Účinky fotbalových hlaviček na oční motorické funkce a krevní biomarker

Dospělí fotbalisté ve věku 18-26 let budou rekrutováni prostřednictvím e-mailu listserv pro vysokoškolské studenty Indiana University. Jakmile subjekty splní zařazovací kritéria a nebudou mít vylučovací kritéria, budou účastníci náhodně rozděleni do jedné ze dvou skupin (Heading vs. Kicking).

Pro neatletickou kontrolní kohortu se vyšetřovatelé pokusí získat 20 subjektů, kterým je 18-26 let, nikdy nehráli organizovaný sport a nikdy předtím jim nebyl diagnostikován otřes mozku. Tato kohorta má vyhodnotit a zohlednit základní linii fotbalových hráčů, která může být ovlivněna historií opakujících se hlaviček a sportovní účasti. Tato skupina se zúčastní jednoho testovacího sezení, které trvá přibližně 1,5 hodiny. Během sezení odeberte krev (4 ml, asi 1 čajová lžička), změřte pohyby očí pomocí oční motorické náhlavní soupravy,

Studie se skládá ze 4 časových bodů sběru dat během 2 dnů. Tento design studie umožní testovat výsledky ve 3 akutních fázích.

• 1. testovací sezení se koná těsně před zásahem (fotbalové hlavičky nebo kopy).
• Účastníci předvedou buď fotbalové hlavičky nebo kopy.
• 2. testovací sezení se koná hned po zásahu (fotbalové hlavičky nebo kopy).
• 3. testovací sezení se koná 2 hodiny po zásahu (fotbalové hlavičky nebo kopy).
• 4. testovací sezení probíhá přibližně 24 hodin po intervenci.

Pro experiment bude použit standardizovaný a spolehlivý protokol fotbalových hlaviček. Tříosý akcelerometr (Triax Technologies) zapuštěný do kapsy na hlavovém pásku a umístěný na zadní straně hlavy pro sledování lineárních a rotačních zrychlení hlavy. K simulaci fotbalového vhazování se standardizovanou rychlostí míče 25 mph napříč oběma skupinami bude použit fotbalový stroj JUGS. Fotbalisté často provádějí tento manévr během tréninku a hry. Subjekty budou stát přibližně 40 stop od stroje, aby provedly hlavičku nebo kop. Účastníci ve skupině hlaviček provedou 10 hlaviček vestoje s 1 hlavičkou za minutu, zatímco kontrolní skupina kopů provádí 10 kopů. Účastníci hlavičkových a kopacích skupin budou instruováni, aby nasměrovali míč zpět na fotbalový stroj JUGS ve vzduchu.

Během každého testovacího sezení budou u každého předmětu provedena různá hodnocení. Za prvé, škála příznaků po otřesu mozku, jako podmnožina nástroje pro hodnocení sportovních otřesů mozku 3, bude použita jako metoda hodnocení přítomnosti a závažnosti příznaků. Tento kontrolní seznam příznaků typu papír-tužka se skládá z 22 příznaků se 7bodovou Likertovou stupnicí pro každý příznak pro sledování pohody subjektu. Dále budou při každém testovacím sezení provedeny odběry krve z antekubitální žíly, které pomohou určit koncentrace biomarkerů v krvi. Certifikovaný flebotomista důkladně vyčistí povrch lokte alkoholovým tamponem a nasaje 4 ml plné krve (cca 1 čajová lžička) do zkumavek vacutainer s antikoagulantem EDTA s motýlkovou jehlou 21G. A Celkem 16 ml krve pro studii (4 ml x 4 časové body; 3~4 čajové lžičky). Po odběru krve bude subjekt používat gázu k udržení přímého tlaku po dobu 3 minut a bude mu poskytnuta náplast. Celá krev bude centrifugována při 3000 otáčkách za minutu po dobu 20 minut při 4 °C po 40 minutách koagulace. Plazma se poté rozdělí a přenese do 1 ml kryozkumavek a bleskově zmrazí a uloží při -80 °C v laboratoři Exercise Biochemistry.

Subjekt poté bude provádět pohyby očí pomocí náhlavní soupravy EYE-SYNC. Tento protokol vizuálního sledování byl replikován a ověřen v řadě studií otřesu mozku a deprivace spánku, nicméně pokud je vědcům známo, tato studie poprvé odhalí subotřesové účinky. Před testováním se použije Snellenův diagram k ověření, že subjekt má normální vidění nebo zrak korigovaný na normální (minimálně 20/30). Subjekt bude sedět v normálně osvětlené místnosti a stabilizovat náhlavní soupravu dvěma rukama, zatímco lokty položíte na stůl. Vizuální podněty budou prezentovány pomocí LCD obrazovky s frekvencí 120 Hz v náhlavní soupravě a binokulární pohyby očí budou sledovány jedinou kamerou upevněnou v náhlavní soupravě. Testovací stimul se skládá z červeného kruhového terče o průměru 0,5° ve zorném úhlu s 0,2° černou tečkou uprostřed. Cíl se pohybuje po kruhové trajektorii ve směru hodinových ručiček o poloměru 10° při 0,4 Hz, přičemž cílová rychlost odpovídá 25°/s. Celá testovací sekvence bude trvat přibližně 3 minuty a bude se skládat z kalibrace a 2 po sobě jdoucích testovacích běhů. Kalibrace polohy oka se provádí tak, že se subjekt fixuje na cíl umístěný v osmi místech na kruhové dráze testovacího stimulu a na jednom dalším fixačním bodu ve středu kruhové dráhy. Cíl fixace byl prezentován na těchto devíti místech v náhodném pořadí. Každý ze dvou zkušebních běhů se skládá ze 6 cyklů kruhového pohybu odpovídajících 15 s trváním na jeden zkušební běh. Subjekt bude instruován jako „sledujte pohyb cíle co nejblíže“.