Badania biomechaniki wpływu interaktywnego treningu równowagi dynamicznej na kontrolę postawy i chodu u osób starszych

Starzenie się społeczeństw stało się problemem globalnym. Upadek jest powszechnym problemem wśród starzejących się dorosłych, który może powodować złamania, urazy lub śmiertelność. Identyfikacja czynników związanych z upadkami występującymi w tej starzejącej się populacji jest niezbędna do opracowania skutecznych programów zapobiegania upadkom. Badania wykazały, że jakość mięśni i prawidłowe wyrównanie postawy mają kluczowe znaczenie dla kontroli równowagi u osób starszych. Starsze osoby często łączą się z osłabieniem mięśni (sarkopenia), utratą masy kostnej (osteoporoza) i prowadzą do zwiększonej kifozy kręgosłupa powodującej złamania kręgów i słabą kontrolę równowagi. Dlatego długoterminowym celem tej pracy jest zapobieganie upadkom osób starszych poprzez poprawę funkcji mięśni zwyrodnieniowych. Proponowane badania mogą dostarczyć potrzebnych informacji na temat procesów kontroli równowagi w tej starzejącej się populacji i potencjalnie mogą być zastosowane u osób z zaburzeniami równowagi, które są narażone na wysokie ryzyko upadku. Trzy szczegółowe cele tego 3-letniego projektu badawczego opisano w następujący sposób:

Cel 1: Określenie zależności między jakością mięśni a zachowaniem równowagi, a także wszelkich związków ze złamaniami i upadkami w historii osób starszych.

Jakość mięśni zostanie obliczona na podstawie informacji o sile mięśni i składzie ciała (siła/beztłuszczowa masa mięśniowa). Badacze obliczą moment obrotowy stawów podczas aktywacji funkcjonalnych, korzystając z danych biomechanicznych z trójwymiarowej analizy ruchu, podczas gdy beztłuszczowa masa mięśni szkieletowych zostanie określona za pomocą analizy impedancji bioelektrycznej (BIA). Przeprowadzona zostanie również ocena kliniczna i funkcjonalna sprawności wagi. Historia złamań i upadków przed badaniem zostanie zarejestrowana retrospektywnie.

Cel 2: Zidentyfikować zależności pomiędzy użyciem siły podczas zaburzeń równowagi u osób starszych.

Boczne i do przodu/do tyłu perturbacje podczas chodzenia będą wykorzystywane do wywołania reakcji odzyskiwania równowagi. Stopień niezbędnej siły stawu i jego związek z wydolnością funkcjonalną danej osoby na określonych poziomach stawu będzie określony przez stosunek zapotrzebowania na moment obrotowy do wydolności (DCR: wymagania zadaniowe w stosunku do wydolności siłowej). DCR zapewnia zunifikowaną wielkość skalarną specyficzną dla stawu, reprezentującą zapotrzebowanie na przywrócenie równowagi, znormalizowaną przez maksymalną wydolność mięśniową danej osoby. Wskazywałoby to, czy dana osoba może odzyskać równowagę iw jakim stopniu jej maksymalna zdolność jest opodatkowana.

Cel 3: Zbadanie skuteczności i długoterminowych efektów nowatorskiego, 2-miesięcznego, spersonalizowanego programu treningu wzmacniającego i równoważącego, poprawiającego równowagę u osób starszych.

Spersonalizowane ćwiczenia wzmacniające i równoważące zostaną spersonalizowane na podstawie wyników ocen biomechanicznych z wykorzystaniem Modular Interactive Tiles System (MITS) i bieżni oprzyrządowanej do zaburzeń równowagi z dzielonym pasem. Grupa ćwicząca będzie trenować 2 razy w tygodniu przez 2 miesiące, a dopasowana wiekowo grupa kontrolna będzie wykonywać swoje codzienne czynności. Wszystkie oceny zostaną przeprowadzone na początku i 1 tydzień po treningu. Kolejne rozmowy telefoniczne zostaną przeprowadzone po 6, 9 i 12 miesiącach od zakończenia szkolenia.

Tego rodzaju badania translacyjne dostarczą niezbędnych informacji na temat krytycznych czynników kontroli równowagi u osób starszych. W ramach badań zostaną również przetestowane kliniczne innowacje treningu fizycznego w celu poprawy długoterminowych prognoz w tej wrażliwej, starzejącej się grupie populacji. Wyjątkowy wkład proponowanych badań polega na integracji jawnego badania fizykalnego i podejścia biomechanicznego do odpowiedniego problemu klinicznego w ramach modelu translacyjnego. Odkrycia zapewnią nowy paradygmat podejść terapeutycznych do kontroli równowagi i zmniejszą ryzyko upadków i złamań. Badania te można potencjalnie zastosować do osób ze słabą równowagą, które są narażone na wysokie ryzyko upadku.