Cosa succede al cervello durante il calcio di testa?

Jul 31, 2019


Postato originariamente da Daniel O'Gorman presso l'Università di Stirling
Università del ricercatore PhD di Stirling Daniel O'Gorman risponde ad alcune delle domande chiave sui potenziali rischi di andare di testa nel calcio. Daniel condurrà nuove ricerche per approfondire questo problema a Stirling.

Gli infortuni alla testa nel calcio sono comuni e la ricerca suggerisce che i tassi di commozione cerebrale sono in aumento[1]. Casi di alto profilo di commozione cerebrale nel calcio includono l'ex centrocampista del Tottenham Hotspur e dell'Hull City Ryan Mason. Muratore in pensione a soli 26 anni a seguito di un grave trauma cranico durante una partita.

Mason si è infortunato gareggiando per un colpo di testa su calcio d'angolo in una partita contro il Chelsea. Dopo un periodo di tempo lontano dal gioco, Mason ha cercato una guida medica esperta e gli è stato consigliato di ritirarsi. Mason aveva avuto una carriera lunga e di successo, che è stata interrotta semplicemente contestando un colpo di testa.

Anche l'ex capitano del Chelsea John Terry ha subito un trauma cranico mentre gareggiava per la palla. Nella finale della Coppa di Lega inglese del 2007 Terry ha tentato di respingere una palla bassa con la testa, proprio mentre un giocatore avversario cercava di calciare via la palla. Terry era rimasto commosso e privo di sensi in campo, richiedendo l'intervento immediato dell'equipe medica del club.

Questi problemi non riguardano esclusivamente il gioco inglese. Negli Stati Uniti a 2008Taylor Twellmann - ex attaccante della New England Revolution - la sua promettente carriera nella Major League Soccer è stata interrotta a seguito di una commozione cerebrale subita sfidando il portiere avversario in una battaglia aerea.

L'ex attaccante della New England Revolution Taylor Twellman contesta un colpo di testa in servizio internazionale per gli Stati Uniti

Twellman era stato il giocatore più veloce e più giovane a raggiungere i 100 gol della MLS nella storia del campionato, ma in seguito a una serie di traumi legati al calcio, fu costretto a un ritiro prematuro.

Aumentare la consapevolezza sugli infortuni alla testa nel calcio

Questi casi – insieme ad episodi simili – hanno aumentato la consapevolezza degli infortuni alla testa nel calcio. Nel 2007, la Federcalcio inglese ha rivisto i propri protocolli di "ritorno in gioco" per includere l'obbligo per un ufficiale medico del club di approvare il ritorno in gioco di un giocatore a seguito di una commozione cerebrale, piuttosto che semplicemente astenersi dagli allenamenti e dalle partite per un periodo di recupero prestabilito[2 ]. Inoltre, Taylor Twellman ha fondato Pensa a Taylor , una fondazione “dedicata a cambiare la cultura nel mondo delle commozioni cerebrali”.

Tuttavia, gli effetti degli impatti subconcussivi – impatti alla testa che non danno luogo a sintomi concussivi[3] – sono meno pubblicizzati. L'impatto subconcussivo più comune nel calcio si sta avvicinando. Ciò rende il calcio uno sport unico in quanto i giocatori si espongono volontariamente e frequentemente a impatti subconcussivi alla testa sia durante le partite che durante gli allenamenti.

La direzione è parte integrante del gioco e sembra innocua, ma quali sono le conseguenze indesiderate di questa frequente esposizione agli impatti di routine sul cervello?

Un nuovo campo di ricerca è emerso per indagare questa domanda. Sebbene questo lavoro sia ancora agli inizi, sta cominciando a costruire un quadro dei potenziali effetti del calcio sulla salute del cervello. Sono necessarie ulteriori ricerche per fornire conclusioni più chiare, ma diamo un’occhiata a ciò che sappiamo finora.

Esistono prove di cambiamenti fisici nel cervello?

Le scansioni cerebrali sono uno strumento di ricerca molto potente, ma non è possibile vedere realmente una commozione cerebrale su una scansione cerebrale, per non parlare dei sottili effetti della subcommozione. Pertanto, i ricercatori devono utilizzare tecniche di imaging cerebrale in modi creativi per valutare come la struttura fisica del cervello potrebbe essere influenzata dalla direzione.

Alcuni ricercatori hanno utilizzato l’imaging cerebrale per valutare gli effetti a lungo termine della rotta sul tessuto cerebrale. I metodi neuroscientifici – come la risonanza magnetica (MRI) – ci permettono di visualizzare il cervello per capire come la struttura del cervello è influenzata dalla direzione. Utilizzando la risonanza magnetica, Inga Koerte e colleghi[4] hanno studiato come lo spessore del cervello è influenzato dalla direzione.

Hanno scansionato il cervello di un certo numero di ex giocatori di calcio di alto livello e hanno stimato quanti colpi di testa avevano eseguito nella loro carriera. Rispetto ad un gruppo di controllo di ex atleti di sport senza contatto, gli ex calciatori hanno mostrato una maggiore diminuzione dello spessore corticale. Inoltre, il numero stimato di intestazioni di carriera era correlato allo spessore corticale in alcune di queste regioni del cervello.

I ricercatori hanno anche scoperto una relazione tra il numero stimato di intestazioni nell'anno precedente e la struttura della sostanza bianca[5]. Più colpi di testa ha eseguito un giocatore, più anomala è la sua struttura della sostanza bianca. Per contesto, la materia bianca è il tessuto cerebrale importante per la segnalazione e la comunicazione neurale [6]. Ciò potrebbe portare a complicazioni in età avanzata, con alcuni ricercatori che hanno trovato prove di una malattia cerebrale simile alla demenza nel cervello post mortem di ex giocatori di calcio[7] [8].

Esistono anche modi creativi per valutare l'equilibrio neurochimico del cervello e come questo potrebbe essere influenzato dalla direzione. Il nostro Stirling  B Il gruppo di ricerca Rains lo ha fatto utilizzando la stimolazione magnetica transcranica (TMS) – un metodo di stimolazione cerebrale – per studiare la funzione delle sostanze chimiche inibitorie del cervello dopo la direzione. Abbiamo scoperto che la direzione interrompe la normale funzione di queste sostanze chimiche [9], ma ne parleremo più approfonditamente nel prossimo blog.

Alan Shearer indaga per la BBC: Stirling Brains scopre cambiamenti cerebrali in seguito a colpi di calcio di routine

Utilizzando metodi neuroscientifici, la ricerca suggerisce che l’esposizione alla direzione potrebbe alterare la struttura fisica del cervello.

Esistono prove di cambiamenti nella funzione mentale?

I metodi di ricerca cognitiva implicano la misurazione delle prestazioni di un individuo in una varietà di test. Questi esaminano diverse funzioni mentali come la memoria, l'attenzione e l'apprendimento.

Test cognitivi sono stati eseguiti di routine negli studi sulla testata nel calcio con vari gradi di successo. Un problema persistente è che molti studi di intestazione utilizzano test progettati per rilevare gravi deficit nella funzione mentale, ad esempio a seguito di un danno cerebrale significativo.

Tuttavia, la direzione probabilmente produce effetti più sottili sulla cognizione che potrebbero non essere rilevati da un test progettato per deficit più gravi. In questi casi, la mancata individuazione degli effetti della direzione sulla cognizione non significa necessariamente che la cognizione non sia influenzata dalla direzione. Potrebbe semplicemente significare che i test clinici standard non sono in grado di rilevare potenziali effetti.

Gli studi che utilizzano test cognitivi più sensibili suggeriscono che la direzione, in effetti, influisce sulla funzione mentale. Questi includono studi che suggeriscono che la direzione è associata a una diminuzione delle prestazioni di apprendimento, attenzione e memoria [10] [11]. Quando vengono utilizzati test cognitivi sufficientemente sensibili per valutare gli effetti della direzione sulla cognizione, sembra che la direzione influisca sulla funzione mentale.

Esistono prove di possibilità per la funzione fisica come l'equilibrio?

I ricercatori sono interessati all’equilibrio in quanto è un sintomo persistente nella commozione cerebrale, quindi potrebbe darsi che anche la subcommozione cerebrale – sotto forma di colpo di testa – possa portare a problemi di equilibrio.

L'ex capitano del Chelsea John Terry sfida Jack Rodwell del Sunderland per una palla aerea

Anche l'equilibrio è importante da indagare perché i disturbi dell'equilibrio dopo la direzione potrebbero aumentare la vulnerabilità degli atleti ad altri tipi di lesioni (ad esempio agli arti inferiori) durante le partite. La ricerca sull’equilibrio ha avuto risultati contrastanti. Alcuni ricercatori segnalano la presenza di deficit di equilibrio dopo una breve sessione di intestazione in laboratorio[12] [13], mentre altri non riscontrano alcun disturbo dell'equilibrio dopo una sessione di intestazione[14] [15].

È possibile che siano presenti disturbi dell'equilibrio dopo la voce. Tuttavia, gli studi che mostrano tali effetti hanno utilizzato misure molto sofisticate e sensibili per valutare l’equilibrio. La ricerca futura dovrebbe cercare di utilizzare misure più sensibili per indagare ulteriormente se la direzione influisce su funzioni fisiche come l’equilibrio.

Esistono prove di marcatori di danno cerebrale?

L'analisi dei campioni di sangue prelevati dopo la direzione può fornire indirettamente informazioni sullo stato del cervello. Il neurofilamento leggero (NF-L) è una proteina presente nel sangue che deriva originariamente dal cervello. Si ritiene che la presenza di elevati livelli di NF-L nel sangue sia indicativa di microdanni al cervello[16].

Solo molto recentemente queste misure sensibili sono state utilizzate per valutare gli effetti della rotta. Questi studi hanno valutato i livelli di NF-L nel sangue prima e dopo una sessione di corsa, rilevando livelli aumentati di NF-L sia 1 che 24 ore dopo la corsa[17] [18].

L'analisi del sangue fornisce un modo efficace per valutare il danno al cervello su una scala temporale breve, suggerendo che l'esposizione alla direzione provoca danni neuronali già 1 ora dopo la direzione.

Cosa significa questo per la direzione?

Sta emergendo una base di prove che suggerisce che la direzione può avere effetti negativi sulla salute del cervello. Va notato che ci sono anche una serie di studi che suggeriscono che non ci sono effetti della direzione su varie misure della salute del cervello. Sfortunatamente, molti di questi studi soffrono di problemi metodologici, come l’uso di tecniche di ricerca insensibili.

Un obiettivo chiave per la ricerca futura è migliorare la progettazione degli studi sulle intestazioni. Ciò contribuirà a fornire un resoconto più accurato di come la direzione influisce realmente sulla salute del cervello. Tuttavia, questa ricerca è solo la punta dell’iceberg in termini di valutazione degli effetti della direzione. Un’indagine più approfondita di questo argomento ci consentirà di capire meglio come e perché la direzione potrebbe influire sulla salute del cervello.

Molti degli studi in letteratura si svolgono su scala a lungo termine, indagando come colpire i palloni da calcio per tutta la durata della carriera influisce sulla salute del cervello.

Sebbene questi studi siano importanti, dobbiamo anche raggiungere una maggiore comprensione di ciò che realmente accade nel cervello come risultato diretto del colpo di testa della palla, cosa che è attualmente sconosciuta.

Shewchenko e colleghi hanno modellato la biomeccanica del colpo di testa nel calcio per identificare in che modo le diverse tecniche di colpo di testa influiscono sulla quantità di impatto sulla testa.

Fonte: https://bjsm.bmj.com/content/39/suppl_1/i26

Una volta compreso questo, possiamo iniziare a capire da dove potrebbero derivare questi effetti a lungo termine. Ci permetterà anche di capire quali sono le preoccupazioni immediate per i giocatori e come possiamo tentare di minimizzarle.

Occorre infine capire quali caratteristiche specifiche della rotta causano questi effetti.

Comprendere quanto sia sicura l’esposizione ai colpi di testa, se diversi tipi di colpi di testa (colpi di testa rapidi da calcio d’angolo o colpi di testa potenti da rinvii di rinvio) causino effetti negativi e come possiamo forse minimizzare eventuali effetti negativi dei colpi di testa sulla salute del cervello sono tutti aspetti fondamentali per comprendere il problema. i veri rischi del calcio in testa.

Il nostro gruppo di ricerca Stirling Brains condurrà ulteriori ricerche sugli effetti del calcio sulla salute del cervello, con il supporto di Sportelli Storelli .

Riferimenti

[1] Lincoln, AE, Caswell, SV, Almquist, JL, Dunn, RE, Norris, JB e Hinton, RY (2011). Tendenze nell'incidenza delle commozioni cerebrali negli sport delle scuole superiori: uno studio prospettico di 11 anni. Il giornale americano di medicina dello sport, 39(5), 958-963. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21278427

[2] Price, J., Malliaras, P. e Hudson, Z. (2012). Pratiche attuali nel determinare il ritorno in gioco dopo un trauma cranico nel calcio professionistico nel Regno Unito. Fr. J Sports Med, 46(14), 1000-1003. https://bjsm.bmj.com/content/46/14/1000.short

[3] Bailes, JE, Petraglia, AL, Omalu, BI, Nauman, E., & Talavage, T. (2013). Ruolo della subcommozione cerebrale nella lesione cerebrale traumatica lieve ripetitiva: una revisione. Giornale di Neurochirurgia, 119(5), 1235-1245. https://thejns.org/view/journals/j-neurosurg/119/5/article-p1235.xml

[4] Koerte, IK, Mayinger, M., Muehlmann, M., Kaufmann, D., Lin, AP, Steffinger, D., … & Heinen, FR (2016). Assottigliamento corticale negli ex calciatori professionisti. Imaging e comportamento del cervello, 10(3), 792-798. https://link.springer.com/article/10.1007/s11682-015-9442-0

[5] Lipton, ML, Kim, N., Zimmerman, ME, Kim, M., Stewart, WF, Branch, CA e Lipton, RB (2013). La direzione del calcio è associata ad anomalie microstrutturali e cognitive della sostanza bianca. Radiologia, 268(3), 850-857. https://pubs.rsna.org/doi/full/10.1148/radiol.13130545

[6] Campi, RD (2008). La sostanza bianca nell'apprendimento, nella cognizione e nei disturbi psichiatrici. Tendenze nelle neuroscienze, 31(7), 361-370. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S016622360800132X

[7] Ling, H., Morris, HR, Neal, JW, Lees, AJ, Hardy, J., Holton, JL, … e Williams, DD (2017). Patologie miste, inclusa l'encefalopatia traumatica cronica, rappresentano la demenza nei giocatori di calcio in pensione. Acta neuropatologica, 133(3), 337-352. https://link.springer.com/article/10.1007/s00401-017-1680-3

[8] Lee, EB, Kinch, K., Johnson, VE, Trojanowski, JQ, Smith, DH e Stewart, W. (2019). L'encefalopatia traumatica cronica è una comorbilità comune, ma la demenza primaria meno frequente negli ex giocatori di calcio e rugby. Acta neuropatologici, 1-11. https://link.springer.com/article/10.1007/s00401-019-02030-y

[9] Di Virgilio, TG, Hunter, A., Wilson, L., Stewart, W., Goodall, S., Howatson, G., … & Ietswaart, M. (2016). Prove di cambiamenti elettrofisiologici e cognitivi acuti in seguito a colpi di testa di calcio di routine. EBioMedicina, 13, 66-71. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27789273

[10] Levitch, CF, Zimmerman, ME, Lubin, N., Kim, N., Lipton, RB, Stewart, WF, … & Lipton, ML (2018). L’esposizione recente e a lungo termine ai colpi di testa nel calcio è associata in modo differenziale alla funzione neuropsicologica nei giocatori dilettanti. Giornale della Società Neuropsicologica Internazionale, 24(2), 147-155. https://www.cambridge.org/core/journals/journal-of-the-international-neuropsychological-society/article/recent-and-longterm-soccer-heading-exposure-is-differentially-associated-with-neuropsychological- funzione-in-giocatori-dilettanti/709B86942F2170B85B13372BA25F172E

[11] Stewart, WF, Kim, N., Ifrah, C., Sliwinski, MJ, Zimmerman, M., Kim, M., … e Lipton, ML (2018). La frequenza dei colpi di testa è più fortemente correlata alle prestazioni cognitive rispetto agli impatti involontari della testa nei calciatori dilettanti. Frontiere in neurologia, 9, 240. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fneur.2018.00240/full

[12] Haran, FJ, Tierney, R., Wright, WG, Keshner, E. e Silter, M. (2013). Cambiamenti acuti nel controllo posturale dopo la testata di calcio. Rivista internazionale di medicina dello sport, 34(04), 350-354. https://www.thieme-connect.com/products/ejournals/html/10.1055/s-0032-1304647

[13] Hwang, S., Ma, L., Kawata, K., Tierney, R., & Jeka, JJ (2017). Disfunzione vestibolare dopo impatto subconcussivo della testa. Giornale di Neurotrauma, 34(1), 8-15. https://www.liebertpub.com/doi/abs/10.1089/neu.2015.4238

[14] Broglio, SP, Guskiewicz, KM, Sell, TC e Lephart, SM (2004). Nessun cambiamento acuto nel controllo posturale dopo la testata di calcio. Giornale britannico di medicina dello sport, 38(5), 561-567. https://bjsm.bmj.com/content/38/5/561.short

[ 15] Mangus, BC, Wallmann, HW e Ledford, M. (2004). Calcio: analisi della stabilità posturale nei calciatori collegiali prima e dopo un attacco acuto di colpi di testa multipli su palloni da calcio. Biomeccanica sportiva, 3(2), 209-220. https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/14763140408522841

[16] Zetterberg, H. e Blennow, K. (2016). Biomarcatori fluidi per lesioni cerebrali traumatiche lievi e condizioni correlate. La natura esamina Neurology, 12(10), 563. https://www.nature.com/articles/nrneurol.2016.127

[17] Wallace, C., Smirl, JD, Zetterberg, H., Blennow, K., Bryk, K., Burma, J., … & van Donkelaar, P. (2018). Il colpo di testa nel calcio aumenta la proteina leggera del neurofilamento sierico e i parametri dei sintomi SCAT3. BMJ medicina dello sport e dell'esercizio fisico, 4(1), e000433. https://bmjopensem.bmj.com/content/4/1/e000433.abstract

[18] Wirsching, A., Chen, Z., Bevilacqua, ZW, Huibregtse, ME, & Kawata, K. (2019). Associazione tra aumento acuto della luce del neurofilamento plasmatico e ripetuti impatti subconcussivi della testa: uno studio pilota di controllo randomizzato. Giornale di Neurotrauma, 36(4), 548-553. https://www.liebertpub.com/doi/abs/10.1089/neu.2018.5836

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