Biomechanische Forschung zu den Auswirkungen interaktiven dynamischen Gleichgewichtstrainings auf die Haltungs- und Gangkontrolle bei älteren Erwachsenen

Die Alterung der Bevölkerung ist zu einem globalen Problem geworden. Stürze sind bei älteren Erwachsenen ein weit verbreitetes Problem, das zu Brüchen, Verletzungen oder zum Tod führen kann. Die Identifizierung der Faktoren, die mit Stürzen in dieser alternden Bevölkerung zusammenhängen, ist für die Entwicklung wirksamer Maßnahmen zur Sturzprävention von entscheidender Bedeutung. Studien haben gezeigt, dass die Muskelqualität und eine gute Körperhaltung für die Gleichgewichtskontrolle bei älteren Erwachsenen von entscheidender Bedeutung sind. Bei älteren Erwachsenen kommt es häufig zu Muskelschwäche (Sarkopenie), Knochenschwund (Osteoporose) und einer verstärkten Kyphose der Wirbelsäule, was zu Wirbelbrüchen und einer schlechten Gleichgewichtskontrolle führt. Daher besteht das langfristige Ziel dieser Arbeit darin, Stürze bei älteren Erwachsenen durch eine Verbesserung der Funktion degenerativer Muskeln zu verhindern. Die vorgeschlagene Forschung kann benötigte Informationen über die Prozesse der Gleichgewichtskontrolle in dieser alternden Bevölkerung liefern und kann möglicherweise auf Personen mit schlechtem Gleichgewicht und hohem Sturzrisiko angewendet werden. Drei spezifische Ziele für dieses dreijährige Forschungsprojekt werden wie folgt beschrieben:

Ziel 1: Bestimmen Sie die Beziehungen zwischen Muskelqualität und Gleichgewichtsleistung sowie etwaige Zusammenhänge mit der Fraktur- und Sturzgeschichte bei älteren Erwachsenen.

Die Muskelqualität wird aus den Informationen der Muskelkraft und der Körperzusammensetzung (Kraft/Muskelmasse) berechnet. Die Forscher berechnen das Gelenkdrehmoment während funktioneller Aktivierungen anhand biomechanischer Daten aus der 3D-Bewegungsanalyse, während die magere Skelettmuskelmasse durch die bioelektrische Impedanzanalyse (BIA) bestimmt wird. Es werden auch klinische und funktionelle Beurteilungen der Gleichgewichtsleistung durchgeführt. Die Fraktur- und Sturzgeschichte vor dem Test wird nachträglich erfasst.

Ziel 2: Identifizieren Sie die Beziehungen zwischen Kraftanwendungen während Gleichgewichtsstörungen bei älteren Erwachsenen.

Seitliche und Vorwärts-/Rückwärtsbewegungen beim Gehen werden genutzt, um Reaktionen zur Wiederherstellung des Gleichgewichts hervorzurufen. Der Grad der notwendigen Gelenkkraft und wie sich diese auf die Funktionsfähigkeit einer Person auf bestimmten Gelenkebenen auswirkt, wird durch das Verhältnis von Drehmomentbedarf zu Kapazität (DCR: Aufgabenanforderungen im Verhältnis zur Kraftkapazität) bestimmt. Der DCR liefert eine gelenkspezifische einheitliche Skalargröße, die den Bedarf an Gleichgewichtswiederherstellung normalisiert durch die maximale Muskelkraftkapazität einer Person darstellt. Es würde anzeigen, ob eine Person ihr Gleichgewicht wiedererlangen kann und in welchem ​​Umfang ihre maximale Leistungsfähigkeit besteuert wird.

Ziel 3: Untersuchen Sie die Wirksamkeit und die langfristigen Auswirkungen eines neuartigen zweimonatigen personalisierten Kräftigungs- und Gleichgewichtstrainingsprogramms zur Verbesserung der Gleichgewichtsleistung bei älteren Erwachsenen.

Personalisierte Kräftigungs- und Gleichgewichtstrainingsübungen werden auf der Grundlage der Ergebnisse biomechanischer Untersuchungen unter Verwendung des Modular Interactive Tiles System (MITS) und eines instrumentierten Laufbands mit Split-Belt-Gleichgewichtsstörung personalisiert. Die Übungsgruppe wird 2 Monate lang zweimal pro Woche trainiert und die altersentsprechende Kontrollgruppe behält ihre üblichen Alltagsaktivitäten bei. Alle Bewertungen werden zu Studienbeginn und eine Woche nach dem Training durchgeführt. Nachbereitende Telefoninterviews werden 6, 9 und 12 Monate nach der Ausbildungszeit durchgeführt.

Translationale Forschung dieser Art wird die notwendigen Informationen zu den kritischen Faktoren der Gleichgewichtskontrolle bei älteren Erwachsenen liefern. Die Forschung wird auch klinische Innovationen des Bewegungstrainings testen, um die Langzeitprognose in dieser gefährdeten alternden Bevölkerungsgruppe zu verbessern. Der einzigartige Beitrag der vorgeschlagenen Forschung liegt in der Integration einer expliziten körperlichen Untersuchung und eines biomechanischen Ansatzes für ein relevantes klinisches Problem innerhalb eines Translationsmodells. Die Ergebnisse werden ein neues Paradigma für Behandlungsansätze zur Gleichgewichtskontrolle liefern und das Risiko von Stürzen und Brüchen verringern. Diese Forschung kann möglicherweise auf Personen mit Gleichgewichtsstörungen angewendet werden, bei denen ein hohes Sturzrisiko besteht.