Эффект новой программы упражнений с двумя задачами для баланса, подвижности и познания у пожилых людей, проживающих в сообществе

Дизайн исследования: Фаза II, экспериментальное рандомизированное клиническое исследование. Размер выборки будет состоять из 15 добровольцев пожилого возраста для каждой группы в возрасте от 70 до 80 лет, проживающих в сообществе и посещающих центр Reh-Fit для физических упражнений.

Метод:

Набор персонала:

Лица, посещающие центр Reh-Fit для физических упражнений и физической активности. Это будет координироваться и организовываться сотрудниками центра Reh-Fit, которые будут информировать своих членов об этом исследовании.

Вмешательства:

Каждый участник получит 45-минутную программу комбинированных упражнений и познавательной деятельности два раза в неделю в течение 10 недель.

Одна группа получит двухзадачную программу ходьбы на беговой дорожке (DT-TW), а вторая группа получит двухзадачную программу лежачего велосипеда (DT-RC). Обе программы будут содержать одни и те же познавательные действия, осуществляемые с помощью интерактивных «познавательных» видеоигр.

Двухзадачная программа ходьбы на беговой дорожке (DT-TW):

• 5-минутная разминка и заминка со скоростью, эквивалентной комфортной скорости ходьбы.
• 30 минут двойной ходьбы на беговой дорожке на 2-3 уровнях скорости. Скорость будет выбрана НЕ превышающей 60% от Max-HR, частоты сердечных сокращений (HR), крови. Частота сердечных сокращений, артериальное давление и воспринимаемая нагрузка (по шкале Борга от 1 до 10) будут измеряться с 5-минутными интервалами.

Двухзадачная программа лежачего велосипеда (DT-RC)

• 5-минутная разминка и заминка с определенной скоростью и сопротивлением, когда частота сердечных сокращений не превышает 40 процентов от возрастного максимума (220 минус возраст)
• 30-минутная тренировка с двумя задачами (группа ходьбы на беговой дорожке или группа лежачего велосипеда) с одновременным выполнением когнитивных игр с несколькими минутами отдыха между ними по мере необходимости. Интенсивность езды на велосипеде будет выбрана так, чтобы она составляла 50-60% от максимальной ЧСС. Частота сердечных сокращений, артериальное давление и воспринимаемая нагрузка (по шкале Борга от 1 до 10) будут измеряться с 5-минутными интервалами.

Для каждого участника будет выбрано от пяти до восьми компьютерных игр для игры во время ходьбы или езды на велосипеде из коллекции из более чем 60 игр, приобретенных у Big Fish Games (www.bigfishgames.com).

Коммерческую подвижную мышь (Gyration Air Mouse, США) прикрепляли к оголовью и использовали в качестве компьютерного устройства ввода для управления движением курсора на экране с поворотом головы (влево-вправо). Эта мышь движения имеет инерционные датчики, используемые для получения сигналов углового положения. Благодаря этому простому методу становится возможным плавное и быстрое взаимодействие без помощи рук с большинством компьютерных приложений.

Компьютерные игры включают целенаправленную когнитивную деятельность, которая включает в себя сочетание (а) точных движений для взаимодействия с игровыми целями, (б) наличия отвлекающих факторов, (в) задач поиска и сопоставления и (г) рабочей памяти.

Анализ данных и показатели результатов:

Демографические и клинические данные: возраст, пол, история падений, мини-психологическая оценка (MMSE) выше 24.

Анкета Модельной программы общественных мероприятий по охране здоровья для пожилых людей (CHAMPS).

Первичные результаты:

Состояние сердца измеряется Христианской ассоциацией молодых мужчин (YMCA) Субмаксимальный тест велоэргометра (Руководство ACSM по тестированию с физической нагрузкой и . Во время теста с интервалом в 5 минут регистрировали частоту сердечных сокращений (ЧСС), артериальное давление (АД), число оборотов в минуту (об/мин) и скорость воспринимаемой нагрузки (RPE) (Borg, 1982).

Утвержденные показатели баланса, основанные на характеристиках; (i) Клинический тест на сенсорную интеграцию баланса, (ii) Пятикратный тест «Сесть и встать».

Выносливость при ходьбе будет измеряться с помощью теста 6-минутной ходьбы.

Пространственные и временные переменные походки будут измеряться во время ходьбы по беговой дорожке с фиксированной скоростью 0,9 метра в секунду. Для этой цели будет использоваться беговая дорожка с нажимным ковриком Force Sensory Array (FSA) (Vista Medical, Калифорния). Каждый участник будет ходить в течение двух минут и следующих переменных (среднее значение и коэффициент вариации 60 последовательных шагов); будут определены: продолжительность стойки, время замаха, время шага, длина шага и ширина шага.

Выполнение двойной задачи при ходьбе: для этой цели было разработано специальное компьютерное приложение, которое работает с мышью Gyration Motion. Задание познавательной игры было аналогично тесту «Полезное поле зрения» (UFOV). Цель тестовой игры - переместить ракетку (игровой спрайт), чтобы поймать падающие яркие круглые объекты (мишени), движущиеся вертикально сверху вниз, и избежать игровых объектов другой формы (или цвета) (отвлекающих). Объекты появляются через заданные пользователем фиксированные интервалы (например, 2 секунды) и в случайных местах на мониторе. Игра оснащена модулем оценки. При этом создается зарегистрированный игровой файл, записывающий (80 Гц) следующие сигналы, связанные с действиями игрока по отношению к игровым событиям: (i) индекс времени и координаты каждого игрового объекта и (ii) координаты положения игровой ракетки (подчиненные вращению головы). ). Особенности тестовых игровых событий дают основу для объективной количественной оценки когнитивных функций, к которым относятся. (i) показатель успешности игры (процент пойманной цели), (ii) среднее время двигательной реакции (время от появления цели до начала движения весла), (iii) среднее время выполнения движения (iv) эффективность движения. Когнитивное игровое задание сначала выполняется в положении стоя (одиночные задания), а затем во время бодрствования на беговой дорожке со скоростью 0,9 м/с (состояние двухзадачной ходьбы). Разница в пространственно-временных переменных походки во время ходьбы в одиночку (как описано выше) и в условиях ходьбы с двумя задачами будет использоваться для индексирования производительности при выполнении двух задач.

Тест на устойчивость взгляда: для этой цели было разработано специальное компьютерное приложение. Он заключается в отслеживании яркой визуальной цели, движущейся горизонтально влево и вправо на дисплее компьютера с фиксированной амплитудой (80% ширины монитора) с частотой 0,4 Гц. Использовался 70-метровый монитор, расположенный на уровне глаз на расстоянии 100 см от участника. Это приводит к горизонтальному вращению головы от 30 до 40 градусов влево и вправо от центра. Процедура тестирования включает в себя задачу отслеживания с обратной связью (относительно головы). В этом задании на мониторе появляются два курсора разного цвета. Один из них является целевым курсором, а второй курсор подчинен вращению головы с помощью мыши, установленной на голове. Цель задачи — перекрыть два курсора при циклическом движении курсора слева направо. В этой задаче фовеация необходима для определения степени перекрытия (ошибки) между целевым курсором и курсором головы.

Неропсихологические тесты: мы будем использовать стандартизированные нейропсихологические тесты, нацеленные на исполнительные функции: они включают набор тестов из трех исполнительных функций (пробный тест A-B, беглость речи и визуальный поиск). Кроме того, Национальные институты здравоохранения (NIH) разработали набор инструментов для когнитивных тестов, нацеленных на исполнительные функции, которые включают сортировку карточек с размерными изменениями.

1. Пробный тест (A & B): Это действительный и надежный хорошо зарекомендовавший себя тест, который является действительным показателем целевой скорости обработки, подавления реакции и переключения задач. Этот тест оценивается по времени. Он широко используется в клинических исследованиях для оценки дефицита когнитивной функции. Он проводится в двух частях: 1) Пробная форма теста А, испытуемый должен как можно быстрее нарисовать линии, последовательно соединяющие пронумерованные круги, расположенные случайным образом на странице; 2) Пробная форма Тестовая форма B является более сложной задачей, поскольку она требует, чтобы испытуемый соединил круги, содержащие цифры и буквы, в чередующейся последовательности.
2. Вербальная беглость: это тест рабочей памяти и языка, в котором участники должны сказать как можно больше слов из категории за определенное время (обычно 60 секунд). Тест включает в себя как семантический, так и фонематический разделы и показал высокую надежность и достоверность среди пожилых людей.
3. Тест визуального поиска: это тест на скорость обработки, когнитивное торможение и внимание, в котором участники должны искать целевой стимул среди отвлекающих стимулов (обычно 60 секунд). Тест измеряет как время реакции, так и количество выбранных элементов. Было показано, что это надежная и действительная мера для пожилых людей.
4. Сортировка карт с изменением размеров: это тест рабочей памяти и когнитивного торможения, в котором участников просят сопоставить наборы из двух тестовых изображений, которые отличаются по цвету, с целевыми изображениями (обычно 10 секунд). Тест измеряет как время реакции, так и количество выбранных элементов.

Участники будут оцениваться слепым оценщиком до начала вмешательства и в течение одной недели после завершения 10-недельной программы. Оценка до и после вмешательства будет проходить в течение двух дней, каждый из которых будет длиться около 60 минут с достаточными периодами отдыха. Выполнение оценок баланса и ходьбы на беговой дорожке при одновременном выполнении когнитивных задач может быть затруднено, и участники могут потерять равновесие. Беговая дорожка оснащена безопасными боковыми поручнями, которые находятся в пределах легкой досягаемости, а участники будут оснащены ремнями безопасности, прикрепленными сверху к системе поддержки. Также во время всех тестов физиотерапевт будет стоять позади или рядом с участниками, чтобы при необходимости оказать помощь.

Статистический анализ:

Мы сравним и проверим разницу в исходных значениях демографических данных, способности ходить и проверенных основанных на результатах показателей баланса между групповыми круговыми тренировками с U-критерием Манна-Уитни для результатов по порядковой шкале и t-критерием Стьюдента для независимых групп при условии равных дисперсий. .

Повторное измерение смешанной модели (ANOVA) будет использоваться для изучения внутригруппового и межгруппового влияния на зависимые переменные, представляющие сердечную работоспособность, баланс кора, устойчивость при ходьбе и выполнение двух задач при ходьбе, стабильность взгляда и параметры исполнительной когнитивной функции ( Гипотеза 1); исполнительная функция (гипотеза 2); Контроль взгляда и кардиотренировки (гипотеза 3).