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脳振盪を徹底ガイド:(3)どんな人が脳振盪になりやすい?

スポーツ現場対応のこと
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まるたく
まるたく

みなさん、こんにちは!

このブログの投稿者のまるたくです!

今回はスポーツ現場で
活動する上で欠かせない知識である
脳振盪の理解を深める第3弾になります

前回までの投稿を
見ていない人がいたら
より理解が深まると思うので

お時間があるときに
ぜひみてみてください!

それではどうぞ!!

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どんな人が脳振盪になりやすいのか

実際に脳振盪に
なってしまいやすい人は
いるのでしょうか?

こうした脳振盪発症の
危険因子については
研究も進められてきております

その中でも
今回はこの論文を主に参考にしながら
内容の一部を紹介していきたいと思います1

Risk factors for sports concussion: an evidence-based systematic review - PubMed
Concussion is a common sports injury with approximately 1.6-3.8 million sport-related concussions reported in the USA annually. Identifying risk factors may hel...

性差

結論からいうと
一貫性のあるデータが報告が得られていません

ぼくの方で調べてみた
研究報告を3つに分けてみると
このような形になります

  脳振盪発症率          研究者名   対象となったスポーツ   
男性>女性Bridge et al,BJSM,2003
Hinton et al,AJSM,2005
Nation et al,BJSM,2011
・アルペン/スキー/スノーボード
・ラクロス
・アメリカンフットボール
男性<女性Marar et al,AJSM,2012
Covassin et al,J Athl Train,2003
Dolle et al,Experimental Neurology,2018
・20種類のスポーツ競技(高校生)
・16種類スポーツ競技(大学生)
・なし(動物実験)
性差なしPieter et al,J Sports Med Phys Fitness,1999
Boden et al,AJSM,1998
48・Kerr et al,BJSM,2008
・テコンドー
・サッカー
・ラグビー
Abrahams et al,BJSM,2014より引用改変

男性の方が脳振盪が発症しやすいという報告

  • 報告①:Bridgesらによる研究2
Snowblading injuries in Eastern Canada - PubMed
Unique injury patterns in snowbladers warrant reconsideration of equipment design. Concussion is a common injury on the ski slope. Although the effects of helme...


*対象者
 ・スキー競技参加者[人数,平均年齢]
  -アルペン[69名,21.6歳]
  -スキー[823名,29.3歳]
  -スノーボード[434名,18.3歳]
*研究方法
 ・1999-2000シーズンの
  ケベック州モントランブランスキー場
  利用者の外傷報告書を解析した
  前向き症例系観察研究
  (冬季シーズン中)
*研究結果
 ・147件の脳振盪が発症した中で
  男性(発症率13.2%)の方が
  女性(発症率8.2%)よりも有意に
  脳振盪の発症率が多い

  • 報告②:Hintonらによる研究3
Epidemiology of lacrosse injuries in high school-aged girls and boys: a 3-year prospective study - PubMed
The overall injury rates for boys' and girls' high school lacrosse were significantly lower than those for collegiate play. Significant differences existed betw...

*対象者
 ・23校の高校生のラクロス選手
*研究方法
 ・1999年から2001年の3年間にわたり
  選手の外傷データを前向きに調査
*結果
 ・男性は脳震盪を起こす確率が
  女性の3倍高かった
  (IRR=2.99, 95%CI, 1.65-5.79)

  • 報告③:Nationらによる研究4
Football-related injuries among 6- to 17-year-olds treated in US emergency departments, 1990-2007 - PubMed
Football is one of the most popular youth sports in the United States despite the high rate of injuries. Previously published studies have investigated football...

*対象者
 ・6-17歳のアメリカンフットボール選手
  (約14万人)
*研究方法
 ・データベースを用いて
  1990年から2007年の間に
  緊急治療室で治療を受けた
  アメリカンフットボール関連の
  負傷症例を抽出し
  傷害部位・診断・年齢などに基づき分析
*結果
 ・12-17歳の脳振盪発生率は6-11歳の約2倍。
 ・男性が負傷の95%を占めていたこと
 ・女性よりも脳振盪発症のオッズが高かった
 (OR=1.76、95%CI=1.37-2.25)

研究内容を踏まえると
男性が起こりやすいとする理由として
以下のことが挙げられています

男性特有の認められているルールの問題:接触頻度が高い
・男性の方がハイリスクのパフォーマンスを実施する傾向がある
体格差の問題:物理的にエネルギー量が大きい


しかし要因が多岐にわたったり
研究の対象者が男性が多かったりなどして
男性が多いと研究の中から
断定するのが難しいと考察で示されています

女性の方が脳振盪が発症しやすいという報告

  • 報告①:Mararらによる研究5
Epidemiology of concussions among United States high school athletes in 20 sports - PubMed
Although interest in sports-related concussions is usually focused on full-contact sports like football and ice hockey, concussions occur across a wide variety ...

*対象者
 ・15-18歳のアメリカの高校生アスリート
 ・対象スポーツはアメリカンフットボール
  アイスホッケー、男子ラクロス、女子サッカー
  女子ラクロス、女子バスケットボールなど計20種類
*研究方法
 ・2008-2010年の間に
  アメリカの高校所属のアスレティックトレーナーから
  インターネットを通じて
  20種類のスポーツにおける
  発生率(Athlete Exposures:AEs)と
  脳振盪発生数についてのデータを収集/分析
*結果
 ・20種類のスポーツで合計1936件の脳振盪が報告された
 ・男女比較可能なスポーツでは
  女性の方が男性よりも脳振盪の発生率が高かった
  (統計学的有意差については未検討)

AEs(Athlete Exposures)
選手1名が1つの練習または試合に参加する単位のこと
スポーツ外傷・障害調査で多く用いられる概念
発生頻度が少ないものに特化している場合
分母が1000や10000になっていることもあるので要注意

  • 報告②:Covassinらによる研究6
Sex Differences and the Incidence of Concussions Among Collegiate Athletes - PubMed
OBJECTIVE: To compare sex differences regarding the incidence of concussions among collegiate athletes during the 1997-1998, 1998-1999, and 1999-2000 seasons. D...

*対象者
 ・NCAAで競技する大学生アスリート
 ・対象スポーツはサッカー、ラクロス
  バスケットボール、ソフトボール/野球、体操
*研究方法
 ・1997-2000年にNCAAの
  外傷管理システムを用いてデータを収集
  脳振盪の発生率における男女間を比較
*結果
 ・女子のサッカーとバスケットボール選手は
  男性よりも脳振盪発症率が高かった
※試合中の脳振盪発症率[1000game exposures] 
サッカー:女子vs男子[χ2=12.99,p<0.05]
バスケットボール:女子vs男子[χ2=5.14,p<0.05]

  • 報告③:Dolle らによる研究7
Newfound sex differences in axonal structure underlie differential outcomes from in vitro traumatic axonal injury - PubMed
Since traumatic axonal injury (TAI) is implicated as a prominent pathology of concussion, we examined potential sex differences in axon structure and responses ...

*対象者
 ・ラット(胎生18日目)
 ・ヒトの神経細胞(成人)
*研究方法
 ・電子顕微鏡観察(In vitro)
 ・神経の損傷モデルを用いて
  男女の軸索構造と損傷反応を比較
*結果
 ・女性は男性に比べて軸索の太さが細い
 ・女性は微小管の数が少ない
 ・女性の方が大きな構造的/生理学的機能障害を示した

研究内容を踏まえると
女性が起こりやすいとする理由として
以下のことが挙げられています

筋力が弱い:衝突時の頭部安定性が低い
・体幹に対して頭部比率が高い:頭部の負担の増加
神経生理学的に脆弱:損傷時の破損リスクの増加

ただ女性が脳振盪であることを報告する
意欲が高い可能性がある(報告バイアス)ことや
検討されている研究において
女性被験者が少ないなどの理由から
より信頼性のある研究が求められているようです

脳振盪の発症に性差は認められないという報告

  • 報告①:Pieter らによる研究8
Head and neck injuries in young taekwondo athletes - PubMed
The national and international taekwondo governing bodies should review their current injury prevention measures. Given the potentially debilitating nature of t...

*対象者
 ・国内および国際テコンドートーナメントに
  参加した6〜16歳までの選手
*研究方法
 ・頭頸部外傷の発生件数や
  アスリートの傷害発症率を
  AEsを用いて求めた
*結果
 ・男性と女性ともに
  脳振盪の発症は多かったものの
  両者に有意な差は認められなかった
※男性(5.11/1000AE)vs女性(4.55/1000AE)[p>0.05]

  • 報告②:Boden らによる研究9
Concussion incidence in elite college soccer players - PubMed
A unique aspect of soccer is the use of the head for directing the ball. The potential for resultant head injuries has been the focus of discussions worldwide. ...

*対象者
 ・エリートレベルの大学生サッカー選手
*研究方法
 ・ACC(アトランティック・コースト・カンファレンス)
  に所属する15の男女サッカーチーム
 ・1995年と1996年の2シーズンにおける
  脳振盪の発生率を
  アスレティックトレーナーによる質問票を用いて
  前向きに調査
 ・1000AEも算出
*結果
 ・男性が女性よりもわずかに高い傾向だったが
  発症率に対して男女の有意差は認められなかった
 ※男性(17件,0.6/1000AEs)vs女性(12件,0.4/1000AEs)

  • 報告③:Kerr らによる研究10
Collegiate rugby union injury patterns in New England: a prospective cohort study - PubMed
Collegiate game injury rates for rugby were lower than rates recorded previously in men's professional club and international rugby and lower than reported by t...

*対象者
 ・17-21歳の大学ラグビーユニオン選手
  (男子31チーム/女子38チーム)
*研究方法
 ・2005-2006シーズンの
  試合と練習中の外傷発生率を
  前向きコホート研究で調査
  1000AEを算出
*結果
 ・男子のほうがわずかに高かったが有意差は認められなかった
[試合] 男性 2.16、女性 2.85 (単位per 1000AE)
[練習] 男性 0.37、女性 0.30 (単位per 1000AE)

研究内容を踏まえると
性別差が認められなかった理由として
以下のことが挙げられています

・女性スポーツの競技力向上:相対的にコンタクトプレーの差が減少したのでは?

いずれの論文も
性差がなかったことを
考察に述べていないことが多い印象ですが

他種目間での
検討ができていないことや

コーチングスタッフによる
プレー除外をしたなど
脳振盪の診断制度に限界があったことを
あげているため
実情については
さらなる検討が必要
ということになっています

年齢差

結論からいうと
こちらも一貫性のあるデータが報告が得られていません

ただ、年齢に応じた検討は
さまざまなスポーツで調査されてきているようです

Epidemiology of concussion in collegiate and high school football players - PubMed
Despite evolutionary changes in protective equipment, head injury remains common in football. We investigated concussion in football and associated epidemiologi...

高校・大学の
アメリカンフットボールチームの
脳振盪の発生率を
3年間に渡って調査した研究の中では
高校性アスリート(発生率5.6%)の方が
大学生アスリート(発生率4.1%)に比べて
脳振盪の発症率が高かったと報告しています11

しかし以下のような理由で
本当に年齢による影響なのか
再検討の必要性を述べています

・高校生は大学生チームよりもメンバーが少ない
→結果的にコンタクト頻度が増加している可能性がある?
・環境的な問題
→個人/学校側の経済的問題で大学生の方が優れた防具をつけているのでは?



Injury rates, risk factors, and mechanisms of injury in minor hockey - PubMed
Significant differences in injury rates were found by age and division of play. The public health significance of body checking injury in minor hockey is great....

また育成年代のアイスホッケー選手を対象に
1シーズン中の傷害発生率を調査した研究では12
11-16歳のアイスホッケー選手の方が
9〜10歳の選手と比べて
脳震盪の発生率が高かったと報告しました
結果は以下の通りです

年齢
(歳)
トータルのプレー時間
(時間)
発生件数
(件)
1000時間あたりの発生数
[1000 AH](95%CI)
リスク比
(95%CI)
9-1012,52630.24
(0.05-0.7)
1
11-1215,955130.81
(0.43-1.39)
3.4
(0.93-18.61)
13-1417,552170.97
(0.57-1.55)
4.04
(1.17-21.54)
15-1625,694210.82
(0.51-1.25)
3.41
(1.02-17.87)
Enemy et al,2006,AJSMより引用


しかしこれも
年齢以外の要素を考慮しています

・ルールの違い:10歳以上の選手でボディチェックが行える
※ボディチェック:アイスホッケーにおいてプレー中故意に相手選手に身体をぶつけに行く行為
低年齢の選手にはルール上禁止されている

また競技などの検討はないですが
年齢的な要素が発症に影響する
理由としてあがっているものとして

小児の脳の脆弱性
挙げている報告があります

小児では軽度の脳損傷の後に
慢性的に長時間の脳腫脹や
脳浮腫が起こりうる報告がされていて13

つまり二次的な頭蓋内圧亢進や
虚血のリスクが高くなる可能性
が考えられています14

また若い=脳が未成熟という
観点で考えた時に
未熟な脳内での
神経伝達の情報をキャッチする
受容体の感受性が
通常の60倍も高いとのこと

その結果
脳振盪発症による脳虚血や
損傷に対する影響は
若者の方が大きくなるのではないか
考えられています


神経情報をキャッチする
受容体についてですが簡単に説明すると
神経と神経の間の情報伝達物質として
グルタミン酸」というものが
大きく関わっていますが

この物質を受け止める受容体
(野球で言うならキャッチャー)の一つに
NーメチルーDーアスパラギン酸(通称:NMDA)受容体
というものあります

脳振盪を発症すると
グルタミン酸の放出を抑制していた
リミッターが解除され
神経と神経の間を受け渡す
物質(グルタミン酸)が
過剰に隣接する神経へ
放出されてしまいます

これが過剰に放出され続けると
伝達された神経は
細胞死(アポトーシス)という
状態になります

このメカニズムは
脳振盪だけに言えることではなく
アルツハイマー病や
筋萎縮性側索硬化症(ALS)という
疾患にも関係があります

ポジションによる違い

結論からいうと
こちらも一貫性のあるデータが報告が得られていません

あまり多くの
研究がされていないようですが

アメリカンフットボール
アイスホッケー、ラグビーの
3つのスポーツで

報告されている論文があるようです

まずはアメリカンフットボール
1996年から2000年のシーズンにかけて
NFL(プロのアメリカンフットボールリーグ)を
対象にした研究の中では15
司令塔とも言われるクオーターバック(通称:QB)
他のポジションと比較して
脳振盪リスクが1.7〜5倍ほど増加する報告があります

その一方で
1999年から2001年にかけて
NCAAに所属する大学生を対象に
脳振盪の発生率を調査した疫学研究によると16
ポジション間による
有意な差は認められなかったと報告しています

アイスホッケーは
大きくディフェンス、フォワード、ゴールキーパーの
3つのポジションがありますが
中でもゴールキーパーでは他の2つのポジションに比べて
脳振盪のリスクが3倍近く減少したと報告があります17

一方でユースおよび
プロのアイスホッケー選手において
ゴールキーパーとディフェンス
およびフォワードを比較した場合

脳振盪の発症リスクに
差は見られなかったという報告もあり18

一貫した報告が得られていないようです

競技レベルの違い

結論からいうと
こちらも一貫性のあるデータが報告が得られていません

NCAAに所属する
大学アメリカンフットボールチームを
対象にして行われた調査によると19

ディビジョンが低いほど(=競技レベルが低い)
脳振盪の発生率が高くなると報告がありました

しかしこの結果を筆者は
ディビジョンが下がることで
保護具の質が低くなることや
スキルレベルが低下していること
ディビジョンが低いと所属している選手が少なく
選手が攻撃と守備の両方のポジションを
こなさなければならないという
複数の原因があることを考察していました

脳振盪の既往歴

結論からいうと
過去に脳振盪を経験したことがある人は
再度発症する可能性が高いです

アメリカ人の高校生アスリート616名を対象に
12年間(1997-2008年)フォローアップした調査では
※スポーツ種目が何かは不明

過去の脳振盪の発生回数ごとに
グループ化(未経験 VS 1度経験 VS 2回以上経験)して
発生率を検討しています
※全ての脳振盪経験者は4ヶ月以上直近の脳振盪発症から期間が空いている人だった
※最終受傷日からの経過年数(平均±SD):1度経験した群[3.7±3.2年]、2度以上経験した群[2.2±2.0年]

対象者には
脳振盪症状に関するアンケートを実施してもらい
その点数を比較検討したところ
2 回以上脳震盪経験のある群は
脳震盪の病歴が 1 回または
全くないアスリートに比べて
脳震盪関連症状のベースラインの点数が
有意に高いという結果になりました

また男子ユースアイスホッケー選手
(11〜14歳)3832名を対象に
スポーツ脳振盪評価ツール(SCAT)を用いて
ベースラインテストを実施し
1シーズン中の脳振盪発症者の
フォローアップを行いました20

脳振盪発症の
結果に対する発生比率(IRR)と
95%信頼区間(CI)を算出したのが
以下の通りです

リスク因子(上位3項目)
①ボディチェック
IRR:2.69 95%CI:1.49-4.84
脳振盪の既往歴
IRR:2.06 95%CI:1.52-2.80 
③頸部痛(受傷前〜)  
IRR:1.93 95%CI:1.35-2.77 

そして最後に
オーストラリアのアマチュアラグビーの選手を
対象にした調査です21

選手3207名(年齢22.7±5.5歳)を対象にして
1〜3シーズンの間フォローアップしました
アウトカムとして1000プレーヤーゲーム時間当たり
脳振盪が何回発生するかを示す指標として
per 1000 player game hour」を算出して
各項目と比較検討しています

結果としては
調査前の12か月の間に
2回以上の脳震盪を受けた選手は
脳振盪の既往がない選手と比較して
シーズン中に軽度頭部外傷を受ける
可能性がほぼ2倍になりました
(IRR :1.65、95%CI:1.11-2.45)

同様に
調査前の12か月間に脳震盪を
1回しか受けていない選手も
シーズン中に軽度頭部外傷を
受ける可能性がほぼ2倍になりました
(IRR = 1.75; 95%CI、1.11-2.76)

練習or試合

結論からいうと
試合の時の方が脳振盪を発症する可能性が高いです

1988年から2004年の16年間にわたって
NCAA(全米大学体育協会)に加盟している
大学アメリカンフットボール選手の
傷病調査を行った報告によると22

試合での負傷率は
練習での負傷率の9倍高かった
報告しています
以下の表を参照ください

Dick et al,2007,J Athl Trainより引用改変

アメリカの高校(全100校)を対象に
6年間(2005-2010)の期間での
脳振盪発生率を調査した疫学研究によると23
(※こちらの研究では9つのスポーツ種目を調査対象に含んでいます)

・アメリカンフットボール・男子サッカー・女子サッカー・バレーボール
・男子バスケットボール・女子バスケットボール・レスリング
・野球・ソフトボール

バレーボールとソフトボールを除く
すべてのスポーツにおいて、

練習と比べて
試合の方が脳振盪発症(この場合再発率)が
高かったと報告しています

その中でも
男子サッカーが最も最初リスクが高く

ついで
女子サッカーという順だったとも報告しています
※男子サッカー:RR(率比)=22.21[95%CI:5.17〜95.36]
※女子サッカー:RR(率比)=17.02[95%CI:5.98〜48.42]


いずれの研究においても
練習に比べて
試合ではより強い衝突のリスクがあることから
脳振盪発生率上昇の
主な理由として挙げられています

さまざまな観点から
現在の報告を見てきましたが
論文の数や信頼性などを加味すると
脳振盪発症のリスク因子として
信頼性が高いものは

脳振盪の既往歴がある人
試合中のプレー

この二つが
現状ではリスクになる
つまり脳振盪になりやすい
因子ということになります

まとめ

最後に今回の投稿をまとめます

過去に脳振盪になった人は、再度脳振盪の発症が高い

練習のときよりも試合の時の方が、脳振盪が起こりやすい!

次回から
脳振盪の評価編に話を繋げていきたいと思います!

その前段階の情報として
現在わかっている脳振盪患者の特徴として
血圧の変化や
脳の血流量との関連があると言われています

その点について
解説していければと思っていますので
楽しみにしていてください!

今回はここまでです!

まるたく
まるたく

最後までブログを見て頂きありがとうございました!

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引用文献

  1. Abrahams et al:Risk factors for sports concussion:an evidence based systematic review, BJSM,48(2),91-7,2013. ↩︎
  2. Bridges et al:Snowblading injuries in Eastern Canada,BJSM,37(6),511-5,2003. ↩︎
  3. Hinton et al:Epidemiology of lacrosse injuries in high school-aged girls and boys: a 3-year prospective study,AJSM,33(9),1305-14,2005. ↩︎
  4. Nation et al:Football-related injuries among 6- to 17-year-olds treated in US emergency departments, 1990-2007,50(3),200–7,2011. ↩︎
  5. Marar et al:Epidemiology of concussions among United States high school athletes in 20 sports,AJSM,40(4),747-55,2012. ↩︎
  6. Covassin et al:Sex differences and the incidence of concussions among collegiate athletes,J Athl Train,38(3),238–44,2003.  ↩︎
  7. Dolle et al:Newfound sex differences in axonal structure underlie differential outcomes from in vitro traumatic axonal injury,Experimental Neurology,300,121-134,2018. ↩︎
  8. Pieter et al:Head and neck injuries in young taekwondo athletes,J Sports Med Phys Fitness,39(2),147–53,1999.  ↩︎
  9. Boden et al:Concussion incidence in elite college soccer players,AJSM,26(2),238–41,1998. ↩︎
  10. Kerr et al:Collegiate rugby union injury patterns in New England: a prospective cohort study,BJSM,42(7),595-603,2008. ↩︎
  11. Guskiewicz  et al:Epidemiology of concussion in collegiate and high school football players,AJSM,28:643–50,2000.  ↩︎
  12. Emery et al:Injury rates, risk factors, and mechanisms of injury in minor hockey. AJSM,34(12),1960–9,2006. ↩︎
  13. Pickles et al:Acute general edema of the brain in children with head injuries, N Engl J Med, 242:607–11,1950. ↩︎
  14. Field et al:Does age play a role in recovery from sports-related concussion? A comparison of high school and collegiate athletes. J Pediatr,142(5):546–53,2003.  ↩︎
  15. Pellman et al:Concussion in Professional Football:epidemiological features of game injuries and review of the literature-part 3,Neurosurgery,54,81–96,2004. ↩︎
  16. Pellman et al:Concussion in Professional Football: repeat injuries—Part 4,Neurosurgery,55,860–76,2004. ↩︎
  17. Wennberg et al:Concussion incidence and time lost from play in the NHL during the past ten years,Can J Neurol Sci,35,647–51,2008. ↩︎
  18. Emery et al:Risk of injury associated with body checking among youth ice hockey players,JAMA,303(22),2265-72,2010.  ↩︎
  19. Guskiewicz et al:Epidemiology of concussion in collegiate and high school football players,AJSM,28,643–50,2000.  ↩︎
  20. Schneider et al:Preseason reports of neck pain,dizziness, and headache as risk factors for concussion in male youth ice hockey players,Clin J Sport Med,23:267–72,2013. ↩︎
  21. Hollis et al:Incidence, risk, and protective factors of mild traumatic brain injury in a cohort of Australian nonprofessional male rugby players. AJSM,37:2328–33,2009. ↩︎
  22. DIck et al:Descriptive epidemiology of collegiate men’s football injuries: National Collegiate Athletic Association Injury Surveillance System, 1988-1989 through 2003-2004,42(2),J Athl Train,221-33,2007.  ↩︎
  23. Castile et al:The epidemiology of new versus recurrent sports concussions among high school athletes, 2005-2010,BJSM,46(8),603-610,2012. ↩︎