Akrobacie volným pádem ke snížení zatížení krku během šoku při otevření padáku: Vyhodnocení zásahu. (ACROPOSE)

Zvýšená prevalence bolesti krku mezi parašutisty je spojena s vystavením opakovanému otevření padáku. Šok při otevření padáku (POS) je náhlé a brutální zpomalení lidské bytosti. Při parašutismu (sportovní seskok z letadla) zpomalí volně padajícího parašutisty z rychlosti >200 km/h na <30 km/h během několika sekund. Byly naměřeny velikosti zpomalení POS 9-12krát větší než gravitační zrychlení Země (bezrozměrný poměr označený G). Tyto tvrdé otvory byly bolestivé a řada velmi tvrdých otvorů způsobila zranění viditelná pro systémy zdravotní péče. Při subjektivně normálních otevřeních překračují zpomalení naměřená na lidském krku 4 G s počátečními rychlostmi náběhu (škubání) přesahujícími 20 G/s. Vzhledem k tomu, že aktivní parašutisté mohou udělat deset seskoků za den a mohou nastřádat hodně přes tisíc seskoků během parašutistické kariéry, jsou to problematické hodnoty. Stíhací piloti trpěli bolestí krku po menším zrychlení. Ve švédské populaci parašutistů je prevalence bolesti krku 45 % ve srovnání s odhadem obecné populace 37 %. Nedávno publikovaná data ukazují, že svaly krku parašutistů jsou během POS nadměrně namáhány, a údaje z naší skupiny naznačují, že POS se skládá z biomechanicky diskrétních fází. První fáze obsahuje počáteční trhnutí ve směru ventrálním až dorzálním, tj. "vytažení dozadu", označované negativní Gx, kdy se parašutista rychle otočí z polohy břicha k zemi na břiše do vzpřímené polohy. Během této fáze je momentové rameno od středu hmoty hlavy k bodu připojení padáku na ramenou dlouhé a pravděpodobně způsobí vysoký krouticí moment v krku. Druhá fáze, označená jako pozitivní Gz, obsahuje většinu POS-decelerace směřující kaudálně až kraniálně. Vstup do druhé fáze s šíjí flektovanou dopředu od trhnutí by jednoznačně znevýhodnil šíjové svaly.

Ve sportu by se zdálo žádoucí předcházet zraněním způsobem, jakým je sport provozován. Mezi sportovci byla navržena řada technik ke snížení zátěže POS krku, z nichž dvě jsou biomechanicky přitažlivé: Snížení rychlosti vzduchu při nasazení padáku a umístění hlavy lidského těla vysoko před vytažením hlavního padáku. Zda tyto techniky skutečně snižují zatížení krku během POS, nebylo systematicky hodnoceno. Z empiricky stanoveného vztahu mezi maximálním zpomalením POS a rychlostí volného pádu lze vypočítat, že snížení rychlosti z 220 km/h na 190 km/h může snížit maximální zpomalení a tím (konstantní hmotnost) sílu o 25 %. Takové snížení rychlosti je možné pouze pomocí lidského těla. Naše statické antropometrické posouzení naznačují, že pokud nedojde k předklonu hlavy, naklonění hlavy těla vysoko do úhlu 45 stupňů od roviny plochého břicha k relativnímu větru může snížit páku hlavy a krku o 30 % . Úspěšná kombinace redukce rychlosti a redukce ramene páky hlava-krk tedy drží příslib přibližně polovičního krouticího momentu v krku během POS. Lze předpokládat, že taková podstatná mechanická změna má biologické účinky.

Intervenční protokol je založen na pozorovacích datech a statických antropometrických výpočtech a inspirován neoficiálními informacemi. Byl systematicky validován odborníky na předmět a výsledky tohoto ověřování byly publikovány. Zásah je koncipován jako kombinace snížení rychlosti a snížení ramene páky hlavy a krku, přičemž hlavní výsledné proměnné jsou velikosti zpomalení a trhnutí, vyjádřené v G a G/s, a výzkumné subjekty, kterými jsou zkušení parašutisté, kteří dokončili dva po sobě jdoucí seskoky na parašutismu. stejný den s náhodným řazením (jeden je kontrolní skok a druhý je zásahový skok).

Na základě odhadované skutečné velikosti 30% efektu a požadované úrovně výkonu 0,9 navrhuje výpočet velikosti vzorku 16 subjektů jako dostatečné pro parametrické analýzy. Aby se umožnilo vyřazení, bude velikost vzorku zvýšena na 20 subjektů. Do studie tak bude přijato dvacet vysoce zkušených parašutistů, kteří ve stejný den provedou dva po sobě jdoucí seskoky s terminální rychlostí. Jejich demografické a základní údaje budou získány pomocí ověřeného webového dotazníku pro parašutisty. Testované subjekty budou získávány prostřednictvím elektronických fór, včetně e-mailových seznamů, pro vysoce zkušené parašutisty. Budou používat vlastní padákové systémy zabalené a udržované. Důvodem je zachování typických a pohodlných podmínek pro každý subjekt, zatímco neznámý systém může způsobit nežádoucí psychomotorické zmatky, a také zachování vysokého stupně externí platnosti (ve srovnání s použitím pouze jednoho typu standardizovaného padáku).

Podrobný popis plánované měřicí techniky byl publikován samostatně. Celé nastavení zařízení je schváleno pro letecké použití Národním bezpečnostním úředníkem Švédské parašutistické asociace. Vícenásobné tříosé akcelerometry se používají k měření zpomalení a trhnutí a videografie k záznamu složitých pohybů, včetně otevření padáku a pohybu hlavy. Údaje o nadmořské výšce a rychlosti pádu budou shromažďovány pomocí barometrického a globálního polohovacího systému (GPS) s využitím nejmodernějších zařízení pro parašutismus.

Dva po sobě jdoucí seskoky z nadmořské výšky 4000 m absolvuje každý subjekt ve stejný den; jeden je řídící skok a jeden je zásahový skok. Z bezpečnostních důvodů bude nadmořská výška terminálu rychlosti rozmístění hlavního padáku zvýšena nad normální a vysokorychlostní přistání bude zakázáno. Při jednom ze dvou seskoků provede testovaný subjekt zásah sestávající ze sekvence manévrů volného pádu prováděných za použití lidského těla: Snížení rychlosti volného pádu před nasazením hlavního padáku, po kterém následuje vysoká poloha hlavy před vytažením hlavního padáku. . Podrobnosti o manévrech obdrží testovaný v písemném pokynu.

Tato studie bude využívat cross-over, v rámci předmětu, návrh opakovaných měření s náhodným řazením provedení intervenčního skoku nebo „obyčejného“ skoku v prvním ze dvou skoků. Počítačová randomizace bude prováděna v blocích, tj. aby byl stejný počet subjektů počínaje intervenčním skokem vs. kontrolním skokem v bloku každých čtyř subjektů. Podrobný popis plánované metodiky zpracování a analýzy dat byl publikován samostatně. Opakované měření v rámci skupiny ANOVA se plánuje použít k měření účinků a regrese k testování vztahů.

Očekává se, že výsledky této studie přispějí k základu pro budoucí prevenci bolesti krku mezi parašutisty, o které je známo, že má souvislost s opakovaným otevřením padáku. Při práci na řešení tohoto zdravotního problému může naše studie vytvořit logickou větev s důležitými budoucími důsledky. Ze statické biomechaniky a teoretických výpočtů má plánovaný zásah příslib polovičního krouticího momentu v krku při otevírání padáku. Ačkoli výsledky v reálném světě nemusí vykazovat tak působivý efekt, je důležité tento předpoklad prozkoumat; pokud lze prokázat, že má nějaké opodstatnění, další rozsáhlé populační studie a implementace by se zdály oprávněné, což by mohlo nabídnout elegantní řešení rozšířeného zdravotního problému v této populaci. Pokud se na druhé straně prokáže, že plánovaný zásah má malý nebo žádný vliv na jeho biomechanické výsledné proměnné, bude zpochybněna dobrá rada parašutistů, na které se zakládá, a budoucí pozornost se přesune výrazněji na výrobce padákové systémy.

Tato studie bude provedena ve švédském vzdušném prostoru ve spolupráci a pod dohledem národního bezpečnostního úředníka Švédské parašutistické asociace. Budou využity všechny bezpečnostní prostředky pro sportovní parašutismus dostupné v rámci Švédské parašutistické asociace. Tato studie bude provedena v souladu s Helsinskou deklarací. Všechny subjekty obdrží ústní a písemné informace o studii, včetně bezpečnostních aspektů (např. souhlas s tím, že během studie nebudou provádět vysokorychlostní přistání), a podepíší písemný souhlas s účastí. Všechny subjekty budou informovány, že mohou kdykoli ukončit účast ve studii.