Allenamento muscolare inspiratorio e diaframmi, fegato e adattamenti aerobici negli uomini anziani (IMT AND ELDERL)

1. INTRODUZIONE Gli stili di vita moderni presentano una moltitudine di sfide, molte delle quali differiscono notevolmente da quelle riscontrate dalle generazioni precedenti. La natura di queste sfide si è evoluta nel tempo, portando a cambiamenti significativi nel modo in cui gli individui mantengono e proteggono la loro salute. Di conseguenza, anche i fattori di rischio di salute primari si sono trasformati. Mentre l'importanza di preservare la salute per mantenere la qualità della vita è ben consolidata, i determinanti che influenzano questo processo hanno subito una sostanziale evoluzione. In contesti contemporanei, l'identificazione dei determinanti chiave per la salute e il monitoraggio a lungo termine dei loro effetti sono diventati essenziali per lo sviluppo di efficaci strategie di promozione della salute.

   All'interno di questo quadro, l'attività fisica e la forma fisica sono emerse come contributori fondamentali alla salute generale e al benessere nelle società moderne. Livelli adeguati di attività fisica sono positivamente correlati con biomarcatori favorevoli e una maggiore qualità della vita. Ciò è particolarmente critico nell'invecchiamento delle popolazioni, in cui il mantenimento dei livelli di attività fisica supporta la capacità funzionale e mitiga il declino fisiologico legato all'età. Man mano che l'invecchiamento progredisce, le preoccupazioni per la salute come la sarcopenia, la ridotta forza muscolare e la diminuzione della capacità funzionale diventano sempre più diffuse.

   La forza muscolare respiratoria è particolarmente influenzata dall'invecchiamento, in calo di circa l'8-15% per decennio dopo i 50 anni, sia negli anziani sedentari che attivi. La conta delle fibre muscolari negli individui anziani può diminuire solo al 20% del totale osservato nei giovani adulti e il diaframma e la forza muscolare intercostale possono diminuire fino al 25% a causa della sarcopenia e dell'atrofia muscolare. Questa riduzione della funzione respiratoria può contribuire a un declino della tolleranza all'esercizio e dell'attività fisica, accelerando così il deterioramento fisiologico generale. In questo contesto, la funzione muscolare respiratoria in particolare lo spessore del diaframma funge da biomarcatore chiave per la capacità ventilatoria e la salute funzionale nelle popolazioni invecchiate.

   Inspiratory Muscle Training (IMT) ha acquisito una crescente attenzione come strategia per migliorare la capacità funzionale e supportare la qualità della vita nelle popolazioni sia cliniche che invecchiate. Tuttavia, ricerche precedenti indicano che i protocolli a breve termine (ad es. 8 settimane) producono solo miglioramenti modesti e clinicamente insignificanti nella massima capacità di esercizio. Al contrario, le valutazioni dell'esercizio sottomassimale, come il test di camminata di sei minuti (6MWT), riflettono meglio le attività funzionali quotidiane e sono quindi più adatte per la valutazione di miglioramenti clinicamente rilevanti. Questa considerazione ha informato la selezione di 6MWT come risultato primario nel presente studio.

   L'IMT esercita i suoi benefici fisiologici principalmente attraverso il ritardo o attenuando il metaboreflesso respiratorio, riducendo così l'affaticamento respiratorio, abbassando l'accumulo di lattato nel sangue e migliorando la disponibilità di ossigeno ai muscoli locomotori. Può indurre adattamenti come l'ipertrofia del diaframma, una maggiore efficienza respiratoria, una riduzione della dispnea, una resistenza migliorata, i cambiamenti favorevoli nella composizione della fibra muscolare e il controllo neuromuscolare ottimizzato dei muscoli respiratori. Collettivamente, questi meccanismi suggeriscono che IMT ha il potenziale per migliorare sia le prestazioni funzionali sia la qualità generale della vita negli adulti che invecchiano, contribuendo potenzialmente alla salute metabolica modulando fattori come la densità epatica grassa. Con l'invecchiamento della popolazione globale, gli studi internazionali hanno sottolineato i benefici dell'allenamento muscolare inspiratorio (IMT) come un intervento economico e a basso rischio per migliorare la funzione respiratoria, le prestazioni dell'esercizio e la qualità della vita negli adulti più anziani.

   Sulla base di questo razionale, questo studio ha ipotizzato che l'allenamento muscolare inspiratorio influenzerebbe positivamente lo spessore muscolare del diaframma, il fegato grasso, la qualità della vita e le prestazioni del test di sei minuti negli uomini più anziani. In considerazione di questa ipotesi, l'obiettivo di questo studio era di esaminare l'effetto dell'allenamento muscolare inspiratorio sullo spessore muscolare del diaframma, la percentuale di grasso epatico, la qualità della vita e le prestazioni di test di camminata di 6 minuti (6MWT) negli uomini più anziani. Una valutazione completa delle relazioni tra questi parametri, insieme ai benefici per la salute completi dell'IMT, può offrire approfondimenti critici che facilitano lo sviluppo di nuove strategie per preservare l'indipendenza funzionale e migliorare la qualità della vita nelle popolazioni invecchiate.

2. Materiali e metodi 2.1. Partecipanti Questo studio è stato condotto come uno studio controllato randomizzato a group parallelo, pretest-postest seguendo le linee guida consorte. Prima della partecipazione, tutte le persone hanno ricevuto informazioni dettagliate sullo studio e hanno fornito il consenso informato scritto a seguito dei principi etici delineati nella Dichiarazione di Helsinki. Lo studio è stato progettato in seguito ai principi della Dichiarazione di Helsinki ed è stato approvato dal Comitato etico della ricerca scientifica dell'Università di Etit (incontro datato 20 agosto 2025, numero 2025/5). Questo studio mirava a studiare gli effetti dell'allenamento muscolare inspiratorio (IMT) sullo spessore muscolare del diaframma, lo spessore della parete addominale e la densità epatica grassa nell'uomo di età compresa tra 60 e 80 anni. La dimensione del campione è stata calcolata utilizzando il software di alimentazione G*(versione 3.1.9.2) in base ai valori di spessore del diaframma (DT) riportati in studi precedenti, con un errore alfa di 0,05, un errore beta di 0,2 e una dimensione dell'effetto medio (F = 0,25 o Eta parziale (0,06). Considerando il design dello studio, è stato previsto un tasso di abbandono di circa il 50%. Di conseguenza, è stata inizialmente determinata una dimensione del campione di 20 partecipanti (n = 10 per gruppo). Tuttavia, per ridurre al minimo i potenziali problemi, è stato deciso di includere un totale di 30 partecipanti aggiungendo il 50% in più di partecipanti a ciascun gruppo.

2.2. Gli uomini di design sperimentale di età compresa tra 60 e 80 anni sono stati invitati al laboratorio in tre occasioni separate. Durante la prima visita, i partecipanti hanno familiarizzato con le procedure sperimentali e il protocollo IMT è stato completamente spiegato e dimostrato. La seconda visita prevedeva la raccolta di misurazioni di base (pre-allenamento), tra cui il test di camminata di sei minuti (6MWT), lo spessore del diaframma (DT) e la densità epatica grassa (FLD), tutte valutate sotto la supervisione di un radiologo. Dopo il completamento del programma di addestramento IMT di quattro settimane, durante la terza visita 2.3 sono state ottenute misurazioni post-formazione. Analisi della densità epatica In questo studio, sono stati utilizzati dati ottenuti da anziani di età compresa tra 60 e 80 anni che sono stati sottoposti a scansione TC del torace o dell'addome per qualsiasi indicazione clinica. L'imaging è stato eseguito con una definizione di somatom Siemens come dispositivo tomografico computerizzato da 128. Ai partecipanti sono stati dati esercizi di respirazione prima dell'imaging. Il giorno dell'imaging, i partecipanti sono stati posizionati sul tavolo del dispositivo in posizione supina. Dopo che le impostazioni del dispositivo sono state completate, è stato chiesto loro di fare un respiro profondo e di trattenerlo appena prima dell'inizio dell'imaging. Le immagini sono state acquisite nella fase inspiratoria. Nelle immagini CT acquisite, lo spessore epatico è stato misurato in un punto con uno spessore relativamente omogeneo a livello della cupola epatica nella regione posteromediale dell'emidiafrag destro e i dati sono stati registrati. Inoltre, la densità è stata misurata negli stessi partecipanti da un'area parenchimale omogenea senza lesioni evidenti nella regione del segmento otto del fegato, adiacenti alla vena epatica media, e sono stati registrati i dati rilevanti. Come risultato dei dati, il dispositivo ha calcolato e registrato automaticamente il contenuto di grasso epatico. Un valore di contenuto di grasso epatico inferiore a 33 indica più grasso epatico.

2.4. Misurazione del diaframma (DT) Misurazione del diaframma Le misurazioni dello spessore del muscolo sono state ottenute da immagini di tomografia computerizzata prese per motivi clinici. Il dispositivo cardiaco GE Revo Evo (Revolution Evo, Revolution Maxima, Revolution Frontier, Revolution HD, Revolution CT, GE Healthcare, WI, USA) è stato utilizzato per l'imaging. Un radiologo con esperienza nella tomografia computerizzata toracica ha eseguito le misurazioni dello spessore del muscolo del diaframma. Durante la procedura di imaging, i soggetti erano in posizione supina durante la fase di ispirazione profonda. Le misurazioni dello spessore sono state ottenute a livello del polo superiore del rene destro. Le misurazioni sono state prese perpendicolari all'asse del diaframma, dalla linea mediana e dalla linea posteriore del corpo vertebrale. In questo momento, il muscolo del diaframma è stato visualizzato e il suo spessore è stato misurato.

2.5. Misurazione della composizione corporea L'altezza dei partecipanti è stata misurata allo 0,1 centimetro più vicino usando un misuratore di altezza standard (SECA 769, SECA, Amburgo, Germania) mentre si trovava a piedi nudi contro un muro. Il peso corporeo è stato misurato al più vicino chilogrammo di 0,1 usando una scala digitale (Beurer, Modello GS27). Il peso corporeo dei partecipanti è stato misurato in chilogrammi (kg) senza scarpe e mentre indossava pantaloncini e una maglietta per ridurre al minimo l'influenza sui risultati.

2.6. Scala della vita della vita (QOL) Short Form-36 (SF-36) è stata sviluppata da Ware et al. (1995) per misurare la qualità della vita. La scala di qualità della vita SF-12 è stata formata prendendo 12 articoli diversi da 8 sottotitoli di SF-36. È stato condotto lo studio di validità e affidabilità turca. Nella scala, vengono richiesti lo stato funzionale, il benessere e la percezione generale della salute dell'individuo. Le domande che interrogano lo stato fisico ed emotivo vengono risposte come sì o no e altre domande includono opzioni di tipo Likert che vanno da 3 e 6. Il punteggio di Riepilogo delle componenti mentali (MCS) è ottenuto dalla salute mentale, dal ruolo emotivo, dal funzionamento sociale e dalle sottocategorie energetiche e dal punteggio Riepilogo dei componenti fisici (PCS) è ottenuto da sottocategorie fisiche, funzionamento fisico, salute generale e dolori corporei. Il punteggio varia da 0 a 100. Un punteggio più alto è un indicatore di una migliore salute. Il calcolo delle sotto-dimensioni nei dati ottenuti è stato effettuato su https://orthopowertools.com/sf12.

2.7. Inspiratory Muscle Training (IMT) Inspiratory Muscle Training (IMT) è stato eseguito utilizzando il dispositivo PowerBreathe® (Power® Breathe Classic, IMT Technologies Ltd., Birmingham, Regno Unito). Il protocollo IMT è stato somministrato due volte al giorno, al mattino e alla sera, per quattro settimane, con l'intervento che si verifica cinque giorni alla settimana. Ogni sessione di allenamento comprendeva 30 cicli di respirazione, con i partecipanti che eseguono questi esercizi al mattino e alla sera, per un totale di 60 cicli di respirazione al giorno. Prima di utilizzare il dispositivo PowerBreathe, l'impostazione di resistenza è stata calibrata al 40% della massima pressione inspirativa del partecipante (MIP), come riportato nello studio. Il valore iniziale del MIP è aumentato del 10% ogni settimana. Le sessioni di addestramento sono state supervisionate da un allenatore certificato, che ha assicurato che i partecipanti hanno aderito alla forma corretta. Le sessioni IMT mattutine si sono svolte tra le 8:00 e le 10:00 e le sessioni serali si sono svolte tra le 17:00. e 20:00

2.8. Analisi statistiche Analisi statistiche sono state eseguite tramite software SPSS (versione 21.0 per Windows, Chicago, IL, USA), con il significato statistico impostato a 0,05. Il test di normalità Shapiro-Wilk è stato eseguito per determinare l'omogeneità del campione. Misure ripetute l'analisi a due vie della varianza e la correzione di Bonferroni sono state utilizzate per analizzare le differenze nella densità epatica grassa, 6MWT, SF-12 e misurazioni dello spessore del diaframma tra gli studi. Inoltre, la dimensione dell'effetto nei confronti di gruppo a coppie è stata calcolata usando ETA-quadrato parziale (η p 2). L'interpretazione del parametro η p 2 è la seguente: valori piccoli, come 0,01, indicano una piccola dimensione dell'effetto; I valori medi, come 0,06, indicano un effetto di medie dimensioni; E valori di grandi dimensioni, come 0,14, indicano un forte effetto. Il coefficiente di correlazione intraclasse (ICC) è stato calcolato allo scopo di valutare la riproducibilità delle misurazioni ottenute dallo stesso osservatore. L'interpretazione dei risultati è la seguente: i punteggi tra 0,50 e 0,75 sono considerati moderati, i punteggi tra 0,75 e 0,90 sono considerati buoni e i punteggi di 0,90 e oltre sono considerati eccellenti.