Диагностика и профилактика осложнений cпортивной черепно-мозговой травмы

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

На долю спортивных черепно-мозговых травм (ЧМТ) приходится до 20 % всех спортивных повреждений, а встречаемость первых возрастает ежегодно за счет прироста числа людей, занимающихся спортом, растущей популярности экстремальных и контактных видов спорта, а также высокого уровня мотивации на достижение рекордных результатов среди молодых спортсменов. Основная цель данного обзора - представить возможности применения методики микроволновой радиотермометрии и технологии краниоцеребральной гипотермии в контексте спортивной ЧМТ. В обзоре рассмотренна наиболее часто встречающаяся форма ЧМТ у спортсменов - легкая ЧМТ, которая в свою очередь может спровоцировать развитие очень широкого спектра осложнений и негативных последствий как в ближайшем, так и отсроченном периоде после полученной травмы. Рассмотрены основные недостатки программ по профилактике осложнений при лечении и реабилитации спортсменов после ЧМТ, которые недостаточно учитывают особенности механизмов развития самой травмы, ее значимые отличия от бытовых, дорожных или криминальных травм с повреждением головного мозга. Авторами описана актуальная проблематика отсутствия объективных методов инструментальной диагностики тяжести травмы. Детализована патофизиологическая составляющая, характерная для спортивных ЧМТ: периодичность повторения, повышение температуры тела и мозга пострадавшего, периферическое перераспределение кровотока и гипокапния, которые значимо влияют на мозговой кровоток. На основании проведенного анализа имеющейся отечественной и зарубежной научной литературы можно сделать вывод, что черепно-мозговая травма является независимой причиной развития церебральной гипертермии, которая существенно усугубляет последствия полученной травмы. Выводы. Авторами предложен новаторский способ использования метода микроволновой радиотермометрии в качестве диагностического инструмента спортивных ЧМТ. Кроме того, в обзоре выделяются основные рекомедации для профилактики осложнений с использованием технологии краниоцеребральной гипотермии, которая позволяет снизить общую физическую и церебральную гипертермию, а также способствует повышению устойчивости нейронов коры головного мозга к гипоксии и травме. Однако авторы считают, что описываемые подходы в спортивной медицине используются нецеленаправленно и связано это с недостаточной осведомленностью тренеров и врачей спортивных команд.

Об авторах

О. А. Шевелев

Российский университет дружбы народов; Федеральный научно-клинический центр реаниматологии и реабилитологии

Email: drmengistu@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6204-1110
SPIN-код: 9845-2960
Москва, Российская Федерация

А. В. Смоленский

Университет физической культуры, спорта, молодежи и туризма

Email: drmengistu@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5663-9936
SPIN-код: 4514-3020
Москва, Российская Федерация

М. В. Петрова

Российский университет дружбы народов; Федеральный научно-клинический центр реаниматологии и реабилитологии

Email: drmengistu@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4272-0957
SPIN-код: 9132-4190
Москва, Российская Федерация

Э. М. Менгисту

Российский университет дружбы народов; Федеральный научно-клинический центр реаниматологии и реабилитологии

Автор, ответственный за переписку.
Email: drmengistu@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6928-2320
SPIN-код: 1387-7508
Москва, Российская Федерация

А. А. Менгисту

Федеральный научно-клинический центр реаниматологии и реабилитологии

Email: drmengistu@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8999-6972
Москва, Российская Федерация

М. В. Вацик-Городецкая

Российский университет дружбы народов; Городская клиническая больница имени В.В. Виноградова

Email: drmengistu@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6874-8213
SPIN-код: 5531-0698
Москва, Российская Федерация

У. Г. Ханахмедова

Городская клиническая больница имени В.В. Виноградова

Email: drmengistu@mail.ru
ORCID iD: 0009-0002-4893-2846
Москва, Российская Федерация

Д. Н. Менжуренкова

Российский университет дружбы народов

Email: drmengistu@mail.ru
ORCID iD: 0009-0002-7997-0079
Москва, Российская Федерация

С. Г. Веснин

ООО Медицинская микроволновая радиометрия

Email: drmengistu@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4353-8962
Эдинбург, Великобритания

И. И. Горянин

Школа информатики Эдинбургского университета; Институт науки и технологий г. Окинавы

Email: drmengistu@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8293-774X
Эдинбург, Великобритания; Окинава, Япония

Список литературы

  1. Theadom A, Mahon S, Hume P, Starkey N, Barker-­Collo S, Jones K, Majdan M, Feigin VL. Incidence of Sports-­Related Traumatic Brain Injury of All Severities: A Systematic Review. Neuroepidemiology. 2020;54(2):192-199. doi: 10.1159/000505424.
  2. Brazinova A, Rehorcikova V, Taylor MS, Buckova V, Majdan M, Psota M, Peeters W, Feigin V, Theadom A, Holkovic L, Synnot A. Epidemiology of Traumatic Brain Injury in Europe: A Living Systematic Review. J Neurotrauma. 2021;38(10):1411-1440. doi: 10.1089/neu.2015.4126.
  3. Потапов А.А., Лихтерман Л.Б., Кравчук А.Д., Охлопков В.А., Александрова Е.В., Филатова М.М., Маряхин А.Д., Латышев Я.А. Лёгкая черепно-­мозговая травма: клинические рекомендации // Ассоциации нейрохирургов России. 2016. C. 23.
  4. Клинические рекомендации. Сотрясение головного мозга // Ассоциация нейрохирургов России, утверждена Министерством здравоохранения Российской Федерации, 2021. Москва. 42 с.
  5. Угрюмов В.М. Тяжелая закрытая травма черепа и головного мозга // Ленинград: Медицина. 1974. C.318.
  6. Sun YJ, Zhang ZY, Fan B, Li GY. Neuroprotection by Therapeutic Hypothermia. Front Neurosci. 2019;13:586. doi: 10.3389/fnins.2019.00586.
  7. Dietrich WD, Bramlett HM. Therapeutic hypothermia and targeted temperature management for traumatic brain injury: Experimental and clinical experience. Brain Circ. 2017;3(4):186-198. doi: 10.4103/bc.bc_28_17.
  8. Lee JH, Zhang J, Yu SP. Neuroprotective mechanisms and translational potential of therapeutic hypothermia in the treatment of ischemic stroke. Neural Regen Res. 2017;12(3):341-350. doi: 10.4103/1673-5374.202915.
  9. Vaity C, Al-­Subaie N, Cecconi M. Cooling techniques for targeted temperature management post-cardiac arrest. Crit Care. 2015;19(1):103. Published 2015 Mar 16. doi: 10.1186/s13054-015-0804-1.
  10. Hine K, Hosono S, Kawabata K, Miyabayashi H, Kanno K, Shimizu M, Takahashi S. Nasopharynx is well-suited for core temperature measurement during hypothermia therapy. Pediatr Int. 2017;59(1):29-33. doi: 10.1111/ped.13046.
  11. Ibragimov N.K. Сraniocerebral hypothermia + nasopharyngeal cooling: effects on cerebral blood flow, intracranial pressure, cerebral perfusion pressure in patients with craniocerebral trauma. Central Asian Journal of Medicine. 2018;4:47-56. https://uzjournals.edu.uz/tma/vol2018/iss4/5.
  12. Gard A, Tegner Y, Bakhsheshi MF, Marklund N. Selective head-neck cooling after concussion shortens return-to-play in ice hockey players. Concussion. 2021;6(2): CNC90. doi: 10.2217/cnc-2021-0002.
  13. Шевелев О.А., Саидов Ш.Х., Петрова М.В., Чубарова М.А., Усманов Э.Ш. Краниоцеребральная гипотермия как метод терапии нарушений температурного баланса головного мозга у пациентов в посткоматозном периоде // Физическая и реабилитационная медицина, медицинская реабилитация. 2020. Т. 2. № 1. C. 11-19. doi: https://doi.org/10.17816/rehab20411.
  14. Mrozek S, Vardon F, Geeraerts T. Brain temperature: physiology and pathophysiology after brain injury. Anesthesiol Res Pract. 2012;2012:989487. doi: 10.1155/2012/989487.
  15. Guatteo E, Chung KK, Bowala TK, Bernardi G, Mercuri NB, Lipski J. Temperature sensitivity of dopaminergic neurons of the substantia nigra pars compacta: involvement of transient receptor potential channels. J Neurophysiol. 2005;94(5):3069-3080. doi: 10.1152/jn.00066.2005.
  16. Fohlmeister JF, Cohen ED, Newman EA. Mechanisms and distribution of ion channels in retinal ganglion cells: using temperature as an independent variable. J Neurophysiol. 2010;103(3):1357-1374. doi: 10.1152/jn.00123.2009.
  17. Yu Y, Hill AP, McCormick DA. Warm body temperature facilitates energy efficient cortical action potentials. PLoS Comput Biol. 2012;8(4): e1002456. doi: 10.1371/journal.pcbi.1002456.
  18. Craig AD, Chen K, Bandy D, Reiman EM. Thermosensory activation of insular cortex. Nat Neurosci. 2000;3(2):184-190. doi: 10.1038/72131.
  19. Kiyatkin EA. Brain temperature homeostasis: physiological fluctuations and pathological shifts. Front Biosci (Landmark Ed). 2010;15(1):73-92. doi: 10.2741/3608.
  20. Nybo L. Brain temperature and exercise performance. Exp Physiol. 2012;97(3):333-339. doi: 10.1113/expphysiol.2011.062273.
  21. Hayward JN, Baker MA. Role of cerebral arterial blood in the regulation of brain temperature in the monkey. Am J Physiol. 1968;215(2):389-403. doi: 10.1152/ajplegacy.1968.215.2.389.
  22. Cabanac M, Brinnel H. Blood flow in the emissary veins of the human head during hyperthermia. Eur J Appl Physiol Occup Physiol. 1985;54(2):172-176. doi: 10.1007/BF02335925.
  23. Janssen FE, Van Leeuwen GM, Van Steenhoven AA. Modelling of temperature and perfusion during scalp cooling. Phys Med Biol. 2005;50(17):4065-4073. doi: 10.1088/0031-9155/50/17/010.
  24. Weiwu Ma, Wenxin Liu, Min Li. Analytical heat transfer model for targeted brain hypothermia. International Journal of Thermal Sciences. 2016;100:66-74. doi: 10.1016/j.ijthermalsci.2015.09.014.
  25. Uyğun M, Küçüka MS, Çolpan CÖ. “3B modeling and temperature distribution of human brain”. 2016. 20th National Biomedical Engineering Meeting (BIYOMUT). Izmir, Turkey. 2016. pp. 1-4. doi: 10.1109/BIYOMUT.2016.7849378.
  26. Веснин С.Г., Сединкин М.К. Разработка серии антенных аппликаторов для неинвазивного измерения температуры тканей организма человека при различных патологиях // Вестник Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана. 2012. № 1. C. 43-61.
  27. Поляков М.В., А.В. Хоперсков А.В. Математическое моделирование пространственного распределения поля излучения в биологической ткани: определение яркостной температуры для диагностики // Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 1: Математика. Физика. 2016. Т. 5. № 36. С 73-84. doi.org/10.15688/jvolsu1.2016.5.7.
  28. Maloney SK, Mitchell D, Mitchell G, Fuller A. Absence of selective brain cooling in unrestrained baboons exposed to heat. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2007;292(5): R2059-R2067. doi: 10.1152/ajpregu.00809.2006.
  29. Шевелев О.А., Бутров А.В., Чебоксаров Д.В., Ходорович Н.А., Лапаев Н.Н., Покатилова Н.С. Патогенетическая роль церебральной гипертермии при поражениях головного мозга // Клиническая медицина. 2017. № 4. C. 302-309.
  30. Sharma HS. Hyperthermia induced brain oedema: current status and future perspectives. Indian J Med Res. 2006;123(5):629-652.
  31. Bain AR, Morrison SA, Ainslie PN. Cerebral oxygenation and hyperthermia. Front Physiol. 2014;5:92. doi: 10.3389/fphys.2014.00092.
  32. Nybo L, Nielsen B. Middle cerebral artery blood velocity is reduced with hyperthermia during prolonged exercise in humans. J Physiol. 2001;534(Pt 1):279-286. doi: 10.1111/j.1469-7793.2001.t01-1-00279.x.
  33. Campos F, Pérez-­Mato M, Agulla J, Blanco M, Barral D, Almeida A, Brea D, Waeber C, Castillo J, Ramos-­Cabrer P. Glutamate excitoxicity is the key molecular mechanism which is influenced by body temperature during the acute phase of brain stroke. PLoS One. 2012;7(8): e44191. doi: 10.1371/journal.pone.0044191.
  34. Конов А.В., Шевелев О.А., Смоленский А.В., Беличенко О.И., Тарасов А.В., Хусяинов З.М., Гаракян А.И. Использование локальной терапевтической краниоцеребральной гипотермии для профилактики осложнений легкой черепно-­мозговой травмы в спорте // Терапевт. 2015. № 11. С. 21-28.
  35. Смоленский А.В., Шевелев О.А. Подходы к профилактике легких черепно-­мозговых травм в баскетболе // Сборник статей по материалам III Международной научно-­практической конференции “Интеграционные процессы науки и практики”. 2020 г. Москва.
  36. Шевелев О.А., Смоленский А.В., Тарасов А.В., Мирошников А.Б., Хусяйнов З.М., Гаракян А.И. Температурный баланс коры головного мозга спортсменов-­боксеров во время тренировок и соревнований // Спортивное и педагогическое образование. 2020. № 4. С. 59-66.
  37. Смоленский А.В., Шевелев О.А., Тарасов А.В., Мирошников А.Б., Кузовлева Е.В., Хусяинов З.М. Оптимизация восстановления после тренировки и подходы к профилактике осложнений легкой черепно-­мозговой травмы в боксе // Спортивный альманах. 2020. C. 32-34.
  38. Смоленский А.В., Шевелев О.А., Тарасов А.В., Мирошников А.Б., Кузовлева Е.В. Оптимизация постнагрузочного восстановления в боксе. Теория и методика ударных видов спортивных единоборств // Сборник статей по материалам «Всероссийской научно-­практической конференции с международным участием». Москва. 2021. C.100-105.
  39. Шевелев О.А., Гречко А.В., Петрова М.В. Терапевтическая гипотермия: монография. Москва: РУДН. 2020. С. 272.
  40. Jackson TC, Kochanek PM. A New Vision for Therapeutic Hypothermia in the Era of Targeted Temperature Management: A Speculative Synthesis. Ther Hypothermia Temp Manag. 2019;9(1):13-47. doi: 10.1089/ther.2019.0001.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. Fig. 1. Example of thermal maps obtained by microwave radiothermometry. A — before training, B — after a 20‑minute warm-up workout, C — after sparring, and D — one hour after sparring. The arrow marks the area of hyperthermia typical for this athlete (according to Shevelev O.A. et al. [39])

Скачать (849KB)
Метаданные
2. Fig. 2. Thermal maps obtained from athletes by using microwave radiothermometry. A — before sparring, B — after sparring (3 rounds of 3 minutes each), and C — after 60 minutes of CCH, carried out immediately after sparring (according to Shevelev O.A. et al. [39])

Скачать (459KB)
Метаданные

© Шевелев О.А., Смоленский А.В., Петрова М.В., Менгисту Э.М., Менгисту А.А., Вацик-Городецкая М.В., Ханахмедова У.Г., Менжуренкова Д.Н., Веснин С.Г., Горянин И.И., 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах