En Vivo protocole des Impacts de la tête Subconcussive contrôlé pour la Validation des données de l’étude
Summary
Le modèle de position subconcussive de football est une approche méthodologique sûre et concise pour isoler et mesurer les effets des impacts tête subconcussive.
Abstract
Subconcussive hits constituent une menace pour la santé neuronale comme ils l’ont montré pour induire des dommages structurels neuronal et une impotence fonctionnelle sans provoquer de symptômes vers l’extérieur et semblent être un élément clé pour une maladie neurodégénérative irréversible, chronique encéphalopathie traumatique (CTE). En outre, les athlètes peuvent engager plus de 1 000 de ces visites par saison. Le modèle de position subconcussive football (SSHM) est une méthode pertinente, reproductible et leader d’isoler et d’examiner les effets de ces impacts tête subconcussive. En contrôlant les variables tel que la boule voyage de vitesse, la fréquence des impacts, intervalle, placement de la balle à la tête, ainsi que de mesurer l’ampleur du choc de la tête, le SSHM fournit à la communauté scientifique avec une avenue supérieure d’enquêter sur l’aigu subconcussive effets sur la santé neuronale. Dans cet article, nous démontrent l’utilité de SSHM dans l’étude d’une expression temporelle du polypeptide lumière neurofilaments (NF-L) dans le plasma dans un mode de mesures répétées. NF-L est un marqueur de lésions axonales qui a déjà démontré un taux élevé de boxeurs et footballeurs suite subconcussive head trauma. Trente-quatre footballeurs âgés adultes ont été recrutés et aléatoirement soit un cap de soccer (n = 18) ou coups de pied (n = 16) groupe. Le groupe de rubrique exécuté 10 en-têtes avec ballons de soccer, projetés à une vitesse de 25 mi/h pendant 10 min. Le groupe de coups de pied a suivi le même protocole avec 10 coups de pied. Les échantillons de plasma ont été obtenues avant et à 0 h, 2 h et 24 h après la rubrique/coups de pied et évalués pour les expressions de NF-L. Le groupe cap a montré une augmentation progressive dans le plasma expression NF-L et a culminé à 24h après le protocole de position, alors que le groupe de coups de pied est resté stable à travers les points dans le temps. Ces résultats confirment les données de NF-L des études sur le terrain clinique, encourageant l’utilisation de SSHM pour valider des données cliniques subconcussion.
Introduction
À long terme, l’exposition répétitive aux impacts tête subconcussive a été proposée comme l’un des principaux contributeurs pour développer la maladie neurodégénérative CTE1,2,3,4,5 . Chaque année, environ 2,5 millions haute école et collège athlètes participent à des sports de contact qui induisent fréquemment ces insultes subconcussive par accélération-décélération rapide du corps et la tête6,7. Plus précisément, athlètes de sports de contact peuvent rencontrer plusieurs 100 jusqu’à 1 000 de ces impacts par saison6,8,9. En outre, autres populations, comme les militaires hommes et femmes, ont enregistré plus de 300 000 blessures à la tête depuis 2001, qui a manifesté dans le diagnostic récent de CTE au sein d’un ancien vétéran militaire10. Ce diagnostic est parallèle avec 110 cerveau post-mortem de CTE des joueurs de football américain et quatre joueurs de football post-mortem de présenter un plein essor santé publique numéro11,12. Compte tenu de la prévalence stupéfiante, choc de la tête recherche doit changer son regard pour y intégrer des sons, des méthodes précises d’analyser les hits subconcussive dette aiguë produisent dans une variété de domaines.
Le SSHM présenté ici est celui qui répond à la nécessité actuelle méthodologique pour induire la communes contraintes mécaniques imposées à tissu nerveux au cours des activités de sport de contact en toute sécurité. La mise en œuvre de ce modèle permet aux enquêteurs de gérer minutieusement balle voyageant de vitesse, la fréquence des impacts, intervalle, placement de la balle à la tête, ainsi que les mesures de la tête un impact grandeur13,14. Bien que ces facteurs soient pratiquement impossibles à contrôler dans le milieu de terrain, le SSHM offre un débouché pour les chercheurs d’isoler les effets des impacts tête subconcussive. En outre, grâce à l’élimination des variables confusionnelles vu pendant la lecture (p. ex., les effets de l’exercice vigoureux, dommages de corps, changement de température corporel et hydratation/transpiration), la SSHM fournit une méthode de validation des observations cliniques .
Le SSHM a des parallèles directs aux impacts tête vus spécifiquement dans le domaine du sport. Ainsi, la littérature a déjà commencé à montrer son utilité et de corroborer les conclusions de tête cumulative fardeau impact d’autres chercheurs. Par exemple, nous avons démontré que la charge de chef subconcussive une incidence significativement dysfonction neuro-ophtalmologique en voiture parmi les athlètes de football13,15. En outre, aussi peu que 10 subconcussive impacts montrent immédiatement perturbent la fonction vestibulaire qui peut être normalisée après 24h de repos16. Dans le présent rapport méthodologique, nous décrivons l’application du SSHM pour étudier les effets des impacts tête subconcussive et présenter l’un de nos conclusions que répétitifs subconcussive impacts tête augmentent progressivement la concentration d’un dérivé de neurone biomarqueur de sang, à savoir NF-L14. Cette constatation ne corrobore les résultats antérieurs de la présence de NF-L des coups de subconcussive répétés à la tête de17,18 mais aussi valide que le SSHM permet de reproduire ces résultats de manière clinique contrôlée.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bien que les sports de contact comme le football américain semble être conduite la nécessité d’un modèle de recherche concis étudier les impacts subconcussive, autres sports comme le football peuvent expliquer la part dominante de l’exposition subconcussive dans le monde entier comme environ 265 millions de personnes participent à ce qui est peut-être de sport plus populaire du monde19. Cependant, alors que la majorité des effets à long terme présumé neurodégénératives de subcon…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Les auteurs tiennent à remercier Mme Angela Wirsching, qui était un élément clé pour la recherche que nous citons dans la section résultats représentatifs.
Materials
| JUGS Soccer Machine | JUGS Sports | http://jugssports.com/products/soccer-machine.html | |
| SIM-G Triaxial Accelerometer | Triax Technologies | https://www.triaxtec.com/workersafety/wp-content/uploads/2017/08/SIM-G-User-Manual_V4-2-01.pdf |
References
- Goldstein, L. E., et al. Chronic traumatic encephalopathy in blast-exposed military veterans and a blast neurotrauma mouse model. Science Translational Medicine. 4 (134), 134ra60 (2012).
- Kraus, M. F., et al. White matter integrity and cognition in chronic traumatic brain injury: a diffusion tensor imaging study. Brain: A Journal of Neurology. 130 (Pt 10), 2508-2519 (2007).
- McKee, A. C., et al. The spectrum of disease in chronic traumatic encephalopathy. Brain: A Journal of Neurology. 136 (Pt. 136 (Pt 1), 43-64 (2013).
- Mez, J., et al. Clinicopathological Evaluation of Chronic Traumatic Encephalopathy in Players of American Football. JAMA. 318 (4), 360-370 (2017).
- Tagge, C. A., et al. Concussion, microvascular injury, and early tauopathy in young athletes after impact head injury and an impact concussion mouse model. Brain: A Journal of Neurology. 141 (2), 422-458 (2018).
- Bailes, J. E., Petraglia, A. L., Omalu, B. I., Nauman, E., Talavage, T. Role of subconcussion in repetitive mild traumatic brain injury. Journal of Neurosurgery. 119 (5), 1235-1245 (2013).
- Schnebel, B., Gwin, J. T., Anderson, S., Gatlin, R. In vivo study of head impacts in football: a comparison of National Collegiate Athletic Association Division I versus high school impacts. Neurosurgery. 60 (3), 490-496 (2007).
- Guskiewicz, K. M., et al. Measurement of head impacts in collegiate football players: relationship between head impact biomechanics and acute clinical outcome after concussion. Neurosurgery. 61 (6), 1244-1253 (2007).
- Combat veterans coming home with CTE. CBS News Available from: https://www.cbsnews.com/news/60-minutes-combat-veterans-coming-home-with-cte-brain-injury/ (2018)
- Ward, J., Williams, J., Manchester, S. 111 N.F.L. Brains. All But One Had C.T.E. The New York Times. , (2017).
- Ling, H., et al. Mixed pathologies including chronic traumatic encephalopathy account for dementia in retired association football (soccer) players. Acta Neuropathologica. 133 (3), 337-352 (2017).
- Kawata, K., Tierney, R., Phillips, J., Jeka, J. J. Effect of Repetitive Sub-concussive Head Impacts on Ocular Near Point of Convergence. International Journal of Sports Medicine. 37 (5), 405-410 (2016).
- Wirsching, A., Chen, Z., Bevilacqua, Z. W., Huibregtse, M. E., Kawata, K. Association of Acute Increase in Plasma Neurofilament Light with Repetitive Subconcussive Head Impacts: A Pilot Randomized Control Trial. Journal of Neurotrauma. , (2018).
- Coon, S. . Acute Effects of Sleep Deprivation on Ocular-Motor Function as Assessed by King-Devick Test Performance. , (2018).
- Hwang, S., Ma, L., Kawata, K., Tierney, R., Jeka, J. J. Vestibular Dysfunction after Subconcussive Head Impact. Journal of Neurotrauma. 34 (1), 8-15 (2017).
- Oliver, J. M., et al. Serum Neurofilament Light in American Football Athletes over the Course of a Season. Journal of Neurotrauma. 33 (19), 1784-1789 (2016).
- Shahim, P., Zetterberg, H., Tegner, Y., Blennow, K. Serum neurofilament light as a biomarker for mild traumatic brain injury in contact sports. Neurology. 88 (19), 1788-1794 (2017).
- FIFA Communications Division, Information Services. FIFA Big Count 2006: 270 million people active in football Available from: https://www.fifa.com/mm/document/fifafacts/bcoffsurv/bigcount.statspackage_7024.pdf (2007)
- Dorminy, M., et al. Effect of soccer heading ball speed on S100B, sideline concussion assessments and head impact kinematics. Brain Injury. , 1-7 (2015).
- Bretzin, A. C., Mansell, J. L., Tierney, R. T., McDevitt, J. K. Sex Differences in Anthropometrics and Heading Kinematics Among Division I Soccer Athletes. Sports Health. 9 (2), 168-173 (2017).
- Crisco, J. J., et al. Frequency and location of head impact exposures in individual collegiate football players. Journal of Athletic Training. 45 (6), 549-559 (2010).
- Duma, S. M., et al. Analysis of real-time head accelerations in collegiate football players. Clinical Journal of Sport Medicine. 15 (1), 3-8 (2005).
- Reynolds, B. B., et al. Practice type effects on head impact in collegiate football. Journal of Neurosurgery. , 1-10 (2015).
- Kawata, K., et al. Association of Football Subconcussive Head Impacts With Ocular Near Point of Convergence. JAMA Ophthalmology. 134 (7), 763-769 (2016).
- Wilcox, B. J., et al. Head impact exposure in male and female collegiate ice hockey players. Journal of Biomechanics. 47 (1), 109-114 (2014).
- Wallace, C., et al. Heading in soccer increases serum neurofilament light protein and SCAT3 symptom metrics. BMJ Open Sport & Exercise Medicine. 4 (1), e000433 (2018).
