Профилактика осложнений спортивной черепно-мозговой травмы

Цель обзора — информирование врачей и тренеров команд различных видов спорта о технологиях предупреждения осложнений спортивных черепно-мозговых травм (ЧМТ). Мягкая выраженность клинических проявлений, особенности индивидуальной реакции на травму, антиагравационное поведение спортсменов и отсутствие объективных инструментальных методов диагностики являются частой причиной недооценки тяжести полученной травмы. В практике оказания помощи и проведения реабилитационных мероприятий при легкой спортивной ЧМТ недостаточно учтены ее особенности, обусловленные повышенной температурой тела и головного мозга, а также сниженной церебральной перфузией во время травмирующего воздействия. Травма мозга является причиной повышения церебральной температуры, что способно ухудшить последствия травматизации. Контроль температуры мозга возможен с использованием неинвазивной методики микроволновой радиотермометрии, а для предупреждения осложнений спортивных ЧМТ правомочно использование краниоцеребральной гипотермии (КЦГ), которая обладает выраженными нейропротекторными эффектами.

1. Потапов А.А., Лихтерман Л.Б., Кравчук А.Д., Охлопков В.А., Александрова Е.В., Филатова М.М., и др. Легкая черепно-мозговая травма: клинические рекомендации. Москва: Ассоциации нейрохирургов России; 2016.

2. Ассоциация нейрохирургов России. Сотрясение головного мозга. Клинические рекомендации [интернет]. 2022. Режим доступа: https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/734_1.

3. Theadom A., Mahon S., Hume P., Starkey N., BarkerCollo S., Jones K., Majdan M., Feigin V.L. Incidence of SportsRelated Traumatic Brain Injury of All Severities: A Systematic Review. Neuroepidemiology. 2020;54(2):192–199. https://doi.org/10.1159/000505424

4. Brazinova A., Rehorcikova V., Taylor M.S., Buckova V., Majdan M., Psota M., et al. Epidemiology of traumatic brain injury in Europe: a living systematic review. J. Neurotrauma. 2021;38(10):1411–1440. https://doi.org/10.1089/neu.2015.4126

5. Sun Y.-J., Zhang Z.-Y., Fan B., Li G.-Y. Neuroprotection by Therapeutic Hypothermia. Front. Neurosci. 2019;13:586. https://doi.org/10.3389/fnins.2019.00586

6. Dietrich W.D., Bramlett H.M. Therapeutic hypothermia and targeted temperature management for traumatic brain injury: Experimental and clinical experience. Brain Circ. 2017;3(4):186– 198. https://doi.org/10.4103/bc.bc_28_17

7. Lee J.H., Zhang J., Yu Sh.P. Neuroprotective mechanisms and translational potential of therapeutic hypothermia in the treatment of ischemic stroke. Neural Regen. Res. 2017;12(3):341–350. https://doi.org/10.4103/1673-5374.202915

8. Gard A., Tegner Ye., Bakhsheshi M.F., Marklund N. Selective head–neck cooling after concussion shortens return-to-play in ice hockey players. Concussion. 2021;6(2):CNC90. https://doi.org/10.2217/cnc-2021-0002

9. Shevelev O., Petrova M., Smolensky A., Osmonov B., Toimatov S., Kharybina T., et al. Using medical microwave radiometry for brain temperature measurements. Drug Discov. Today. 2021;27(3):881–889. https://doi.org/10.1016/j.drudis.2021.11.004

10. Mrozek S., Bounes F.V., Geeraerts T. Brain Temperature: Physiology and Pathophysiology after Brain Injury. Anesthesiol. Res. Pract. 2012;2012(1):989487. https://doi.org/10.1155/2012/989487

11. Klein S.P., Depreitere B., Meyfroidt G. How I monitor cerebral autoregulation. Crit. Care. 2019;23(1):160. https://doi.org/10.1186/s13054-019-2454-1

12. Fantini S., Sassaroli А., Tgavalekos K.T., Joshua K.J. Cerebral blood flow and autoregulation: current measurement techniques and prospects for noninvasive optical methods. Neurophotonics. 2016;3(3):031411. https://doi.org/10.1117/1.NPh.3.3.031411

13. Hayward J.N., Baker M.A. Role of cerebral arterial blood in the regulation of brain temperature in the monkey. Am. J. Physiol. 1968;215(2):389–403. https://doi.org/10.1152/ajplegacy.1968.215.2.389

14. Cabanac М., Brinnel Н. Blood flow in the emissary veins of the human head during hyperthermia. Eur. J. Appl. Physiol. Occup. Physiol. 1985;54(2):172–176. https://doi.org/10.1007/BF02335925

15. Gaillard F., Sharma R. Cerebral blood flow (CBF). Reference article. Radiopaedia.org [internet]. Available at: https://radiopaedia.org/articles/43779. https://doi.org/10.53347/rID-43779

16. Kiyatkin E.A. Brain temperature and its role in physiology and pathophysiology: Lessons from 20 years of thermorecording. Temperature. 2019;6(4):271–333. https://doi.org/10.1080/23328940.2019.1691896

17. Guatteo E., Chung K.K., Bowala T.K., Bernardi G., Mercuri N.B., 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. https://doi.org/10.1152/jn.00066.2005

18. Fohlmeister J.F., Cohen E.D., Newman E.A. Mechanisms and distribution of ion channels in retinal ganglion cells: using temperature as an independent variable. J. Neurophysiol. 2010;103(3):1357–1374. https://doi.org/10.1152/jn.00123.2009

19. Yu Y., Hill A.P., Mccormick D.A. Warm body temperature facilitates energy efficient cortical action potentials. PLoS Comput. Biol. 2012;8(4):e1002456. https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1002456

20. Kiyatkin E.A. Brain temperature homeostasis: physiological fluctuations and pathological shifts. Front. Biosci. (Landmark Ed). 2010;15(1):73–92. https://doi.org/10.2741/3608

21. Nybo L., Nielsen B. Middle cerebral artery blood flow velocity is reduced with hyperthermia during prolonged exercise in humans. J. Physiol. 2001;534(Pt 1):279–286. https://doi.org/10.1111/j.1469-7793.2001.t01-1-00279.x

22. Ma W., Liu W., Li M. Analytical heat transfer model for targeted brain hypothermia. Int. J. Therm. Sci. 2016;100:66–74. https://doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.2015.09.014

23. Uygun M., Kucuka S., Colpan C.O. 3B modeling and temperature distribution of human brain. In: 20th National Biomedical Engineering Meeting (BIYOMUT). IEEE; 2016. https://doi.org/10.1109/BIYOMUT.2016.7849378

24. Веснин С.Г., Седанкин М.К. Разработка серии антеннаппликаторов для неинвазивного измерения температуры тканей организма человека при различных патологиях. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана, Сер. Естественные науки. 2012;(11):43–61.

25. Поляков М.В., Хоперсков А.В. Математическое моделирование пространственного распределения радиационного поля в биоткани: определение яркостной температуры для диагностики. Вестник Волгоградского гос. университета. Серия 1. Мат. Физ. 2016;(5):73–84. https://doi.org/10.15688/jvolsu1.2016.5.7

26. Maloney S.K., Mitchell D., Mitchell G., Fuller A. Absence of selective brain cooling in unrestrained baboons exposed to heat. Am. J. Phisiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 2007;292(5):R2059– 2067. https://doi.org/10.1152/ajpregu.00809.2006

27. 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;95(4):302–309. https://doi.org/10.18821/0023-2149-2017-95-4-302-309

28. Sharma H.S. Hyperthermia induced brain oedema: current status and future perspectives. Indian J. Med. Res. 2006;123(5):629–652

29. Bain A.R., Morrison S.A., Ainslie P.N. Cerebral oxygenation and hyperthermia. Front. Physiol. 2014;5:92. https://doi.org/10.3389/fphys.2014.00092

30. Nybo L., Nielsen B. Middle cerebral artery blood flow velocity is reduced with hyperthermia during prolonged exercise in humans. J. Physiol. 2001;534(Pt 1):279–286. https://doi.org/10.1111/j.1469-7793.2001.t01-1-00279.x

31. Campos F., Perez-Mato M., Agulla J., Blanco M., Barral D., Almeida A., et al. 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. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0044191

32. Шевелев О.А., Гречко А.В., Петрова М.В. Терапевтическая гипотермия: монография. Москва: РУДН; 2019.

33. Шевелев О.А., Смоленский А.В., Мирошников А.Б., Тарасов А.В., Хусяйнов З.М., Гаракян А.И. Температурный баланс коры головного мозга у спортсменов боксеров во время тренировок и соревнований. Спортивно-педагогическое образование. 2020;(4):59–63.