Comment prévenir les commotions cérébrales dans le football ? De meilleurs casques
Les casques de football fabriqués par quatre grands fabricants ont montré des vulnérabilités lors de tests conçus pour mieux comprendre les commotions cérébrales des joueurs, selon une nouvelle étude.
Les ingénieurs de l’Université de Cincinnati ont soumis des casques de football populaires fabriqués par de grandes marques à des tests d’impact et ont constaté qu’aucune conception ne démontrait une réduction supérieure de l’incidence potentielle des commotions cérébrales ou une absorption d’énergie constante à chaque partie du casque.
Les commotions cérébrales liées au football sont un problème de santé dans tous les groupes d’âge, des sports pour les jeunes aux ligues professionnelles.
La NFL a connu une augmentation spectaculaire des commotions cérébrales au cours de la saison 2022. Les commotions cérébrales ont augmenté de 18% par rapport à la saison précédente, y compris des joueurs de haut niveau tels que le receveur des Bengals de Cincinnati, Tee Higgins.
“Nous n’essayons pas d’amener les enfants à arrêter de jouer au football”, a déclaré Eric Nauman, professeur d’ingénierie biomédicale au College of Engineering and Applied Science de l’UC. “Nous voulons juste qu’ils puissent jouer sans subir de conséquences à long terme.”
L’étude a été publiée dans le Journal de génie biomécanique.
L’étude a été dirigée par les anciens étudiants de Nauman, Kevin McIver et Patrick Lee, ainsi que Sean Bucherl de l’UC.
Les chercheurs ont testé trois casques de chacun des neuf modèles fabriqués par quatre sociétés.
“Nous avons proposé un test par nous-mêmes basé sur certains projets militaires que nous avons réalisés”, a déclaré Nauman. “Nous pouvons quantifier exactement la quantité d’impact atténuée par le casque.”
Ils ont mesuré la masse de chaque casque, une considération importante pour déterminer la force appliquée lors d’un tacle dur ou d’un impact avec le sol.
Chaque casque a été ajusté selon les instructions du fabricant sur un mannequin similaire à celui utilisé dans les essais de collision automobile. Le mannequin contient des capteurs appelés accéléromètres qui mesurent la vitesse à laquelle la tête se déplace lors de l’impact.
À l’aide d’un instrument appelé marteau modal qui contient des capteurs sophistiqués pour mesurer avec précision la force appliquée, les chercheurs ont donné 20 coups à la main à sept points d’impact autour de la tête nue du mannequin et de sa tête tout en portant chacun des 27 casques.
En mesurant la force appliquée au mannequin avec et sans les casques, les chercheurs ont pu distinguer les forces de chaque conception de casque à chaque point d’impact. Les quatre marques ont obtenu les meilleurs scores en matière de minimisation de l’impact dans au moins un des points d’impact mesurés.
Les casques ont pu atténuer entre 52 % et 83 % de l’accélération de la translation – ou changement de vitesse – mesuré par les chercheurs lors des coups de marteau. L’arrière des casques s’est le moins bien comporté lors des tests, réduisant de moins de la moitié l’accélération de rotation des coups de marteau.
“Aucun des casques n’était uniformément bon ou uniformément mauvais, sauf à l’arrière du casque où ils étaient tous uniformément mauvais”, a déclaré Nauman. “Nous ne nous attendions pas à ce que les casques soient si mauvais à cet endroit.”
Plusieurs joueurs bien connus de la NFL, dont le quart-arrière des Dolphins de Miami, Tua Tagovailoa, ont subi des commotions cérébrales lorsque l’arrière de leur tête a heurté le gazon.
Les chercheurs ont noté que les tests de laboratoire seuls ne suffisent pas à déterminer quel niveau d’atténuation offre la meilleure protection pour des athlètes particuliers. Ils ont suggéré que le suivi de l’impact sur le terrain en combinaison avec des tests en laboratoire pourrait être plus utile dans les évaluations futures.
Une fois que les plages de force sont mieux caractérisées, la coque et le rembourrage peuvent être conçus pour maximiser l’absorption d’énergie et réduire la majorité des mouvements de tête sans restriction ou soudains, ont déclaré les chercheurs.
Nauman a déclaré qu’un rembourrage de casque qui offre plus d’absorption des impacts pourrait offrir une meilleure protection contre les commotions cérébrales qu’un type plus rigide. De même, il a déclaré que certaines des coques de casque les plus flexibles amélioraient l’absorption d’énergie des coups répétitifs typiques du football.
“Il existe de nombreuses façons de résoudre ce problème”, a déclaré Nauman. “Les casques sont généralement conçus pour résister à l’impact maximal possible. Mais c’est un type de coup au 99e centile. Si vous pouvez concevoir un casque pour protéger les joueurs des coups plus petits et plus typiques, ce serait l’idéal.”
Nauman a déclaré que même des modifications de conception modestes pourraient avoir de profonds avantages pour les joueurs.
“Je ne me soucie pas autant de la NFL. Notre public est principalement lycéen ou moins – les 98% de joueurs qui ne jouent pas après le lycée”, a déclaré Nauman. “Si nous pouvons les garder en sécurité pendant le lycée, ce serait formidable.”
