Биомеханические исследования влияния интерактивной тренировки динамического баланса на контроль осанки и походки у пожилых людей

Старение населения стало глобальной проблемой. Падение является распространенной проблемой среди пожилых людей, что может привести к переломам, травмам или смерти. Выявление факторов, связанных с падениями, происходящими среди этой стареющей популяции, имеет важное значение для разработки эффективных режимов предотвращения падений. Исследования показали, что качество мышц и правильная осанка имеют решающее значение для контроля равновесия у пожилых людей. Пожилые люди часто сочетаются со слабостью мышц (саркопенией), потерей костной массы (остеопорозом) и приводят к увеличению кифоза позвоночника, вызывая переломы позвонков и плохой контроль равновесия. Таким образом, долгосрочные цели этой работы заключаются в предотвращении падений пожилых людей за счет улучшения функции дегенеративных мышц. Предлагаемое исследование может предоставить необходимую информацию о процессах контроля равновесия у этой стареющей популяции и потенциально может быть применено к людям с нарушением равновесия, которые подвержены высокому риску падения. Три конкретные цели для этого трехлетнего исследовательского проекта описаны следующим образом:

Цель 1: Определить взаимосвязь между качеством мышц и балансом, а также любую связь с переломами и падениями в анамнезе у пожилых людей.

Качество мышц будет рассчитываться на основе информации о мышечной силе и составе тела (сила/сухая мышечная масса). Исследователи будут вычислять крутящий момент в суставе во время функциональной активации, используя биомеханические данные трехмерного анализа движения, тогда как безжировая масса скелетных мышц будет определяться с помощью анализа биоэлектрического импеданса (BIA). Также будут проводиться клинические и функциональные оценки баланса. История переломов и падений до тестирования будет записываться ретроспективно.

Цель 2: Выявить взаимосвязь между использованием силы во время нарушения равновесия у пожилых людей.

Боковое и прямое/обратное возмущение во время ходьбы будет использоваться для получения реакции восстановления баланса. Степень необходимой совместной силы и то, как она соотносится с функциональными возможностями человека на определенных уровнях суставов, будет определяться соотношением потребности в крутящем моменте и мощности (DCR: требования задачи по отношению к силовым возможностям). DCR предоставляет унифицированную скалярную величину для конкретного сустава, представляющую потребность в восстановлении баланса, нормализованную максимальной силой мышц человека. Это укажет, может ли человек восстановить баланс и в какой степени его / ее максимальная дееспособность облагается налогом.

Цель 3: Изучить эффективность и долгосрочные эффекты новой двухмесячной персонализированной программы укрепления и тренировки баланса на улучшение баланса у пожилых людей.

Индивидуальные упражнения на укрепление и балансировку будут персонализированы на основе результатов биомеханических оценок с использованием модульной системы интерактивных плиток (MITS) и беговой дорожки с разделенным ремнем, оборудованной приборами для нарушения баланса. Группа упражнений будет тренироваться 2 раза в неделю в течение 2 месяцев, а контрольная группа того же возраста продолжит свою обычную повседневную деятельность. Все оценки будут проводиться на исходном уровне и через 1 неделю после тренировки. Последующие телефонные интервью будут проводиться через 6, 9 и 12 месяцев после периода обучения.

Трансляционные исследования такого рода предоставят необходимую информацию о критических факторах контроля равновесия у пожилых людей. В ходе исследования также будут проверены клинические инновации в области физических упражнений для улучшения долгосрочного прогноза в этой уязвимой группе стареющего населения. Уникальный вклад предлагаемого исследования заключается в интеграции явного физического обследования и биомеханического подхода к соответствующей клинической проблеме в трансляционной модели. Полученные данные обеспечат новую парадигму подходов к лечению для контроля равновесия и снизят риск падений и переломов. Это исследование потенциально может быть применено к людям с плохим равновесием, которые подвержены высокому риску падения.