Zlepšení svalové síly, hmoty a fyzické funkce u starších dospělých

Pozadí:

Pády a zranění související s pády jsou pro starší jedince velkým zdravotním problémem; způsobují funkční úpadek a zvýšenou úmrtnost a také způsobují společnosti obrovské náklady na zdravotní péči. Očekává se, že výskyty a následky pádů budou celosvětově narůstat s rostoucím počtem starších jedinců. Zlepšená detekce potenciálních markerů rizika pádu je proto důležitá při předpovídání jedinců s rizikem pádu a následně pro zlepšení strategií v prevenci pádů. Pád může být konečným důsledkem vnitřních a vnějších faktorů negativně ovlivňujících schopnost jedince udržet rovnováhu, které se často projevují během pohybů těla. Rovnováhu lze měřit dynamicky i staticky, přičemž v druhém případě jde o to, že jedinec stojí ve stacionární poloze, z čehož výzkumníci navrhli zhoršenou posturální stabilitu jako rizikový faktor pádu. Důkazy týkající se spojení posturální nestability s prospektivními pády jsou však omezené a populační kohortové studie v této oblasti jsou vzácné. Mezi další nedostatky předchozích studií patří použití retrospektivních návrhů studií, které zvyšují rizika zkreslení vzpomínek a identifikace rizikových faktorů v důsledku pádů.

Posturální nestabilita se s výhodou vyšetřuje pomocí objektivních měření posturografie, která má výhody oproti pravidelným klinickým hodnocením, protože snižuje variabilitu provedení testu a zabraňuje subjektivní povaze skórovacích systémů. Nedávno výzkumníci analyzovali výkon Wii Balance Board (WBB) jako nástroje pro měření posturální nestability, přičemž odhalili vynikající souběžnou validitu a schopnost doplňovat stávající hodnocení pádů. Tato zjištění však bylo třeba vyhodnotit na populačním vzorku s bohatou sadou kovariát. Vyšetřovatelé proto provedli prospektivní observační studii, aby prozkoumali, jak objektivní měření posturální houpání predikují prospektivní pády u kohorty více než 1800 mužů a žen žijících v komunitě, z nichž všem bylo v době šetření 70 let.

Výsledky odhalily, že zhoršená posturální stabilita může zvýšit riziko pádů o 75 až 90 % u starších dospělých v nejvyšším kvintilu posturálního kývání, měřeno během zkoušek otevřených i zavřených očí. Jedním ze závěrů bylo, že by bylo cenné prozkoumat klinickou užitečnost zkoumaných parametrů v budoucích studiích, porovnat výkon se zavedenými testy klinické rovnováhy a prozkoumat, zda strategie ke zlepšení rovnováhy sníží riziko pádu. V následné studii tedy vyšetřovatelé zkoumali, zda by mohli snížit zvýšené posturální kývání účastníků, u kterých byly na základě předchozích měření identifikovány abnormální hodnoty rovnováhy. Vyšetřovatelé také zkoumali funkční rovnováhu účastníků prostřednictvím výkonu Time-Up-and-GO (TUG), společně s měřením svalové síly a ověřenými dotazníky na téma Strach z pádu a Účinnost pádů. Tato následná studie byla provedena jako randomizovaná intervenční studie s celkem 52 jedinci rekrutovanými ze stávající kohorty studie HAI s měřením posturálního kývání v 5. kvintilu, což indikovalo zhoršenou funkci rovnováhy. Intervenční skupina prováděla tři skupinové tréninky pod dohledem týdně, sestávající z 30 minut balančního tréninku po dobu 4 týdnů, zatímco kontrolní skupina absolvovala zdravotní konzultaci zdůrazňující důležitost fyzické aktivity a balančního cvičení. Předběžné údaje naznačovaly, že pohybová intervence měla malý nebo žádný vliv na vybraná opatření týkající se rovnováhy, síly a fyzické funkce. Může se tedy zdát, že objem cvičení 4 týdny progresivního balančního cvičení, 3 sezení týdně, může být příliš nízký na to, aby vyvolal příznivé účinky.

Výsledky této předchozí studie naznačovaly potřebu komplexnějšího cvičebního programu, aby se dosáhlo příznivých účinků na rovnováhu, sílu a fyzické funkce a z dlouhodobého hlediska i na prevenci pádů. Předchozí výzkum ukázal, že nízká svalová síla spolu s nízkou svalovou hmotou, také známá jako sarkopenie, nezávisle předpovídá pády, zlomeniny a celkově špatný zdravotní stav. Rostoucí množství důkazů však také naznačuje, že starší jedinci jsou schopni čelit trendu ztráty svalové hmoty související s věkem a také zlepšit dynamickou rovnováhu pomocí cvičení s odporem. U starších jedinců se doporučuje, aby cvičební režim trval 10-12 týdnů, se 3 cvičebními sezeními každý týden, aby se dosáhlo účinků na svalovou sílu, svalovou hmotu a fyzickou funkci, což je vyšší celkový objem cvičení, než jaký byl používá se při studiu balančních cvičení.

Cíle:

1. Primárním cílem současné studie je prozkoumat efekt a proveditelnost 10týdenního odporového cvičebního programu pod dohledem instruktora určeného pro starší jedince s nízkou svalovou hmotou. Cílem je realizovat cvičení, která mohou účastníci provádět i ve svém domácím prostředí, s využitím základního vybavení.
2. Sekundárním cílem je vyhodnotit účinek stejného cvičebního programu, zaznamenaného v digitálních videích a písemných pokynech, který má účastník použít ve svém vlastním bydlišti nebo na podobném místě.

Metody:

Nábor je založen na účastnících, kteří se dříve zapsali do zdravotního vyšetření Iniciativy zdravého stárnutí (HAI), probíhající kohortové studie založené na populaci, která zve všechny 70leté v obci Umeå k účasti. Způsobilí účastníci pro tuto studii budou vybráni z nejnižšího kvintilu svalové hmoty (pre-sarkopenie) u mužů a žen na základě měření rentgenové absorptiometrie s duální energií (DEXA, GE Healthcare, Lunar, Madison, WI, USA) v studie HAI a kritéria převzatá z evropské definice sarkopenie. Účastníci jsou nejprve kontaktováni telefonicky, kde obdrží informace o studii a jsou vyzváni k účasti. Po dohodě jsou účastníci randomizováni buď do kontrolní skupiny, domácí tréninkové skupiny nebo tréninkové skupiny vedené instruktorem. Druhé skupině je nabízen silový trénink ve skupinách třikrát týdně po dobu 10 týdnů. Cvičební program je navržen tak, aby zapojoval svalové skupiny celého těla, se zaměřením na svalstvo nohou a jádra, byl funkční a zahrnoval pohyby a svalové akce důležité pro aktivní každodenní život. Domácí trénink zahrnuje 10 týdnů stejného cvičebního programu, prováděného doma s digitální podporou. Kontrolní skupině je nabídnut přístup k tréninkovým pokynům a digitální podpoře během sledování 6 měsíců po zahájení studie. Všichni účastníci navíc dostanou zdarma školicí zařízení pro domácí použití.

Testování se provádí na začátku, po období intervence během sledování po 10 týdnech a také 6 měsíců po výchozím stavu. Zahrnuty jsou následující testy a výsledky:

1. Primárním výsledkem je skóre testu Short Physical Performance Battery (SPPB). SPPB zahrnuje několik funkčních testů hodnotících sílu a sílu nohou, posturální stabilitu a rychlost chůze. SPPB je běžný a ověřený klinický test fyzických funkcí.

2. Mezi sekundární výsledky patří:

   • Objektivní měření posturální stability pomocí zařízení Wii Balance Board (WBB; Nintendo, Kyoto, Japonsko), popsané a ověřené v dříve publikované studii (8). Každý účastník provede dva 60-ti sekundové testy v tichém postoji, skládající se z podmínek otevřených očí (EO) a zavřených očí (EC). Účastníci jsou instruováni, aby během testu udržovali vzpřímenou pozici, stáli uvolněně a vyhýbali se jakémukoli pohybu paží nebo hlavy. WBB měří celkovou délku kývání centra tlaku (COP), představující součet posturálních kývání v předozadním a mediolaterálním směru.
   • Izometrická svalová síla testovaná pomocí hydraulického ručního dynamometru (Jamar; Patterson Medical, Warrenville, IL, USA) k měření maximální síly úchopu každého účastníka v nedominantní ruce. Účastníci jsou instruováni, aby během testu drželi paži v úhlu 90° a loket v blízkosti pasu. Zaznamená se maximální hodnota získaná ve dvou po sobě jdoucích pokusech.
   • Appendicular lean mass (ALM), měřeno zařízením iDXA (GE Healthcare, Lunar, Madison, WI, USA). Měření jsou založena na celotělových skenech s trváním přibližně 8 minut. ALM index je následně vypočítán kombinací celkové svalové hmoty na pažích a nohou a vydělením druhou mocninou výšky (ALM/m2) účastníka podle standardů stanovených Evropskou pracovní skupinou pro sarkopénii u starších lidí (EWGSOP).
   • Test výkonnosti Timed-Up-and-Go (TUG), test běžně používaný kliniky k posouzení síly svalů dolních končetin, výkonnosti chůze a celkové funkční mobility u starších jedinců. V tomto testu je každý účastník požádán, aby se bez pomoci zvedl z křesla a šel vpřed 3 metry, dokud nedosáhne čáry vyznačené na podlaze, poté se otočil a vrátil se do sedu na židli. Vedoucí testů poskytují pokyny a měří celkový čas testování pomocí stopek.
   • Objektivní měření fyzické aktivity, měřená triaxiálními akcelerometry (GT3X., 4,6 3,3 1,5 cm; Actigraph, Pensacola, FL) po dobu 7 dnů. Tato zařízení jsou schopna měřit zrychlení v rozsahu 6 G. Naměřená zrychlení jsou digitalizována, převedena na „počty“ a uložena do odolné flash paměti. Účastníci nosí akcelerometry na svých nedominantních bocích a sundávají je pouze při sprchování, plavání nebo během nočního spánku. Dostávají také pokyny, aby byli během období měření normálně aktivní, aby získali přesné odrazy svého životního stylu.
   • Strach z pádu pomocí ověřeného dotazníku Falls Efficacy Scale-International (FES-I).
   • Samovolná fyzická aktivita pomocí validovaného mezinárodního dotazníku fyzické aktivity (IPAQ) Kromě toho se výzkumníci zaměřují na zkoumání posturální stability, výkonnosti testu TUG, strachu z pádu a sebevzpomínané fyzické aktivity 4 týdny po výchozím stavu, aby se usnadnilo srovnání mezi odporové cvičení k programu cvičení rovnováhy provedenému v předchozí 4týdenní randomizované kontrolované studii (Etické schválení Dnr: 2017-132-31).

Statistická analýza síly:

Výpočet výkonu je založen na hlavním výsledku studie, tj. baterii s krátkým fyzickým výkonem (SPPB). SPPB byl dříve testován na 2 710 starším vzorku italských dospělých s průměrným věkem 75 let (rozmezí 65-97). Ženy dosáhly skóre 7,79±3,22 (průměr ± standardní odchylka) a muži skórovali 9,03 ± 3,12. V této studii výzkumníci zahrnou homogennější vzorek mladšího věku, ale s presarkopenií. Proto se odhaduje, že skóre v tomto vzorku na začátku bude 8±2,5. Z předchozí studie zahrnující 424 starších osob s rizikem zdravotního postižení (ve věku 70–89 let) se ukázalo, že SPPB vzrostla o 16 % od 6 měsíců mírné fyzické aktivity v intervenční skupině, která se po 1 roce mírně snížila na 13,3 %. Tyto účinky byly významně odlišné ve srovnání s kontrolní skupinou (p<0,001), kde nebyly pozorovány žádné změny v SPPB. Mírně lepší účinek tréninku byl u žen au žen s SPPB alespoň 7 na začátku. Na základě těchto čísel vyšetřovatelé odhadují, že u intervenční skupiny se během 10 týdnů tréninku zvýší SPPB o 12 %, přičemž v kontrolní skupině nedojde k žádným změnám. Na základě těchto předpokladů bude v každé skupině zapotřebí 107 osob, aby bylo 80 % síly k detekci oboustranného účinku s hladinou α 0,05.

V prvním kole zápisu, které začíná letos na podzim, začali vyšetřovatelé randomizovat 36 účastníků do každé skupiny. Cílem je pokračovat a přihlásit zbývající účastníky během druhého kola začínajícího koncem jara/začátkem podzimu 2018.