Az egyidejű egyensúly- és ellenállástréning hatásai idősebb felnőtteknél

Háttér:

Az öregedés során a fizikai képességek fokozatosan csökkennek. Annak ellenére, hogy az esések okát többtényezősnek feltételezik, az izomerő és az egyensúlykontroll elvesztése tűnik az esések legdöntőbb belső kockázati tényezőjének.

Számos metaanalízis és áttekintés hangsúlyozza az ellenállás, az egyensúly és a kombinált gyakorlatok pozitív hatásait az erő, az erő és az egyensúlyi teljesítmény mérésére, és így az esések belső (azaz személyhez kötődő) kockázati tényezőire. A tiszta egyensúly és a tiszta ellenállás edzése hatékonyan javította a testtartás szabályozását (például járásmérés, lábnyújtási erő) és csökkenti az idős emberek elesésének kockázatát. A kombinált ellenállás- és egyensúlygyakorlat általában egy szekvenciális vagy párhuzamos edzésprogramot ír le, ahol az ellenállás- és egyensúlygyakorlatokat egymást követő sorrendben hajtják végre ugyanazon az edzésen belül. Ezek a gyakorlati beavatkozások pozitív hatást is mutattak. Időskorúak esésmegelőzése szempontjából még nem vizsgálták az ellenállás- és egyensúlytréning összevonását, mindkettő egyidejű végrehajtását.

Az elmúlt 15 évben az egyidejű ellenállás- és egyensúlytréning, az úgynevezett „instabilitási ellenállási tréning” (IRT) kutatása bővült. Az IRT instabil eszközöket (svájci labdákat, BOSU® labdákat, billegő táblákat stb.) és külső terhelést (pl. súlyokat) használ. Ez az edzési mód pozitívan befolyásolja a törzs és az alsó végtag izomzatának aktivációját, javítja az egyensúlyt, és további, a hagyományos ellenállási edzéssel analóg erőnövekedést eredményez. Kibele és Behm például kiváló javulást tapasztalt az egylábú ugrásban egészséges fiatal felnőttek IRT-jét követően. Az edzésspecifikusság elvével összhangban arra a következtetésre jutottak, hogy az IRT magasabb egyensúlyi adaptációt indukált, ami az egyensúlyigényes egyláb ugrásban volt kiemelkedő. Ezenkívül Behm és Colado IRT-t javasolt idős emberek számára, és vannak olyan tanulmányok, amelyek a különböző típusú IRT idős felnőttekre gyakorolt ​​​​hatását vizsgálják. Granacher és munkatársai megvizsgálták a core instabilitási erősítő edzés (CIT) hatásait a törzsizom erejére, a gerinc mobilitására, a dinamikus egyensúlyra és a funkcionális mobilitásra idősebb felnőtteknél. Jelentős javulást találtak az erő, az egyensúly és a mobilitás mérésében a kontrollcsoporthoz képest. Egy másik tanulmány, amely egy svájci labdás edzésprogram hatásait vizsgálta idősebb felnőttekre, pozitív hatásokat talált a fizikai erőnlét és egyensúly mérésére a kontrollcsoporthoz képest. Az alkalmazott gyakorlatok alapján ezek a vizsgálatok a mag erősítésére és elsősorban az egyensúlyi képességek fejlesztésére összpontosítottak. Chulvi-Medrano és munkatársai egy kicsit más megközelítésben az idős nők egyensúlyának javítására egy instabil T-Bow® eszközt használó alsó végtag edzésprogramot alkalmaztak. Az edzőcsoport javult a dinamikus, a statikus és az általános egyensúly mértékében, míg a kontrollcsoportban az egyensúlyi képességek hanyatlást vagy változást nem tapasztaltak. Mindhárom fent említett tanulmány instabil eszközöket használt, de egyik sem épített be további terhelést az edzésprogramjába, így az IRT ellenállás-komponense a testsúlyra korlátozódik. Ezért hiányzik az irodalom, amely alátámasztaná az IRT megvalósíthatóságát és hatékonyságát, amely további terhelést foglal magában, mint ellenállást az idős emberek erő-, erő- és egyensúlymérőinek javítására.

A nyomozók tudomása szerint még nem készült olyan vizsgálat, amely a többletterheléssel járó IRT hatásait vizsgálná az idősek esések kockázati tényezőire gyakorolt ​​​​rezisztenciaként.

Intézkedések:

Az adatokat biomechanikai laboratóriumunkban szereztük be. A kérdőívek kitöltése külön helyiségekben történt. Minden tesztet lefolytattak és elmagyaráztak szabványos szóbeli utasításokkal a vizsgálati eljárásra vonatkozóan, hogy minden résztvevővel egyenlő bánásmódban részesüljenek. Az egyszeri értékelés résztvevőnként 90 percig tartott.

Erő/teljesítmény értékelés:

Jól megalapozott klinikai és biomechanikai teszteket végeztek az izomerő és -erő elsődleges eredményeinek mérésére. Granacher et al. ajánlásaival összhangban. erőmérést végeztek az egyensúlyfelmérés után, hogy csökkentsék az izomfáradtság zavaró hatását. Továbbá az erő- és egyensúlyteszteket véletlenszerű sorrendben adták meg a megfelelő blokkon belül. Minden teszthez egy gyakorlati próbát biztosítottak. A vizsgálati eljárásokat Gschwind és munkatársai ajánlásai szerint végeztük. ha nincs másképp jelezve. Két tesztkísérletet hajtottak végre az átlag felhasználásával a további statisztikai elemzéshez. Kivéve a maximális izometrikus lábnyújtási erőt és a kézfogás erejét. Ott két egymást követő vizsgálat jobb értékét használtuk a statisztikai elemzéshez. A kísérletek között elegendő felépülési időszakot biztosítottak a fáradtság csökkentése érdekében.

A maximális izometrikus lábnyújtási erőt (ILES) egy kábelhúzó eszközzel (Takei A5002, Fitness Monitors, Wrexham, England) vizsgáltuk függőleges testtartás mellett. Az egyedi kábelhosszakat úgy választottuk meg, hogy a térd körülbelül 135°-os szögét biztosítsák. A résztvevőket arra kérték, hogy kezdjék el a húzást kezdetben mérsékelt intenzitással, és lassan növeljék az intenzitást a maximális erőkifejtésig, miközben a felsőtestet tartsák kinyújtva és függőlegesen, hogy elkerüljék a sérüléseket. Az egyenes testtartás érdekében a résztvevőket arra utasították, hogy tartsák fenn a kapcsolatot a váll és a fal között, és ne emeljék fel lapockájukat húzás közben. A tesztet a mérések között legalább egy perccel megismételtük. Az ILES kiváló teszt-újrateszt megbízhatóságot mutatott (ICC = 0,98) a lábnyújtás erejéért.

A markolat erősségének mérésére Takei kézi dinamométert (Takei A5401, Fitness Monitors, Wrexham, England) használtunk. A résztvevők felegyenesedve álltak, karjukat a testhez igazítva, és a domináns kézzel szorították az eszközt, amennyire csak tudták. A fogantyú szélességét a résztvevő kézméretéhez igazították. A köztes falángokat a belső fogantyúra kellett helyezni. A Takei praktikus dinamométer kiváló teszt-újrateszt megbízhatóságot mutatott (ICC = 0,95).

Az izometrikus szilárdság mellett erőpróbákat is végeztek. A stabil felületen végzett standard Chair Rise Test (CRT) kiegészítéseként a tesztpróbákat habpárnán (AIREX©) állva is rögzítettük. A résztvevőknek ötször olyan gyorsan kellett felállniuk és leülniük, ahogy csak tudtak, karjuk segítsége nélkül. Ezért a karokat a felsőtesten keresztbe kellett hajtani. Az időt egy közönséges stopperrel mérték 0,01 pontossággal második. A "ready-set-go" visszaszámlálás után megkezdődött a tesztidő, és leállt, amikor a résztvevők ötödik alkalommal ültek le. A CRT esetében a teszt-újrateszt magas szintű megbízhatóságát mutatták ki (ICC = 0,89).

Ezen kívül lépcsőzési erőtesztet is végeztek. Ez a teszt jelentős összefüggéseket mutatott ki a mobilitási teljesítménnyel és az erőmérőkkel. Az emelkedési és süllyedési időket külön rögzítettük, és a teljesítményt a következő képlettel számítottuk ki: P =((M x D) x g )/t, ahol P = Teljesítmény (Watt), M = Testtömeg (kg), D = Függőleges megtett távolság (méter), t = idő (másodperc) és g = 9,8 (a gravitációs állandó). A résztvevőket arra utasították, hogy gyorsan, de biztonságosan menjenek fel és le egy 9 lépcsős lépcsőn (17 cm-es lépcsőmagasság). Az idő az indulásra mutató dákó után indult, és akkor állt meg, amikor a második láb elérte a legfelső lépcsőt és/vagy a padlót. A korlát használatát biztonsági okokból engedélyezték. Az időt közönséges stopperórával mérték 0,01 pontossággal második. A teszt-újrateszt megbízhatósága kiválónak bizonyult (r = 0,99).

Egyensúly:

A dinamikus egyensúlyi egyensúlyt 10 m-es sétányon való járás közben teszteltük, mérve az időbeli-térbeli járásváltozókat (lépéshossz (cm), dupla támaszidő (%), sebesség (m/s), lépésszélesség (cm)). egy kétdimenziós OptoGait© rendszer (Microgait, Bozano, Olaszország). Ezenkívül kiszámítottuk a variációs együtthatót (CV = (SD/átlag) x 100). Az OptoGait© rendszer magas osztályok közötti korrelációs együtthatót mutatott (ICC = 0,93 - .99) és magas egyidejű érvényesség az OptoGait© rendszer és egy korábban validált rendszer között. A teszt-újrateszt megbízhatóságának kiszámításához a résztvevőket arra kérték, hogy saját lábbelijükkel 10 métert sétáljanak háromszor, saját maguk választott tempóban. Mivel az OptoGait© rendszer képes automatikusan rögzíteni, nem volt szükség indítójelre. Az egyes kísérletek között három perces szünetet adtak a pihenésre, az adatok mentésére, valamint a következő kísérletre való felkészülésre. A sétány elején és végén elegendő távolságot biztosítottak a biztonságos gyorsításhoz és lassításhoz. Ezenkívül az első és az utolsó lépést kizártuk az elemzésből, hogy kiküszöböljük a lehetséges gyorsulási és lassítási torzítást. Minden kísérletet 1000 Hz-en vettek fel a gyárilag biztosított OptoGait© szoftverrel, amely laptop számítógépen fut (Lenovo ThinkPad T530).

A proaktív egyensúlyt a Functional Reach Test (FRT) és a Timed up and Go Test (TUG) segítségével tesztelték. Az FRT azt a maximális távolságot méri, amelyet a résztvevők álló helyzetben előre tudtak nyúlni. Ebből a célból a résztvevőket arra utasították, hogy emeljék fel domináns karjukat, és nyúljanak előre, amennyire csak tudnak, anélkül, hogy egy lépést is tettek volna előre. A maximális elérési távolságot (cm) értékelték. Az FRT kiváló teszt-újrateszt megbízhatóságot mutatott idős embereknél (ICC = 0,92). Az FRT-próbákat megismételték, amikor a résztvevők nem tudták mindkét lábukat rögzített helyzetben tartani a földön. A szilárd felületen végzett standard FRT mellett a tesztkísérleteket habszivacson (AIREX©) állva is rögzítettük. A TUG során a résztvevőket arra kérték, hogy álljanak fel a székből, és gyalogoljanak három métert normál járási sebességükkel egy kúp körül, térjenek vissza és üljenek le. A TUG idejét egy közönséges stopperrel rögzítették 0,01 pontossággal második a "ready-set-go" parancsra, és megállt, amint a résztvevők leültek. A TUG kiváló teszt-újrateszt megbízhatóságot mutatott (ICC = 0,99) idősebb felnőtteknél.

A reaktív egyensúly teszteléséhez a Push and Release Test (PRT) tesztet használták. A PRT értékeli a testtartási választ a hirtelen fellépő zavarokra. A résztvevőket arra utasították, hogy hátrafelé nyomuljanak a vizsgáztató kezéhez, és visszanyerjék egyensúlyukat, miután a vizsgáztató elengedi a kezét. Megszámoltuk az egyensúly helyreállításához szükséges lépések számát, és feljegyeztük a megfelelő pontszámot (0 = 1 lépés, 1 = 2-3 kis lépés hátrafelé önálló felépüléssel, 2 = ≥ 4 lépés önálló felépüléssel, 3 = lépés a gyógyulás segítésével , 4 = elesik vagy segítség nélkül nem tud felállni). A PRT részletes leírását lásd Jacobs és munkatársai. A PRT magas teszt-újrateszt megbízhatóságot mutatott (ICC = 0,84) 89%-os érzékenységgel és 85%-os specificitással.

Kérdőívek:

A pszichoszociális funkciókat több kérdőív segítségével értékelték. A globális kogníciót az MMSE segítségével tesztelték, amely egy megbízható teszt a kognitív funkciók értékelésére, és magas teszt-újrateszt megbízhatóságot mutat (r = 0,89). A CDT-t és a FAB-D-t használtuk a végrehajtó funkció értékelésére. A CDT értékelések közötti megbízhatósága magasnak bizonyult (IRR = 0,92) 0,50 és 0,84 érzékenységi és specificitási értékekkel, illetőleg. Az esések önhatékonyságát a FES-I német változatával mértük. Ez a teszt kiváló belső érvényességet mutatott (Cronbach-alfa = 0,96) és a teszt-újrateszt megbízhatósága (r = 0,96) hogy felmérje az eséstől való félelem mértékét. Az egészséggel kapcsolatos fizikai aktivitás, a testmozgás és az energiafelhasználás mértékének felmérésére FQoPA-t végeztek. Frey és munkatársai kimutatták, hogy az FQoPA pontszám korrelál a maximális oxigénfelvétellel, ami magas érvényességet jelez (r = 0,42).

A gyakorlati beavatkozás tervezése:

A résztvevőket három intervenciós csoportba sorolták az életkor és a nemek egyenlő aránya alapján. A képzési program kiosztása véletlenszerűen történt. Az első beavatkozó csoport „hagyományos” gépi ellenállási tréninget (M-RT) végzett. A második csoport (gépi instabilitási ellenállás – M-IRT) hasonló edzésprogramot követett edzőgépekkel, de további instabil eszközökkel, amelyeket a résztvevő és az edzőgép, illetve a padló közé helyeztek. A harmadik beavatkozó csoport instabil eszközökön (F-IRT) végzett szabadsúlyos ellenállási edzést, edzőgépek helyett súlyzókkal. Minden intervenciós csoport 10 héten keresztül, hetente kétszer, nem egymást követő napokon 60 percig edzett. A 10 hetes beavatkozási időszak egy hetes bevezető szakaszból és három fő, egyenként három hétig tartó képzési blokkból állt. Az edzésintenzitást fokozatosan és egyénileg növelték a 10 hetes edzésprogram során a terhelés és a készletek modulálásával minden csoportra, valamint az instabilitás szintjére az M-IRT és az F-IRT csoportban. Az első, a negyedik és a hetedik hét után az edzési terhelést (súlyt) növeltük 1 RM (maximum egy ismétlés – egy ismétlésen belül generálható maximális erő) tesztelést követően minden gyakorlatnál. Mivel az 1RM terhelés túl nehéz az edzetlen idősek számára, az edzésterhelést az Epley által biztosított előrejelzési egyenlet alapján számítottuk ki, amely 0,03%-ot mutat. a ténylegesen elért 1RM eltérése guggolásban 0,97-es korrelációval. Az oktatók ügyeltek arra, hogy az ismétlések száma ne haladja meg a 15-20-at, mert kevesebb ismétléssel nagyobb az 1RM predikációs pontosság. Az instabil körülmények között végzett edzés, különösen nagyobb súly mellett, bizonyos fokú balesetveszélyt jelent. Ezért minden instabilitási gyakorlatot oktatók és kiegészítő segédeszközök, például dobozok biztosítottak. A képzést szakképzett oktatók felügyelték. Az első két hétben a résztvevő/oktató arány 5:1, utána 10:1 volt.

Mivel gyakran számoltak be az ellenálló edzés hatékonyságáról az esések megelőzésére, az első intervenciós csoport (M-RT) aktív kontrollcsoportként működött. Orr és munkatársai egy tanulmányában az összehasonlítható alapjellemzőkkel rendelkező résztvevők szignifikánsan magasabb kezelési hatást mutattak a passzív kontrollcsoporthoz képest (p < 0,001). Mivel a vizsgálat célja egy nem tesztelt intervenció (IRT) és egy hatékony kezelés (RT) összehasonlítása volt, a kutatók úgy döntöttek, hogy a passzív kontrollcsoport helyett aktívat alkalmaznak.

Beavatkozó program:

Mindhárom intervenciós csoport ellenállási tréningprogramot végzett, amely három fő gyakorlatból, egy bemelegítő és egy lehűlésből állt. A résztvevők 10 perces alacsony intenzitású lépcsõs lépést hajtottak végre egy rövid bemelegítésként minden edzés elején. A beavatkozási gyakorlatok központi része a lábnyújtó izmok erősítésére irányult. Ezért a guggolásos mozgásokat választottuk Flanagan és munkatársai ajánlása szerint. Az M-RT és M-IRT csoportok guggolásokat végeztek Smith gépen, a súlyzót csípőmagasságban rögzítve. A kísérleti tesztek kimutatták, hogy az idősek vállának és hátának mozgékonysága túlságosan korlátozott ahhoz, hogy a súlyzót a vállra rögzítsék. Ezenkívül az M-IRT csoport instabilitási eszközöket (pl. BOSU labdák, wobble deszkák, felfújható tárcsák) láb alá helyezve. Az F-IRT csoportban is használtak instabilitást biztosító eszközöket, de súlyzó helyett súlyzókkal végezték a guggolást. Másodlagos lábnyújtási gyakorlatként az M-RT és M-IRT lábnyomását választottuk (a láb és a láblemez közé helyezett instabilitást biztosító eszközökkel). Az első kitörést (súlyzókkal) másodlagos gyakorlatként használta az F-IRT csoport. A mag erősítésére a hídgyakorlat beépült az edzésprogramba. Az M-IRT és az F-IRT csoport ismét a váll és a láb alá helyezett instabilitási eszközöket használt.

Statisztika:

Egy a priori teljesítményelemzés a G*Power 3.1 használatával 0,05-ös feltételezett I. típusú és 0,10-es II. típusú hibával (90%-os statisztikai teljesítmény) számítottuk ki a megfelelő mintanagyság meghatározásához a statisztikailag szignifikáns interakciós hatások eléréséhez. A számítások egy olyan tanulmányon alapultak, amely felmérte a maginstabilitás erősítő edzésének hatásait idősebb felnőtteknél. Az elemzés feltárta, hogy 54 résztvevőnek (csoportonként 18-nak) volt szüksége a közepes (.24 ≤ f ≤ .39) megszerzésére. "idő x csoport" interakciós hatások. Figyelembe véve a lemorzsolódás valószínűségét, úgy döntöttünk, hogy több mint 66 résztvevőt veszünk fel, hogy kompenzáljuk az esetleges 20%-os lemorzsolódást.

A fő elemzés előtt a normál eloszlást Kolmogorov-Smirnov tesztekkel teszteltük minden függő változóra. Ezenkívül elvégezték a Levene-féle varianciaegyenlőségi tesztet. A csoportok közötti kiindulási különbségeket egyutas ANOVA vagy Kruskal-Wallis teszttel vizsgáltuk az eloszlástól és a homogenitástól függően. A hipotézis tesztelésére egy 3-as (csoport: M-RT, M-IRT és F-IRT) x 2 (idő: teszt előtti és utáni) ANOVA-t számoltunk, időben ismételt mérésekkel. Eloszlás vagy homogenitás megsértése esetén nem-paraméteres Friedman és Kruskal-Wallis teszteket számoltunk a paraméteres tesztek eredményeinek ellenőrzésére és a nem paraméteres változókra. Ha eltéréseket észleltünk, nem paraméteres eredményeket fejeztünk ki. Mivel a többszörös összehasonlításhoz a Bonferroni-korrekciót túlságosan konzervatívnak találták, Ryan-Holm-Bonferroni korrekciós post-hoc teszteket alkalmaztak a szignifikáns "idő x csoport" kölcsönhatások vagy tendenciák elemzésére (0,051 ≤ p < 0,10). Független t-teszteket vagy Mann Whitney-U-t használtunk a csoportok közötti különbségek azonosítására. Ryan-Holm-Bonferroni korrigált p-értékeket jelentettek. Ezenkívül elemeztük az abszolút edzésintenzitás különbségeit az utolsó edzésblokkon belül. Így a guggoló mozgások edzésterhelését alkalmaztuk, amely minden csoportra jellemző volt. A különbségeket egyutas ANOVA segítségével számítottuk ki. Az eloszlástól és a homogenitástól függően Ryan-Holm-Bonferroni korrigált post-hoc teszteket (független t-teszt vagy Mann Whitney-U) számítottunk ki a csoportok közötti különbségek kimutatására. A csoporton belüli összes változó változásait a következő képlettel számítottuk ki: ∆% = ((Meanpre / Meanpost) - 1) x 100. Az ANOVA-k hatásméretét Cohen f kiszámításával határoztuk meg. Cohen nyomán az f-értékek ≤ 0,24 kis hatásokat jeleznek, .25 ≤ f ≤ .39 közepes hatásokat jeleznek és f ≥ .40 nagy hatásokat jeleznek. A post-hoc tesztekhez Cohen d-t számítottuk ki. Cohen nyomán d-értékek ≤ 0,49 kis hatásokat jeleznek, .50 ≤ d ≤ ,79 közepes hatásokat jeleznek, és d ≥ .80 nagy hatásokat jeleznek. A szignifikancia szintet α = 5%-ra állítottuk be. Minden elemzést az SPSS 21.0 verziójával végeztünk (SPSS Inc., Chicago, IL, USA).