Jusqu’à 22% des blessures au soccer sont des commotions cérébrales qui peuvent résulter du fait que des joueurs utilisent leur tête pour diriger le ballon pendant un match.

Pour réduire le risque de blessure, une nouvelle étude recommande d’éviter la force avec laquelle une balle frappe la tête en gonflant les balles à des pressions plus faibles et en les faisant tomber lorsqu’elles sont mouillées.

L’étude, menée par des ingénieurs de l’Université Purdue, a révélé que le fait de gonfler les ballons à des pressions sur le bas des gammes imposées par les organes directeurs du football tels que la NCAA et la FIFA pourrait réduire d’environ 20% les forces associées aux blessures potentielles à la tête.

Mais si le ballon est trop mouillé, il peut rapidement dépasser la limite de poids de la NCAA pour le jeu et produire toujours un impact désagréable, ont déclaré les chercheurs.

« Si la balle a une pression trop élevée, est trop gorgée d’eau, ou les deux, elle se transforme en arme. Diriger cette balle, c’est comme diriger une brique », a déclaré Eric Nauman, professeur à Purdue de génie mécanique et de sciences médicales de base. un rendez-vous de courtoisie en génie biomédical.

Les instances dirigeantes du football régulent déjà la pression, la taille, la masse et l’absorption d’eau du ballon au début d’un match, mais le laboratoire de Nauman est le premier à mener une étude évaluant les effets de chacun de ces paramètres du ballon sur la production d’un impact associé à des changements neurophysiologiques potentiels.

Les résultats sont publiés dans la revue PLOS One.

L’étude a également évalué la vitesse de la balle, constatant que cette variable contribue le plus à la force avec laquelle une balle frappe. Mais la pression de la balle et l’absorption d’eau seraient plus réalistes à contrôler.

« Vous ne pouvez pas contrôler la force avec laquelle un joueur frappe une balle. Il existe d’autres moyens de réduire ces forces et d’avoir toujours un jeu jouable », a déclaré Nauman.

Un joueur de football professionnel dirige le ballon environ 12 fois au cours d’un seul match et 800 fois en matchs sur une saison entière, ont montré des études antérieures.

L’extrémité inférieure des plages de pression de la NCAA et de la FIFA, dont les chercheurs ont découvert qu’elle pourrait aider à réduire la force d’impact maximale du ballon, s’aligne déjà sur les pressions spécifiées par le fabricant sur le ballon. Ces spécifications fourniraient un moyen facile de savoir si une pression est suffisamment basse pour réduire le risque de traumatisme crânien.

« L’étude met vraiment en lumière la question de savoir comment le poids et l’impact du ballon peuvent changer dans différentes conditions. Les organes directeurs du sport et les fabricants peuvent utiliser cette recherche pour réduire davantage le risque de lésions cérébrales fonctionnelles ou structurelles durables dues à la tête. les impacts accumulés par le jeu de football », a déclaré Francis Shen, professeur de droit à l’Université du Minnesota dont la recherche se concentre sur l’intersection des commotions cérébrales sportives et le système juridique.

Nauman et Shen se sont rencontrés dans le cadre de la Big Ten-Ivy League Traumatic Brain Injury Collaboration, un effort de recherche multi-institutionnel visant à mieux comprendre les causes et les effets des commotions cérébrales et des traumatismes crâniens liés au sport.

Dans cette étude, le laboratoire de Nauman a testé trois tailles de ballons de soccer – un 4, 4,5 et un 5 – en les frappant contre une plaque de force dans un laboratoire. Même si seules les balles de taille 5 sont jouées par des adultes professionnels, les chercheurs ont également observé les plus petites tailles 4 et 4,5 jouées par des enfants de moins de 12 ans pour évaluer dans quelle mesure la taille d’une balle contribue à la force d’impact maximale.

L’étude comprenait 50 essais pour chaque taille de boule à quatre pressions différentes, allant de 4 psi à 16 psi. Cette plage comprend des pressions inférieures aux spécifications de fabrication standard et proches de la limite des règlements de l’instance dirigeante du football.

Nicolas Leiva-Molano, étudiant diplômé de Purdue, a effectué 200 coups de pied par taille de balle pour un total de 600 coups de pied.

Pour tester l’absorption d’eau, les chercheurs ont immergé chaque taille de balle pendant 90 minutes, la durée d’un match réglementé par les instances dirigeantes du football. Ils pesaient et faisaient tourner chaque balle toutes les 15 minutes.

Au cours des 15 premières minutes, un ballon de football de taille 5 avait déjà dépassé le gain de poids autorisé cité dans les règles de football de la NCAA.

Sur la base des résultats de cette étude, un ballon de football de taille 4,5 est le plus sûr à jouer en termes de forces apportées par la pression, la masse et l’absorption d’eau. Mais la réduction de la pression et la limitation de l’absorption d’eau ont fait la différence pour les trois tailles de billes.

« C’était une expérience très simple. Mais il n’y avait tout simplement pas beaucoup de données sur ces questions, et c’est un énorme problème », a déclaré Nauman.

La prochaine étape serait de reproduire cette expérience en dehors du laboratoire, idéalement en partenariat avec une conférence sportive d’un lycée ou d’un collège, ce qui permettrait aux chercheurs d’étudier les effets des coups de balle à différents paramètres avant et après une saison.

« Il existe de nombreux exemples dans le sport où les organisations ont changé les règles pour rendre le jeu plus sûr. Cette nouvelle étude suggère un moyen simple de poursuivre ces efforts pour un équipement et un jeu plus sûrs », a déclaré Shen.