Effekt av inspirerende muskeltrening på membran og AB-dominal veggmuskeltykkelse med fet levertetthet hos eldre kvinner: en randomisert kontrollert studie (IMT AND ELDERL)

1. Innledning Aldringsprosessen fører til forskjellige svekkelser i flere fysiologiske systemer, inkludert muskel- og luftveisystemer. En av de viktigste konsekvensene av denne prosessen er nedgangen i den totale muskelstyrken, noe som direkte påvirker individets funksjonelle kapasitet og evne til å utføre daglige livsaktiviteter. Selv om denne reduksjonen i muskelmasse og styrke ikke er direkte assosiert med noen spesifikk sykdom, blir den mer uttalt hos eldre voksne med helsemessige forhold som begrenser mobilitet (Rodrigues et al., 2018). Svakhet i luftveiene alene anses som en betydelig begrensende faktor for fysisk form og kan føre til kliniske utfall, inkludert nedsatt lungefunksjon, redusert muskelstyrke og dyspné (Alvarenga et al., 2018).

   Tidligere studier har rapportert at fysisk trening gir et bredt spekter av fordeler for eldre voksne, inkludert forbedringer i funksjonell kapasitet, reduksjoner i infeksjonshastigheter, forbedret kardiovaskulær kondisjon, forbedret muskelfiberkvalitet og generelle forbedringer i livskvalitet (Brito et al., 2011; Santiago et al., 2018). Aerob trening har vist seg å utøve systemiske fordeler, inkludert forbedringer i luftveismuskelstyrken. Videre induserer regelmessig fysisk aktivitet både lokale og systemiske antiinflammatoriske responser, og gir beskyttende effekter mot aldersrelaterte kroniske inflammatoriske patologier (Silva et al., 2011, Can et al., 2019).

   I denne sammenhengen er forbedring av luftveisfunksjon gjennom målrettede intervensjoner avgjørende for å opprettholde uavhengighet og redusere helsevesenets byrder i aldrende befolkninger. De siste årene har IMT fått økende oppmerksomhet på grunn av sin dobbelte rolle i å styrke atletisk ytelse og forbedre funksjonell kapasitet hos eldre voksne (Hajghanbari et al., 2013; Illi et al., 2012; Bostancı et al., 2019; Manifield et al., 2021; Yılmaz et al., 202222). IMT er en motstandstreningstilnærming som involverer moderat intensitet luftveisbelastning, typisk med 40-60% av maksimalt inspirasjonstrykk. Det utføres over korte varigheter mens den gir betydelige forbedringer i muskelstyrke og utholdenhet (McConnell, 2013). Hjemmebaserte protokoller består vanligvis av pusteøkter gjennomført to ganger daglig, fem til syv dager per uke (Rodrigues, Dal Lago, & Da Silva Soares, 2021a).

   Det praktiske og sikkerheten til disse hjemmebaserte programmene gjør IMT spesielt egnet for eldre befolkninger, inkludert de med mobilitetsbegrensninger. IMT har blitt rapportert å senke blodtrykket hos eldre voksne med systolisk hypertensjon (Craighead et al., 2021), forbedre hjerteautonomisk funksjon (Rodrigues et al., 2018), redusere sympatiske overaktiviteter, og forbedre vag, 2023 tone hos ROSE hos individer med hindring Apnea (Ramos-Barrera et al. Videre har IMT blitt identifisert som et ikke-farmakologisk inngrep som forbedrer membranfunksjonen, støtter postural balanse, øker bagasjeromstabiliteten, letter venøs avkastning og til slutt reduserer risikoen for fall (Ferraro et al., 20 år.

   Med fremskritt alder forekommer flere aldersrelaterte forandringer i luftveiene, inkludert redusert overholdelse av brystvegg, redusert elastisk rekyl av lunge-parenkym, redusert luftveismuskelstyrke og en avstumpet respons på gassutvekslingsavvik (Manifield et al., 2021). Disse endringene er assosiert med redusert treningskapasitet, nedsatt gangytelse og redusert livskvalitet hos eldre voksne (Aznar-Lain et al., 2007; Imd et al., 2013). Nedgangen i luftveismuskelfunksjonen gjør eldre individer som er mer utsatt for sykdom og funksjonshemming; Derfor er styrking av disse muskelgruppene avgjørende for å redusere risikoen for sykelighet og dødelighet (Huang et al., 2011). Til tross for dette forblir respirasjonsspesifikke treningsstrategier, som IMT, underutnyttet i geriatrisk helsefremmende innsats.

   Selv om perifere muskeløvelser kan gi delvis gevinst i luftveismuskelfunksjon, har det blitt observert mer uttalte forbedringer når disse øvelsene støttes med inspirerende muskelspesifikk trening (De Farias Mello et al., 2024). I litteraturen er det rapportert at mellomgulvet spiller en aktiv rolle ikke bare i luftveisfunksjon, men også i å kontrollere postural balanse. Ved å øke intra-abdominalt trykk, bidrar mellomgulvet til ryggmargsstabilisering, og i koordinering med magemusklene støtter balansen (Hodges & Gandevia, 2000; Ferraro et al., 2019). I denne sammenhengen kan ultralydavbildning brukes til å måle magemuskeltykkelse, og en positiv sammenheng mellom muskeltykkelse og styrke er rapportert (Muraki et al., 2013; Strasser et al., 2013).

   Tidligere studier har først og fremst fokusert på effekten av IMT på luftveis per-formans, membranmobilitet og funksjonell kapasitet i eldre populasjoner (Souza et al., 2014; Cader et al., 2010; Enright et al., 2006). Mens disse studiene konsekvent rapporterte forbedringer i inspirasjonspress og membran -tykkelse, adresserte de ikke omfattende endringer i AWMT eller utforske systemiske utfall som lever steatose. Videre undersøkte det meste av tilgjengelige forskning enten funksjonelle eller strukturelle utfall hver for seg, og etterlater et gap i å forstå de doble effektene av IMT på både muskel- og skjelett- og metabolske helseindikatorer. Studien vår skiller seg fra tidligere arbeid ved at den evaluerer ikke bare mellomgulvtykkelse og AWMT, men også leverfetttetthet (FLD) ved bruk av computertomografi hos eldre kvinner. Denne kombinerte tilnærmingen gir ny innsikt i hvordan en kortsiktig IMT-intervensjon kan påvirke både muskelstruktur og metabolsk helse. For å adressere dette gapet hadde den nåværende studien som mål å undersøke effekten av en fire ukers IMT-intervensjon på membranstykkelse og AWMT, så vel som FLD, i denne populasjonen. Vi antok at IMT ville føre til betydelige forbedringer i disse resultatene, og dermed støtte dens rolle som en omfattende strategi for å bevare både funksjonell kapasitet og metabolsk helse hos aldrende kvinner.

2. Materialer og metoder 2.1. Deltakerne Denne studien ble utført som en parallellgruppe, pretest-posttest randomisert con-trollert studie etter Consort-retningslinjene. Før deltakelse fikk alle individer detaljert informasjon om studien og ga skriftlig informert samtykke etter de etiske prinsippene som er skissert i erklæringen om Helsingfors. Studien ble designet etter prinsippene for erklæringen om Helsingfors og ble godkjent av Scientific Research Ethics Committee of Istanbul Aydın University (møte datert 20. februar 2025, nummer 2025/2). Prøvestørrelsen ble beregnet ved bruk av G*Power Software (versjon 3.1.9.2) basert på membranstykkelse (DT) verdier rapportert i tidligere studier (Holtzhausen et al., 2018), med en alfa -feil på 0,05, en beta -feil på 0,2, og en middels effektstørrelse (F = 0,25 eller en del ETA Squared = 0,06). Tatt i betraktning studieutformingen var det forventet en frafall på omtrent 50%. Følgelig ble en prøvestørrelse på 20 deltakere (n = 10 per gruppe) opprinnelig bestemt. For å minimere potensielle problemer ble det imidlertid besluttet å inkludere totalt 30 deltakere ved å legge til 50% flere deltakere til hver gruppe. Til syvende og sist ble fire deltakere ekskludert fordi de ikke oppfylte inkluderingskriteriene, og studien ble fullført med 26 deltakere. De to gruppene som deltok i studien besto av sunne eldre kvinner bosatt i et spesielt omsorgshjem, trakk seg fra arbeidslivet og med lignende nivåer av sportsaktivitet.

Inkluderingskriterier ble definert som kvinner i alderen 60-80 år (post-menopausal), som var uavhengige i aktiviteter i dagliglivet, demonstrerte tilstrekkelig kognitiv funksjon til å følge instruksjoner, hadde ingen muskel- og skjelettskade i løpet av de foregående seks månedene, var ikke-røykere og hadde rutinemessig thorax eller mage-CT-bilder oppnådd for kliniske indikasjoner og brukt i dette studiet. Ekskluderingskriterier inkluderte å ha ukontrollert kardiovaskulær eller lungesykdom som hjertesvikt eller KOLS/astma forverring, ukontrollert hypertensjon, diagnostisert kronisk leversykdom, akutt respirasjonsinfeksjon i løpet av de siste fire ukene, deltakelse i strukturert respiratorisk eller resistens i medisinen som er kjent med medisinsk mat som herus. Systemiske kortikosteroider, anabole midler eller hepatotoksiske medisiner, alvorlige ortopediske eller nevrologiske tilstander som begrenser mobilitet, eller avslag på å delta.

2.2. Eksperimentelle design Kvinner i alderen 60-80 år ble invitert til å delta på laboratoriet på tre separate occa-sions. Under det første besøket ble de eksperimentelle prosedyrene introdusert og testet. Før begynnelsen av eksperimentet ble hver deltaker innredet med en omfattende forklaring av IMT -prosedyren. Hver deltaker gjennomgikk en ukes lang prøveperiode, hvor de ble nøye overvåket av en erfaren fysioterapeut. Forsøksperioden innebar bruk av en luftveismuskeltreningsenhet som ble tilpasset for å oppfylle de spesifikke kravene til hver deltaker. Under det andre besøket ble en serie med målinger før trening tatt og registrert. Testene inkluderte evalueringer av AWMT, mellomgulvtykkelse (DT) og (FLD), som alle ble utført under tilsyn av en radiolog. Etter det fire ukers IMT-treningsprogrammet ble endelige målinger oppnådd under det endelige besøket (figur 1).

Figur 1. Eksperimentell design. 2.3. Måling av kroppssammensetning Høyden på deltakerne ble målt til nærmeste 0,1 centimeter ved bruk av en standard høydemåler (Seca 769, Seca, Hamburg, Tyskland) mens han sto barbeint mot en vegg. Kroppsvekt ble målt til nærmeste 0,1 kilo ved bruk av en digital skala (Beer, modell GS27). Deltakernes kroppsvekt ble målt i kilo (kg) uten sko, og mens vi hadde på seg shorts og en t-skjorte for å minimere påvirkningen på resultatene når vi ser på gjennomsnittet av deltakerne i studien, for IMT-gruppen, var alderen 67,69 ± 9,25 år, høyde kg. Mens for kontrollgruppen var gjennomsnittsalderen 68 ± 8,40 år, var høyden 157,85 ± 3,05 cm, og vekten var 69,46 ± 2,22 kg (tabell 1).

2.4. Leverdensitetsanalyse I denne studien ble CT-bilder foretrukket fordi deltakerne allerede hadde undergede thorax- eller abdominal CT-skanninger som en del av deres rutinemessige kliniske omsorg. Ingen ekstra avbildning ble utført for forskningsformål. Dermed ble eksisterende kliniske data benyttet, og unngikk eksponering for ekstra stråling. Imaging ble utført ved bruk av en Siemens somatom definisjon som 128 CT -skanner i den inspirerende fasen etter standardiserte pusteinstruksjoner (Ma et al., 2017). Levertetthet ble målt fra et homogen parenkymalt område uten synlige lesjoner i segment VIII ved siden av den midtre levervenen, mens membran og magemuskeltykkelse ble vurdert på anatomisk standardiserte steder. Enheten beregnet og registrert leverfettinnhold automatisk. En leverfettverdi på under 33 indikerte økt lever steatose (Speliotes et al., 2008).

2.5. Membranstykkelse (DT) Måling Membranmuskeltykkelse Målinger ble oppnådd fra beregnet tomografibilder tatt av kliniske årsaker. GE Revo Evo Cardiac Device (Revolution Evo, Revolution Maxima, Revolution Frontier, Revolution HD, Revolution CT, GE Healthcare, WI, USA) ble brukt til avbildning. En radiolog med ekspertise innen thorax computertomografi utførte målingene av membranmuskeltykkelse. Under avbildningsprosedyren var forsøkspersonene i en liggende stilling i den dype inspirasjonsfasen. Tykkelsesmålinger ble oppnådd på nivået av den øvre polen i høyre nyre. Målingene ble tatt vinkelrett på mellomgulvaksen, fra midtlinjen og den bakre linjen til ryggvirvelen. På dette tidspunktet ble membranmuskelen visualisert og tykkelsen ble målt.

2.6. Måling av abdominal muskeltykkelse Foreliggende studie benyttet data oppnådd fra deltakere over 60 år og over som gjennomgikk CT -skanninger i brystet eller abdominal for forskjellige kliniske indikasjoner. Imaging ble utført ved bruk av en beregnet tomografienhet, Model Revo Evo of General Electric. Før de gjennomgikk avbildningsprosedyrer, ble deltakerne instruert om å utføre pusteøvelser. På avbildningsdagen ble deltakerne plassert liggende på enhetsbordet. Etter gjennomføringen av enhetsinnstillinger ble deltakerne bedt om å ta pusten dypt og holde den rett før avbildningen begynte (Ma et al., 2017). Bildene som ble vurdert ble oppnådd i inspirasjonsfasen. I denne studien ble AWMT definert som tykkelsen på muskelsjagene på bukveggen (transversus abdominis, indre skrå og ytre skrå), unntatt subkutant fett og annet ikke-kontraktile vev. For enkelhets skyld blir denne variabelen heretter referert til som AWMT. Målinger ble tatt på nivået av de øvre iliac -vingene, i et plan vinkelrett på muskelplanet på nivået av den fremre linjen til ryggmarken.

2.7. Inspiratory Muscle Training (IMT) IMT ble utført ved bruk av PowerBreathe® -enheten (Power® Breathe Classic, IMT Technologies Ltd., Birmingham, UK). PowerBreathe®-enheten er en Trykk-terskel IMT-enhet som gir motstand under innånding. Brukeren puster inn gjennom et munnstykke mot en justerbar fjærbelastet ventil, som bare åpnes når det inspirerende trykket overstiger den innstilte terskelen, og dermed styrker de inspirerende musklene over tid (Kowalski & Klusiewicz, 2023). Etter en ukes fortrolningsperiode ble IMT-protokollen utført to ganger daglig (morgen og kveld), fem dager per uke, i fire uker. Hver økt besto av 30 pustesykluser, noe som resulterte i totalt 60 sykluser per dag. Før trening ble enhetsmotstanden kalibrert til 40% av hver deltakers maksimale inspirasjonstrykk (MIP), som rapportert av Çelikel et al. (2025) for å fremme økning i muskelstørrelse og tykkelse. MIP ble revurdert ukentlig og motstanden ble økt med 10%; Progresjon ble satt på pause hvis deltakerne opplevde overdreven belastning. Alle deltakerne var i stand til å fullføre den progressive protokollen uten avbrudd. Det er viktig at alle IMT -økter ble overvåket av en lisensiert fysioterapeut med mer enn fem års klinisk erfaring innen respirasjonsrehabilitering, som ga detaljert instruksjon om riktig bruk av PowerBreathe® -enheten, demonstrerte riktig pusteteknikker og korrigerte deltakerfeil under de første øktene. Morgen IMT-økter var planlagt mellom kl.

2.8. Statistisk analyse Statistiske analyser ble utført ved bruk av SPSS (versjon 21.0 for Windows, Chicago, IL, USA), med et statistisk signifikansnivå satt til 0,05. Shapiro-Wilk normalitetstest ble utført for å bestemme utvalget av utvalget. Forskjellene før test og etter-test ble bestemt ved bruk av en sammenkoblet prøver t-test og enveis variansanalyse (ANOVA), med post-test og pre-testforskjellverdier som ble brukt for å bestemme forskjeller mellom grupper. I tillegg ble effektstørrelsen i sammenligningen av sammenkoblede grupper beregnet ved bruk av Hedges 'G (Hedges, 1981). Det ble også tolket som følger: 0-0.19 Ubetydelig, 0.20-0.59 Liten, 0,6-1,19 Medium, 1,20-1,99 stor, og ≥2,00 veldig stort.