足球运动员头部受伤的风险可以通过对足球的简单调整来降低
高达22%的足球受伤是脑震荡,这可能是由于球员在比赛中使用他们的头部来引导球。
为了降低受伤的风险,一项新的研究建议预防运动的用力程度球通过给球充气来降低压力,并在球变湿时将其替换掉。
这项由普渡大学工程师进行的研究发现,将足球充气到NCAA和国际足联等足球管理机构规定的压力范围的较低水平,可以减少约20%与潜在头部损伤有关的压力。
但研究人员说,如果球太湿,它会很快超过NCAA比赛的重量限制,仍然会产生严重的影响。
“如果球有太高的一个压力如果浸水过多,或者两者都有,它就会变成武器。埃里克·诺曼(Eric Nauman)说。他是普渡大学(Purdue)机械工程和基础医学科学专业的教授,在生物医学工程方面获得了礼节性的任命。
足球管理机构已经在比赛开始时对球的压力、大小、质量和吸水性进行了调节,但诺曼的实验室是第一个进行这项研究的,该研究评估了这些球的参数对产生潜在神经生理变化的影响的影响。
研究结果发表在该杂志上《公共科学图书馆•综合》.
该研究还评估了球的速度,发现这个变量实际上对球的击球力度贡献最大。但是球的压力和吸水率更容易控制。
“你无法控制球员踢球的力度。还有其他方法可以减少这些力量,同时仍然拥有可玩的游戏。”
过去的研究显示,一名职业足球运动员在一场比赛中头球次数约为12次,在整个赛季的比赛中头球次数约为800次。
研究人员发现,NCAA和国际足联压力范围的低端可以帮助降低球的峰值冲击力,它已经与制造商对球的指定压力一致。这些规范将提供一种简单的方法来了解压力是否足够低,以降低头部损伤的风险。
“这项研究确实阐明了球的重量和冲击力在不同条件下如何变化的问题。体育管理机构和制造商可以利用这项研究来进一步降低足球比赛中头部撞击造成的永久性脑功能或结构损伤的风险,”明尼苏达大学(University of Minnesota)法学教授弗朗西斯·沈(Francis Shen)说,他的研究重点是体育脑震荡和法律体系的交叉问题。
Nauman和Shen是通过“十大常青藤联盟创伤性脑损伤合作”认识的,这是一个多机构的研究努力,旨在更好地了解运动相关脑震荡和头部损伤的原因和影响。
在这项研究中,Nauman的实验室测试了三种大小的足球——4码、4.5码和5码——将它们踢到实验室的测力板上。尽管职业成年人玩的球只有5码,但研究人员也观察了12岁以下儿童玩的较小的4码和4.5码球,以评估球的尺寸对峰值冲击力的贡献有多大。
该研究包括在4种不同压力下对不同尺寸的球进行50次试验,压力范围从4 psi到16 psi。这一范围包括低于标准制造规格和接近足球管理机构规定极限的压力。
普渡大学的研究生尼古拉斯·莱瓦-莫拉诺每码球踢了200脚,总共踢了600脚。
为了测试吸水性,研究人员将不同尺寸的球浸入水中90分钟——这是足球管理机构规定的比赛时间。他们每15分钟给每个球称重并旋转一次。
在最初的15分钟内,一个5码的足球就已经超过了NCAA足球规则所允许的增重。
根据这项研究的发现,4.5码的足球就压力、质量和吸水性所产生的力而言,球是最安全的。而是减少压力和限制水吸收三种球的大小都不一样。
“这是一个非常简单的实验。但关于这些问题的数据还不多,这是一个很大的问题。”
下一步是在实验室之外复制这个实验,最好是与一家高中或者是大学体育会议,这将允许研究人员在赛季前后研究不同参数下的球的击中效果。
“在体育运动中,有很多组织改变规则的例子游戏更安全。这项新研究提出了一种简单的方法来进一步努力,使设备和设备更加安全玩游戏,”他说。