В 2020 году рынок спортивной медицины оценивали в $7,2 млрд, а к 2026-му он может достичь почти $10 млрд. Болезни и травмы спортсменов дорого обходятся спортивным федерациям и организаторам крупных соревнований или чемпионатов.
При этом популярность спорта растет — и в первую очередь на любительском уровне. Уровень травматизма среди новичков гораздо выше, чем среди профессиональных спортсменов. Поэтому вместе с трендом на ЗОЖ развивается и спортивная медицина, предлагая инновационные решения для профилактики и лечения травм, а также последующей реабилитации.
Лечение травм с помощью хирургии
Самые распространенные проблемы со здоровьем у спортсменов и любителей — это травмы коленных и других суставов, повреждения мышц и связок. К примеру, в США на 30 млн занимающихся спортом детей и подростков ежегодно приходится 3,5 млн случаев травм.
Для лечения переломов используют специальные фиксаторы, которые соединяют раздробленные участки.
Например, компания Fuse Medical выпускает компрессионные скобы Orbitum, которые сжимают кость, удерживая ее в правильном положении до полного сращивания. Это особенно актуально при сложных переломах подвижных частей стопы.
Система Sterizo Total Knee System из полипропилена и титана для коленных суставов обеспечивает подвижность и гибкость даже при сложных открытых переломах. Ее составные части удерживают сустав на месте, стабилизируя его с учетом всех анатомических особенностей пациента. При этом четырехглавая мышца сгибается под углом 139 градусов — очень высокий показатель для подобных протезов. Это значит, что пациент сможет вернуться к полноценной жизни и даже занятиям спортом.
В 2020 году компания Smith and Nephew выпустила шовный фиксатор HEALICOIL KNOTLESS Suture Anchor и органические нити REGENESORB. Врач с помощью специального прибора вживляет винты-фиксаторы в поврежденный участок, а затем сшивает кости при помощи нитей. При этом у винтов есть сквозные отверстия, что позволяет стволовым клеткам костного мозга поступать внутрь раны и ускорять нарастание костной ткани. По данным компании, такой метод на 94% эффективнее, чем обычные биокомпозитные фиксаторы — в плане смещения швов даже после активных нагрузок.
При травмах суставов повреждаются не только кости, но и костные хрящи. Для их укрепления и восстановления ученые предлагают использовать стволовые клетки. Стволовые клетки в нашем организме — это «строительный материал» для всех органов и тканей. Поступая в хрящи, они начинают активную регенерацию. В результате пациент полностью восстанавливается и может вернуться к тренировкам. Чтобы доставить клетки в хрящ, используют специальные пластыри или инъекции. Такие разработки уже есть в Медицинском центре Кека при Университете Южной Калифорнии.
В Медицинском центре Стэнфордского университета предложили для восстановления при переломах брать фрагменты хрящевой и костной ткани диаметром до 10 мм из одной части колена и пересаживать в поврежденный участок. Однако такой метод подходит только в том случае, если сустав поврежден частично. Для более сложных травм исследователи предлагают целиком трансплантировать хрящевые и костные ткани от умерших доноров. Риск отторжения здесь практически нулевой, так как хрящевая ткань не дает сильного иммунного ответа, и организм не распознает ее как чужеродную при пересадке.
Профилактика травм и заболеваний
Чтобы снизить риск спортивных травм, используют инновационную защиту и другие приспособления.
Например, специальное кольцо предупреждает повторную грыжу межпозвоночного диска в пояснице после операции. Оно не дает дискам тереться друг о друга и сильно скручиваться. Также для этих целей используют специальные скобы, инъекции и импланты из титана и полимеров. Это очень важно, так как именно из-за повторной грыжи и операции у 42% пациентов снижается качество жизни и они уже не могут вернуться к занятиям спортом.
Среди механической защиты самое продвинутое изобретение последних лет — носимые экзоскелеты для спины, ног и рук. Roam Robotics создает роботизированные экзоскелеты для людей, которые занимаются горными лыжами и слаломом. Они крепятся на колени и квадрицепсы и приводятся в движение за счет сжатого воздуха, а аккумулятор размещается в рюкзаке. Специальные датчики отслеживают положение тела, чтобы вовремя самортизировать, а мобильное приложение позволяет точно настроить экипировку под себя. Это помогает снизить нагрузку на голени и защитить от травм, а еще позволяет активно тренироваться при подготовке к соревнованиям, не испытывая боли и усталости.
Проблемы со зрением
Ухудшение зрения у спортсменов — далеко не самая распространенная проблема. Но и для нее спортивная медицина разрабатывает инновационные решения.
Улучшить зрение можно благодаря нейропластичности мозга. Дело в том, что при повреждениях каких-либо из его отделов другие берут на себя эти функции. Мозг также перестраивается, когда вы изучаете что-то новое: формируются новые нейронные связи, которые укрепляются с каждым повторением. Это очень похоже на физические тренировки мышц.
Функции, отвечающие за зрительное восприятие тоже можно «накачать» с помощью специальных тренировок. Например, спортсменов просят сфокусироваться сначала на одной центральной точке, а затем достраивать то, что находится на периферии. Или развешивают стикеры и просят быстро переводить взгляд с одного на другой. Такое переключение фокуса особенно востребовано в футболе, хоккее и баскетболе.
Исследователи предполагают, что для бОльшего эффекта можно использовать дополненную реальность: чтобы в точности воспроизвести все условия, в которых проходит реальная тренировка. Тогда мозг спортсмена запомнит эту информацию, задействует периферийное зрение и сможет точно восстановить картину на поле.
Гаджеты для спортсменов
Для тех, кто только что получил травму и нуждается в экстренной консультации, компания-разработчик приложений для спортивной медицины Sideline Sports Doc создала мобильное приложение Good To Go на базе ИИ. В нем использованы данные о самых распространенных травмах профессиональных спортсменов. Специальный алгоритм помогает определить характер травмы и правильно оказать первую помощь за 3 минуты.
HIT Impact — шлем, который помогает оценить состояние спортсмена при травме головы. Их используют при игре в американский футбол, регби или единоборствах. Специальные датчики отслеживают силу удара при падении или атаке со стороны соперника и через мобильное приложение оповещают, каков уровень риска сотрясения мозга. Это позволяет вовремя принять меры, чтобы не ухудшить состояние. Смартфон с приложением может находиться на расстоянии до 150 метров. Аналитика, которую собирает приложение, помогает врачам и исследователям разрабатывать более точные рекомендации для особо травматичных видов спорта и совершенствовать защитную экипировку.
Носимые гаджеты также помогают предупреждать травмы: они измеряют сердечный ритм, давление и скорость бега, а также оценивают расстояние до соперника. Если показатели критичные, система предупреждает о том, что нужно сделать перерыв или позаботиться о защите от столкновения.
Другие устройства или тренировочные костюмы стимулируют мышцы и нервные окончания с помощью электротока, вызывая сокращение мышц и приток крови. Это помогает спортсменам быстрее восстанавливаться после травм и растяжений, а также снимать усталость после тяжелых тренировок.
Чтобы травмированным спортсменам было проще вернуться в игру, компания EXXETA в сотрудничестве с Институтом спорта и спортивных наук Университета Фрайбурга разработала VR-симуляцию для восстановительных тренировок. В ней спортсмен проходит ряд упражнений, которые помогают восстановить необходимые навыки, а также оценить его состояние по специальным стандартам.
Помимо VR-гарнитуры здесь используют комплект датчиков, которые отслеживают положение тела и жизненные показатели, в точности воспроизводя все движения на экране. При этом спортсмен полностью фокусируется на виртуальной среде, что позволяет выполнять более сложные и нестандартные задачи, на которые труднее решиться с реальными тренажерами и снарядами. В результате спортсмены показывают лучшие результаты, чем с тренировками по обычной схеме, ощущают большую мотивацию и быстрее восстанавливаются после травм.