Verbesserung der Muskelkraft, Masse und körperlichen Funktion bei älteren Erwachsenen

Hintergrund:

Stürze und sturzbedingte Verletzungen sind große Gesundheitsprobleme für ältere Menschen; Sie verursachen einen funktionellen Rückgang und eine erhöhte Sterblichkeit sowie enorme Gesundheitskosten für die Gesellschaft. Es wird erwartet, dass das Auftreten und die Folgen von Stürzen mit der wachsenden Zahl älterer Menschen weltweit zunehmen werden. Daher ist die verbesserte Erkennung potenzieller Sturzrisikomarker von Bedeutung, um Personen mit Sturzrisiko vorherzusagen und anschließend Strategien zur Sturzprävention zu verbessern. Stürze können das Endergebnis von intrinsischen und extrinsischen Faktoren sein, die sich negativ auf die Fähigkeit einer Person auswirken, das Gleichgewicht zu halten, was sich oft während der Sequenzen von Körperbewegungen zeigt. Das Gleichgewicht kann sowohl dynamisch als auch statisch gemessen werden, wobei letzteres beinhaltet, dass sich die Person in einer stationären stehenden Position befindet, aus deren Ergebnissen Forscher eine beeinträchtigte Haltungsstabilität als Risikofaktor für Stürze vorgeschlagen haben. Allerdings ist die Evidenz bezüglich des Zusammenhangs von posturaler Instabilität mit möglichen Stürzen begrenzt, und bevölkerungsbezogene Kohortenstudien auf diesem Gebiet sind rar. Weitere Mängel früherer Studien sind die Verwendung retrospektiver Studiendesigns, die das Risiko von Erinnerungsverzerrungen erhöhen, und die Identifizierung von Risikofaktoren als Folge von Stürzen.

Posturale Instabilität wird vorzugsweise unter Verwendung objektiver Maße der Posturographie untersucht, was Vorteile gegenüber regulären klinischen Bewertungen hat, da es die Variabilität der Testleistung reduziert und die subjektive Natur von Bewertungssystemen vermeidet. Kürzlich haben Forscher die Leistung des Wii Balance Board (WBB) als Instrument zur Messung der Haltungsinstabilität analysiert und dabei eine hervorragende Parallelvalidität und eine Fähigkeit zur Ergänzung bestehender Sturzbewertungen festgestellt. Diese Ergebnisse mussten jedoch in einer populationsbasierten Stichprobe mit einer Vielzahl von Kovariaten ausgewertet werden. Daher führten die Forscher eine prospektive Beobachtungsstudie durch, um zu untersuchen, wie objektive Messungen des Haltungsschwankens voraussichtliche Stürze in einer Kohorte von mehr als 1800 Männern und Frauen, die zum Zeitpunkt der Untersuchung alle 70 Jahre alt waren, vorhersagten.

Die Ergebnisse zeigten, dass eine beeinträchtigte posturale Stabilität das Risiko von Stürzen um 75 bis 90 % bei älteren Erwachsenen im höchsten Quintil der posturalen Schwankungen erhöhen kann, gemessen in Studien mit offenen und geschlossenen Augen. Eine der Schlussfolgerungen war, dass es wertvoll wäre, den klinischen Nutzen der untersuchten Parameter in zukünftigen Studien zu untersuchen, die Leistung mit etablierten klinischen Gleichgewichtstests zu vergleichen und zu untersuchen, ob Strategien zur Verbesserung des Gleichgewichts das Sturzrisiko verringern würden. In einer Folgestudie untersuchten die Forscher daher, ob sie das erhöhte Haltungsschwanken von Teilnehmern, bei denen aufgrund früherer Messungen auffällige Gleichgewichtswerte festgestellt wurden, reduzieren konnten. Die Ermittler untersuchten auch das funktionelle Gleichgewicht der Teilnehmer durch Time-Up-and-GO (TUG)-Leistung, zusammen mit Messungen der Muskelkraft und validierten Fragebögen zur Sturzangst und zur Wirksamkeit von Stürzen. Diese Folgestudie wurde als randomisierte Interventionsstudie durchgeführt, mit insgesamt 52 Personen, die aus der bestehenden HAI-Studienkohorte rekrutiert wurden, mit Messungen des Haltungsschwankens im 5. Quintil, was auf eine beeinträchtigte Gleichgewichtsfunktion hinweist. Die Interventionsgruppe führte 4 Wochen lang drei betreute Gruppentrainingseinheiten pro Woche durch, die aus 30 Minuten Gleichgewichtstraining bestanden, während die Kontrollgruppe eine Gesundheitsberatung erhielt, in der die Bedeutung von körperlicher Aktivität und Gleichgewichtsübungen hervorgehoben wurde. Vorläufige Daten zeigten, dass die Übungsintervention wenig bis gar keine Auswirkungen auf ausgewählte Maßnahmen zu Gleichgewicht, Kraft und körperlicher Funktion hatte. Daher scheint es, dass ein Trainingsvolumen von 4 Wochen progressivem Gleichgewichtstraining, 3 Sitzungen pro Woche, zu gering ist, um positive Effekte zu erzielen.

Die Ergebnisse dieser früheren Studie zeigten die Notwendigkeit eines umfassenderen Trainingsprogramms, um positive Auswirkungen auf das Gleichgewicht, die Kraft und die körperliche Funktion und langfristig auf die Sturzprävention zu erzielen. Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass eine geringe Muskelkraft zusammen mit geringer Muskelmasse, auch bekannt als Sarkopenie, unabhängig voneinander Stürze, Frakturen und eine insgesamt schlechte Gesundheit vorhersagt. Es gibt jedoch auch immer mehr Beweise dafür, dass ältere Menschen in der Lage sind, dem Trend des altersbedingten Verlusts an Muskelmasse entgegenzuwirken und das dynamische Gleichgewicht durch den Einsatz von Widerstandsübungen zu verbessern. Für ältere Personen wird empfohlen, dass das Trainingsprogramm 10-12 Wochen mit 3 Trainingseinheiten pro Woche dauert, um Auswirkungen auf die Muskelkraft, Muskelmasse und körperliche Funktion zu erzielen, was ein höheres Gesamttrainingsvolumen als zuvor darstellt in der Gleichgewichtsübungsstudie verwendet.

Ziele:

1. Das Hauptziel der aktuellen Studie ist es, die Wirkung und Durchführbarkeit eines 10-wöchigen, von einem Trainer betreuten Widerstandstrainingsprogramms zu untersuchen, das für ältere Personen mit geringer Muskelmasse entwickelt wurde. Ziel ist es, Übungen zu realisieren, die den Teilnehmern durch die Verwendung von Grundausstattung auch in ihrer häuslichen Umgebung möglich sind.
2. Ein sekundäres Ziel ist es, die Wirkung desselben Übungsprogramms zu bewerten, das in digitalen Videos und schriftlichen Anweisungen aufgezeichnet und vom Teilnehmer in seiner eigenen Wohnung oder an einem ähnlichen Ort verwendet werden soll.

Methoden:

Die Rekrutierung basiert auf Teilnehmern, die zuvor an der Gesundheitsuntersuchung der Healthy Ageing Initiative (HAI) teilgenommen haben, einer laufenden bevölkerungsbezogenen Kohortenstudie, die alle 70-Jährigen in der Gemeinde Umeå zur Teilnahme einlädt. Geeignete Teilnehmer für diese Studie werden aus dem niedrigsten Quintil der Muskelmasse (Prä-Sarkopenie) für Männer und Frauen gezogen, basierend auf Dual-Energy-Röntgen-Absorptiometrie-Messungen (DEXA, GE Healthcare, Lunar, Madison, WI, USA). die HAI-Studie und Kriterien aus der europäischen Definition von Sarkopenie. Die Teilnehmer werden zunächst telefonisch kontaktiert, wo sie Informationen zur Studie erhalten und zur Teilnahme eingeladen werden. Nach Vereinbarung werden die Teilnehmer randomisiert entweder der Kontrollgruppe, einer Heimtrainingsgruppe oder einer von einem Ausbilder geleiteten Trainingsgruppe zugeteilt. Der letztgenannten Gruppe wird 10 Wochen lang dreimal pro Woche ein Trainer-basiertes Krafttraining in Gruppen angeboten. Das Trainingsprogramm ist so konzipiert, dass es Ganzkörper-Muskelgruppen beansprucht, mit Fokus auf Bein- und Kernmuskulatur, sowie funktionell ist und Bewegungen und Muskelaktionen umfasst, die für ein aktives tägliches Leben wichtig sind. Das Home Based Training umfasst 10 Wochen des gleichen Übungsprogramms, das mit digitaler Unterstützung zu Hause durchgeführt wird. Der Kontrollgruppe wird 6 Monate nach Studienbeginn Zugang zu Trainingsanleitungen sowie digitaler Unterstützung bei der Nachsorge angeboten. Darüber hinaus erhalten alle Teilnehmer kostenlose Trainingsgeräte für zu Hause.

Die Tests werden zu Studienbeginn, nach der Interventionsphase während der Nachbeobachtung nach 10 Wochen sowie 6 Monate nach Studienbeginn durchgeführt. Die folgenden Tests und Ergebnisse sind enthalten:

1. Das primäre Ergebnis ist das SPPB-Testergebnis (Short Physical Performance Battery). Der SPPB umfasst mehrere Funktionstests zur Bewertung der Beinkraft und -kraft, Haltungsstabilität und Ganggeschwindigkeit. Der SPPB ist ein gängiger und validierter klinischer Test der körperlichen Funktion.

2. Zu den sekundären Ergebnissen gehören:

   • Objektive Messung der posturalen Stabilität mit dem Gerät Wii Balance Board (WBB; Nintendo, Kyoto, Japan), beschrieben und validiert in einer zuvor veröffentlichten Studie (8). Jeder Teilnehmer führt zwei 60-Sekunden-Versuche in einer ruhigen Haltung durch, die aus Bedingungen mit offenen Augen (EO) und geschlossenen Augen (EC) bestehen. Die Teilnehmer werden angewiesen, während des gesamten Tests eine aufrechte Position beizubehalten, entspannt zu stehen und jegliche Arm- oder Kopfbewegungen zu vermeiden. Der WBB misst die gesamte Schwankungslänge des Druckzentrums (COP), die die Summe der posturalen Schwankungen in anteroposteriorer und mediolateraler Richtung darstellt.
   • Isometrische Muskelkraft, getestet mit einem hydraulischen Handdynamometer (Jamar; Patterson Medical, Warrenville, IL, USA), um die maximale Griffstärke jedes Teilnehmers in der nicht dominanten Hand zu messen. Die Teilnehmer werden angewiesen, den Arm während des Tests in einem 90°-Winkel zu halten und den Ellbogen in der Nähe der Taille zu halten. Der bei zwei aufeinanderfolgenden Versuchen erzielte Maximalwert wird aufgezeichnet.
   • Appendicular Magermasse (ALM), gemessen mit einem iDXA-Gerät (GE Healthcare, Lunar, Madison, WI, USA). Die Messungen basieren auf Ganzkörperscans mit einer Dauer von ca. 8 Minuten. Anschließend wird ein ALM-Index berechnet, indem die Gesamtmuskelmasse in Armen und Beinen kombiniert und durch die Körpergröße im Quadrat (ALM/m2) des Teilnehmers dividiert wird, gemäß den von der European Working Group on Sarcopenia in Older People (EWGSOP) festgelegten Standards.
   • Timed-Up-and-Go (TUG)-Testleistung, ein Test, der häufig von Ärzten verwendet wird, um die Unterschenkelmuskelkraft, die Gangleistung und die allgemeine funktionelle Mobilität bei älteren Personen zu bewerten. Bei diesem Test wird jeder Teilnehmer gebeten, sich ohne Hilfe von einem Sessel zu erheben und 3 Meter vorwärts zu gehen, bis er oder sie eine auf dem Boden markierte Linie erreicht, sich dann umdreht und in eine sitzende Position auf dem Stuhl zurückkehrt. Testleiter geben Anweisungen und messen die Gesamttestzeit mit einer Stoppuhr.
   • Objektive Messungen der körperlichen Aktivität, gemessen mit triaxialen Beschleunigungsmessern (GT3X., 4,6 3,3 1,5 cm; Actigraph, Pensacola, FL) für 7 Tage. Diese Geräte sind in der Lage, Beschleunigungen im Bereich von 6 G zu messen. Gemessene Beschleunigungen werden digitalisiert, in „Zählungen“ umgewandelt und in einem robusten Flash-Speicher gespeichert. Die Teilnehmer tragen die Beschleunigungsmesser an ihren nicht dominanten Hüften und entfernen sie nur beim Duschen, Schwimmen oder während des Nachtschlafs. Sie erhalten auch Anweisungen, während des Messzeitraums normal aktiv zu sein, um genaue Widerspiegelungen ihres Lebensstils zu erhalten.
   • Sturzangst anhand des validierten Fragebogens Falls Efficacy Scale-International (FES-I).
   • Selbsterinnerte körperliche Aktivität unter Verwendung des validierten International Physical Activity Questionnaire (IPAQ) Darüber hinaus zielen die Forscher darauf ab, posturale Stabilität, TUG-Testleistung, Sturzangst und selbsterinnerte körperliche Aktivität 4 Wochen nach Studienbeginn zu untersuchen, um einen Vergleich zwischen ihnen zu erleichtern Widerstandsübung gegenüber dem Gleichgewichtsübungsprogramm, das in der vorherigen 4-wöchigen randomisierten kontrollierten Studie durchgeführt wurde (ethische Zulassung Dnr: 2017-132-31).

Statistische Leistungsanalyse:

Die Leistungsberechnung basiert auf dem Hauptergebnis der Studie, der Short Physical Performance Battery (SPPB). SPPB wurde zuvor an 2.710 älteren italienischen Erwachsenen mit einem Durchschnittsalter von 75 Jahren (Bereich 65–97) getestet. Frauen erzielten 7,79 ± 3,22 (Mittelwert ± Standardabweichung) und Männer erzielten 9,03 ± 3,12. In die vorliegende Studie werden die Forscher eine homogenere Stichprobe jüngeren Alters, aber mit Präsarkopenie einbeziehen. Schätzungen gehen daher davon aus, dass die Punktzahl in dieser Stichprobe zu Studienbeginn 8 ± 2,5 betragen wird. Aus einer früheren Studie mit 424 älteren Personen mit Behinderungsrisiko (Alter 70-89 Jahre) wurde gezeigt, dass die SPPB in der Interventionsgruppe nach 6 Monaten moderater körperlicher Aktivität um 16 % zunahm und nach 1 Jahr leicht auf 13,3 % zurückging. Diese Effekte waren signifikant anders als in der Kontrollgruppe (p < 0,001), wo keine Änderungen in SPPB gesehen wurden. Bei Frauen und Frauen mit einem SPPB von mindestens 7 zu Studienbeginn zeigte sich ein etwas besserer Trainingseffekt. Basierend auf diesen Zahlen schätzen die Forscher, dass die SPPB der Interventionsgruppe während der 10 Wochen des Trainings um 12 % zunehmen wird, ohne Änderungen in der Kontrollgruppe. Basierend auf diesen Annahmen werden 107 Personen in jeder Gruppe benötigt, um eine 80%-ige Trennschärfe zu haben, um einen zweiseitigen Effekt mit einem α-Niveau von 0,05 zu erkennen.

In der ersten Einschreibungsrunde, die diesen Herbst beginnt, haben die Ermittler begonnen, 36 Teilnehmer nach dem Zufallsprinzip in jede Gruppe einzuteilen. Ziel ist es, die verbleibenden Teilnehmer während der zweiten Runde, die im späten Frühjahr/Anfang Herbst 2018 beginnt, fortzusetzen und einzuschreiben.