Een recente studie, uitgevoerd door het Virginia Tech Helmet Lab, heeft een groeiende bezorgdheid onder sportfans blootgelegd: Jeugdvoetballers zijn kwetsbaarder voor hersenschuddingen en andere hersenletsels dan volwassen spelers.
Van de voetballers in de VS vormen kinderen tussen negen en veertien jaar de grootste demografische groep, waardoor ze een eerste doelwit zijn voor hersenschuddingonderzoek. Hoofdletselonderzoek heeft zich echter voornamelijk gericht op middelbare school-, college- en profspelers, wat leidt tot een beperkt begrip van hersenschuddingoorzaken en -effecten bij jeugdvoetbal.
Delving into Youth Football Concussions
Hersencellen worden beschermd door een vettige laag van eiwitten en vettige stoffen die myeline wordt genoemd, die ook beschermende omhulsels rond het ruggenmerg vormt. De myelineschede zorgt ervoor dat elektrische impulsen zich snel langs de zenuwcellen kunnen verplaatsen; als de myeline beschadigd is, kunnen deze impulsen langzamer gaan. Dit is vooral een probleem voor jonge spelers, wier myelinescheden nog niet volledig zijn ontwikkeld.
Jongere spelers hebben doorgaans ook een groter hoofd in verhouding tot hun lichaam dan oudere spelers, in combinatie met zwakkere nekspieren die hun vermogen om de kracht van een impact te absorberen verminderen. Hierdoor veronderstelden onderzoekers dat jongere spelers kwetsbaarder waren voor hersenschuddingen, maar het was niet tot de huidige studie dat die vrees kon worden bevestigd.
“Kinderen zijn niet zomaar verkleinde volwassenen,” zei Steve Rowson, universitair hoofddocent biomedische techniek en mechanica en directeur van het Virginia Tech Helmet Lab, in een nieuwsbericht. “Verschillen in anatomie en fysiologie, zoals de verhouding tussen hoofd en nek en de ontwikkeling van de hersenen, dragen bij aan verschillen in tolerantie voor stoten tegen het hoofd. Deze resultaten kunnen leiden tot datagestuurde interventies om risico’s in jeugdsporten te verminderen.”
gepubliceerd in het januarinummer van de Annals of Biomedical Engineering, volgde de studie zes jeugdvoetbalteams in Virginia, North Carolina en Rhode Island. Rowson en Stefan Duma, een professor in engineering aan Virginia Tech, werkten samen met onderzoekers van Brown University en Wake Forest University om meer dan 100 spelers te volgen.
Als onderdeel van de studie droegen de spelers met sensoren gevoerde helmen gedurende vier seizoenen van trainingen en wedstrijden. De sensoren maten de versnelling van de hoofden van de spelers en registreerden duizenden schokken in de loop van het onderzoek. Alle hersenschuddingen ter plaatse werden gediagnosticeerd door clinici, en neurologische tests voor en na elk seizoen maten de cognitieve functie van de spelers.
De verzamelde gegevens stelden de onderzoekers in staat om een wiskundige analyse van hoofdinslagen te ontwikkelen, evenals hun relatie tot hersenschuddingen. Zij ontdekten dat jeugdspelers gemiddeld gevoeliger zijn voor hersenschuddingen bij lagere acceleratieniveaus dan oudere spelers.
Uit de wiskunde blijkt dat de gemiddelde hersenschudding bij middelbare school- en collegaspelers gepaard gaat met een hoofdversnelling van ongeveer 102 g – de meeteenheid die bekend staat als gravitatiekracht-equivalent, of g-kracht. Bij jeugdspelers ging de gemiddelde hersenschudding volgens de nieuwe studie gepaard met een hoofdversnelling van slechts 62 g, slechts 61 procent van de vereiste kracht. De rotatieversnellingswaarden geassocieerd met hersenschuddingen waren echter vergelijkbaar verminderd, van 4.412 rad/s2 (de eenheid voor rotatiesnelheid) bij volwassenen tot 2.609 rad/s2 bij jeugdspelers, een afname van 60 procent in kracht.
“Deze cijfers bewijzen voor het eerst dat jeugdspelers een hoger risico op letsel lopen bij lagere hoofdversnellingen,” legde Duma uit, “maar het is belangrijk om op te merken dat de totale blootstelling aan hoofdversnelling in jeugdvoetbal veel lager is dan in volwassenenvoetbal.”
Contact Sports and Brain Injury Research
Onderzoekers hebben de afgelopen jaren de gevaarlijke effecten van hersenschuddingen bij atleten en jeugdvoetbal onderzocht, meestal gericht op contactsporten zoals voetbal of hockey. Uit een eerdere studie bleek dat zelfs één seizoen jeugdvoetbal structurele veranderingen in de hersenen kan veroorzaken. Een andere studie gebruikte een bloedtest om te helpen bij het identificeren van kleinere, subconcussieve hersenletsels bij kinderen, die subtieler zijn, maar blijvende schade in de hersenen kunnen veroorzaken.
Hoch, ondanks het toegenomen bewustzijn over sportgerelateerde hersenletsels, zijn jeugdvoetbal hersenschuddingen relatief zeldzaam. Jongere spelers botsen met minder kracht dan hun volwassen tegenhangers, waardoor ze minder kans hebben om de hersenen genoeg te stoten om ernstig letsel te veroorzaken.
Zoals bij elke sport, bestaat de kans op letsel echter wel. Effectieve beschermende uitrusting is van cruciaal belang – en dat is volgens Duma de belangrijkste conclusie van de studie. Gegevens over de acceleratieniveaus die jeugdspelers een risico op hersenschuddingen geven, vormen een referentiepunt voor toekomstige helmtests.
“Niemand had ooit een beoordelingssysteem bedacht dat was toegesneden op jeugdhelmen, deels omdat de gegevens niet bestonden,” zei Duma. “Nu kunnen we helmen evalueren op basis van de werkelijke risico’s die jeugdspelers ervaren, en bedrijven kunnen die informatie gebruiken om modellen te ontwerpen die specifiek zijn voor deze grote groep spelers.”