Изучая мозг футболистов с помощью новейшего метода магнитно-резонансной томографии — диффузионной тензорной визуализации, — нейрофизиологи Медицинского колледжа им. Альберта Эйнштейна обнаружили, что у игроков, практикующих частые подачи головой, в мозговых тканях фиксируются те же нарушения, что у пациентов с травматическими патологиями мозга.
Как и у последних, у них также наблюдается ухудшение умственной деятельности.
Результаты исследований озвучены на проходящей сейчас в Чикаго ежегодной международной конференции Радиологического общества Северной Америки.
Управление мячом с помощью удара головой — важный прием в футболе, часто радующий болельщиков красивыми подачами и эффектными голами. Головным подачам уделяется особое внимание на тренировках. Очень популярны они и среди футболистов-любителей. Но если с растяжениями связок, гематомами мягких тканей и переломами костей футболисты давно уже смирились, то опасность развития мозговых дефектов заставит некоторых из них задуматься, правильный ли вид спорта они для себя выбрали. Не меньшую обеспокоенность вызовут они и у тех родителей, чье чадо мечтает записаться в футбольную секцию.
«Силы удара при головной подаче недостаточно, чтобы нанести повреждение мозговым тканям», — комментирует полученные результаты один из авторов доклада доктор медицины Майкл Липтон.
«Однако регулярное использование этого приема может запустить каскад реакций, ведущих к дегенеративным изменениям мозговых клеток», — констатирует он.
Понятен неожиданный интерес ученых к мозгу футболиста: кроме некоторых видов боевых искусств, это, пожалуй, единственный пример активности, требующий от человека регулярно подставлять голову под летящий упругий объект, скорость которого может достигать 90 км/ч. Учитывая огромную популярность этого вида спорта, интересно исследовать совокупный эффект, производимый регулярными и однообразными (в отличие, например, от бокса) ударами в мозговых тканях.
Заглянуть в мозг футболиста, умеющего работать головой, позволил метод диффузионной тензорной визуализации (ДТВ), с помощью которого можно рассмотреть микроскопические изменения в строении белого вещества мозга, состоящего из миллиардов нервных клеток, связанных между собой аксонами — отростками, позволяющими клеткам, а также целым ансамблям нейронов обмениваться информацией.
Метод позволяет, проследив за диффузией молекул воды вдоль миелиновых оболочек этих отростков, выяснить и наглядно представить структуру связей между нейронами. Применяя его, можно не только получать точные трехмерные модели нейронных сетей, но и точно локализовать участки неравномерной диффузии молекул воды, где нейронные взаимодействия нарушены, проводя диагностику наследственных заболеваний и различных органических повреждений мозга.
Один из параметров, который измеряет ДТВ, носит название фрагментарной анизотропии (ФА).
При высокой ФА диффузия молекул воды вдоль аксонов в здоровом белом веществе происходит равномерно. При более беспорядочном движении молекул этот показатель падает. «Ухудшение умственной активности связано с низкой ФА и наблюдается у пациентов с органическими повреждениями мозга», — поясняет Липтон.
Используя диффузионную тензорную визуализацию, нейрофизиологи изучили состояние белого вещества у 38 непрофессиональных футболистов, играющих в футбол с детства; средний возраст добровольцев составил 30,8 лет. Методом тщательного опроса было установлено, как часто тот или иной игрок подставляет голову под летящий мяч, и определено количество головных подач, сделанных игроком в год. Далее, сопоставив МРТ-сканы футболистов, наиболее часто пользующихся этим приемом, со сканами оставшихся спортсменов, медики выделили те области мозга, ФА которых отличалась.
«Между двумя группами мы зафиксировали существенные отличия ФА в пяти участках лобной доли и височно-затылочной области. У футболистов, чаще других «работающих головой», ФА существенно понижена именно в этих отделах», — указывает Липтон.
Эти отделы отвечают за внимание, память, исполнительные (планирование, сортировка внимания, регулирование реакции на раздражитель) и высшие зрительные функции (такие как постоянная сортировка визуальных стимулов на важные и менее важные).
Последующие тесты с участием тех же 38 спортсменов показали, что футболисты, чаще всех подставляющие голову под мяч, хуже других справлялись с заданиями на запоминание вербальной информации и с упражнениями, требующими хорошей психомоторной координации.
Далее нейрофизиологи сопоставили уровень ФА в каждом из пяти участков мозга с частотой головных подач, определенной для каждого игрока.
«Целью было определить критический порог частоты использования этого приема, при превышении которого фиксируются изменения в белом веществе», — поясняет Липтон.
Критический порог, как показал анализ, оказался равен 1000–1500 головным подачам в год.
У игроков, которые его превышали, наблюдались значительные отклонения ФА в пяти участках лобной доли и височно-затылочной части мозга.
«Таким образом, — резюмирует доктор Липтон, — получены убедительные свидетельства, что мозговые изменения, аналогичные тем, которые наблюдаются при патологиях мозга, развившихся в результате травм, могут быть результатом частого использования подачи головой при игре в футбол».
Поскольку в исследовании принимали участие только непрофессиональные спортсмены, у профессиональных футболистов, использующих головные подачи несравнимо чаще (не говоря уже про более высокие скорости мяча), картина мозговых изменений, скорей всего, выглядит намного более печальной, чем у простых любителей погонять мяч в свободное время. Однако число любителей несравнимо с числом профессионалов, и, если какие-то спортивные приемы угрожают жизни большого числа обычных граждан, следует постараться уменьшить эти риски, особенно когда речь идет о детях, призывают в пресс-релизе Медицинского колледжа им. Альберта Эйнштейна авторы доклада.