伞兵轻型颅脑损伤潜在危险因素的识别及干预策略
轻度创伤性脑损伤(TBI)，也称为脑震荡，由施加在头部和颈部的创伤性生物力学力引起，影响大脑，导致改变功能的病理生理过程。一旦感觉到最初的冲击，轻度TBI期间经历的大脑功能改变通常会迅速发生，并且神经功能的症状或损伤会在最初发作的几周内恢复正常。这种大脑功能的改变被认为部分是由于体内化学成分失衡和代谢危机。轻度TBI的病因学涉及施加到身体、头部或颈部的力，导致大脑快速加速，影响到脑脊液的吸收。随后的结果是大脑和内头骨之间的碰撞，造成伤害。轻度TBI期间出现的症状是大脑中发生的生理变化的结果。轻度TBI的生理效应涉及一系列复杂的代谢过程改变、化学体内平衡失衡以及大脑内外离子波动。旋转力和线性力可产生神经元的剪切和伸长效应，这可归因于意识状态的改变。撞击后大脑内会出现能量危机或代谢抑制，部分原因是离子波动，特别是钾和钠。随后的结果是线粒体功能障碍和三磷酸腺苷(ATP)产生减少。症状的快速发作通常在几周内结束；然而，如果在从之前的轻度TBI完全恢复之前出现反复损伤或认知功能增强，则可能会出现长期损伤。如前所述，轻度TBI的短期影响或症状包括意识丧失少于30秒、意识模糊、健忘、头痛、头晕、视力模糊、注意力困难、恶心和呕吐、嗜睡和行为异常。如果对轻度TBI的医疗救治不充分，或者随后对身体、头部或颈部产生影响，脑震荡后或二次影响综合征的风险就会增加。换句话说，身体、头部或颈部受到撞击时会发生轻度TBI，导致强烈的加速或减速，随后产生大脑与内头骨的碰撞。撞击位置直接影响头部和大脑所经历的线性、角度和旋转加速度。似乎有一个共识，即冲击过程中产生的力必须克服个人的具体特点，从而维持温和的TBI。这种防御或预防特征包括颈椎肌肉力量、预测即将发生的撞击的能力、脑脊液差异和体外保护设备。然而，如果强有力的加速度高于上述防御特征的阈值，并以旋转和角度矢量出现，则会导致脑干的剪切力和大脑的碰撞。颈椎肌肉组织和骨骼解剖在撞击过程中涉及到头部力量和运动的衰减，如果得到加强，可能有助于减少与轻度TBI相关的旋转力和线性力。与力衰减相关的颈椎肌肉组织包括胸锁乳突肌、头压肌、头半棘肌、头长肌、头前后直肌、腹直肌、多股肌、竖脊肌和肩胛提肌。七块椎骨通过小平面关节相互连接。每个椎骨上有四个小平面，允许颈椎以链状方式运动。发生在颈椎的运动包括头部旋转、侧屈、颈椎屈伸和主屈伸。胸锁乳突肌和斜方肌被认为是两种主要的肌肉，有助于减弱和稳定头部矢状面中的前后和前后运动。冠状面侧向屈曲的肌肉参与由胸锁乳突肌和后颈部和侧颈部的深层肌肉控制。这些肌肉已经被证明对预期的颈部肌肉激活特别重要。由于组合旋转运动，冠状面侧向屈曲被认为是头部和颈部更有害的运动。颈椎肌肉组织在预防轻度TBI中的作用非常重要，因为它在身体或头部受到强力冲击时起到预期的动态稳定器的作用。施加在颈椎肌肉组织上的偏心载荷将导致所施加的力的衰减和吸收，使得大脑与内头骨的接触最小化到没有接触因此，加强颈椎、肩关节和上背部肌肉组织可能有助于预防轻度TBI的发生。自21世纪初以来，。撞击时施加到头部和颈部的力的吸收和衰减对于防止大脑影响内头骨是至关重要的。此外，对于意识到即将发生碰撞的人来说，撞击时发生的颈部动态肌肉反应往往更强。换句话说，对冲击的意识可以增加可能被吸收和减弱的力量。头部和颈部是两个独立的部分，但是它们协同作用来执行头部的运动，如前所述。因此，当颈部僵硬准备撞击时，头部减速更快，当颈部强度和周长更大时，头部减速可能会增加。因此，当试图确定维持轻度TBI所需的阈值或最小力量时，头部加速度是一个重要因素。研究者用冲击感测系统在橄榄球运动员体内测量发现大多数轻度TBI都是由头部受到大约90克至150克（grams ）力的冲击造成的，在2006年，Pellman和Viano确定了产生轻度TBI损伤的线性加速力阈值为平均98克冲击力；在2010年，Broglio等人确定了产生轻度TBI所需的70克至75克冲击力的最低阈值范围，2014年报道的最低轻度TBI仅发生在头部受到31.8克的冲击力。测得的头部撞击力较低，表明力的撞击阈值可能较低，产生这种力所需的加速度也较低（也可以说目前对低量级冲击造成的脑损伤，美军还没研究透）。每年，创伤性脑损伤(TBI)导致大量死亡和永久性残疾。美国疾病控制和预防中心(CDC)估计，2014年，美国因TBI而急诊、住院或死亡的人数为288万。每年发生的大约75%的TBI是脑震荡或其他形式的轻度TBI。2000年，TBI的直接医疗成本和间接成本，如生产力损失，在美国总计约600亿美元。从2000年至今，美武装部队健康监督处记录了413，858例创伤性脑损伤。在这些创伤性脑损伤中，82.8%被归类为轻度。已经发布的民事和军事报告估计了与TBI有关的费用，显示了这些伤害及其后果的重大经济影响。2008年，兰德公司对“持久自由行动”导致的TBI成本进行了估计，结果显示，在受伤后的第一年，轻度TBI的成本估计为每例27，260美元至32，760美元，中度至重度受伤的成本高达408，520美元。伞兵每年要进行数百次跳伞。伞兵穿着全套装备进行训练，通常携带的重量在100磅到300磅之间或以上，根据湿度和气温的不同，伞兵以大约15英里/小时到20英里/小时的速度下降。着陆和对地面的冲击会产生过大的身体作用力，从而导致受伤。此外，在所有国防部现役士兵中，跳伞受伤是住院治疗的第六大主要原因。2014年，Knapik等人发现，T-10D和T-11降落伞系统这两种最常见的降落伞单元造成的伤害最多。他们收集了北卡罗来纳州布拉格堡2010年至2013年跳伞受伤者的数据，在131，747次跳伞训练操作中，1，101次受伤，轻度TBI是第二大最普遍的受伤(第一位肯定是下肢损伤)。相关研究发现对于没有意识到并且没有机会为撞击做好准备的人来说，对撞击力的头部运动反应更具创伤性（）。而如果颈部和肩部肌肉组织在发生冲击前预先施力对抗，则可以有效降低TBI发生，。在2014年，Collins等人确定运动员颈部力量每增加1磅，脑震荡减少5%。