Многочисленные исследования, проведенные в последние десятилетия, и обсуждения их итогов на страницах ведущих журналов и на международных форумах позволяют утверждать, что накоплен значительный объем информации о проблемах, связанных со спортассоциированными сотрясениями головного мозга (ССГМ). В целой серии систематических обзоров и метаанализов показана специфика данной травмы в зависимости от вида спорта, тренировочного периода, гендерных различий. Разработаны и предложены для практики различные методы диагностики, протоколы и юридические документы [1, 2]. Казалось бы, современные научные знания и высокий уровень медико-биологических технологий должны были позволить уже решить проблему ССГМ. Однако практические реалии свидетельствуют о сохраняющихся сложных и нерешенных ее аспектах. Как это ни парадоксально, но сегодня у специалистов нет ни однозначных дефиниций, ни четких объективных критериев диагностики, ни вариантов тактики ведения ССГМ, в том числе учитывающих возрастные особенности юных спортсменов.

Минимальная симптоматика, отсутствие специфичных жалоб, относительно короткий период клинического выздоровления без применения каких-либо лекарственных препаратов формируют достаточно распространенное, но ошибочное мнение о незначительном влиянии сотрясений головного мозга на здоровье детей и подростков, занимающихся спортом. Современные научные данные убедительно доказывают, что даже однократное ССГМ может оказывать негативное влияние на успеваемость юниоров, тогда как при повторных травмах резко увеличивается риск снижения не только школьной успеваемости, но и профессиональной успешности [3]. Именно для детского возраста характерен высокий риск развития неблагоприятных отдаленных последствий, особенно при повторных ССГМ, произошедших на этапе восстановления после травмы [4; 5]. Уже только эти обстоятельства свидетельствуют об актуальности проблемы ССГМ у юных спортсменов, вызывающей у практикующих врачей по спортивной медицине многочисленные вопросы.

Один из первых таких вопросов — частота CСГМ. Традиционно цитируемые в специальной литературе статистические данные относятся, в силу масштабности сведений, к американским юным спортсменам, среди которых  число случаев CСГМ достигает от 1,1 до 1,9 млн [6]. По другим данным, в США ежегодно число сотрясений достигает 1,6–3,8 млн, являясь после дорожно-транспортных происшествий второй по распространенности причиной травм головы [7]. При этом учитывают всех спортсменов, учащихся в школах и колледжах, а также принимают во внимание и так называемые рекреационные травмы, полученные не во время тренировок и соревнований. Наряду с этим материалы недавно опубликованных эпидемиологических отчетов свидетельствуют о значительном росте количества CСГМ, в частности, если в 2006 г. было зарегистрировано 569,4 ССГМ на 100 000 травм, то в 2012 г. — 807,9 на 100 000 травм [8]. Одной из вероятных, но не единственной причиной может быть повышенное в последние годы внимание к данному виду травм как у врачей, так и у тренеров, и у родителей, занимающихся спортом детей [9]. Существенное значение в увеличении роста регистрации числа ССГМ могут иметь юридические и даже социальноэкономические факторы, роль которых обсуждалась в работах [10; 11]. 

Хотя хорошо известно, что около 70% травм приходится на возраст до 19 лет [12], тем не менее до недавнего времени CСГМ у детей, занимающихся спортом, считались несущественной проблемой. Приводились научные доводы, что подобные травмы хорошо компенсируются физиологическими и адаптивными ресурсами с редкими и/или незначительными долгосрочными негативными последствиями для организма [13]. Основанием для подобных выводов были итоги целого ряда клинических исследований, в которых лишь у небольшой доли детей были описаны явные клинические симптомы или проявления нейропсихологического дисбаланса [14].

Сегодня, благодаря реализации современных диагностических подходов, экспериментальных, клиникофункциональных и нейрофизиологических исследований головного мозга, становится все более очевидным, что используемые традиционные клинические оценки недостаточны для выявления и дифференциации тонких и гетерогенных патологических состояний, обусловленных ССГМ, особенно в детском возрасте. Накапливаются научные данные о том, что спортассоциированные сотрясения головного мозга могут привести к значительным изменениям в организме детей и подростков, которые сохраняются длительно, даже после наступления периода клинического выздоровления. Оценивая ССГМ, большинство клиницистов ориентируются на итоги коммерческих тестов, например, ImPACT и SCAT, хотя и адаптированных для детского возраста. Отмечая несомненные преимущества этих тестов над базовыми отчетами при оценке симптомов, результаты специальных исследований все же свидетельствуют об их недостаточной надежности и чувствительности не только для выявления ССГМ, но и для прогнозирования нарушений, формирующихся у детей и подростков в период после завершения острой фазы травмы [1; 15; 16].

Многие исследователи убедительно показали, что большая часть ССГМ у атлетов в любых возрастных группах даже не регистрируется. Среди значимых причин приводятся следующие: недостаточное внимание тренерского персонала к выявлению ССГМ, отсутствие соответствующей информации у самих спортсменов, сознательное искажение/занижение сведений спортсменами о своем здоровье из-за боязни быть отстраненными от спортивной деятельности и др. Например, от 40 до 76% юных атлетов пытаются скрыть свою травму [17], а по другим данным, до 80% юных регбистов или не сообщили о самом факте травмы, или вернулись к полноценным спортивным занятиям раньше завершения периода восстановления [18].

Частота возникновения ССГМ зависит от вида спорта. Наиболее травмоопасным является американский футбол. К видам спорта с высоким риском ССГМ относятся также лакросс, хоккей с шайбой, единоборства, сноуборд и некоторые другие, в первую очередь, контактные виды спорта [5].

Обсуждая вопросы патофизиологии сотрясения головного мозга, отметим, что данное состояние характеризуется временным нарушением функции нейронов, аксонов и сосудистой сети головного мозга, обусловленным ликвородинамическим ударом и ротационным механизмом, вызывая изменения нейротрансмиссии и нейрометаболизма. Могут наблюдаться и петехиальные кровоизлияния в окружности Сильвиева водопровода [19]. Проведенные в последние годы в разных странах исследования позволили прийти к детальному пониманию основных биокинетических механизмов, индуцирующих ССГМ. В первую очередь, к ним необходимо отнести силы «ускорения и замедления», при травмирующем воздействии, как правило, резко сменяющие друг друга, и вращение головы [20]. Считается, что ССГМ обычно возникают в результате непосредственного воздействия/удара в область головы. Целесообразно учитывать, что ССГМ также могут быть вызваны и ударом в другие участки тела с последующей иррадиацией [1]. Важным и возможно принципиальным условием являются слабые мышцы шеи, что характерно для женского пола, но особенно для детского возраста. По мнению ряда авторов, именно это обстоятельство значительно увеличивает риск ССГМ у детей, так как не гасится воздействующая на голову сила [21].

Именно резкие ускорительно-замедлительные движения головы у детей до 5-летнего возраста достаточно хорошо известны врачам-педиатрам как травматические факторы, нередко драматичного по своим последствиям, синдрома «встряхнутого ребенка» (в англоязычной литературе — syndrome «Shaken Baby»). Был введен специальный термин «whiplash shaken infant syndrome» — WSIS (синдром резкой встряски младенца), при диагностически важном сочетании симптомов, включающем кровоизлияние в сетчатку, субдуральное и/или субарахноидальное кровоизлияния и при незначительном повреждении черепа или даже без него [22].

Принципиально важно, что, в отличие от детей более старшего возраста, мозг детей раннего возраста характеризуется целым рядом физиологических особенностей, предопределяющих последующую драматическую клиническую картину. Сочетание большого размера головы и слабых мышц шеи делает ребенка особенно уязвимым к воздействию ускорительнозамедлительных факторов при подобной травме. Имеют значение недостаточная миелинизация и высокая гидрофильность тканей мозга, характерные для этого возрастного периода. Оба эти условия существенно увеличивают риск возникновения такой травмы под воздействием ускорительно-замедлительных сил и ротационных движений головы [23].

Нарушение миелиновой оболочки обусловливает не только ухудшение  проведения нервных импульсов, но и предопределяет большую уязвимость головного мозга при повторных воздействиях, что неоднократно доказано при гипоксически-ишемических повреждениях нервной ткани, в том числе при инсультах у взрослых. Это иллюстрируется данными целого ряда работ, в которых показано, что наличие в анамнезе спортсмена сотрясения головного мозга увеличивает риск повторного сотрясения в 2–5,8 раз [24; 25]. На значимость повторных ССГМ в генезе отдаленных негативных последствий и на характер выздоровления обращает внимание и экспертная группа [5].

Сотрясение головного мозга, представляя собой весьма гетерогенную группу патологических состояний, трактуется экспертами как минимальная черепно-мозговая травма. Происходящие при этом патофизиологические процессы и клинические проявления свидетельствуют о том, что каждое ССГМ  уникально и характеризуется широкой палитрой симптомов и спектром их тяжести. Именно многоликая палитра проявлений, во многом совпадающая с другими заболеваниями, предопределяет сложности для диагностики этого состояния. Существенным является и тот факт, что применяемые на практике объективные методы нейровизуализации (МРТ и КТ) не фиксируют какие-либо патологические изменения в головном мозге при его сотрясении. Тем не менее эти методы необходимы для проведения дифференциальной диагностики и исключения иных нозологических форм со сходной клинической симптоматикой.

В последние десятилетия были предприняты неоднократные попытки детализировать и классифицировать симптомы ССГМ у спортсменов в разных видах спорта и разных возрастных группах. Все встречающиеся симптомы ССГМ можно отнести к нескольким группам: соматические, поведенческие и когнитивные.

К соматическим симптомам относятся: головная боль, головокружение, тошнота, рвота, нечеткость зрения, мелькание мушек перед глазами, нарушение равновесия, повышенная чувствительность к свету или шуму, звон в ушах.

К поведенческим и эмоциональным симптомам: нарушения сна, сонливость, общая слабость, повышенная утомляемость, раздражительность, тревожность, депрессия.

К когнитивным симптомам: трудности концентрации внимания и запоминания, ощущение «замедленности движений» и др. [26].

В систематическом обзоре экспертов были проанализированы описанные в многочисленных публикациях признаки, характерные для ССГМ [2]. В итоге авторы работы отметили следующие наиболее типичные и постоянные для спортсменов признаки этого состояния:

• наблюдаемая и задокументированная дезориентация/замешательство сразу после события;
• нарушение равновесия в течение суток после травмы;
• замедление времени реакции в течение двух суток после травмы; и/или
• нарушение вербального обучения и памяти в течение двух суток после травмы.

Технологические достижения в нейровизуализации обеспечили доступность к объективной оценке состояния головного мозга при травме, и, согласно современным трактовкам, к сотрясениям головного мозга должны относиться только те состояния, обусловленные биомеханическим воздействием, которые не сопровождаются структурными изменениями мозга. Однако в литературе опубликованы итоги исследований такими методами, как диффузионно-тензорная визуализация, свидетельствующие, что даже при минимальной ЧМТ и предполагаемом ССГМ выявляется микроструктурная патология (например, незначительные изменения целостности длинных трактов белого вещества, диапедезные кровоизлияния). Предполагается, что указанные микротрансформации могут быть признаком минимальной ЧМТ, при этом клиническое значение диагностируемых изменений пока остается неясным.

Тем не менее изучение функциональных связей мозга позволили предположить негативное влияние ССГМ и субконтузионных воздействий на коммуникацию нейронных сетей у юных спортсменов. При использовании метода диффузионно-тензорной визуализации [27] у спортсменов-подростков через шесть месяцев после перенесенного ССГМ обнаружено значительное увеличение фракционной анизотропии всего мозга, что свидетельствует об изменении миелинизации и плотности волокон [28]. В то же время несмотря на наличие у детей острых изменений целостности белого вещества (по уровню фракционной анизотропии) после травмы, через шесть месяцев их значения вернулись к нормальному диапазону [29]. Столь противоречивые данные, безусловно, затрудняют интерпретацию результатов и клиническую трактовку подобных изменений и диктуют необходимость проведения специальных научных изысканий.

Определенный интерес представляют результаты исследований нейрометаболизма при СCГМ. Описываются, правда, у взрослых спортсменов, увеличение количества глутамата [30], холина [31], креатина [32] и снижение уровня N-ацетиласпартата [32]. Указанные вещества выполняют важную роль в метаболизме мозга, а вариации в их экспрессии после ССГМ коррелируют с нейропсихологическими особенностями [33] и результатами при выполнении спортсменами экспериментальных задач [31]. Отметим, что только в нескольких работах изучались процессы нейрометаболизма у детей с СCГМ, и, в частности, было показано изменение метаболических соотношений по мере развития детей [34]. При использовании позитронно-эмиссионной томографии ученые подтвердили значительные функциональные сдвиги в метаболизме мозга у детей после ССГМ. Обнаружено, например, что первоначальное увеличение потребления глюкозы сменяется значительным снижением ее уровня [35].

В последнее время большой интерес к нейрометаболизму вызывают возможности применения биомаркеров для диагностики повреждений головного мозга. Убедительные научные данные и реализованные на практике диагностикумы показаны, например, при инсультах мозга. Получены и перспективные научные сведения о роли нейромаркеров при ЧМТ. В частности, установлено, что передача импульсов между нейронами осуществляется путем изменения трансмембранного электрического потенциала с участием ионных каналов и глутаматных рецепторов. Последние участвуют в большинстве возбуждающих импульсов головного мозга и играют ключевую роль в обеспечении пластичности нейронов, процессах адаптации, обучения и формировании памяти [36].

В острой фазе ЧМТ или при повреждении аксонов происходит массивный выброс глутамата в синаптическую щель, который активирует возбуждающие АМРАрецепторы. N-концевой домен АМРА-рецепторов быстро отщепляется внеклеточными протеазами и попадает в системный кровоток через нарушенный гематоэнцефалический барьер. Продукт деградации АМРАрецепторов может выявляться в крови в виде АМРАпептида. Изучение возможности определения  уровня АМРА-пептида в крови в комплексной диагностике ССГМ, наряду с нейрокогнитивным тестированием и нейровизуализацией, было проведено в США в рамках исследования с участием 84 спортсменов, представляющих американский футбол. Было показано, что у спортсменов с сотрясениями снижались значения параметров визуальной памяти и индекса когнитивной эффективности при повышенных уровнях АМРА-пептида. В течение 1,5-летнего наблюдения за обследованными спортсменами выявлено, что из 33 только у 18 человек показатели АМРА-пептида снизились до значений, близких к нормальным, и это позволило им вернуться к полноценной спортивной деятельности [37].

В качестве возможных биомаркеров для детекции и оценки сотрясений головного мозга, кроме ассоциированных с глутаматом, предлагаются различные соединения: S100, глиальный фибриллярный кислый белок, нейротрофический фактор, креатинкиназы и некоторые другие. Однако целесообразность их применения при ССГМ, в том числе у юниоров, не подтверждена. По-прежнему актуальны работы по поиску объективных критериев как для диагностики сотрясений, так и мониторинга состояния спортсменов в период реабилитации после травмы и возвращения к активной спортивной деятельности.

Изучение нарушений цереброваскулярной реактивности дает возможность рассматривать этот феномен как один из патофизиологических механизмов при ССГМ у спортсменов. Установлено, что у молодых спортсменов с сотрясением головного мозга (возраст 16–22 года) происходит более медленное по сравнению со здоровыми людьми восстановление после состояний гипо- и гипервентиляции [38]. Наряду с этим при ССГМ диагностированы хронические изменения цереброваскулярной функции. Отмечено значительное снижение общего церебрального кровотока у детей в возрасте 11–15 лет более чем через месяц после полученной травмы [39]. У всех обследованных юниоров через две недели после травмы исчезали поведенческие симптомы, однако у 64% из них сохранялось изменение церебрального кровотока. Через 30 дней после травмы нейропсихологические тесты у всех детей соответствовали норме, хотя у 36% все еще регистрировалась цереброваскулярная дисфункция. Получены данные, свидетельствующие о длительном, до 12 месяцев, сохранении выраженной церебральной дисфункции при отсутствии клинических симптомов сотрясения и при нормальных результатах тестирования [40]. Эти данные наглядно иллюстрируют формирование у получившего ССГМ юниора длительного «физиологически уязвимого периода», в течение которого повторное воздействие, вероятно, и не только биомеханическое, может привести к повышенному риску развития неблагоприятных отдаленных последствий [1].

Весьма перспективными представляются исследования нейроэлектрической функции мозга. Для выявления и характеристики нейрофизиологических изменений, обусловленных ССГМ, наибольшую чувствительность и специфичность демонстрирует метод «событийносвязанных вызванных потенциалов» (event-related potentials). Было показано, что у детей с сотрясением мозга наблюдаются изменения в показателях распределения ресурсов внимания, мониторинга действий и осведомленности об ошибках [41]. Даже один эпизод сотрясения мозга может привести к глубоким изменениям нейроэлектрической функции в процессе развития, обусловливая синдром дефицита внимания у детей, особенно при возникновении сложных когнитивных условий [42].

Вышеизложенные факты позволяют сформулировать следующее положение: ССГМ у детей может значительно влиять на их нейрофизиологические характеристики, что регистрируется различными современными диагностическими методами, однако нейроанатомические последствия травмы у них остаются не изученными. Несмотря на морфофункциональные особенности, у детей, как и у взрослых спортсменов, при ССГМ формируется определенная патофизиологическая картина, которая у значительной части обследованных проявляется в виде стойких изменений функциональных связей, церебрального кровотока и нейроэлектрической функции мозга.

Одним из значимых для исхода ССГМ факторов является возраст спортсмена. В серии исследований разных авторов показано, что дети восстанавливаются после травмы медленнее, чем взрослые [43; 44]. В лонгитюдных клинических исследованиях, свидетельствующих о достаточно оптимистичных исходах ССГМ, тем не менее установлено, что при травме у детей в возрасте до 10 лет значительно выше вероятность развития отдаленных осложненных последствий ССГМ [14; 45]. Авторы достаточно объемных клинических исследований пришли к выводу о необходимости выделения детей предпубертатного периода (до 10 лет) как отдельную возрастную группу с высоким риском стойких нейропсихологических и даже нейропсихиатрических нарушений. Однако и на протяжении всего пубертатного периода спортсмены должны быть под длительным и особым наблюдением, так как их темпы восстановления после ССГМ ниже, чем у взрослых [46; 47].

В определенной мере такая повышенная уязвимость юных атлетов обусловлена особенностями процессов миелинизации и формирования функциональных связей при все еще продолжающемся созревании и развитии фронтальных областей мозга [48; 49]. Хотя не все исследователи разделяют подобную точку зрения. В частности, группа из 11 экспертов под руководством F. P. Rivara, проанализировав огромный массив публикаций за период с 1980 по 2018 г., пришла к заключению об отсутствии убедительных доказательств большей подверженности юных спортсменов к возникновению ССГМ по сравнению со взрослыми [5]. В то же время авторы данного экспертного соглашения единодушны в том, что качество исследований за прошедший период времени существенно, если не принципиально, изменилось, обусловливая  значительные трудности в сопоставлении и интерпретации итогов научных работ разных лет.

Гендерные особенности и их влияние на исход ССГМ традиционно остаются предметом многочисленных научных изысканий и дискуссий. Преобладание случаев ССГМ у девушек-спортсменок отмечено в целом ряде работ [50; 51], а также и в заключении экспертной группы [5]. Опубликованные данные, как правило, указывают не только на большую частоту и выраженность симптомов ССГМ, но и на более неблагоприятные исходы у спортсменок до 18 лет по сравнению с юношами [52; 53]. Одним из объяснений может быть, как отмечалось нами ранее, хорошо установленный физиологами факт слабой мускулатуры шеи у девушек, что, несомненно, делает их наиболее уязвимыми при биомеханических воздействиях [54]. Но при этом стоит учитывать и более внимательное отношение к себе у девушек и оперативное информирование медицинского и тренерского штата при появлении соответствующей симптоматики [55]. Справедливости ради отметим, что слабость мускулатуры шеи типично для детского возраста, поэтому некоторые специалисты видят необходимость для профилактики травматизма в занятиях и тренировках, специально разработанных для укрепления мышечного каркаса шеи. Однако в доступной нам литературе мы не обнаружили специальных исследований по сравнению с учетом возраста частоты возникновения и тяжести последствий ССГМ у спортсменов и не занимающихся спортом.

Заключение

Таким образом, сотрясения головного мозга, ассоциированные с занятиями спортом, у детей и подростков представляют актуальную проблему, как для науки, так и для практики спортивной медицины. Новейшие исследования свидетельствуют о значимых трансформациях, возникающих в организме юных спортсменов в результате ССГМ, что требует совершенствования диагностических подходов и лечебно-профилактических мероприятий. Актуальными и нерешенными в настоящее время вопросами, на наш взгляд, являются:

• разработка методов диагностики ССГМ и оценки динамики функционального состояния головного мозга, учитывающие возрастные особенности юных спортсменов, на основе современных диагностических технологий нейровизуализации, таких как функциональная магнитно-резонансная томография и магнитнорезонансная спектроскопия, диффузионно-тензорная визуализация, функциональная магнитоэнцефалография, транскраниальная магнитная стимуляция и др.;
• поиск и разработка специальных подходов к медикаментозной и метаболической коррекции типичных для ССГМ у юных спортсменов отсроченных осложнений, в том числе нарушенных нейрофункциональных связей, нейрометаболических и циркуляторных изменений, а также различных когнитивных и сенсорных отклонений;
• разработка программ и протоколов реабилитации и восстановления юных спортсменов после ССГМ, в том числе обоснование и медицинский контроль индивидуальных режимов их возвращения к активной спортивной деятельности;
• подготовка информационно-методических материалов для тренерского штата по особенностям работы с юными спортсменами при возникновении ССГМ и профилактическим мероприятиям, направленным на предупреждение травматизма.