运动相关脑震荡（SRC）是一种轻度创伤性脑损伤（mTBI），由头部、颈部或面部的直接打击引起，导致功能性神经功能障碍，但极少有结构性变化。美国每年估计发生160万至380万例脑震荡，其中高冲击性运动的发生率最高，最常见于男子和女子冰球、男子美式橄榄球和女子足球。然而，大学和高中运动员中高达35%至62%的脑震荡未被报告，这表明所有运动中的实际发生率可能更高。教练、运动员、家长和医疗保健提供者早期识别脑震荡体征和症状并进行教育，将提高早期干预和最佳治疗的可能性，指导安全的重返赛场决策，并降低长期并发症的风险。
运动相关脑震荡的病理生理学
SRC的病理生理学是多因素的，通过一系列神经化学和生物力学事件发生。头部、颈部或面部的直接打击向大脑传递生物力学力，最常见的是加速性、减速性或旋转性。这些力导致弥漫性轴索损伤（DAI），其中中枢神经系统内的剧烈运动拉伸和剪切轴突，破坏神经元完整性和通讯。
轴突肿胀导致传导速度改变，轴突微管损伤可导致轴突断开。这种轴突损伤触发谷氨酸的过度释放，谷氨酸与突触后膜上的N-甲基-D-天冬氨酸受体（NMDAR）结合。NMDAR的激活引起去极化和钙离子内流。持续性或过度的谷氨酸释放可能导致NMDAR过度激活，促进钙超载、线粒体失调，最终导致神经元细胞死亡。由此产生的钙失调和轴突损伤损害神经元传递，导致SRC的功能特征。如果没有适当治疗，轴突损伤可能随时间扩散到其他神经元组织。虽然这种扩散的确切原因尚不清楚，但可能部分由继发性损伤级联反应的作用解释。
细胞膜在创伤性脑损伤期间承受的冲击力加上DAI的影响可以启动继发性离子级联反应，其特征是脑血流失调、代谢和细胞稳态改变、离子失调、线粒体功能障碍、神经元萎缩、细胞死亡和神经炎症。
临床表现
mTBI的临床体征包括精神状态改变、遗忘（少于1天）或意识丧失（少于30分钟）。精神状态改变或遗忘可能因人而异。遗忘可能是发作性的，而精神状态的改变可能由训练员、教练或其他运动员而非患者本人注意到。
SRC常见的其他神经功能缺损和症状可分为四个不同组：前庭认知症状、认知疲劳症状、情感症状和偏头痛样症状。其他症状如意识丧失也可能发生。认知障碍在不同患者中表现可能不同，但通常表现为处理速度减慢以及执行功能、记忆力和注意力的改变。患者通常经历不止一种症状，通过分类这些症状，提供者可以针对每位患者的缺陷进行个体化治疗。
由于多种症状可能导致SRC，全面评估（包括神经、前庭和认知评估）对于准确诊断脑震荡至关重要。在Streicher等人的一项研究中，约42%的SRC患者抱怨“颈部问题”，包括疼痛、触痛或活动范围异常。其他常见表现包括平衡问题和前庭-眼动症状。平衡测试，包括串联站立、10秒单腿站立和Romberg测试，在研究均显示显著异常。10秒单腿站立和串联测试均在睁眼和闭眼下进行，两者在测试对象中均显示显著异常。事实上，Streicher等人研究中46%的测试对象表现出异常的前庭-眼反射，43%表现出视觉运动敏感性，28%表现出汇聚测试异常。这些针对性检查有助于确定SRC后缺陷的严重程度或范围。
最后，精神状态检查异常在SRC中也很常见。在Streicher等人的研究中，33%的患者在SRC后初次检查中表现出异常的5项回忆。
诊断
SRC的诊断取决于临床评估、症状学、实验室发现和影像学。美国康复医学大会（ACRM）于2023年发表的轻度创伤性脑损伤/脑震荡诊断标准如图3所示。尽管诊断SRC时必须考虑许多因素，但ACRM诊断标准简化了信息，允许更快速地过渡到治疗阶段。
临床评估工具如运动脑震荡评估工具6（SCAT6）可用于对患者进行重点评估并辅助诊断SRC。研究表明，SCAT6在受伤后72小时内使用最有效，但可以在急性损伤后长达7天内使用。运动脑震荡诊室评估工具6（SCOAT6）旨在为亚急性期（受伤后72小时以上）的脑震荡表现提供标准化评估。该测试的设计也监测实施治疗的成功与否，这在亚急性期很重要。
全面评估（包括神经、前庭和认知评估）对于准确诊断脑震荡至关重要。
SCAT6同时使用场上场下评估。场上部分包括明显的可观察体征、颈椎评估、协调和眼动评估、格拉斯哥昏迷量表评估以及记忆评估Maddocks问题。场下部分评估症状、认知领域和平衡。SRC严重且可能致命后果的危险信号列于SCAT6（表1），需要紧急医疗关注。该工具协助提供者诊断SRC患者并制定个体化治疗计划。
表1. 运动相关脑震荡的危险信号
- 颈痛或压痛
- 癫痫发作或抽搐
- 复视
- 意识丧失
- 超过1条手臂或腿部无力或刺痛/烧灼感
- 意识状态恶化
- 呕吐
- 严重或加重的头痛
- 越来越不安、激动或具有攻击性
- 格拉斯哥昏迷评分<15
- 颅骨明显变形
改编自Echemendia RJ等人。
虽然不常用，但炎症生物标志物可能在未来SRC诊断中发挥作用。炎症标志物如C反应蛋白（CRP）、白细胞介素-10（IL-10）和IL-6可能在mTBI后6小时升高。此外，转位蛋白（TSPO）在神经元损伤后小胶质细胞中升高。TSPO检测结合质子发射断层扫描（PET）已用于辅助诊断神经退行性疾病，如癫痫、帕金森病、创伤性脑损伤和轻度创伤性脑损伤。
另有三种脑损伤生物标志物在SRC中得到研究：C末端水解酶-L1（UCH-L1）、S100钙结合蛋白β（S100B）和胶质纤维酸性蛋白（GFAP）。UCH-L1指示神经元损伤，S100B指示星形胶质细胞损伤，两者在急性损伤后6小时达到峰值。GFAP在SRC运动员中未见变化；然而，需要进一步研究。损伤后监测生物标志物可能有助于指示神经元组织的恢复和愈合。此外，持续升高的水平可能表明需要进一步评估。对这些生物标志物的持续研究可能指导SRC的进一步诊断标准或治疗策略。
神经影像学可以帮助评估SRC患者的结构损伤程度，但并非诊断SRC所必需。由于大多数脑震荡损伤发生在神经元水平，传统影像学通常显示正常。在严重头部损伤中，计算机断层扫描（CT）可能最初用于排除出血。在较轻的病例中，MRI是首选模态，扩散张量成像（DTI）和磁敏感加权成像（SWI）等技术对结构变化更敏感。DTI显示的平均扩散率在TBI的急性期和亚急性期可能升高，这可能指示可能不显示SRC症状的运动员的预后。最后，正电子发射断层扫描（PET）、单光子发射计算机断层扫描（SPECT）、功能成像和磁共振波谱可以显示与SRC相关的功能断开和炎症。
治疗
SRC的治疗基于个体化，包括重返学习方案、重返赛场方案以及根据症状的任何其他专业治疗。运动员应在受伤后或怀疑可能脑震荡时立即脱离运动。受伤后24-48小时内，在开始任何其他管理方案之前，先开始认知休息。如果休息后患者仍无症状，他们可以开始其他治疗和管理方案。
重返学习方案在医疗团队中尽早讨论，以在进入教室前制定未来的住宿安排和周密计划。某些方案已开发出来，指导临床医生在初始休息期后尽可能安全地将患者送回学校。这些方案通常包含不同阶段，患者将在其中逐步引入更严格的认知活动，前提是能耐受早期阶段且无新症状或症状加重。如果患者在进展的任何阶段出现症状，必须退回到前一个阶段，直到症状完全消失，然后才能再次尝试进展。由于这些方案取决于患者症状，治疗计划高度个体化，返回教室的时间因患者而异。因此，为了使这些方案有效，患者必须定期与医疗提供者（如医生或运动训练员）联系，以评估进展并讨论症状的任何变化。
脑震荡后大学重返学习方案概述了4个阶段，附有活动建议和相关认知目标。虽然时间表是个体化的，但无法在2-4周内进展的患者应转诊给专家进行进一步评估和管理。在24-48小时休息后，第一阶段从轻度认知任务开始，如简短社交互动、烹饪、打电话以及与必要工作人员讨论学业计划，以重新引入轻度日常活动。如果耐受且没有新增或加重症状，第二阶段增加兼职学习（带休息）、减少课程作业、限制屏幕使用和灵活截止日期，同时继续密切随访。第三阶段进展为无症状的全日制课堂参与，根据需要采用休息或延长考试时间等住宿安排。最后，第四阶段包括参加一整周的课程并逐步减少住宿安排，由学业和医疗人员协调，以确保安全返回完全认知活动。此类方案强调症状减少和改善是SRC后脑恢复的证据。
重返赛场协议也有多个阶段，从轻度活动开始，逐步过渡到完全恢复运动。为了运动员能够在协议中进展，他们必须证明能够耐受当前阶段且无任何症状变化或加重。临床医生建议让运动员在每个阶段至少停留24小时，并在进展到下一阶段前重新评估其症状。第一阶段（24-48小时认知休息后）包括任何不诱发症状的日常活动。一旦耐受，患者可以进展到以下阶段：
- 阶段2：轻度有氧运动，如步行或骑自行车
- 阶段3：运动专项运动
- 阶段4：非接触性训练
- 阶段5：全接触性练习
- 阶段6：重返运动
最后，针对SRC特定损伤的治疗和康复可能带来更好的预后。在前庭-眼动障碍患者中，以平衡、前庭-眼动功能、习惯化练习和注视稳定性为中心的个体化康复使得73%的运动员在受伤后8周内重返运动，而未接受专业前庭康复的运动员仅为7%。认知训练也可作为特定的康复技术来改善认知损伤并促进愈合，通过建立神经元和增加大脑可塑性。通过测试记忆力、处理速度、视觉空间技能和反应能力的游戏或活动，这种训练可以高度针对患者希望恢复的运动或活动。巴罗神经学研究所提供了各种训练应用程序和游戏的示例及其链接，以帮助解决各种缺陷（表2）。通过使用特定的康复技术，可以实现症状减少和预后改善。
表2. 运动相关脑震荡康复的游戏/应用程序示例
认知技能 | 简单 | 中等 | 困难
运动、平衡、协调 | Pocket Yoga, Clock Yourself | - | -
精细运动 | Brain Spark, Flow Free | Fruit Ninja, Free Flow Hexes | Magic Piano, Train the Brain- Coordination
视觉、视觉感知 | Word Bubbles, Work Search Pro | Block! Triangle Puzzle, KAMI 2 | BlockPuz, Tetris
语言 | Pictoword, Word Crush | WordBrain, Wordscapes | 4 Pics 1 Word, Just Jumble
记忆 | Memory, Memorize Concentration | Memory Flash, Brain Sharp | N-Back Training, Brain Game
计划、问题解决 | Tic Tac Toe, Woodoku | Cut the Rope, Color Code Breaker | Unblock Me, Chess
注意力 | Amazing Table, Zen Match | Bejeweled Classic, Train Your Brain- Attention | Differences
来自巴罗神经学研究所。
并发症
SRC的并发症主要包括持续性神经症状、恢复时间延长，以及罕见情况下发生第二冲击综合征。由于SRC可能影响平衡和步态，患有SRC的运动员在头部受伤后90天内发生下肢损伤的可能性是无SRC运动员的4.69倍。恢复期间定期评估步态和平衡对于确保恢复基线功能水平至关重要。在一次或多次脑震荡事件后，认知缺陷也可能持续存在，尤其是在大学运动员中，这强调了重返学习方案的重要性。
患有SRC的运动员患焦虑和抑郁等心理健康障碍的风险增加；因此，对这些障碍进行筛查和早期管理至关重要。此外，重复性头部创伤可导致慢性创伤性脑病（CTE），这是一种进行性神经退行性疾病，与更高的抑郁和自杀意念发生率相关。对经历多年重复性头部创伤且症状符合CTE的患者的死后评估显示大脑结构性变化和显著的病理标志物水平。因此，必须密切跟踪认知和心理症状，以降低严重长期并发症的风险。
此外，一些患者在SRC后出现持续性脑震荡后症状（PPCS），定义为急性期症状（如头痛、头晕或畏光）在初次受伤后持续4周或更长时间。如前所述，监测和康复技术可用于减轻症状严重程度并恢复功能。
最后，第二冲击综合征是一种罕见但严重的SRC并发症。当个体在完全从初次损伤中恢复之前遭受第二次头部损伤时发生。根据损伤情况，这种过早重返赛场可能导致危及生命的结果，包括颅内压增高、脑疝和死亡。确保严格遵守重返赛场协议并持续监测脑震荡症状对于预防这种可能致命的情况至关重要。
运动相关脑震荡的预防
预防对于避免SRC长期甚至致命的并发症至关重要。当前SRC的预防策略很多，并且正在研究新策略。这些策略包括规则修改、更安全的训练策略以及适当使用护具。限制运动中的接触量可以通过减少头部创伤的机会来降低脑震荡风险。例如，在美式橄榄球中将接触性训练限制在指定练习中，与练习中SRC减少64%相关。
实施训练方案也可能降低SRC发生率。英式橄榄球联盟实施了一种神经肌肉热身方案，将轻度有氧运动与平衡、力量和敏捷性练习相结合，结果所有年龄组的SRC发生率均降低。
此外，护具是另一个正在进行的研究领域。在冰球中，强制使用护齿器与SRC发生率降低28%相关。尽管结果因运动而异，但需要对每种运动的防护策略进行个体化评估。
守护帽（guardian cap）作为标准头盔的外部附加物，作为一种潜在的预防措施已受到欢迎。然而，关于其有效性的现有证据有限。最近一项针对7名一级大学美式橄榄球运动员的研究表明，在类似接触比赛中，与传统头盔相比，守护帽并未有效改变直接接触时的头部运动学。虽然结果不一，但这样的预防策略为未来的进步铺平了道路。
结论
虽然恢复对于运动员来说可能令人沮丧，但缓慢地逐步恢复学习和活动，并持续监测和调整治疗方案，对于实现完全康复并避免危险且可能终身的并发症是必要的。近年来，SRC的预防策略已受到优先考虑。持续的研究以及对家长、运动员、教练和医疗保健提供者关于SRC的改进教育对于提高及时识别、管理和运动员的长期结局仍然至关重要。
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