دفعهی بعد که بازی پرندگان خشمگین را انجام میدهید، این را در نظر بگیرید - همان نوع حسگرهایی که حرکات را در تلفن شما ثبت میکنند، در تحقیقات زیستپزشکی نیز نقش دارند تا ورزش را برای کودکان ایمنتر کنند.
در سه سال گذشته، محققان دانشکده پزشکی دانشگاه استنفورد و بیمارستان کودکان لوسیل پاکارد استنفورد از این حسگرها به روشهای جدیدی برای درک و اندازهگیری اتفاقاتی که هنگام برخورد ورزشکاران منجر به آسیب مغزی رخ میدهد، استفاده کردهاند.
اگرچه توجه رسانهها به ضربه مغزی در بازیکنان بزرگسال لیگ ملی فوتبال معطوف شده است، کودکان - چه پسر و چه دختر - نیز به طور گسترده تحت تأثیر آسیبهای خفیفتر و مکرر قرار میگیرند. از نظر تعداد، میلیونها کودک در سراسر کشور ورزشهای تفریحی انجام میدهند، در حالی که تنها چند هزار بازیکن در NFL وجود دارد. بسیاری از ورزشکاران جوان اکنون با برخوردهای تصادفی مکرر در ورزشهای مختلف، مانند بسکتبال، فوتبال و لاکراس، سختتر و سریعتر بازی میکنند.
دکتر پاول فیشر، رئیس بخش مغز و اعصاب کودکان، میگوید: «مشکل ضربه مغزی فراگیرتر از آن چیزی است که قبلاً تصور میکردیم. اکنون ما ضربه مغزی را به طور گستردهتری به عنوان ضربهای به سر که با برخی اثرات عصبی مانند سردرد، سرگیجه یا حالت تهوع همراه است - نه فقط از دست دادن هوشیاری - تعریف میکنیم.»
آوا جیمز ۱۳ ساله، اخیراً پس از ضربه به سرش در حین تمرین فوتبال، پس از حالت تهوع، سرگیجه و سردرد به کلینیک فیشر مراجعه کرد. او بخشی از یک روند رو به رشد است - تقریباً نیم میلیون کودک در سراسر کشور هر ساله به دلیل ضربه مغزی ناشی از ورزش به اورژانس مراجعه میکنند. بسیاری دیگر در اورژانس ویزیت نمیشوند و علائم خود را کمتر از حد واقعی گزارش میدهند. میزان ضربه مغزی در دختران طی ۱۱ سال سالانه ۲۱ درصد افزایش یافته است که این افزایش بیشتر از میزان ضربه مغزی در پسران با ۱۴ درصد در سال است.
علم تأثیرات
اگرچه ضربه مغزی یک نگرانی رو به رشد است، اما در واقع اطلاعات بسیار کمی در مورد چگونگی ایجاد آسیبهای مغزی ناشی از انواع مختلف ضربه وجود دارد. وقتی بازیکنان ضربه سختی میخورند، آسیبها و اثرات آنها گاهی اوقات بلافاصله پس از آن احساس یا دیده نمیشوند. با توجه به علائم متفاوت در افراد مختلف، تشخیص ضربه مغزی دشوار است، اغلب در سیتیاسکن قابل تشخیص نیست و تا حد زیادی به گزارشهای شخصی بازیکنان بستگی دارد - البته اگر صادق باشند.
به منظور پیشبینی و پیشگیری از ضربه مغزی، دیوید کاماریلو، محقق استنفورد و استادیار مهندسی زیستی، در حال توسعه یک رویکرد نوآورانه است که ممکن است در تحقیقات ضربه مغزی ورزشی، انقلابی ایجاد کند.
آزمایشگاه کاماریلو با استفاده از شتابسنجها و ژیروسکوپها، همان نوع حسگرهایی که در تلفنهای هوشمند یافت میشوند، در حال جمعآوری دادهها در مورد آسیبهای مغزی در حین وقوع است. از طریق همکاری قابل توجه با استنفورد اتلتیکز، اکثر بازیکنان تیم فوتبال استنفورد از محافظهای دهانی مجهز به حسگرهایی استفاده میکنند که فیزیک هر ضربه به سر را در طول تمرینات و بازیها ثبت و اندازهگیری میکنند. علاوه بر این، کاماریلو و تیمش با استفاده از دوربینهای اسلوموشن با کیفیت فوقالعاده بالا، برخوردها را از نزدیک مشاهده و فیلمبرداری میکنند - فیلمهایی که نشان میدهد، تا هر میلیثانیه دردناک، چگونه ضربه یک ضربه در بدن بازیکنان موج میزند.
کاماریلو میگوید: «این داستان هنوز در مراحل اولیه است، اما ما همین الان هم دادههای شگفتانگیزی دیدهایم.»
برای مرجع، ۱ جی معیار استاندارد برای شتاب خطی گرانش است. در یک تصادف رانندگی، شتاب ممکن است به ۵۰ یا ۱۰۰ جی برسد. در برخی از سختترین ضربات در فوتبال، کاماریلو و تیمش شتاب خطی تا ۱۵۰ جی را مشاهده کردهاند. این حتی شتاب زاویهای، چرخش سر و گردن بازیکن پس از ضربه، را در نظر نمیگیرد. مطالعه استنفورد یکی از اولین مطالعاتی است که شتاب زاویهای را به عنوان یک عامل مهم که ممکن است در آسیبهای مغزی نیز نقش داشته باشد، اندازهگیری میکند.
علاوه بر این، حوادثی که قبلاً ممکن بود فقط به عنوان یک ضربه محسوب شوند، در واقع دو برخورد متوالی هستند. یک بازیکن در حین تکل، یک ضربه اولیه را تجربه میکند، اما مغز دوباره هنگام برخورد سر با زمین دچار آسیب میشود - که منجر به یک ضربه دوگانه میشود که بیش از یک ضربه مغزی ایجاد میکند.
کاماریلو با انجام اندازهگیریها در هر دو مورد رویدادهای بدون آسیب و رویدادهای آسیبزا، قصد دارد آستانههای آسیب را محدود و تعریف کند. او میگوید: «هدف نهایی ما کشف مکانیسم ضربه مغزی است تا بتوانیم اقدامات پیشگیرانه بهتری را، بهویژه برای ورزشکاران جوانی که در معرض خطر آسیب مغزی و اختلال در رشد شناختی هستند، توسعه دهیم.»
اگرچه این تحقیق ممکن است پنج یا ده سال دیگر طول بکشد، دادههای جمعآوریشده از بازیکنان فوتبال استنفورد همچنین میتواند به تعیین «دوز» تأثیری که کودکان و نوجوانان در فعالیتهای تفریحی تجربه میکنند، کمک کند. با کمک مالی از بنیاد دیوید و لوسیل پاکارد، این پروژه اکنون در حال گسترش است تا شامل آزمایش انواع دیگر حسگرهای پوشیدنی سر شود که میتوانند بهطور گستردهتری در ورزشهای زنان، جایی که محافظ دهان تجهیزات مورد نیاز نیست، مورد استفاده قرار گیرند. این تحقیق پایه و مطالعات آزمایشی روی بازیکنان لاکراس و فوتبال زنان استنفورد ممکن است به محققان کمک کند تا اثرات مختلف آسیبهای سر را در ورزشهای دختران بهتر درک کنند.
دکتر جرالد گرانت، MD، FACS، دانشیار جراحی مغز و اعصاب، تازه وارد بیمارستان کودکان لوسیل پاکارد استنفورد است، اما به سرعت از فرصت پیش آمده برای پیشبرد تحقیقات ضربه مغزی ورزشی در اینجا استقبال کرده است. گرانت، جانباز نیروی هوایی ایالات متحده و جراح مغز و اعصاب کودکان، بیمارانی از سربازان با آسیبهای ضربه مغزی ناشی از انفجار در عراق گرفته تا تعداد فزایندهای از دختران با ضربه مغزی ناشی از فوتبال را در کلینیک درمان کرده است.
گرنت خاطرنشان میکند که تحقیقات بیشتر و بیشتری نشان میدهد که آسیبهای سر ممکن است اثر تجمعی داشته باشند. او میگوید: «این فقط یک ضربه شدید نیست، بلکه مجموعهای از ضربات مکرر و خفیفتر است که در واقع میتواند به مرور زمان منجر به آسیب قابل توجهی شود.»
گرنت اضافه میکند: «با توجه به اینکه یک بازیکن فوتبال دانشگاهی به طور متوسط صدها یا هزاران بار در طول فصل با سر به توپ ضربه میزند، ما باید این مسائل را بهتر درک کنیم و در مورد آنها صحبت کنیم.» گرنت از زمان ورودش به استنفورد در پاییز گذشته، به کاماریلو، فیشر و دیگران پیوسته است تا این تحقیق را پیش ببرند و از گنجینه عظیم تخصص دانشگاه بهره ببرند.
فیشر با لبخند میگوید: «ما در استنفورد ورزشکاران و محققان فوقالعادهای داریم - ما مانند دولتشهر یونانی اسپارت هستیم.» گذشته از شوخی، در اینجا واقعاً تلاقی بینظیری از ورزشکاری نخبه و کنجکاوی عمیق فکری وجود دارد، حتی در بازیکنان و مربیانی که با میل و رغبت و به طور فعال در تحقیقات شرکت میکنند. علاوه بر این، فرصت همکاری در رشتههایی مانند مهندسی، طراحی زیستی و پزشکی در دانشگاه استنفورد، پیشرفتها را آسانتر میکند.
برای والدین نگران، متخصصان اطفال، فیشر و گرنت، به سرعت خاطرنشان میکنند که اثرات مثبت شرکت کودکان در ورزش - مانند بهبود سلامت جسمی، تصویر بدنی و عزت نفس - بسیار بیشتر از خطرات آسیب سر است. پس از دو هفته استراحت، آوا، بازیکن فوتبال ۱۳ ساله، آماده بازگشت به فعالیت عادی بود، اگرچه پنج ماه طول کشید تا سردردهایش فروکش کند. در حالی که محققان همچنان به دنبال معیارهای قطعیتری برای پیشبینی و پیشگیری از آسیبهای سر هستند، مربیان، بازیکنان و والدین را تشویق میکنند که در مورد ضربه مغزی، از جمله اهمیت پیروی از قوانین و استفاده از تجهیزات ایمنی مناسب، دادن زمان کافی به ورزشکاران جوان برای بهبودی جسمی و روحی و بازگشت به کلاس درس قبل از بازگشت به زمین بازی، آموزش بیشتری ببینند.
این مقاله در بهار ۲۰۱۴ در نشریه اخبار کودکان لوسیل پاکارد منتشر شد.
