في المرة القادمة التي تلعب فيها لعبة Angry Birds، فكر في هذا الأمر - نفس نوع المستشعرات التي تلتقط الحركات على هاتفك تلعب أيضًا دورًا في الأبحاث الطبية الحيوية لجعل الرياضة أكثر أمانًا للأطفال.
على مدى السنوات الثلاث الماضية، استخدم الباحثون في كلية الطب بجامعة ستانفورد ومستشفى لوسيل باكارد للأطفال في ستانفورد هذه المستشعرات بطرق جديدة لفهم وقياس ما يحدث عندما يتعرض الرياضيون لاصطدامات تؤدي إلى إصابة في الدماغ.
على الرغم من الاهتمام الإعلامي الواسع بارتجاجات الدماغ لدى اللاعبين البالغين في الدوري الوطني لكرة القدم الأمريكية، إلا أن الأطفال - ذكورًا وإناثًا - يتأثرون أيضًا على نطاق واسع بإصابات أخف وأكثر تكرارًا. من حيث الأعداد، هناك ملايين الأطفال في جميع أنحاء البلاد يمارسون رياضات ترفيهية، مقارنةً ببضعة آلاف فقط من لاعبي الدوري الوطني لكرة القدم الأمريكية. يلعب العديد من الرياضيين الشباب الآن بقوة وسرعة أكبر مع احتكاك عرضي متكرر في مجموعة متنوعة من الرياضات، مثل كرة السلة وكرة القدم واللاكروس.
يقول الدكتور بول فيشر، رئيس قسم أعصاب الأطفال: "مشكلة الارتجاجات الدماغية أكثر انتشارًا مما كنا نعتقد سابقًا. نُعرّف الارتجاجات الآن تعريفًا أوسع، فهي ضربة على الرأس تُسبب بعض التأثيرات العصبية كالصداع أو الدوار أو الغثيان، وليس مجرد فقدان الوعي".
آفا جيمس، البالغة من العمر 13 عامًا، زارت عيادة فيشر مؤخرًا بعد معاناتها من الغثيان والدوار والصداع إثر تعرضها لضربة في رأسها أثناء تدريب كرة القدم. وهي جزء من ظاهرة متنامية، إذ يزور حوالي نصف مليون طفل على مستوى البلاد قسم الطوارئ سنويًا بسبب ارتجاجات دماغية مرتبطة بالرياضة. بينما لا يُفحص كثيرون آخرون في قسم الطوارئ ويُقلّلون من شأن أعراضهم. وقد ارتفع معدل الارتجاج لدى الفتيات بنسبة 21% سنويًا على مدار 11 عامًا، وهي زيادة أكبر من معدل الارتجاج لدى الأولاد الذي يبلغ 14% سنويًا.
علم التأثيرات
على الرغم من أن الارتجاجات تُشكل مصدر قلق متزايد، إلا أنه لا يُعرف الكثير عن كيفية تسبب أنواع مختلفة من الصدمات في إصابات الدماغ. فعندما يتعرض اللاعبون لضربة قوية، قد لا تُلاحظ الإصابات وآثارها فورًا. ونظرًا لاختلاف الأعراض من شخص لآخر، يصعب تشخيص الارتجاجات، وغالبًا ما لا يمكن اكتشافها في الأشعة المقطعية، وتعتمد بشكل كبير على تقارير اللاعبين الذاتية - إذا كانت صادقة.
من أجل التنبؤ بارتجاجات الدماغ ومنعها، يعمل الباحث ديفيد كاماريلو، أستاذ مساعد في الهندسة الحيوية في جامعة ستانفورد، على تطوير نهج مبتكر قد يكون بمثابة نقطة تحول في أبحاث الارتجاج الرياضي.
باستخدام مقاييس التسارع والجيروسكوبات، وهي نفس أنواع المستشعرات الموجودة في الهواتف الذكية، يجمع مختبر كاماريلو بيانات حول إصابات الدماغ فور حدوثها. ومن خلال شراكة مميزة مع فريق ستانفورد لألعاب القوى، يرتدي معظم لاعبي فريق ستانفورد لكرة القدم واقيات فم مزودة بمستشعرات تسجل وتقيس فيزياء كل ضربة على الرأس أثناء التدريبات والمباريات. بالإضافة إلى ذلك، وباستخدام كاميرات فائقة الدقة وبطيئة الحركة، يراقب كاماريلو وفريقه الاصطدامات ويسجلونها بدقة، مما ينتج عنه لقطات تُظهر، في كل جزء من الثانية المؤلم، كيف ينتشر تأثير الضربة عبر أجساد اللاعبين.
ويقول كاماريلو: "إن هذه القصة لا تزال في مراحلها الأولى، لكننا رأينا بالفعل بعض البيانات المذهلة".
للتوضيح، وحدة الجاذبية الأرضية (G) هي المقياس القياسي لتسارع الجاذبية الخطي. في حادث سيارة، قد يصل التسارع إلى 50 أو 100 جي. في بعض أقوى الضربات في كرة القدم الأمريكية، لاحظ كاماريلو وفريقه تسارعًا خطيًا يصل إلى 150 جي. هذا لا يشمل حتى التسارع الزاوي، وهو دوران رأس ورقبة اللاعب بعد الضربة. تُعد دراسة ستانفورد من أوائل الدراسات التي تقيس التسارع الزاوي كعامل مهم قد يُسهم أيضًا في إصابات الدماغ.
بالإضافة إلى ذلك، فإن الحوادث التي كانت تُحتسب سابقًا كضربة واحدة هي في الواقع اصطدامان متتاليان. يتعرض اللاعب لصدمة أولية أثناء التدخل، لكن الدماغ يتلقى صدمة أخرى عند اصطدام الرأس بالأرض، مما يؤدي إلى ضربة مزدوجة تُسبب أكثر من صدمة ارتجاجية واحدة.
من خلال إجراء قياسات على كلٍّ من الأحداث غير المصابة والأحداث المصابة، يهدف كاماريلو إلى تحديد وتضييق نطاق الإصابة. ويقول: "هدفنا النهائي هو اكتشاف آلية الارتجاج حتى نتمكن من تطوير تدابير وقائية أفضل، لا سيما للرياضيين الشباب المعرضين لخطر تلف الدماغ وضعف النمو الإدراكي".
مع أن البحث قد يستغرق خمس أو عشر سنوات إضافية، إلا أن البيانات التي جُمعت من لاعبي كرة القدم بجامعة ستانفورد قد تُساعد أيضًا في تحديد "جرعات" التأثير التي يتعرض لها الأطفال والمراهقون أثناء الأنشطة الترفيهية. وبفضل منحة من مؤسسة ديفيد ولوسيل باكارد، يتوسع المشروع الآن ليشمل اختبار أنواع أخرى من أجهزة استشعار الرأس القابلة للارتداء، والتي يُمكن استخدامها على نطاق أوسع في الرياضات النسائية، حيث لا تُعدّ واقيات الفم من المعدات الضرورية. قد يُساعد هذا البحث الأساسي والدراسات التجريبية التي أُجريت على لاعبات لاكروس وكرة القدم النسائية بجامعة ستانفورد الباحثين على فهم أفضل للآثار المختلفة لإصابات الرأس في الرياضات النسائية.
جيرالد غرانت، طبيب، زميل الكلية الأمريكية للجراحين، أستاذ مشارك في جراحة الأعصاب، وافد جديد إلى مستشفى لوسيل باكارد للأطفال في ستانفورد، لكنه سرعان ما استغل فرصة تطوير أبحاث الارتجاج الرياضي هنا. غرانت، وهو جندي مخضرم في القوات الجوية الأمريكية وجراح أعصاب أطفال، عالج مرضى تتراوح أعمارهم بين جنود أصيبوا بارتجاجات ناتجة عن انفجارات في العراق، وعدد متزايد من الفتيات المصابات بارتجاجات في ملاعب كرة القدم.
يشير غرانت إلى أن المزيد من الأبحاث تُظهر أن إصابات الرأس قد يكون لها تأثير تراكمي. ويقول: "إنها ليست مجرد ضربة شديدة، بل سلسلة من الضربات المتكررة الأخف وطأةً، والتي قد تُسبب أضرارًا جسيمة بمرور الوقت".
يضيف غرانت: "بما أن لاعب كرة القدم الجامعي العادي يضرب الكرة برأسه مئات أو آلاف المرات في الموسم، فعلينا أن نفهم هذه القضايا بشكل أفضل وأن نتحدث عنها بصراحة". منذ انضمامه إلى ستانفورد خريف العام الماضي، انضم غرانت إلى كاماريلو وفيشر وآخرين لدفع عجلة البحث قدمًا، مستفيدًا من الخبرة الواسعة التي تتمتع بها الجامعة.
يقول فيشر مبتسمًا: "لدينا رياضيون وعلماء متميزون في ستانفورد - نحن أشبه بمدينة إسبرطة اليونانية". وبغض النظر عن المزاح، هناك بالفعل تلاقٍ فريد بين الروح الرياضية المتميزة والفضول الفكري العميق، حتى لدى اللاعبين والمدربين الذين يشاركون طواعيةً ونشاطًا في البحث. إضافةً إلى ذلك، فإن فرصة التعاون في تخصصات مختلفة، مثل الهندسة والتصميم الحيوي والطب، في جامعة ستانفورد تُسهّل تحقيق التقدم.
بالنسبة للآباء القلقين، سارع طبيبا الأطفال فيشر وغرانت إلى الإشارة إلى أن الآثار الإيجابية لمشاركة الأطفال في الرياضة - مثل تحسين الصحة البدنية، وصورة الجسم، وتقدير الذات - تفوق بكثير مخاطر إصابات الرأس. بعد أسبوعين من الراحة، أصبحت لاعبة كرة القدم آفا، البالغة من العمر 13 عامًا، جاهزة للعودة إلى نشاطها الطبيعي، على الرغم من أن اختفاء صداعها استغرق خمسة أشهر. وبينما يواصل الباحثان العمل على وضع معايير أكثر دقة للتنبؤ بإصابات الرأس والوقاية منها، فإنهما يشجعان المدربين واللاعبين وأولياء الأمور على زيادة وعيهم بارتجاجات الدماغ، بما في ذلك أهمية اتباع القواعد واستخدام معدات السلامة المناسبة، وإعطاء الرياضيين الصغار وقتًا كافيًا للتعافي جسديًا ونفسيًا، والعودة إلى الفصول الدراسية قبل العودة إلى الملعب.
ظهرت هذه المقالة في نشرة أخبار الأطفال لوسيل باكارد في ربيع عام 2014.
