnych pomiarów, który ma na celu zbadanie zmian między zmiennymi zależnymi u badanych po 0 godzinach, 2 godzinach i 24 godzinach po interwencji w porównaniu z indywidualnymi wartościami sprzed interwencji. Ten projekt badania pozwala naukowcom śledzić zmiany przez okres 24 godzin, który jest typowym przedziałem czasowym między treningami sportowymi. W niniejszym badaniu piłkarze zostali losowo przydzieleni do grupy piłki nożnej (n = ....

Wyniki

Przedstawione tutaj wyniki zostały zinterpretowane na podstawie wcześniejszego artykułu¹⁴, w którym wykorzystano model SSHM zgodnie z wcześniejszym opisem. W niniejszym badaniu naszym celem było wykazanie, w jaki sposób SSHM może indukować zmiany w poziomach plazmy NF-L, który jest markerem uszkodzenia aksonów; zakłada się, że marker ten przedostaje się z czaszki do krwi obwodowej po urazach głowy.

Dyskusja

Podczas gdy sporty kontaktowe, takie jak futbol amerykański, mogą wydawać się napędzać potrzebę stworzenia zwięzłego modelu badawczego do badania skutków wstrząsu mózgu, inne sporty, takie jak piłka nożna, mogą odpowiadać za dominujący udział ekspozycji na wstrząsy podwstrząsowe na całym świecie, ponieważ około 265 milionów ludzi uprawia prawdopodobnie najpopularniejszy sport na świecie¹⁹. Jednakże, podczas gdy większość podejrzewanych długoterminowych neurodegeneracyjnych skutków wstrząsu mózgu z.......

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule

Nazwa	Firma	Numer katalogowy	Komentarze
JUGS Maszyna do piłki nożnej	JUGS Sports	http://jugssports.com/products/soccer-machine.html
SIM-G Trójosiowy akcelerometr	Triax Technologies	https://www.triaxtec.com/workersafety/wp-content/uploads/2017/08/SIM-G-User-Manual_V4-2-01.pdf