高齢女性の下肢関節モーメント、歩行、バランスに対する水慣性負荷トレーニングの影響

1. 研究参加者

   この研究は、過去6か月間定期的に運動をしていない65歳以上の健康な女性を対象としています。 参加者は釜山のミリネセンターと釜山外国語大学の掲示を通じて募集される。 研究の目的と適格基準に関する情報を提供した後、興味を示し、同意書に署名した個人が研究参加者として選択されます。

   適切なサンプル サイズは、Windows 用 G*Power 3.1 ソフトウェアを使用して決定され、効果サイズ 0.32、検出力 0.8、有意水準 0.05 で、推定サンプル サイズは 18 人の参加者となりました。 ただし、脱落者の可能性を考慮して、研究は合計 30 人の参加者を対象に、実験グループ 15 名と対照グループ 15 名に分けて進められます。 参加者は、運動初日に 1:1 の比率で実験グループまたは対照グループのいずれかにランダムに割り当てられます。

2. 測定

   1. バランス測定 この研究では、静的バランスを評価するために地面反力プレート (AMTI-OR6、ウォータータウン、マサチューセッツ州、米国) が使用されます。 このデバイスは、圧力センサーを使用して圧力中心 (COP) の範囲、速度、二乗平均平方根 (RMS) を評価します。

      天びん評価中の視覚の妨げを防ぐため、周囲の環境はカーテンで遮断されます。 両足が評価されます。 片足立ちテストでは、参加者は裸足で立ち、腕を胸の前で交差させ、片方の脚を支えながらもう一方の脚を持ち上げ、膝を 90 度の角度で曲げ、その姿勢を 30 秒間維持するように指示されます。 。

      ただし、高齢者にとってこの姿勢を 30 秒間維持するのは難しい場合があるため、30 秒に到達できない場合は、3 回の試みのうち達成された最長時間を平均して分析します。

   2. 歩行測定

      この研究では、6 メートルの歩道と 6 台の 3D 赤外線モーション キャプチャ カメラ (Vicon カメラ MX-T20、Oxford Metrics、オックスフォード、英国) を使用して、歩行の空間的および時間的評価が実施されます。

      測定変数には、ケイデンス、ステップ時間、ストライド時間、歩行速度、ステップ長、ストライド長、足を離すタイミング、シングルサポート時間、ダブルサポート時間が含まれます。 歩行測定は、外部の邪魔が入らない環境で行われます。 参加者が評価に慣れるために、事前に数回の練習歩行を行います。 次に、参加者が通常の快適な歩行速度で裸足で歩いている間の 3 つのトライアルが記録されます。

   3. 動力学測定

   下肢の関節モーメントを評価するために、この研究では、6 メートルの歩道、6 台の 3D 赤外線モーション キャプチャ カメラ (Vicon カメラ MX-T20、Oxford Metrics、オックスフォード、英国)、および 16 個の反射マーカー (14mm) を使用します。 反射マーカーは、次の解剖学的ランドマークに取り付けられます：両側の上前腸骨棘、後上腸骨棘、大腿部中央外側、大腿骨外側上顆、すねの中央、くるぶしの外側、第二中足骨、およびかかと。 分析のために、参加者の身長、体重、脚の長さ、膝関節と足首関節の幅が測定され、システムに入力されます。

   この分析では、サンプリング レート 100 Hz の Vicon プラグイン歩行システムを使用して、反射マーカーの動きを追跡し、股関節と足首の関節のモーメントと角速度を計算します。 股関節および足首関節のモーメントは、歩行サイクルの最終立脚段階での最大モーメント、平均値、およびプラスの仕事量について分析されます。 各関節モーメントを屈曲モーメントと伸張モーメントに分類して解析結果を導き出します。

3. 動的安定性トレーニング

   動的安定性トレーニング (DST) プログラムは、Kang (2024) によって提案された不安定性神経筋トレーニング プログラムに基づいており、段階的に構成されたエクササイズで構成されています。 トレーニング方法とセット数を表1、図7、図8に示します。 運動プログラムは 12 週間にわたり、週に 2 回、合計 24 回行われます。 各セッションは 50 分間続き、10 分間のウォームアップ、30 分間の DST 演習、および 10 分間のクールダウンが含まれます。

   0 週目から 6 週目まで、DST プログラムは両側サポートと体重移動に重点を置き、エクササイズ 1 から 9 を 1 セットとして順番に実行します。 7 週目から 12 週目までは、運動の強度を調整するために速度を上げながら、片足でのバランスを高める片足サポート動作を含む運動に進みます。 プログラムにはステップボックスを使った動きも組み込まれています。

   各演習は ACSM 演習ガイドラインに従います。 1 週目から 6 週目までは、30 秒間の活動と 60 秒の休憩という低強度 (RPE 9 ～ 11) のエクササイズを、重量 3 kg で合計 2 セット行います。 7 週目から 12 週目までは、中強度 (RPE 12 ～ 13) で 45 秒間、90 秒間の休憩を挟んで、合計 4 kg の重量で 1 セットの運動を行います。 セット間の休憩時間は1分に設定されています。

   実験グループは水を満たしたアクアベストを着用し、対照グループはウェイトベストを着用して同じエクササイズを行います。 水とウェイトの負荷は、知覚運動量評価 (RPE) に基づいて決定されます。

4. 統計分析

この研究で収集されたすべてのデータは、SPSS 28.0 を使用して分析され、平均と標準偏差が計算されます。 シャピロ・ウィルクス検定は、参加者の一般的な特性と変数の正規性を評価するために使用されます。 グループ間の均一性を検証するために、独立した t 検定が実行されます。 グループ間の介入効果と、グループ内での介入前、介入中、介入後の変化を比較するには、二元配置反復測定分散分析が適用されます。 事後分析はシェフェ検定を使用して実行され、すべての統計的有意水準は 0.05 に設定されます。