＜成長期アスリートにおけるアスレティックトレーニング＞
成長期スポーツにおける頭部外傷と脳振盪
熊崎 昌
1）キーワード：脳振盪，コリジョンスポーツ，成長期アスリート
Ⅰ はじめに
頭部外傷とくに脳振盪（Concussion）は近年大きな注 目を浴びているスポーツ外傷の一つである．これまで脳 振盪は，器質的病変を伴わないことから，頭部外傷のな かでは比較的軽度の問題と考えられており，21 世紀ま では社会的にも問題視されることが少なかった．しかし ながら近年，プロボクサーや NFL（National Football League）を引退した選手において，認知機能低下やア ルツハイマー病の発症率との関連1, 2），さらには chronic traumatic encephalopathy（以下，CTE）に代表される 特殊な脳疾患の報告3-7）があり，引退後において脳振盪 の後遺症と疑われる症状に苦しむ事例は社会的にも注目 を浴びている．
また脳振盪を取り巻くスポーツ環境は大きな変化を示 している．2001 年にスポーツにおける脳振盪に関する 国際会議がオーストリアにて初めて開催され，2001 年 以降は 4 年に一度の開催が続いている8-12）．4 年ごとに 開催される国際会議において脳振盪の病態や機能評価，
競技復帰に関わる研究が見直され，そのたびに競技団体 に向けた新たな提言がなされている．そこでは 20 世紀 に発表された重症度分類13-15）や，重症度分類を前提にし た受傷当日の競技復帰などはすでに否定されており，
2016 年に開催された国際会議における最新の提言12）で は，Sports Concussion Assessment Tool（以下，SCAT）
を用いたグランドでの機能評価と，段階的復帰プロトコ ル（Graduated Return To Play/Sport： 以 下，GRTP/
GRTS）によるスポーツ活動への復帰が推奨されている．
しかしながら，脳振盪やそれに類似した頭部へ加わる 衝撃と，競技復帰からその後も続く慢性的な認知機能へ の影響については未解明な点が多い．一方で 10 代から 20 代までの若年者における脳振盪の発症率の高さ16-18）
だけでなく，高い再発率19-21）や繰り返すことで重症化す るといった報告22），post-concussion syndrome（以下，
PCS）と言われる脳振盪に関連した症状が持続した症
例23, 24）などが近年報告されており，CTE に代表される
長期的影響との関連が示唆されている．そこで本稿では，
とくに成長期における脳振盪の発生状況を整理するとと もに，これまで明らかになっているスポーツにおける脳 振盪の基礎的知識をまとめる．
Ⅱ 脳振盪の定義
頭 部 外 傷 は 大 き く 局 所 性 も し く は び ま ん 性 損 傷
（diffuse injury）に分類され，そのなかで脳振盪はびま ん性損傷のひとつとされている25）．直接的・直線的な衝 撃で引き起こされる局所性損傷と異なり，びまん性損傷 は頭部に対して回転・回旋性の力が加わることによって 引き起こされると考えられており，脳組織が伸張・せん 断ストレスに曝されることで様々な障害が生じる．また，
脳振盪は生体力学的な力が直接もしくは間接的に身体に 加わることで，眩暈（めまい）や悪心などの様々な症状 や認知，平衡機能への影響を引き起こす頭部外傷と定義 されている8-12）．さらに脳振盪は 1）頭頚部への直達外 力に限らない身体への衝撃によって起こること，2）短 期的に神経学的機能障害が出現すること，3）神経画像 検査では構造的異常が認められないこと，4）結果とし ていくつかの臨床症状をもたらすこと，が特徴とされて いる11）．頭部外傷のうち，比較的軽度な損傷である mild traumatic brain injury（mTBI）も脳振盪と同意語で用 いられることが多いが，診断基準として 1）1 分以上の 意識消失，2）24 時間以内の逆行性健忘，3）混迷ある いは失見当識，が少なくとも 1 つ以上当てはまる26）と されており，スポーツ現場で散見される脳振盪と比べて，
比較的重症度の高い頭部外傷であると考えられる．しか しながら，脳振盪も mTBI も器質的疾患の認められな い頭部外傷として，ほぼ同一の外傷であると捉えられて おり，これまでの研究においても，concussion/mTBI と 並列表記されているものが散見される15）．
脳振盪によって引き起こされる急性期の身体反応は，
1）頭痛や眩暈，吐気などの身体的影響，2）疲労感や神 経症などの行動や感情への影響，3）反応時間の遅延や 健忘などの認知機能への影響に分類され，これらのうち
特 集
1）新潟医療福祉大学健康スポーツ学科，〒950-1398 新潟県新潟市北区島見町 1398
一つ以上の症状が認められることにより脳振盪と評価さ
れる8-12）．脳振盪に伴う急性期の生理学的変化については，
ラットを用いた頭部外傷受傷モデル（mild fluid percus- sion model）をもとにメカニズムが説明されており，拡 延性抑制，乳酸アシドーシス，そして一過性の脳血流低 下によって自覚症状の出現や機能低下が引き起こされ，
かつ脳内における生理学的変化は 10 日程度持続するこ とが明らかになっている27, 28）．従来は，意識消失や健忘 症状の有無，それらの持続時間によって重症度分類がな されており，軽度の場合は受傷日当日のスポーツ競技復 帰が可能であった13-15）．しかしながら近年，脳振盪によっ て引き起こされる生理学的変化が明らかになってきたこ とで，軽度と思われる場合でも受傷日の競技復帰は禁止 すべきとされており，またそれに伴い脳振盪においては 重症度分類をすべきではないとされている11）．
Ⅲ 脳振盪の疫学研究
スポーツ関連の頭部外傷は重篤な障害にもつながるス ポーツ外傷であるが，その多くが明確な器質的疾患のな い“軽度”と分類される外傷（Concussion/mTBI）で あるとされている．Theadom et al.16）によるニュージー ランドにおける調査では，人口 10 万人あたり 170 人の 割合でスポーツ関連の頭部外傷が発生しており，そのう ち mTBI は 98％を占めていた．また，スポーツ関連の 頭部外傷受傷者のうち男性の 73％が 16 歳未満であり，
原因となった主なスポーツ活動はサイクリング，ラグ ビー，サッカーなどであった．また，King et al.17）によ る調査においても，保険請求額の観点からニュージーラ ンドでは 2001 年から 2011 年の間で脳振盪は増加傾向に あり，年平均 1,303,942 ドルにも及んでいる．さらに Selassie et al.18）によるアメリカ合衆国における同様の 調査においても，スポーツ関連の頭部外傷のうち mTBI は 91.3％を占めており，年齢分布において 18 歳未満が 全体の 62.9％であった．これら人口動態統計の報告から，
発生数は 10 代から 20 代の間で発生率のピークを迎えて おり，さらにスポーツ関連の受傷機転において競技別で はアメリカンフットボールやラグビーが 30.0-60.3％を 占めており，最も発生件数の多い種目として報告されて いる16-18）．
競技種目ごとの発生率については，アメリカ合衆国の 高校スポーツにおける Gessel et al.29）による 1 年間の傷 害調査，その後の Marar et al.30）による 3 年間の傷害調 査において，脳振盪の発生率の高い種目としてアメリカ ンフットボール（0.47-0.64/1000AEs）が挙げられており，
次いで男子アイスホッケー（0.54/1000AEs），男子ラク ロス（0.4/1000AEs），女子ラクロス（0.35/1000AEs），女 子サッカー（0.34-0.36/1000AEs）が報告されている．
また，Buzas et al31）による 11 年間の傷害調査において も，アメリカンフットボールで脳振盪発生件数が最も多 く，4-13 歳の年代で起こるスポーツ関連の脳振盪の 40
％ほどであった．さらに近年発表された Pfister et al.32）
によるシステマティックレビューおよびメタ分析では，
18 歳未満において特にラグビー，アイスホッケー，ア メリカンフットボールの 3 種目において脳振盪の発生率 が高く，それぞれ 4.18，1.20，0.53/1000AEs と報告して いる．Hootman et al33）による大学生における調査とほ ぼ同等であり，発生率という点で高校生以下の年代で高 いというわけではない．また，特に発生件数の多いスポー ツの一つであるラグビー競技においては，Bleakley et al.34）および Gardner et al35）によるシステマティックレ ビューにて，学生レベルのラグビーにおける脳振盪の発 生率については，全体では 0.19-1.45/1000 player-hours および 3.8-5.7/1000 AEs，試合時で 0.62/1000 player-hours と報告されている．これらの結果から，ラグビーの試合 時における発生率については，約 3 試合に 1 件のペース で脳振盪が発生していることとなる．
さらに脳振盪は，再発率の高さも問題となっている．
アマチュアレベルのラグビー選手を対象とした調査19）
において，3 年間で選手全体の 10％が脳震盪を受傷して おり，またそのうち 13％が再発しているとしている．
また，脳振盪の既往歴に関する調査では，Baker et al.20）
がアイルランドの 20 歳以下のラグビー選手を対象にア ンケート調査を実施し，48％（64 名）が少なくとも 1 回以上の脳振盪既往歴を有しており，これまでの脳振盪 に関する既往歴については 2.25±2.2 回であると報告し ている．本邦においても，熊崎ほか36）の調査により大 学年代のラグビー選手において約 75％が少なくとも 1 回以上の脳振盪を経験しており，全体の 25％ほどが四 回の既往歴を有していた．この結果からも，本邦におけ るスポーツ関連の脳振盪は諸外国と同程度の発生および 再受傷が起きているものと推察される．一方で，Fraas et al.21）による調査では，プロフェッショナルレベルの ラグビー選手は実際に起きている脳振盪の約半分をメ ディカルスタッフに報告していないとする報告もあり，
スポーツ現場における脳振盪既往歴の実態は，報告件数 以上に起きている可能性も考えられる．
これまでの疫学的な調査から，スポーツにおいて脳振 盪は発生率の高い外傷の一つであることは明らかであ り，また若年層での高い発生率や再発率も問題となって いる．特に積極的な身体接触が起こるアメリカンフット ボール，ラグビー，アイスホッケーにおいては，より一 層の現状把握とともに予防に向けた対策が必要であると いえる．
Ⅳ 脳振盪に関連する長期的影響
これまで脳振盪は，器質的疾患を伴わない一過性の機 能障害と考えられており，一定期間の身体的および認知 的休息を行うことで回復すると考えられてきた8, 9）．し かしながら，近年の調査研究により脳振盪の再発だけで なく繰り返すことでの重症化や，PCS と言われる症状 が持続した症例などから，短期的な影響だけでなく脳振 盪によって引き起こされる持続的な影響が示唆されてい
る22-24）．さらに競技活動中に受傷した脳振盪やそれに類
似した頭部への繰り返しの衝撃は，競技引退後に発症率 が増加すると報告されている抑うつ等の神経症，アルツ ハイマー病に代表される認知症への影響，さらには chronic traumatic encephalopathy（CTE）と呼ばれる 認知症疾患に類似した病変との関係が疑われている1-7）． CTE については，2005 年の Omalu et al.3）による引 退した NFL 選手の症例報告によって，その特徴的な病 態が紹介された．それまで“パンチドランカー”のよう に明確な定義のない中で，頭部への衝撃による長期的影 響が示唆されていたが，その後 McKee et al.37, 38）によっ て血管周囲や皮質におけるタウ蛋白の沈着によって起こ る星状細胞や神経原線維の変化と定義づけされており，
アルツハイマー型の疾患とは区別をされている．従来は ボクサーにおいて報告5）がなされてきたが，近年，ボク サー以外にもアメリカンフットボールやサッカー，レス リング競技者で確認されている6, 7, 39）．しかしながら，
CTE の発症と現役時代の脳振盪との関係については，
既往歴のないケースなども報告7）されており一致した見 解が得られていない．さらに CTE は献体解剖によって 明らかになる病態であり，生前の認知機能低下について も家族などからの聞き取り調査に頼らざるを得ないとい う課題が存在する40-43）．このような研究手法の限界から，
脳振盪の既往歴や受傷時の状況と引退後の CTE の発症 については，因果関係は明らかになっていない．また，
サッカーにおいては，ヘディング動作と脳振盪，認知機 能低下との関係が着目されている．Lipton et al.44）によ るアマチュアレベルのサッカー選手における研究では，
ヘディング回数の高い群において白質における fractional anisotropy の低下と認知機能低下が報告されている．ま た，Tysvaer et al.45）の 1991 年の報告においても，引退 したサッカー選手で認知機能低下がみられたとしてい る．一方で Vann Jones et al.46）による引退したプロサッ カー選手における調査では，認知機能低下や認知症の発 症はフィールドプレイヤーとヘディング機会の少ない ゴールキーパーとの間に差がなかったと報告している．
また，Comstock et al.47）による高校年代における 9 シー ズンの調査では，男子選手の脳振盪受傷機転として，相
手選手との身体接触が 68.8％（女子選手では 51.3％）を 占めており，ヘディング動作の場面に特化した受傷機転 をみても相手選手との接触が 78.1％（女子選手では 61.9％）であった．現段階においては，ヘディング動作 が認知的な悪影響をもたらすとする報告は限定的であ り，議論の余地があると考えられる．また，ヘディング 動作を繰り返すことでの衝撃は考慮すべきものの，脳振 盪の受傷機転の多くは対人接触によるものであるため，
頭部外傷との関連という点ではヘディングによる衝撃の みに着目すべきではないと考えられる．
また，脳振盪によって引き起こされる自覚症状の出現 や機能障害は，その生理学的メカニズムから一般的に 10 日ほどで回復するとされているが，一方でそれ以降も 症状が持続する脳振盪患者も一定の割合で報告されてい
る48-51）．McCrea et al.48）は，脳振盪を受傷した高校・大
学スポーツ競技者 590 名のうち約 10％が 1 週間以上の 期間で自覚症状を訴えており，受傷後 45 日以降も自覚 症状が消失していない例も報告している．また Covas- sin et al.22）は，このような脳振盪からの認知機能回復の 遅延の要因として，複数回の既往歴を報告している．さ らに Stamm et al.52）は引退した NFL 選手のうち，12 歳 よりも早く競技を開始した選手において認知機能低下を 示していることを明らかにしている．このように，長期 的影響に関する報告の多くはアメリカンフットボールで あり，他の競技種目における報告は少ないものの，他の コリジョンスポーツや格闘技において繰り返される脳振 盪やそれに類似した頭部へ伝わる衝撃が，長期的にみて 脳の形態や機能に何らかの影響を与えることは明らかで ある．しかしながら，これまでの長期的な影響を報告し た研究の多くは，対象が引退したアスリートであり，後 ろ向きの調査によって関連を検討したものである．脳振 盪とそれに類似した頭部への衝撃が与える長期的影響に ついては，現役世代における研究が少ないため，その短 期的な影響と長期的な影響の間にあるメカニズムについ ては明らかになっていない．
Ⅴ 脳振盪からのスポーツ活動復帰
スポーツにおける脳振盪の取扱いについては，スポー ツ関連の脳振盪に関する国際会議の提言8-12）を経て，
National Athletic Trainer’s Association（NATA）53）や American College of Sports Medicine54），American Academy of Neurology（AAN）55）か ら position state- ment やガイドラインが報告されており，さらに競技団 体ごとにルールの整備が進められている．脳振盪からの スポーツ活動への復帰については，自覚症状や SCAT 等の評価指標の改善とともに，GRTP/GRTS プロトコ ルによる段階的復帰が望ましいとされている8-12, 53-55）．
GRTP/GRTS プロトコルは 6 段階の Stage で構成され ており，身体的/認知的休息から段階的に運動負荷や複 雑な競技動作を加えていくように強度が設定されている
（表 1）．また，GRTP/GRTS プロトコルについての強度 設定は，24 時間を基準に増加させるようになっており，
段階的競技復帰の過程に症状の悪化がみられなければ約 1 週間で競技復帰が可能となる8-12）．さらに McCrory et al.12）による最新の提言では，これまでの GRTP/GRTS プ ロトコルの改変がなされている（表 2）．新たな GRTP/
GRTS プロトコルにおいては Stage 1 は『症状が出現し ない範囲での日常生活』とされている．しかしながら，
レベル 1 の前段階（実質的なレベル 0）においては，『24 時間以上の認知的/肉体的休息』を取ることが記載され ており，『受傷直後から運動（競技練習）を再開するこ とを推奨』しているわけではないことには注意が必要で ある．
また，脳振盪受傷後から復帰過程における機能評価と しては，SCAT の使用が推奨されている．SCAT は自 覚症状の評価56, 57），身体徴候に関する質問，Glasgow Coma Scale（GCS），Standardized Assessment of Con- cussion（SAC）57-60），Balance Error Scoring System
（BESS）57, 60, 61）で構成されており，測定者と選手が 1 対 1 で行うインタビュー形式の測定である．SCAT は項目 ごとで点数化されたうえ，シーズン開始前に測定した値 を基準として比較することが推奨されている．2018 年 時点において，McCrory et al.12）によって SCAT5 まで 公開されており，日本語版は SCAT3 まで作成されてい る．SCAT を構成する各スコアについては，これまで
の報告によって基準値に比べて脳振盪受傷後にスコアの 低下が確認されている56-59）．また脳振盪受傷前の基準値 となるベースラインについても研究が進められており，
競技スポーツ種目62）や性別63, 64）によって値に差がある ものの，10-12 歳以上であれば値に大きな変化が見られ ないことが確認されている63-65）．さらに近年は Cog Sport66-68）や ImPACT69-71）などのコンピュータを用いた 認知機能測定も注目されている．これらのソフトウェア は脳振盪の評価として反応時間や記憶，注意に関わる課 題で構成されており，SCAT と同様に比較対象となる 同一被験者における受傷前の基準値の測定が必要ではあ るが，従来用いられていた paper-pencil test と比べ，よ り客観的な反応時間を測定できることから脳振盪によっ て生じる認知機能低下に対する高い感度を示しており，
SCAT など組み合わせることで脳振盪における有効な 評価となると考えられている．ImPACT を用いた研究 では Thomas et al.70）や McClincy et al.71）が脳振盪を受 傷した高校・大学アスリートにおいて，ImPACT（work- ing memory や verbal memory）の低値を報告しており，
それらは自覚症状の改善後にも持続していた．また複数 回既往歴との関係では，Iverson et al.69）は，3 回以上の 既往歴を有する高校・大学アスリート（対象の約 80％
が American Football）において，脳振盪受傷前のベー スライン測定における自覚症状の増加と，脳振盪受傷後 の ImPACT における Memory Score の低値を明らかに している．また関連して Iverson et al.72）は 3 回以上の 既往歴を有する高校・大学アスリート（対象の約 80％
が Collision or Contact sports）において，同様の認知 表 1 従来の段階的競技復帰戦略（GRTP/GRTS プロトコル）
表 2 新たな段階的競技復帰戦略（GRTP/GRTS プロトコル）
※ Stage1 の前に 24～48 時間の身体的および認知的休息を行う
機能のベースライン測定を実施し，同年代の既往歴を有 さないアスリートと比べ，Verbal Memory に関して低 値を示したことを報告している．限定的な研究報告では あるが，脳振盪を繰り返すことで基準値となる機能評価 にも影響を及ぼす可能性が推測される．
Ⅵ おわりに
脳振盪を代表とした頭部外傷は，成長期において発生 率の高いスポーツ外傷であり，脳機能への影響という観 点からも，重要なスポーツ外傷のひとつであることがい える．特に脳振盪はその病態から比較的軽視されてきた 外傷であったが，近年の研究によってより詳細な病態が 明らかになることで慎重な対処が必要であることが明ら かとなった．特にコリジョンスポーツであるラグビー，
アメリカンフットボール，アイスホッケーや，またヘディ ング動作との関連が示唆されているサッカーなどにおい ては，競技に関わる全ての人間がその重要性を認識すべ きである．また近年ではスポーツ現場における評価指標
（SCAT）や段階的競技復帰（GRTP/GRTS プロトコル）
も確立されつつあり，知識さえ有していれば誰にでも実 施可能な評価，対応として，スポーツ現場における適切 な運用が求められている．
また一方で，成長期における頭部外傷と，競技引退後 を含めた長期的影響については限定的な研究が多く，ス ポーツ現場において安易に関連付けることは好ましくな いと考えられる．成長期における頭部外傷の影響が，そ れ以降の競技自体や競技引退後にどのような影響を及ぼ すのか，今後の研究の発展が求められる分野である．
文 献
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Head injury and concussion in youth sports
Akira KUMAZAKI1）
1）Department of Health and Sports, Faculty of Health Sciences,
Niigata University of Health and Welfare, Japan, 1398 Shimami-cho, Kita-ku, Niigata city Japan
