Effect van inspiratoire spiertraining op diafragma- en ab-dominale wandspierdikte met leverdichtheid bij oudere vrouwen: een gerandomiseerde gecontroleerde studie (IMT AND ELDERL)

1. Inleiding Het verouderingsproces leidt tot verschillende beperkingen in meerdere fysiologische systemen, waaronder de musculoskeletale en ademhalingssystemen. Een van de belangrijkste gevolgen van dit proces is de daling van de algehele spierkracht, die direct de functionele capaciteit van een individu en het vermogen om dagelijkse levende activiteiten uit te voeren, beïnvloedt. Hoewel deze vermindering van spiermassa en kracht niet direct wordt geassocieerd met een specifieke ziekte, wordt deze meer uitgesproken bij oudere volwassenen met gezondheidsproblemen die de mobiliteit beperken (Rodrigues et al., 2018). Alleen ademhalingsspierzwakte wordt beschouwd als een significante beperkende factor voor fysieke fitheid en kan leiden tot klinische resultaten, waaronder een verminderde longfunctie, verminderde spierkracht en dyspneu (Alvarenga et al., 2018).

   Eerdere studies hebben gemeld dat lichamelijke inspanning een breed scala aan voordelen biedt voor oudere volwassenen, waaronder verbeteringen in functionele capaciteit, verlagingen van infecties, verbeterde cardiovasculaire fitness, verbeterde spiervezelkwaliteit en algemene verbeteringen in de kwaliteit van leven (Brito et al., 2011; Santiago et al., 2018). Het is aangetoond dat aerobe oefeningen systemische voordelen uitoefenen, inclusief verbeteringen in de spierkracht van de luchtwegen. Bovendien induceert regelmatige fysieke activiteit zowel lokale als systemische ontstekingsremmende reacties, die beschermende effecten bieden tegen leeftijdsgebonden chronische inflammatoire pathologieën (Silva et al., 2011, Can et al., 2019).

   In deze context is het verbeteren van de ademhalingsfunctie door middel van gerichte interventies van vitaal belang voor het handhaven van de onafhankelijkheid en het verlagen van de zorgbelasting in verouderende populaties. In de afgelopen jaren heeft IMT steeds meer aandacht gekregen vanwege de dubbele rol bij het verbeteren van de atletische prestaties en het verbeteren van de functionele capaciteit bij oudere volwassenen (Hajghanbari et al., 2013; Illi et al., 2012; Bostancı et al., 2019; Manifield et al., 2021; Yılmaz et al., 2022). IMT is een weerstandstrainingsaanpak waarbij gemiddelde intensiteit ademhalingsbelasting omvat, meestal bij 40-60% van de maximale inspiratoire druk. Het wordt uitgevoerd over korte duur en levert aanzienlijke verbeteringen op in spierkracht en uithoudingsvermogen (McConnell, 2013). Home-gebaseerde protocollen bestaan ​​over het algemeen uit ademhalingssessies die tweemaal daags, vijf tot zeven dagen per week worden uitgevoerd (Rodrigues, Dal Lago en Da Silva Soares, 2021A).

   De bruikbaarheid en veiligheid van deze thuisprogramma's maken IMT bijzonder geschikt voor oudere populaties, inclusief die met mobiliteitsbeperkingen. Van IMT is gemeld dat het de bloeddruk lagere bij oudere volwassenen met systolische hypertensie (Craighead et al., 2021), de cardiale autonome functie verbetert (Rodrigues et al., 2018), de sympathische overactiviteit vermindert en de vagale toon bij personen met obstructieve slaap apneu (Ramos-Barrera et al., 2020; 2020; 2020; 2020; 2020; 2020; 2020; 2020; 2020; rodrigues et al. 2021b, 2023) vermindert, 2023). Bovendien is IMT geïdentificeerd als een niet-farmacologische interventie die de diafragmfunctie verbetert, de houdingsbalans ondersteunt, de stamstabiliteit verhoogt, veneuze rendement vergemakkelijkt en uiteindelijk het risico op valt vermindert (Ferraro et al., 2019; Rodrigues et al., 2020; Freeberg et al., 2023).

   Met de vergevorderende leeftijd treden verschillende leeftijdsgerelateerde veranderingen op in het ademhalingssysteem, waaronder verminderde naleving van de borstwand, verminderde elastische terugslag van het longparenchym, verminderde ademhalingsspiersterkte en een stompe respons op de afwijkingen van de gasuitwisseling (Manifield et al., 2021). Deze veranderingen worden geassocieerd met verminderde trainingscapaciteit, verminderde wandelprestaties en verminderde kwaliteit van leven bij oudere volwassenen (Aznar-Lain et al., 2007; Imd et al., 2013). De afname van de ademhalingsspierfunctie maakt oudere personen kwetsbaarder voor ziekte en handicap; Daarom is het versterken van deze spiergroepen cruciaal voor het verminderen van de risico's van morbiditeit en mortaliteit (Huang et al., 2011). Desondanks blijven ademhalingsspecifieke trainingsstrategieën, zoals IMT, onderbenut in geriatrische gezondheidspromotie-inspanningen.

   Hoewel perifere spieroefeningen gedeeltelijke winst kunnen opleveren in de ademhalingsspierfunctie, zijn meer uitgesproken verbeteringen waargenomen wanneer deze oefeningen worden ondersteund met inspirerende spierspecifieke training (De Farias Mello et al., 2024). In de literatuur is gemeld dat het diafragma een actieve rol speelt, niet alleen in de ademhalingsfunctie, maar ook bij het beheersen van de houdingsbalans. Door de intra-abdominale druk te vergroten, draagt ​​het diafragma bij aan stabilisatie van de wervelkolom en ondersteunt in coördinatie met de buikspieren de balans (Hodges & Gandevia, 2000; Ferraro et al., 2019). In deze context kan echografie worden gebruikt om de spierdikte van de buik te meten, en een positieve correlatie tussen spierdikte en sterkte is gemeld (Muraki et al., 2013; Strasser et al., 2013).

   Eerdere studies hebben zich primair gericht op de effecten van IMT op ademhalingsvermogen per formulier, diafragm mobiliteit en functionele capaciteit in oudere populaties (Souza et al., 2014; Cader et al., 2010; Enright et al., 2006). Hoewel deze studies consequent verbeteringen in inspiratoire druk en het diafragma -dikte rapporteerden, hebben ze niet uitgebreid aan veranderingen in AWMT aangepakt of systemische resultaten zoals leversteatose verkennen. Bovendien onderzocht het grootste deel van het beschikbare onderzoek ofwel functionele of structurele resultaten afzonderlijk, waardoor een kloof achterbleef bij het begrijpen van de dubbele effecten van IMT op zowel musculoskeletale als metabole gezondheidsindicatoren. Onze studie verschilt van eerder werk omdat het niet alleen de dikte van het diafragma en de AWMT evalueert, maar ook levervetdichtheid (FLD) met behulp van computertomografie bij oudere vrouwen. Deze gecombineerde benadering biedt nieuw inzicht in hoe een IMT-interventie op korte termijn zowel spierstructuur als metabole gezondheid kan beïnvloeden. Om deze kloof aan te pakken, was de huidige studie gericht op het onderzoeken van de effecten van een IMT-interventie van vier weken op de dikte van het diafragma en AWMT, evenals FLD, in deze populatie. Onze hypothese was dat IMT zou leiden tot significante verbeteringen in deze resultaten, waardoor de rol als een uitgebreide strategie zou worden ondersteund om zowel functionele capaciteit als metabole gezondheid bij ouder wordende vrouwen te behouden.

2. Materialen en methoden 2.1. Deelnemers Deze studie werd uitgevoerd als een parallelle groep, pretest-Posttest gerandomiseerde gecontroleerde proefpersoon volgens de consortrichtlijnen. Vóór deelname ontvingen alle personen gedetailleerde informatie over de studie en gaven schriftelijke geïnformeerde toestemming volgens de ethische principes die zijn beschreven in de verklaring van Helsinki. De studie werd ontworpen volgens de principes van de Verklaring van Helsinki en werd goedgekeurd door de Scientific Research Ethics Committee van Istanbul Aydın University (vergadering van 20 februari 2025, nummer 2025/2). De steekproefgrootte werd berekend met behulp van G*Power Software (versie 3.1.9.2) op basis van diafragma dikte (DT) -waarden gerapporteerd in eerdere studies (Holtzhausen et al., 2018), met een alfa -fout van 0,05, een bèta -fout van 0,2 en een middelgrote effectgrootte (F = 0,25 of partiële ETA -kwetsbare = 0,06). Gezien het onderzoeksontwerp werd een uitval van ongeveer 50% verwacht. Dienovereenkomstig werd aanvankelijk een steekproefgrootte van 20 deelnemers (n = 10 per groep) bepaald. Om potentiële problemen te minimaliseren, werd echter besloten om in totaal 30 deelnemers op te nemen door 50% meer deelnemers aan elke groep toe te voegen. Uiteindelijk werden vier deelnemers uitgesloten omdat ze niet aan de inclusiecriteria voldeden en de studie werd voltooid met 26 deelnemers. De twee groepen die deelnamen aan het onderzoek bestonden uit gezonde oudere vrouwen die in een speciaal verzorgingshuis woonden, met pensioen gaan uit het werkende leven en met vergelijkbare niveaus van sportieve activiteiten.

Inclusiecriteria werden gedefinieerd als vrouwen van 60-80 jaar (post-menopauzaal), die onafhankelijk waren in activiteiten van het dagelijks leven, aantoonden dat een adequate cognitieve functie aantoonde om de instructies te volgen, hadden ze geen musculoskeletaal letsel in de afgelopen zes maanden, waren niet-rokers, niet-rokers, niet-rokers, niet-rokers, niet-rokers, waren niet-rokers, waren niet-rokers, niet-rokers, waren niet-rokers, waren niet-rokers, waren niet-rokers en hadden niet-rokers. Uitsluitingscriteria omvatten het hebben van ongecontroleerde cardiovasculaire of longziekten zoals hartfalen of COPD/astma -exacerbatie, ongecontroleerde hypertensie, gediagnosticeerd chronische leverziekte, acute ademhalingsinfectie binnen de afgelopen vier weken, deelname van de gestructureerde ademhalings- of levermetaLe, het gebruik van spier- of levermetailles, Corticosteroïden, anabole middelen of hepatotoxische geneesmiddelen, ernstige orthopedische of neurologische aandoeningen die de mobiliteit beperken of weigering om deel te nemen.

2.2. Experimenteel ontwerp vrouwen van 60-80 werden uitgenodigd om het laboratorium bij te wonen op drie afzonderlijke occa-sions. Tijdens het eerste bezoek werden de experimentele procedures geïntroduceerd en getest. Voorafgaand aan het begin van het experiment werd elke deelnemer ingericht met een uitgebreide uitleg van de IMT -procedure. Elke deelnemer onderging een proefperiode van een week, waarin ze nauwlettend werden gevolgd door een ervaren fysiotherapeut. De proefperiode betrof het gebruik van een ademhalingsspieropleidingsapparaat dat was aangepast om aan de specifieke vereisten van elke deelnemer te voldoen. Tijdens het tweede bezoek werd een reeks pre-trainingsmetingen genomen en opgenomen. De tests omvatten evaluaties van AWMT, diafragma dikte (DT) en (FLD), die allemaal werden uitgevoerd onder toezicht van een radioloog. Na het IMT-trainingsprogramma van vier weken werden tijdens het laatste bezoek de definitieve metingen verkregen (figuur 1).

Figuur 1. Experimenteel ontwerp. 2.3. Meting van de lichaamssamenstelling De hoogte van de deelnemers werd gemeten tot op 0,1 centimeter met behulp van een standaard hoogtemeter (SECA 769, SECA, Hamburg, Duitsland) terwijl hij op blote voeten tegen een muur stond. Lichaamsgewicht werd gemeten tot het dichtstbijzijnde 0,1 kilogram met behulp van een digitale schaal (Beurer, Model GS27). Het lichaamsgewicht van de deelnemers werd gemeten in kilogram (kg) zonder schoenen en tijdens het dragen van shorts en een T-shirt om de invloed op de resultaten te minimaliseren wanneer we kijken naar de gemiddelden van de deelnemers in de studie, voor de IMT-groep, was de leeftijd 67,69 ± 9,25 jaar, de hoogte was 159,5 ± 4,3 cm en was 70.777777777777777777770 Kg. Terwijl voor de controlegroep de gemiddelde leeftijd 68 ± 8,40 jaar was, was de hoogte 157,85 ± 3,05 cm en gewicht was 69,46 ± 2,22 kg (tabel 1).

2.4. Leverdichtheidsanalyse In deze studie hadden CT-beelden de voorkeur omdat deelnemers al thoracale of abdominale CT-scans hadden onderges als onderdeel van hun routinematige klinische zorg. Er werd geen extra beeldvorming uitgevoerd voor onderzoeksdoeleinden. Aldus werden bestaande klinische gegevens gebruikt, waardoor extra blootstelling aan straling werd vermeden. Beeldvorming werd uitgevoerd met behulp van een Siemens Somatom -definitie als 128 CT -scanner tijdens de inspiratoire fase na gestandaardiseerde ademhalingsinstructies (Ma et al., 2017). Leverdichtheid werd gemeten uit een homogeen parenchymaal gebied zonder zichtbare laesies in segment VIII grenzend aan de middelste leverader, terwijl diafragma- en buikspierdiktes werden beoordeeld op anatomisch gestandaardiseerde locaties. Het apparaat berekende en registreerde automatisch het levervetgehalte. Een levervetwaarde van minder dan 33 duidde op verhoogde leversteatose (Speliotes et al., 2008).

2.5. Diafragma dikte (DT) metingen Miafragma spierdikte metingen werden verkregen uit computertomografiebeelden genomen om klinische redenen. Het GE Revo Evo Cardiac Device (Revolution Evo, Revolution Maxima, Revolution Frontier, Revolution HD, Revolution CT, GE Healthcare, WI, VS) werd gebruikt voor beeldvorming. Een radioloog met expertise in thoracale computertomografie voerde de metingen van de diafragma spierdikte uit. Tijdens de beeldvormingsprocedure bevonden de proefpersonen zich in rugligging tijdens de diepe inspiratiefase. Diktemetingen werden verkregen op het niveau van de bovenste pool van de rechter nier. De metingen werden loodrecht op de diafragma -as genomen, van de middellijn en de achterste lijn van het wervellichaam. Op dit moment werd de membraanspier gevisualiseerd en werd de dikte ervan gemeten.

2.6. Buikwandspierdikte -meting De huidige studie gebruikte gegevens verkregen van deelnemers van 60 jaar en ouder die CT -scans in de borst of buik ondergingen voor verschillende klinische indicaties. Beeldvorming werd uitgevoerd met behulp van een computertomografie -apparaat, model Revo Evo van General Electric. Voordat ze beeldvormingsprocedures ondergingen, kregen de deelnemers de opdracht om ademhalingsoefeningen uit te voeren. Op de dag van beeldvorming stonden de deelnemers rugligging op de apparaattabel. Na de voltooiing van de apparaatinstellingen werd de deelnemers gevraagd om diep adem te halen en het onmiddellijk vast te houden voordat de beeldvorming begon (Ma et al., 2017). De beschouwde afbeeldingen werden verkregen tijdens de inspiratiefase. In deze studie werd AWMT gedefinieerd als de dikte van de spierlagen van de buikwand (transversus abdominis, interne schuine en externe schuine), exclusief onderhuids vet en andere niet-contractiele weefsels. Voor de eenvoud wordt deze variabele hierna AWMT genoemd. Metingen werden genomen op het niveau van de bovenste iliacale vleugels, in een vlak loodrecht op het spiervlak op het niveau van de voorste lijn van het wervellichaam.

2.7. Inspiratoire Muscle Training (IMT) IMT werd uitgevoerd met behulp van het PowerBreather® -apparaat (Power® Breathe Classic, IMT Technologies Ltd., Birmingham, VK). Het Powerbreathe®-apparaat is een druk-drempel IMT-apparaat dat weerstand biedt tijdens het inademen. De gebruiker ademt door een mondstuk tegen een verstelbare veerbelaste klep, die alleen opent wanneer de inspiratoire druk de setdrempel overschrijdt, waardoor de inspiratoire spieren in de loop van de tijd worden versterkt (Kowalski & Klusiewicz, 2023). Na een vertragingsperiode van een week werd het IMT-protocol tweemaal daags (ochtend en avond), vijf dagen per week, gedurende vier weken uitgevoerd. Elke sessie bestond uit 30 ademhalingscycli, wat resulteerde in een totaal van 60 cycli per dag. Voorafgaand aan de training werd de apparaatweerstand gekalibreerd tot 40% van de maximale inspiratiedruk (MIP) van elke deelnemer, zoals gerapporteerd door çelikel et al. (2025) om de toename van de spiergrootte en dikte te bevorderen. MIP werd wekelijks opnieuw beoordeeld en de weerstand werd verhoogd met 10%; Progressie werd gepauzeerd als deelnemers overmatige druk ervoer. Alle deelnemers konden het progressieve protocol zonder onderbreking voltooien. Belangrijk is dat alle IMT -sessies door een erkende fysiotherapeut werden begeleid met meer dan vijf jaar klinische ervaring in respiratoire revalidatie, die gedetailleerde instructies gaven over het juiste gebruik van het PowerBreathe® -apparaat, demonstreerde juiste ademhalingstechnieken en gecorrigeerde deelnemersfouten tijdens de eerste sessies. Ochtend IMT-sessies werden gepland tussen 8: 00-10: 00 uur, terwijl de avondsessies plaatsvonden tussen 17.00-20.00 uur.

2.8. Statistische analyse statistische analyses werden uitgevoerd met behulp van SPSS (versie 21.0 voor Windows, Chicago, IL, VS), met een statistisch significantieniveau ingesteld op 0,05. De Shapiro-Wilk-normaliteitstest werd uitgevoerd om de normaliteit van het monster te bepalen. De pre-test- en post-testverschillen werden bepaald met behulp van een gepaarde monsters t-test en one-way variantieanalyse (ANOVA), met post-test en pre-test verschilwaarden die worden gebruikt om verschillen tussen groepen te bepalen. Bovendien werd de effectgrootte in de vergelijking van gepaarde groepen berekend met behulp van Hedges 'G (Hedges, 1981). Het werd ook als volgt geïnterpreteerd: 0-0.19 onbeduidend, 0,20-0,59 Klein, 0,6-1,19 Medium, 1.20-1.99 Groot en ≥2.00 uur erg groot.