Poprawa siły mięśni, masy i funkcji fizycznych u osób starszych

Tło:

Upadki i urazy związane z upadkiem to główne problemy zdrowotne osób starszych; powodują pogorszenie funkcjonowania i zwiększoną śmiertelność, a także ponoszą ogromne koszty opieki zdrowotnej dla społeczeństwa. Oczekuje się, że częstość występowania i konsekwencje upadków wzrosną na całym świecie wraz z rosnącą liczbą osób starszych. W związku z tym ulepszone wykrywanie potencjalnych markerów ryzyka upadków ma znaczenie przy przewidywaniu osób zagrożonych upadkiem, a następnie udoskonalaniu strategii zapobiegania upadkom. Upadek może być końcowym rezultatem wewnętrznych i zewnętrznych czynników negatywnie wpływających na zdolność jednostki do utrzymania równowagi, które często ujawniają się podczas sekwencji ruchów ciała. Równowaga może być mierzona zarówno dynamicznie, jak i statycznie, przy czym ta ostatnia polega na utrzymaniu osoby w nieruchomej pozycji stojącej, na podstawie której badacze zaproponowali upośledzoną stabilność postawy jako czynnik ryzyka upadku. Jednak dowody dotyczące związku niestabilności postawy z potencjalnymi upadkami są ograniczone, a populacyjne badania kohortowe w tej dziedzinie są nieliczne. Inne niedociągnięcia poprzednich badań obejmują stosowanie projektów badań retrospektywnych, które zwiększają ryzyko błędu przypominania i identyfikacji czynników ryzyka w wyniku upadków.

Niestabilność postawy najlepiej badać za pomocą obiektywnych pomiarów posturografii, która ma przewagę nad regularnymi ocenami klinicznymi, ponieważ zmniejsza zmienność wyników testu i pozwala uniknąć subiektywnego charakteru systemów punktacji. Niedawno naukowcy przeanalizowali działanie Wii Balance Board (WBB) jako instrumentu do pomiaru niestabilności postawy, ujawniając doskonałą jednoczesną trafność i zdolność do uzupełniania istniejących ocen upadków. Jednak odkrycia te wymagały oceny w próbie populacyjnej z bogatym zestawem współzmiennych. W związku z tym badacze przeprowadzili prospektywne badanie obserwacyjne, aby zbadać, w jaki sposób obiektywne miary kołysania postawy przewidywały przyszłe upadki w kohorcie ponad 1800 mieszkających w społeczności mężczyzn i kobiet, z których wszyscy mieli 70 lat w czasie badania.

Wyniki ujawniły, że upośledzona stabilność postawy może zwiększyć ryzyko upadków o 75 do 90% wśród osób starszych w najwyższym kwintylu kołysania posturalnego, mierzonego podczas prób z oczami otwartymi i zamkniętymi. Jednym z wniosków było to, że warto byłoby zbadać przydatność kliniczną badanych parametrów w przyszłych badaniach, porównać wyniki z ustalonymi klinicznymi testami równowagi oraz zbadać, czy strategie poprawy równowagi zmniejszą ryzyko upadków. Dlatego w kolejnym badaniu badacze sprawdzili, czy mogą zmniejszyć zwiększone kołysanie posturalne uczestników, u których stwierdzono nieprawidłowe wartości równowagi, na podstawie poprzednich pomiarów. Badacze zbadali również równowagę funkcjonalną uczestników za pomocą funkcji Time-Up-and-GO (TUG), wraz z pomiarami siły mięśni i zweryfikowanymi kwestionariuszami dotyczącymi strachu przed upadkiem i skuteczności upadków. To badanie uzupełniające zostało przeprowadzone jako randomizowane badanie interwencyjne, w sumie 52 osoby rekrutowano z istniejącej kohorty badania HAI, z pomiarami kołysania posturalnego w 5. kwintylu, co wskazywało na zaburzenia równowagi. Grupa interwencyjna wykonywała trzy nadzorowane sesje treningowe tygodniowo, składające się z 30 minut treningu równowagi przez 4 tygodnie, podczas gdy grupa kontrolna otrzymała konsultację zdrowotną podkreślającą znaczenie aktywności fizycznej i ćwiczeń równowagi. Wstępne dane wskazywały, że interwencja ruchowa miała niewielki lub żaden wpływ na wybrane pomiary dotyczące równowagi, siły i funkcji fizycznych. Może się zatem wydawać, że 4-tygodniowe ćwiczenia progresywnej równowagi, 3 sesje tygodniowo, mogą być zbyt małe, aby przyniosły korzystne efekty.

Wyniki tego poprzedniego badania wskazywały na potrzebę bardziej kompleksowego programu ćwiczeń w celu uzyskania korzystnego wpływu na równowagę, siłę i sprawność fizyczną, aw dłuższej perspektywie zapobieganie upadkom. Poprzednie badania wykazały, że niska siła mięśni w połączeniu z niską masą mięśniową, znaną również jako sarkopenia, niezależnie przewiduje upadki, złamania i ogólny zły stan zdrowia. Jednak coraz więcej dowodów wskazuje również na to, że osoby starsze są w stanie przeciwdziałać tendencji do utraty masy mięśniowej związanej z wiekiem, a także poprawiać równowagę dynamiczną poprzez stosowanie ćwiczeń oporowych. W przypadku osób starszych zaleca się, aby schemat ćwiczeń trwał 10-12 tygodni, z 3 sesjami ćwiczeń tygodniowo, aby uzyskać wpływ na siłę mięśni, masę mięśniową i sprawność fizyczną, co oznacza większą całkowitą objętość ćwiczeń niż dotychczas. używany w badaniu ćwiczeń równowagi.

Celuje:

1. Głównym celem obecnego badania jest zbadanie efektu i wykonalności 10-tygodniowego programu ćwiczeń oporowych nadzorowanych przez instruktora, przeznaczonego dla osób starszych z niską masą mięśniową. Celem jest wdrożenie ćwiczeń, które uczestnicy będą mogli wykonać również w warunkach domowych, przy wykorzystaniu podstawowego sprzętu.
2. Celem drugorzędnym jest ocena wpływu tego samego programu ćwiczeń, zarejestrowanego na cyfrowych filmach wideo i pisemnych instrukcjach, do wykorzystania przez uczestnika we własnym miejscu zamieszkania lub w podobnym miejscu.

Metody:

Rekrutacja opiera się na uczestnikach, którzy zostali wcześniej zapisani na badanie stanu zdrowia Inicjatywy na rzecz zdrowego starzenia się (HAI), trwające populacyjne badanie kohortowe, w którym do udziału zapraszani są wszyscy 70-latkowie z gminy Umeå. Kwalifikujący się uczestnicy tego badania zostaną wylosowani z najniższego kwintyla masy mięśniowej (przed sarkopenią) dla mężczyzn i kobiet, na podstawie pomiarów absorpcjometrii rentgenowskiej o podwójnej energii (DEXA, GE Healthcare, Lunar, Madison, WI, USA) w badanie HAI i kryteria zaczerpnięte z europejskiej definicji sarkopenii. Z uczestnikami kontaktuje się najpierw telefonicznie, gdzie otrzymują informacje o badaniu i są zapraszani do udziału. Po uzgodnieniu uczestnicy są losowo przydzielani do grupy kontrolnej, grupy szkoleniowej w domu lub grupy szkoleniowej prowadzonej przez instruktora. Tej ostatniej grupie proponujemy instruktorski trening siłowy w grupach, trzy razy w tygodniu przez 10 tygodni. Program ćwiczeń ma na celu zaangażowanie grup mięśni całego ciała, z naciskiem na mięśnie nóg i tułowia, a także jest funkcjonalny i obejmuje ruchy i czynności mięśni ważne dla aktywnego codziennego życia. Trening w domu obejmuje 10 tygodni tego samego programu ćwiczeń, wykonywanych w domu ze wsparciem cyfrowym. Grupie kontrolnej oferowany jest dostęp do instrukcji szkoleniowych oraz wsparcie cyfrowe podczas obserwacji po 6 miesiącach od rozpoczęcia badania. Dodatkowo wszyscy uczestnicy otrzymują bezpłatnie sprzęt treningowy do użytku domowego.

Badanie wykonuje się na początku badania, po okresie interwencji w okresie obserwacji po 10 tygodniach oraz 6 miesięcy po okresie wyjściowym. Uwzględniono następujące testy i wyniki:

1. Podstawowym wynikiem jest wynik testu Short Physical Performance Battery (SPPB). SPPB obejmuje kilka testów funkcjonalnych oceniających siłę i moc nóg, stabilność postawy i szybkość chodu. SPPB jest powszechnym i zatwierdzonym testem klinicznym sprawności fizycznej.

2. Wyniki drugorzędne obejmują:

   • Obiektywny pomiar stabilności postawy za pomocą urządzenia Wii Balance Board (WBB; Nintendo, Kioto, Japonia), opisany i zatwierdzony we wcześniej opublikowanym badaniu (8). Każdy uczestnik przeprowadza dwie 60-sekundowe próby w spokojnej pozycji, składające się z warunków przy oczach otwartych (EO) i przy oczach zamkniętych (EC). Uczestników instruuje się, aby przez cały czas trwania testu utrzymywali pozycję wyprostowaną, stali zrelaksowani i unikali jakichkolwiek ruchów ramion lub głowy. WBB mierzy całkowitą długość kołysania środka nacisku (COP), reprezentującą sumę kołysania posturalnego w kierunku przednio-tylnym i przyśrodkowo-bocznym.
   • Izometryczna siła mięśni, testowana za pomocą hydraulicznego dynamometru ręcznego (Jamar; Patterson Medical, Warrenville, IL, USA) w celu zmierzenia maksymalnej siły chwytu każdego uczestnika w niedominującej ręce. Uczestników instruuje się, aby podczas testu trzymali ramię pod kątem 90° i łokieć blisko talii. Rejestrowana jest maksymalna wartość uzyskana w dwóch kolejnych próbach.
   • Beztłuszczowa masa wyrostka robaczkowego (ALM), mierzona za pomocą urządzenia iDXA (GE Healthcare, Lunar, Madison, WI, USA). Pomiary opierają się na skanach całego ciała trwających około 8 minut. Następnie oblicza się wskaźnik ALM, łącząc całkowitą masę mięśni ramion i nóg i dzieląc przez wzrost do kwadratu (ALM/m2) uczestnika, zgodnie ze standardami określonymi przez Europejską Grupę Roboczą ds. Sarkopenii u Osób Starszych (EWGSOP).
   • Wydajność testu Timed-Up-and-Go (TUG), testu powszechnie stosowanego przez klinicystów do oceny siły mięśni dolnej części nogi, wydajności chodu i ogólnej mobilności funkcjonalnej u osób starszych. W tym teście każdy uczestnik jest proszony o samodzielne wstanie z fotela i przejście 3 metrów do przodu, aż dotrze do linii zaznaczonej na podłodze, a następnie odwrócenie się i powrót do pozycji siedzącej na krześle. Liderzy testów udzielają instrukcji i mierzą całkowity czas testowania za pomocą stopera.
   • Obiektywne pomiary aktywności fizycznej mierzone akcelerometrami trójosiowymi (GT3X., 4,6 x 3,3 x 1,5 cm; Actigraph, Pensacola, Floryda) przez 7 dni. Urządzenia te są w stanie mierzyć przyspieszenia w zakresie 6 G. Zmierzone przyspieszenia są digitalizowane, przekształcane w „zliczenia” i przechowywane w odpornej pamięci flash. Uczestnicy noszą akcelerometry na niedominujących biodrach, zdejmując je tylko podczas kąpieli pod prysznicem, pływania lub podczas nocnego snu. Otrzymują również instrukcje, aby być normalnie aktywnymi w okresie pomiaru, aby uzyskać dokładne odzwierciedlenie ich stylu życia.
   • Lęk przed upadkiem przy użyciu zatwierdzonego kwestionariusza Falls Efficacy Scale-International (FES-I).
   • Samodzielna aktywność fizyczna przy użyciu zatwierdzonego Międzynarodowego Kwestionariusza Aktywności Fizycznej (IPAQ). Ponadto badacze zamierzają zbadać stabilność postawy, wyniki testu TUG, strach przed upadkiem i samodzielnie przywołaną aktywność fizyczną 4 tygodnie po wartości wyjściowej, aby ułatwić porównanie między ćwiczenia oporowe do programu ćwiczeń równowagi przeprowadzonego w poprzednim 4-tygodniowym randomizowanym kontrolowanym badaniu (Zgoda etyczna Dnr: 2017-132-31).

Statystyczna analiza mocy:

Obliczenia mocy opierają się na głównym wyniku badania, tj. baterii o krótkiej sprawności fizycznej (SPPB). SPPB był wcześniej testowany na 2710 starszych próbkach dorosłych Włochów ze średnią wieku 75 lat (zakres 65-97). Kobiety uzyskały 7,79±3,22 (średnia ± odchylenie standardowe), a mężczyźni uzyskali 9,03 ± 3,12. W niniejszym badaniu badacze włączą bardziej jednorodną próbę w młodszym wieku, ale ze stanem przedsarkopenią. Dlatego szacuje się, że wynik w tej próbie na początku badania wyniesie 8 ± 2,5. Z poprzedniego badania obejmującego 424 osoby starsze zagrożone niepełnosprawnością (w wieku 70-89 lat) wykazano, że SPPB wzrósł o 16% w porównaniu z 6 miesiącami umiarkowanej aktywności fizycznej w grupie interwencyjnej, która nieznacznie spadła do 13,3% po 1 roku. Efekty te były istotnie różne w porównaniu z grupą kontrolną (p<0,001), gdzie nie zaobserwowano zmian w SPPB. Nieco lepszy efekt treningu zaobserwowano u kobiet i tych z SPPB co najmniej 7 na początku badania. Na podstawie tych danych badacze szacują, że grupa interwencyjna zwiększy SPPB o 12% w ciągu 10 tygodni treningu, bez zmian w grupie kontrolnej. Opierając się na tych założeniach, potrzeba będzie 107 osób w każdej grupie, aby mieć 80% mocy do wykrycia efektu dwustronnego przy poziomie α równym 0,05.

W pierwszej rundzie rekrutacji, która rozpocznie się tej jesieni, badacze rozpoczęli losowe przydzielanie 36 uczestników do każdej grupy. Celem jest kontynuacja i zapis pozostałych uczestników podczas drugiej rundy rozpoczynającej się późną wiosną/wczesną jesienią 2018 r.