Efectos del Entrenamiento Simultáneo de Equilibrio y Resistencia en Adultos Mayores

Antecedentes:

En el curso del envejecimiento, las capacidades físicas disminuyen gradualmente. Aunque se supone que la causa de las caídas es multifactorial, la pérdida de fuerza muscular y el control del equilibrio parecen ser los factores de riesgo intrínsecos más cruciales para las caídas.

Varios metanálisis y revisiones enfatizan los efectos positivos de las intervenciones de resistencia, equilibrio y ejercicios combinados sobre la medida del rendimiento de la fuerza, la potencia y el equilibrio y, por lo tanto, sobre los factores de riesgo intrínsecos (es decir, relacionados con la persona) de caídas. El equilibrio puro, así como el entrenamiento de resistencia puro, han sido efectivos para mejorar el control postural (p. ej., medidas de la marcha, fuerza de extensión de piernas) y reducir el riesgo de caídas en personas mayores. El entrenamiento combinado de resistencia y equilibrio describe en general un programa de entrenamiento secuencial o simultáneo, donde los ejercicios de resistencia y equilibrio se ejecutan en un orden consecutivo dentro de la misma sesión de entrenamiento. Estas intervenciones de ejercicio también han mostrado efectos positivos. Aún no se ha investigado la combinación de entrenamiento de resistencia y equilibrio, ejecutando ambos simultáneamente con respecto a la prevención de caídas en personas mayores.

En los últimos 15 años, ha aumentado la investigación sobre el entrenamiento simultáneo de resistencia y equilibrio, denominado "entrenamiento de resistencia a la inestabilidad" (IRT). IRT utiliza dispositivos inestables (pelotas suizas, pelotas BOSU®, tablas oscilantes, etc.) y una carga externa (p. ej., pesas). Se ha demostrado que esta modalidad de entrenamiento afecta positivamente la activación de los músculos centrales y de las extremidades inferiores, mejorando el equilibrio y obteniendo ganancias comparables en medidas de fuerza análogas al entrenamiento de resistencia tradicional. Kibele y Behm, por ejemplo, encontraron mejoras superiores en el salto de una sola pierna después de un IRT en adultos jóvenes sanos. Concluyeron, de acuerdo con el principio de la especificidad del entrenamiento, que IRT indujo adaptaciones de equilibrio más altas, que fueron prominentes en el salto de una sola pierna que exige equilibrio. Además, Behm y Colado recomendaron IRT para personas mayores y hay estudios que investigan los efectos de diferentes tipos de IRT en adultos mayores. Granacher y sus colegas examinaron los efectos del entrenamiento de fuerza de inestabilidad central (CIT) en las medidas de fuerza muscular del tronco, movilidad de la columna, equilibrio dinámico y movilidad funcional en adultos mayores. Encontraron mejoras significativas en las medidas de fuerza, equilibrio y movilidad en comparación con un grupo de control. Otro estudio, que investigó los efectos de un programa de ejercicios con pelota suiza en adultos mayores, encontró efectos positivos en las medidas de condición física y equilibrio en comparación con un grupo de control. Basados ​​en los ejercicios usados, estos estudios se enfocaron en fortalecer el core y mejorar principalmente las habilidades de equilibrio. En un enfoque ligeramente diferente para mejorar el equilibrio en mujeres mayores, Chulvi-Medrano y sus colegas utilizaron un programa de entrenamiento de las extremidades inferiores con un dispositivo T-Bow® inestable. El grupo de entrenamiento mejoró en las medidas de equilibrio dinámico, estático y general, mientras que el grupo de control experimentó una disminución o ningún cambio en las habilidades de equilibrio. Los tres estudios mencionados anteriormente utilizaron dispositivos inestables pero ninguno incorporó cargas adicionales dentro de sus programas de entrenamiento, por lo tanto, el componente de resistencia de IRT se limita al peso corporal. Por lo tanto, hay una falta de literatura que respalde la evidencia de la factibilidad y efectividad de la IRT que incorpora una carga adicional como resistencia para mejorar las medidas de fuerza, potencia y equilibrio en las personas mayores.

Según el conocimiento de los investigadores, aún no se ha realizado ningún estudio que investigue los efectos de la IRT con carga adicional como resistencia en los factores de riesgo de caídas en personas mayores.

Medidas:

Los datos fueron adquiridos en nuestro laboratorio de biomecánica. Los cuestionarios se completaron en habitaciones separadas. Todas las pruebas se realizaron y explicaron utilizando instrucciones verbales estandarizadas sobre el procedimiento de la prueba para mantener la igualdad de trato para todos los participantes. Una única evaluación duró 90 min por participante.

Evaluación de fuerza / potencia:

Se administraron pruebas clínicas y biomecánicas bien establecidas para medir los resultados primarios en fuerza y ​​potencia muscular. De acuerdo con las recomendaciones de Granacher et al. Las evaluaciones de fuerza se realizaron después de las evaluaciones de equilibrio para reducir los efectos de interferencia de la fatiga muscular. Además, las pruebas de fuerza y ​​equilibrio se administraron en orden aleatorio dentro de su bloque respectivo. Se proporcionó una prueba de práctica para cada prueba. Los procedimientos de prueba se realizaron de acuerdo con las recomendaciones de Gschwind et al. si no se indica lo contrario. Se ejecutaron dos ensayos de prueba utilizando la media para un análisis estadístico adicional. Excepto por la fuerza de extensión isométrica máxima de piernas y la fuerza de prensión manual. Allí, se utilizó el mejor valor de dos ensayos consecutivos para el análisis estadístico. Entre las pruebas, se proporcionaron suficientes períodos de recuperación para reducir la fatiga.

La fuerza máxima de extensión de pierna isométrica (ILES) se examinó con un dispositivo de tracción de cable (Takei A5002, Fitness Monitors, Wrexham, Inglaterra) con una postura corporal erguida. Se eligieron longitudes de cable individuales para garantizar un ángulo de codo de aproximadamente 135°. Se pidió a los participantes que comenzaran a "tirar [ing] inicialmente con una intensidad moderada y aumentar lentamente la intensidad hasta el máximo esfuerzo mientras mantenían la parte superior del cuerpo extendida y erguida" para evitar lesiones. Para garantizar una postura erguida, se instruyó a los participantes para que mantuvieran el contacto entre el hombro y la pared y no levantaran la escápula mientras tiraban. La prueba se repitió con al menos un minuto entre mediciones. La ILES mostró una excelente confiabilidad test-retest (ICC = .98) para la fuerza de extensión de piernas.

Para medir la fuerza de prensión manual se utilizó un dinamómetro manual Takei (Takei A5401, Fitness Monitors, Wrexham, Inglaterra). Los participantes se pusieron de pie con el brazo alineado con el cuerpo y apretaron el dispositivo lo más fuerte que pudieron, usando la mano dominante. El ancho del mango se ajustó al tamaño de la mano del participante. Las falanges intermedias debían colocarse en el mango interior. El práctico dinamómetro Takei mostró una excelente confiabilidad test-retest (ICC = .95).

Además de la fuerza isométrica, se realizaron pruebas de potencia. Complementario a la prueba estándar de elevación de la silla (CRT) en una superficie estable, las pruebas de prueba también se registraron mientras estaba de pie sobre una almohadilla de espuma (AIREX©). Los participantes tenían que levantarse y sentarse cinco veces más rápido que podían, sin la ayuda de sus brazos. Por lo tanto, los brazos tenían que estar cruzados sobre la parte superior del cuerpo. El tiempo se midió con un cronómetro ordinario al 0,01 más cercano. segundo. Después de la cuenta regresiva "ready-set-go", el tiempo de prueba comenzó y se detuvo cuando los participantes se sentaron por quinta vez. Para la TRC se ha demostrado una alta fiabilidad test-retest (ICC = .89).

Además, se administró una prueba de potencia para subir escaleras. Esta prueba ha mostrado asociaciones significativas con el desempeño de la movilidad y las medidas de fuerza. Los tiempos de ascenso y descenso se registraron por separado y la potencia se calculó con la siguiente fórmula: P =((M x D) x g )/t, donde P = Potencia (Watt), M = Masa corporal (kg), D = Distancia vertical recorrida (metros), t = Tiempo (segundos) y g = 9,8 (constante de gravedad). Se instruyó a los participantes para que subieran y bajaran de forma rápida pero segura un tramo de escaleras de 9 escalones (escalón de 17 cm de altura). El tiempo se iniciaba después de la señal de inicio y se detenía cuando el segundo pie alcanzaba el escalón superior y/o el suelo, respectivamente. Se permitió el uso del pasamanos por razones de seguridad. El tiempo se midió con un cronómetro ordinario al 0,01 más cercano. segundo. La confiabilidad test-retest ha demostrado ser excelente (r = .99).

Equilibrio:

Se probó el equilibrio dinámico en estado estacionario mientras se caminaba en una pasarela de 10 m, midiendo las variables espacio-temporales de la marcha (longitud de zancada (cm), tiempo de doble apoyo (%), velocidad (m/s), ancho de paso (cm)) utilizando un sistema bidimensional OptoGait© (Microgait, Bozano, Italia). Además, se calculó el coeficiente de variación (CV = (DE/media) x 100). El sistema OptoGait© mostró altos coeficientes de correlación interclase (ICC's = .93 - .99) y alta validez concurrente entre el sistema OptoGait© y un sistema previamente validado. Se pidió a los participantes que caminaran 10 m con su propio calzado a un ritmo seleccionado por ellos mismos tres veces para calcular la confiabilidad test-retest. Debido a que el sistema OptoGait© puede grabar automáticamente, no fue necesaria una señal de inicio. Se dio un intervalo de tres minutos entre las pruebas individuales para descansar, guardar los datos y prepararse para la siguiente prueba. Al inicio y al final de la pasarela se proporcionó la distancia suficiente para acelerar y desacelerar de manera segura. Además, el primer y último paso se excluyó del análisis para eliminar posibles sesgos de aceleración y desaceleración. Cada prueba se registró con 1000 Hz utilizando el software OptoGait© proporcionado por el fabricante que se ejecuta en una computadora portátil (Lenovo ThinkPad T530).

El equilibrio proactivo se probó utilizando la prueba de alcance funcional (FRT) y la prueba Timed Up and Go (TUG). El FRT mide la distancia máxima que los participantes pudieron alcanzar hacia adelante mientras estaban de pie. Para este propósito, se les indicó a los participantes que levantaran su brazo dominante y que se estiraran lo más posible sin dar un paso adelante. Se evaluó la distancia máxima de alcance (cm). El FRT mostró una excelente confiabilidad test-retest con personas mayores (ICC = .92). Los ensayos de FRT se repitieron cuando los participantes no pudieron mantener ambos pies en el suelo en una posición fija. Además del FRT estándar sobre superficie sólida, también se registraron ensayos de prueba de pie sobre una almohadilla de espuma (AIREX©). Para el TUG, se pidió a los participantes que se levantaran de una silla y caminaran tres metros a su velocidad normal alrededor de un cono, regresaran y se sentaran. El tiempo para el TUG se registró con un cronómetro ordinario al 0,01 más cercano. segundo en el comando "ready-set-go" y se detuvo tan pronto como los participantes se sentaron. El TUG mostró una excelente confiabilidad test-retest (ICC = .99) en adultos mayores.

Para probar el equilibrio reactivo, se utilizó la Prueba de Empuje y Liberación (PRT). El PRT califica la respuesta postural ante una perturbación repentina. Se indicó a los participantes que empujaran hacia atrás las manos del examinador y que recuperaran el equilibrio después de que el examinador soltara las manos. Se contó el número de pasos necesarios para recuperar el equilibrio y se registró la puntuación correspondiente (0 = 1 paso, 1 = 2-3 pequeños pasos hacia atrás con recuperación independiente, 2 = ≥4 pasos con recuperación independiente, 3 = pasos con asistencia para la recuperación , 4 = caída o incapaz de ponerse de pie sin ayuda). Para una descripción detallada del PRT ver Jacobs y colegas. El PRT mostró alta confiabilidad test-retest (ICC = .84) con una sensibilidad del 89% y una especificidad del 85%.

Cuestionarios:

Las funciones psicosociales se evaluaron mediante varios cuestionarios. La cognición global se probó utilizando el MMSE, que es una prueba confiable para evaluar la función cognitiva que muestra una alta confiabilidad test-retest (r = .89). El CDT y FAB-D se utilizaron para evaluar la función ejecutiva. Se demostró que la confiabilidad entre evaluadores del CDT es alta (IRR = .92) con valores de sensibilidad y especificidad de .50 y .84, respectivamente. La autoeficacia en caídas se midió utilizando la versión alemana de la FES-I. Esta prueba ha mostrado una excelente validez interna (alfa de Cronbach = .96) y confiabilidad test-retest (r = .96) para evaluar el nivel de miedo a caer. Para evaluar la actividad física relacionada con la salud, el ejercicio y la cantidad de gasto de energía, se realizó FQoPA. Frey y sus colegas demostraron que la puntuación FQoPA se correlaciona con el consumo máximo de oxígeno, lo que indica una alta validez (r = 0,42).

Diseño de la intervención de ejercicio:

Los participantes se estratificaron en tres grupos de intervención en función de la distribución equitativa de la edad y la misma proporción de género. La asignación del programa de formación se produjo de forma aleatoria. El grupo de intervención uno realizó un entrenamiento de resistencia basado en máquinas (M-RT) "tradicional". El grupo de intervención dos (resistencia a la inestabilidad basada en máquinas - M-IRT) siguió un programa de entrenamiento similar con máquinas de ejercicios, pero con dispositivos inestables adicionales colocados entre el participante y la máquina de ejercicios o el piso, respectivamente. El tercer grupo de intervención realizó entrenamiento de resistencia con peso libre en dispositivos inestables (F-IRT) utilizando mancuernas en lugar de máquinas de ejercicios. Todos los grupos de intervención entrenaron durante 10 semanas, dos veces por semana en días no consecutivos durante 60 min. El período de intervención de 10 semanas consistió en una fase introductoria de una semana y tres bloques principales de entrenamiento de tres semanas cada uno. La intensidad del entrenamiento se incrementó progresiva e individualmente durante el programa de entrenamiento de 10 semanas al modular la carga y las series para todos los grupos y el nivel de inestabilidad para el grupo M-IRT y F-IRT. Después de la semana uno, cuatro y siete, la carga de entrenamiento (peso) se incrementó siguiendo la prueba de 1RM (una repetición máxima - cantidad máxima de fuerza que se puede generar dentro de una repetición) para cada ejercicio. Dado que la carga de 1RM es demasiado pesada para personas mayores no entrenadas, la carga de entrenamiento se calculó utilizando la ecuación de predicción proporcionada por Epley, mostrando 0,03 % desviación del 1RM real logrado en sentadillas con una correlación de .97. Los instructores se aseguraron de que las repeticiones no excedieran las 15-20, porque la precisión de la predicación de 1RM es mayor con menos repeticiones. El entrenamiento en condiciones inestables, especialmente con peso adicional, implica un cierto grado de riesgo de accidente. Por lo tanto, todos los ejercicios de inestabilidad fueron asegurados por instructores y ayudas adicionales como cajas. El entrenamiento ha sido supervisado por instructores expertos. Durante las dos primeras semanas, la proporción de participantes por instructor fue de 5:1, luego de 10:1.

Dado que la efectividad del entrenamiento de fuerza para prevenir caídas se ha informado con frecuencia, el grupo de intervención uno (M-RT) actuó como un grupo de control activo. En un estudio realizado por Orr y sus colegas, los participantes con características iniciales comparables mostraron efectos de tratamiento significativamente más altos en comparación con un grupo de control pasivo (p < 0,001). Dado que el objetivo del estudio era comparar una intervención no probada (IRT) y un tratamiento eficaz (RT), los investigadores decidieron implementar un diseño de grupo de control activo en lugar de pasivo.

Programa de intervención:

Los tres grupos de intervención realizaron un programa de entrenamiento de resistencia que constaba de tres ejercicios principales, una fase de calentamiento y una de enfriamiento. Los participantes realizaron 10 min de baja intensidad en un andador como calentamiento breve al comienzo de cada sesión de entrenamiento. La parte central de los ejercicios de intervención se centró en fortalecer los músculos de extensión de las piernas. Por lo tanto, se eligieron los movimientos de sentadilla, según lo recomendado por Flanagan y colegas. Los grupos M-RT y M-IRT realizaron sentadillas en una máquina Smith, fijando la barra a la altura de la cadera. Las pruebas piloto revelaron que la movilidad de los hombros y la parte inferior de la espalda de las personas mayores era demasiado limitada para fijar la barra en los hombros. Además, el grupo M-IRT utilizó dispositivos de inestabilidad (p. bolas BOSU, tablas oscilantes, discos inflables) colocados debajo de los pies. Los dispositivos de inestabilidad también se usaron en el grupo F-IRT, pero realizaron la sentadilla con mancuernas en lugar de una barra. Como ejercicio secundario de extensión de piernas, se eligió la prensa de piernas para M-RT y M-IRT (utilizando dispositivos de inestabilidad colocados entre los pies y la plataforma del pie). La estocada frontal (con mancuernas) fue utilizada como ejercicio secundario por el grupo F-IRT. Para fortalecer el núcleo, el ejercicio del puente se incorporó al programa de entrenamiento. Nuevamente, el grupo M-IRT y F-IRT utilizaron dispositivos de inestabilidad colocados debajo del hombro y los pies además.

Estadísticas:

Un análisis de poder a priori usando G*Power 3.1 con un error de tipo I asumido de .05 y un error de tipo II de .10 (90% de poder estadístico) para determinar un tamaño de muestra apropiado para lograr efectos de interacción estadísticamente significativos. Los cálculos se basaron en un estudio que evaluó los efectos del entrenamiento de fuerza de inestabilidad central en adultos mayores. El análisis reveló la necesidad de 54 participantes (18 por grupo) para obtener el medio (.24 ≤ f ≤ .39) efectos de interacción "tiempo x grupo". Teniendo en cuenta la probabilidad de abandonos, decidimos reclutar a más de 66 participantes para compensar una posible tasa de abandono del 20 %.

Antes del análisis principal, se probó la distribución normal con las pruebas de Kolmogorov-Smirnov para cada variable dependiente. Además, se realizó la prueba de igualdad de varianzas de Levene. Probamos las diferencias iniciales entre los grupos con un ANOVA unidireccional o una prueba de Kruskal-Wallis según la distribución y la homogeneidad. Para probar la hipótesis, se calculó un ANOVA de 3 (grupo: M-RT, M-IRT y F-IRT) x 2 (tiempo: pre y post-test), con medidas repetidas en el tiempo. En caso de violaciones de la distribución o la homogeneidad, se calcularon las pruebas no paramétricas de Friedman y Kruskal-Wallis para controlar los resultados de las pruebas paramétricas y para las variables no paramétricas. Si se detectaban diferencias, se expresaban resultados no paramétricos. Debido a que la corrección de Bonferroni para comparaciones múltiples se consideró demasiado conservadora, se utilizaron pruebas post-hoc ajustadas de Ryan-Holm-Bonferroni para analizar interacciones o tendencias significativas de "tiempo x grupo" (0,051 ≤ p < 0,10). Se utilizaron pruebas t independientes o Mann Whitney-U para identificar las diferencias entre los grupos. Se informaron los valores de p corregidos por Ryan-Holm-Bonferroni. Además, se analizaron las diferencias en la intensidad absoluta del entrenamiento dentro del último bloque de entrenamiento. Así, se utilizó la carga de entrenamiento de los movimientos de sentadilla, que era común a todos los grupos. Las diferencias se calcularon utilizando un ANOVA de una vía. Según la distribución y la homogeneidad, se calcularon las pruebas post-hoc ajustadas de Ryan-Holm-Bonferroni (prueba t independiente o U de Mann Whitney) para detectar diferencias entre los grupos. Los cambios para todas las variables dentro de los grupos se calcularon mediante la fórmula ∆% = ((Meanpre / Meanpost) - 1) x 100. El tamaño del efecto para los ANOVA se determinó calculando la f de Cohen. Siguiendo a Cohen, valores f ≤ .24 indican efectos pequeños, .25 ≤ f ≤ .39 indican efectos medios y f ≥ .40 indicar grandes efectos. Para las pruebas post-hoc se calculó la d de Cohen. Siguiendo a Cohen, valores d ≤ .49 indican pequeños efectos, .50 ≤ d ≤ .79 indican efectos medios y d ≥ .80 indicar grandes efectos. El nivel de significancia se fijó en α = 5%. Todos los análisis se realizaron con SPSS versión 21.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, EE. UU.).