Effekt af inspirerende muskeltræning på membran og ab-dominal vægmuskelsykkelse med fedtleveræthed hos ældre kvinder: et randomiseret kontrolleret forsøg (IMT AND ELDERL)

1. INDLEDNING af aldringsprocessen fører til forskellige svækkelser i flere fysiologiske systemer, herunder muskuloskeletal- og respirationssystemer. En af de primære konsekvenser af denne proces er faldet i den samlede muskelstyrke, der direkte påvirker den enkeltes funktionelle kapacitet og evne til at udføre daglige livsaktiviteter. Selvom denne reduktion i muskelmasse og styrke ikke er direkte forbundet med nogen specifik sygdom, bliver den mere markant hos ældre voksne med sundhedsmæssige forhold, der begrænser mobiliteten (Rodrigues et al., 2018). Åndedrætsmuskelsvaghed alene betragtes som en betydelig begrænsende faktor for fysisk kondition og kan føre til kliniske resultater, herunder nedsat lungefunktion, reduceret muskelstyrke og dyspnø (Alvarenga et al., 2018).

   Tidligere undersøgelser har rapporteret, at fysisk træning giver en lang række fordele for ældre voksne, herunder forbedringer i funktionel kapacitet, reduktioner i infektionshastigheder, forbedret kardiovaskulær kondition, forbedret muskelfiberkvalitet og generelle forbedringer i livskvalitet (Brito et al., 2011; Santiago et al., 2018). Det har vist sig, at aerob træning udøver systemiske fordele, herunder forbedringer i respirationsmuskelstyrke. Desuden inducerer regelmæssig fysisk aktivitet både lokale og systemiske antiinflammatoriske responser, hvilket tilbyder beskyttende effekter mod aldersrelaterede kroniske inflammatoriske patologier (Silva et al., 2011, Can et al., 2019).

   I denne sammenhæng er forbedring af åndedrætsfunktion gennem målrettede interventioner afgørende for at opretholde uafhængighed og mindske sundhedsbyrder i aldrende populationer. I de senere år har IMT fået stigende opmærksomhed på grund af sin dobbelte rolle i at forbedre atletisk præstation og forbedring af funktionel kapacitet hos ældre voksne (Hajghanbari et al., 2013; Illi et al., 2012; Bostancı et al., 2019; Manifield et al., 2021; Yılmaz et al., 2022). IMT er en modstandstræningsmetode, der involverer respirationsbelastning af moderat intensitet, typisk ved 40-60% af det maksimale inspirerende tryk. Det udføres over korte varigheder, mens det giver betydelige forbedringer i muskelstyrke og udholdenhed (McConnell, 2013). Hjemmebaserede protokoller består generelt af åndedrætssessioner, der udføres to gange dagligt, fem til syv dage om ugen (Rodrigues, Dal Lago, & Da Silva Soares, 2021a).

   Det praktiske og sikkerhed for disse hjemmebaserede programmer gør IMT særlig velegnet til ældre populationer, herunder dem med mobilitetsbegrænsninger. IMT er rapporteret at sænke blodtrykket hos ældre voksne med systolisk hypertension (Craighead et al., 2021), forbedre hjertets autonome funktion (Rodrigues et al., 2018), reducere sympatisk overaktivitet og forbedrer vagal tone i hvile i individer med obstruktiv søvnapna (Ramos-Barlera et al., 2020; Rodrigues et al., 2021b, 2020). Endvidere er IMT blevet identificeret som en ikke-farmakologisk intervention, der forbedrer membranfunktionen, understøtter postural balance, øger bagagerumstabiliteten, letter venøs afkast og reducerer i sidste ende risikoen for fald (Ferraro et al., 2019; Rodrigues et al., 2020; Freeberg et al., 2023).

   Med den fremskridende alder forekommer flere aldersrelaterede ændringer i respirationssystemet, herunder reduceret brystvægsoverholdelse, nedsat elastisk rekyl af lungeparenchyma, formindsket respirationsmuskelstyrke og et stumpet respons på gasudvekslings abnormiteter (Manifield et al., 2021). Disse ændringer er forbundet med nedsat træningskapacitet, nedsat vandrepræstation og reduceret livskvalitet hos ældre voksne (Aznar-Lain et al., 2007; IMD et al., 2013). Faldet i respiratorisk muskelfunktion gør ældre individer mere sårbare over for sygdom og handicap; Derfor er styrkelse af disse muskelgrupper afgørende for at reducere risikoen for sygelighed og dødelighed (Huang et al., 2011). På trods af dette forbliver respirationsspecifikke træningsstrategier, såsom IMT, underudnyttet i geriatrisk sundhedsfremmende indsats.

   Selvom perifere muskeløvelser kan give delvise gevinster i respiratorisk muskelfunktion, er der observeret mere markante forbedringer, når disse øvelser understøttes med inspirerende muskelspecifik træning (De Farias Mello et al., 2024). I litteraturen er det rapporteret, at membranen spiller en aktiv rolle ikke kun i respiratorisk funktion, men også ved kontrol af postural balance. Ved at øge det intra-abdominale tryk bidrager membranen til rygmarvsstabilisering og understøtter i koordinering med mavemusklerne balance (Hodges & Gandevia, 2000; Ferraro et al., 2019). I denne sammenhæng kan ultralydafbildning bruges til at måle abdominal muskeltykkelse, og der er rapporteret om en positiv sammenhæng mellem muskeltykkelse og styrke (Muraki et al., 2013; Strasser et al., 2013).

   Tidligere undersøgelser har primært fokuseret på virkningerne af IMT på respiratorisk per-formance, membranmobilitet og funktionel kapacitet i ældre populationer (Souza et al., 2014; Cader et al., 2010; Enright et al., 2006). Mens disse undersøgelser konsekvent rapporterede forbedringer i inspirerende tryk og membrantykkelse, adresserede de ikke omfattende ændringer i AWMT eller udforskede systemiske resultater, såsom lever -steatose. Endvidere undersøgte de fleste af de tilgængelige forskninger enten funktionelle eller strukturelle resultater separat, hvilket efterlod et hul i at forstå de dobbelte effekter af IMT på både muskuloskeletale og metaboliske sundhedsindikatorer. Vores undersøgelse adskiller sig fra forudgående arbejde, idet det evaluerer ikke kun membrantykkelse og AWMT, men også leverfedt densitet (FLD) ved hjælp af computertomografi hos ældre kvinder. Denne kombinerede tilgang giver ny indsigt i, hvordan en kortvarig IMT-intervention kan påvirke både muskelstruktur og metabolisk sundhed. For at tackle dette hul havde den nuværende undersøgelse til formål at undersøge virkningerne af en fire-ugers IMT-intervention på membrantykkelse og AWMT såvel som FLD i denne population. Vi antog, at IMT ville føre til betydelige forbedringer i disse resultater og derved støtte dens rolle som en omfattende strategi for at bevare både funktionel kapacitet og metabolisk sundhed hos aldrende kvinder.

2. Materialer og metoder 2.1. Deltagerne Denne undersøgelse blev udført som en parallel-gruppe, pretest-posttest randomiseret con-trollet forsøg efter konsortretningslinjerne. Før deltagelse modtog alle personer detaljerede oplysninger om undersøgelsen og gav skriftligt informeret samtykke efter de etiske principper, der er beskrevet i Helsinki -erklæringen. Undersøgelsen blev designet efter principperne i Helsinki -erklæringen og blev godkendt af det videnskabelige forskningsetiske udvalg i Istanbul Aydın University (mødet dateret 20. februar 2025, nummer 2025/2). Prøvestørrelsen blev beregnet under anvendelse af G*Power -software (version 3.1.9.2) baseret på membrantykkelse (DT) -værdier rapporteret i tidligere undersøgelser (Holtzhausen et al., 2018), med en alfa -fejl på 0,05, en beta -fejl på 0,2 og en mellemstore effektstørrelse (F = 0,25 eller partiel ETA -kvadrat = 0,06). I betragtning af undersøgelsesdesignet forventedes et frafald på ca. 50%. I overensstemmelse hermed blev en prøvestørrelse på 20 deltagere (n = 10 pr. Gruppe) oprindeligt bestemt. For at minimere potentielle problemer blev det imidlertid besluttet at omfatte i alt 30 deltagere ved at tilføje 50% flere deltagere til hver gruppe. I sidste ende blev fire deltagere udelukket, fordi de ikke opfyldte inkluderingskriterierne, og undersøgelsen blev afsluttet med 26 deltagere. De to grupper, der deltog i undersøgelsen, bestod af raske ældre kvinder, der var bosiddende i et specielt plejehjem, trak sig tilbage fra arbejdslivet og med lignende niveauer af sportsaktivitet.

Inkluderingskriterier blev defineret som kvinder i alderen 60-80 år (post-menopausal), som var uafhængige i aktiviteter i dagligdagen, demonstrerede tilstrækkelig kognitiv funktion til at følge instruktionerne, ikke havde muskuloskeletalskade inden for de foregående seks måneder, var ikke-rygere og havde rutinemæssige thoraciske eller abdominale CT-billeder opnået til kliniske indikationer og anvendt i denne undersøgelse. Ekskluderingskriterier inkluderede at have ukontrolleret hjerte -kar -eller lungesygdom, såsom hjertesvigt eller KOLS/astmaforværring, ukontrolleret hypertension, diagnosticeret kronisk leversygdom, akut respiratorisk infektion inden for de sidste fire uger, deltagelse i struktureret respiratorisk eller modstandstræning inden Kortikosteroider, anabolske midler eller hepatotoksiske medikamenter, alvorlige ortopædiske eller neurologiske tilstande, der begrænser mobilitet eller afvisning af at deltage.

2.2. Eksperimentelle designkvinder i alderen 60-80 blev inviteret til at deltage i laboratoriet på tre separate occa-sioner. Under det indledende besøg blev de eksperimentelle procedurer introduceret og testet. Før begyndelsen af ​​eksperimentet blev hver deltager møbleret med en omfattende forklaring af IMT -proceduren. Hver deltager gennemgik en uges lang prøveperiode, hvor de blev nøje overvåget af en erfaren fysioterapeut. Forsøgsperioden involverede brugen af ​​en respiratorisk muskeltræningsenhed, der blev tilpasset til at imødekomme de specifikke krav hos hver deltager. Under det andet besøg blev der foretaget en række målinger før træning og registreret. Testene omfattede evalueringer af AWMT, membrantykkelse (DT) og (FLD), som alle blev udført under opsyn af en radiolog. Efter det fire ugers IMT-træningsprogram blev der opnået endelige målinger under det sidste besøg (figur 1).

Figur 1. Eksperimentelt design. 2.3. Måling af kropssammensætning Højden af ​​deltagerne blev målt til den nærmeste 0,1 centimeter under anvendelse af en standardhøjde (SECA 769, SECA, Hamburg, Tyskland), mens han stod barfodet mod en væg. Kropsvægt blev målt til det nærmeste 0,1 kg under anvendelse af en digital skala (Beor, model GS27). Deltagernes kropsvægt blev målt i kg (kg) uden sko, og mens de var iført shorts og en T-shirt for at minimere indflydelsen på resultaterne, når vi ser på gennemsnittet af deltagerne i undersøgelsen, for IMT-gruppen var alderen 67,69 ± 9,25 år, højden var 159,5 ± 4,3 cm, og vægt var 70,77 ± 3,6555550 kg. Mens for kontrolgruppen var middelalderen 68 ± 8,40 år, var højden 157,85 ± 3,05 CM og vægt var 69,46 ± 2,22 KG (tabel 1).

2.4. Leverdensitetsanalyse I denne undersøgelse blev CT-billeder foretrukket, fordi deltagerne allerede havde under-gone thoracic eller abdominal CT-scanninger som en del af deres rutinemæssige kliniske pleje. Der blev ikke udført yderligere billeddannelse til forskningsformål. Således blev eksisterende kliniske data anvendt, hvilket undgik ekstra strålingseksponering. Billeddannelse blev udført under anvendelse af en Siemens -somatom -definition som 128 CT -scanner i den inspirerende fase efter standardiserede åndedrætsinstruktioner (Ma et al., 2017). Leverdensitet blev målt fra en homogen parenchymal region uden synlige læsioner i segment VIII ved siden af ​​de midterste levervener, mens membran og abdominal muskeltykkelser blev vurderet på anatomisk standardiserede steder. Enheden beregnet og registrerede automatisk leverfatindhold i leverfedt. En leverfedtværdi på mindre end 33 indikerede forøget lever -steatose (Speliotes et al., 2008).

2.5. Membranstykkelse (DT) måling af membranmuskeltykkelse målinger blev opnået fra computertomografibilleder taget af kliniske grunde. GE Revo Evo Cardiac Device (Revolution Evo, Revolution Maxima, Revolution Frontier, Revolution HD, Revolution CT, GE Healthcare, WI, USA) blev brugt til billeddannelse. En radiolog med ekspertise inden for thorax computertomografi udførte målingerne af membranmuskelsykkelse. Under billeddannelsesproceduren var forsøgspersonerne i en liggende position i den dybe inspirationsfase. Tykkelsesmålinger blev opnået på niveauet for den øverste pol i højre nyre. Målingerne blev foretaget vinkelret på membranaksen, fra midtlinjen og den bageste linje af rygsøjlen. På dette tidspunkt blev membranmuskelen visualiseret, og dens tykkelse blev målt.

2.6. Måling af abdominal vægmuskelstykkelse Den nuværende undersøgelse anvendte data opnået fra deltagere i alderen 60 år og derover, der gennemgik bryst eller abdominal CT -scanninger til forskellige kliniske indikationer. Billeddannelse blev udført ved hjælp af en computertomografisk enhed, model Revo Evo fra General Electric. Før deltagerne gennemgik billeddannelsesprocedurer blev deltagerne bedt om at udføre åndedrætsøvelser. På billeddannelsesdagen blev deltagerne placeret liggende på enhedstabellen. Efter afslutningen af ​​enhedsindstillinger blev deltagerne bedt om at tage en dyb indånding og holde den umiddelbart før billeddannelse begyndte (Ma et al., 2017). De overvejede billeder blev opnået i inspirationsfasen. I denne undersøgelse blev AWMT defineret som tykkelsen af ​​de muskulære lag af abdominalvæggen (tværgående abdominis, intern skråt og ekstern skrå), eksklusive subkutant fedt og andet ikke-kontraktilt væv. For enkelheds skyld kaldes denne variabel i det følgende AWMT. Der blev foretaget målinger på niveau med de øverste iliac -vinger i et plan vinkelret på muskelplanet på niveauet for den forreste linje i rygsøjlen.

2.7. Inspiratory Muscle Training (IMT) IMT blev udført ved hjælp af PowerBreathe® -enheden (Power® Breathe Classic, IMT Technologies Ltd., Birmingham, UK). PowerBreathe®-enheden er en tryk-tærskel IMT-enhed, der giver modstand under inhalation. Brugeren trækker ind gennem et mundstykke mod en justerbar fjederbelastet ventil, som kun åbnes, når det inspirerende tryk overstiger den indstillede tærskel og derved styrker de inspirerende muskler over tid (Kowalski & Klusiewicz, 2023). Efter en uges fortrolighedsperiode blev IMT-protokollen udført to gange dagligt (morgen og aften), fem dage om ugen, i fire uger. Hver session bestod af 30 åndedrætscyklusser, hvilket resulterede i i alt 60 cyklusser pr. Dag. Før træning blev enhedsmodstanden kalibreret til 40% af hver deltagers maksimale inspirerende tryk (MIP), som rapporteret af Çelikel et al. (2025) for at fremme stigninger i muskelstørrelse og tykkelse. MIP blev revurderet ugentligt, og modstand blev øget med 10%; Progression blev pause, hvis deltagerne oplevede overdreven belastning. Alle deltagere var i stand til at gennemføre den progressive protokol uden afbrydelse. Det er vigtigt, at alle IMT -sessioner blev overvåget af en licenseret fysioterapeut med mere end fem års klinisk erfaring i respiratorisk rehabilitering, der gav detaljeret instruktion om den rigtige brug af PowerBreathe® -enheden, demonstrerede ordentlige vejrtrækningsteknikker og korrigerede deltagerfejl under de indledende sessioner. Morning IMT-sessioner var planlagt mellem 8: 00-10: 00 kl., Mens aftensessioner fandt sted mellem 5: 00-8: 00 p.m.

2.8. Statistiske analyser Statistiske analyser blev udført under anvendelse af SPSS (version 21.0 for Windows, Chicago, IL, USA) med et statistisk signifikansniveau sat til 0,05. Shapiro-Wilk-normalitetstesten blev udført for at bestemme normaliteten af ​​prøven. Forskelle før test- og post-test blev bestemt ved anvendelse af en parret prøve t-test og envejs variansanalyse (ANOVA) med post-test- og præ-testforskelleværdier anvendt til at bestemme forskelle mellem grupper. Derudover blev effektstørrelsen i sammenligningen af ​​parrede grupper beregnet under anvendelse af Hedges 'G (Hedges, 1981). Det blev også fortolket som følger: 0-0,19 ubetydelig, 0,20-0,59 Lille, 0,6-1,19 Medium, 1.20-1.99 Stor og ≥2,00 meget stor.