Улучшение мышечной силы, массы и физических функций у пожилых людей

Фон:

Падения и травмы, связанные с падением, являются серьезной проблемой для здоровья пожилых людей; они вызывают функциональное ухудшение и повышенную смертность, а также влекут за собой огромные расходы на здравоохранение для общества. Ожидается, что количество случаев и последствия падений будут увеличиваться во всем мире с ростом числа пожилых людей. Следовательно, улучшенное обнаружение маркеров потенциального риска падения имеет важное значение при прогнозировании лиц, подверженных риску падений, и впоследствии для улучшения стратегий предотвращения падений. Падение может быть конечным результатом внутренних и внешних факторов, негативно влияющих на способность человека сохранять равновесие, которые часто проявляются во время последовательностей движений тела. Равновесие можно измерять как динамически, так и статически, последнее предполагает, что человек находится в стационарном положении стоя, на основании чего исследователи предположили, что нарушение постуральной стабильности является фактором риска падения. Однако данные о связи постуральной нестабильности с возможными падениями ограничены, а популяционные когортные исследования в этой области немногочисленны. К другим недостаткам предыдущих исследований относится использование ретроспективных дизайнов исследований, которые увеличивают риск систематической ошибки припоминания и выявления факторов риска в результате падений.

Постуральную нестабильность предпочтительно исследовать с использованием объективных показателей постурографии, которая имеет преимущества по сравнению с обычными клиническими оценками, поскольку снижает вариабельность результатов теста и позволяет избежать субъективного характера систем оценки. Недавно исследователи проанализировали работу Wii Balance Board (WBB) как инструмента для измерения постуральной нестабильности, обнаружив превосходную одновременную достоверность и способность дополнять существующие оценки падения. Однако эти результаты необходимо было оценить в популяционной выборке с богатым набором ковариат. Таким образом, исследователи провели проспективное обсервационное исследование, чтобы выяснить, как объективные измерения постурального влияния предсказывают предполагаемые падения в когорте из более чем 1800 мужчин и женщин, проживающих в сообществе, всем из которых было 70 лет на момент исследования.

Результаты показали, что нарушение постуральной стабильности может увеличить риск случайных падений на 75-90% среди пожилых людей в самом высоком квинтиле постурального влияния, измеренного во время испытаний с открытыми и закрытыми глазами. Один из выводов заключался в том, что было бы полезно изучить клиническую полезность исследованных параметров в будущих исследованиях, сравнить эффективность с установленными клиническими тестами равновесия и выяснить, снизят ли стратегии улучшения равновесия риск падения. Таким образом, в последующем исследовании исследователи проверили, могут ли они уменьшить повышенное раскачивание осанки участников, у которых были выявлены аномальные значения баланса на основе предыдущих измерений. Исследователи также изучили функциональный баланс участников с помощью показателей Time Up-and-Go (TUG), а также показателей мышечной силы и утвержденных опросников по страху падения и эффективности падений. Это последующее исследование было проведено как рандомизированное интервенционное исследование с участием 52 человек, набранных из существующей когорты исследования HAI, с показателями постурального колебания в 5-м квинтиле, что указывало на нарушение функции равновесия. Группа вмешательства проводила три групповых тренировки под наблюдением в неделю, состоящих из 30-минутных тренировок равновесия в течение 4 недель, в то время как контрольная группа получила консультацию по вопросам здоровья, в которой подчеркивалась важность физической активности и упражнений на равновесие. Предварительные данные показали, что вмешательство с упражнениями практически не повлияло на отдельные показатели баланса, силы и физической функции. Таким образом, может показаться, что объем упражнений в течение 4 недель упражнений с прогрессивным балансом, 3 занятия в неделю, может быть недостаточным для достижения положительного эффекта.

Результаты этого предыдущего исследования показали необходимость в более комплексной программе упражнений, чтобы оказать благотворное влияние на баланс, силу и физическую функцию, а в долгосрочной перспективе - на предотвращение падений. Предыдущие исследования показали, что низкая мышечная сила вместе с низкой мышечной массой, также известная как саркопения, независимо предсказывает падения, переломы и общее ухудшение здоровья. Тем не менее, растущий объем данных также указывает на то, что пожилые люди могут противодействовать тенденции к возрастной потере мышечной массы, а также улучшать динамическое равновесие с помощью упражнений с отягощениями. Для пожилых людей рекомендуется, чтобы режим упражнений продолжался в течение 10-12 недель, с 3 занятиями в неделю, чтобы оказать влияние на мышечную силу, мышечную массу и физическую функцию, что является более высоким общим объемом упражнений, чем тот, который был используется в исследовании упражнений на равновесие.

Цели:

1. Основная цель настоящего исследования — изучить влияние и осуществимость 10-недельной программы упражнений с отягощениями под наблюдением инструктора, разработанной для пожилых людей с низкой мышечной массой. Цель состоит в том, чтобы реализовать упражнения, которые участники могут выполнять и дома, с использованием базового оборудования.
2. Второстепенная цель состоит в том, чтобы оценить эффект той же самой программы упражнений, записанной в цифровом видео и письменных инструкциях, для использования участником в его собственном доме или аналогичном месте.

Методы:

Набор основан на участниках, ранее зарегистрированных в медицинском осмотре Инициативы здорового старения (HAI), продолжающемся когортном исследовании населения, в котором участвуют все 70-летние жители муниципалитета Умео. Приемлемые участники для этого исследования будут отобраны из самого низкого квинтиля мышечной массы (пресаркопения) для мужчин и женщин на основе измерений двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии (DEXA, GE Healthcare, Lunar, Мэдисон, Висконсин, США) в исследование HAI и критерии, взятые из европейского определения саркопении. С участниками сначала связываются по телефону, где они получают информацию об исследовании и приглашаются к участию. По согласованию участников рандомизируют либо в контрольную группу, либо в домашнюю тренировочную группу, либо в тренировочную группу под руководством инструктора. Последней группе предлагаются силовые тренировки под руководством инструктора в группах три раза в неделю в течение 10 недель. Программа упражнений разработана для того, чтобы задействовать группы мышц всего тела с упором на мышцы ног и кора, а также является функциональной и включает в себя движения и мышечные действия, важные для активной повседневной жизни. Домашнее обучение включает в себя 10 недель одной и той же программы упражнений, выполняемых дома с цифровой поддержкой. Контрольной группе предлагается доступ к инструкциям по обучению, а также цифровая поддержка во время последующего наблюдения через 6 месяцев после начала исследования. Кроме того, все участники бесплатно получают учебное оборудование для домашнего использования.

Тестирование проводится на исходном уровне, после периода вмешательства во время последующего наблюдения через 10 недель, а также через 6 месяцев после исходного уровня. Включены следующие тесты и результаты:

1. Первичным результатом является результат теста Short Physical Performance Battery (SPPB). SPPB включает в себя несколько функциональных тестов, оценивающих силу и мощность ног, постуральную стабильность и скорость ходьбы. SPPB является общепринятым и утвержденным клиническим тестом физической функции.

2. Вторичные результаты включают в себя:

   • Объективное измерение постуральной стабильности с использованием устройства Wii Balance Board (WBB; Nintendo, Киото, Япония), описанное и подтвержденное в ранее опубликованном исследовании (8). Каждый участник проводит две 60-секундные попытки в спокойной стойке, состоящей из условий с открытыми глазами (EO) и закрытыми глазами (EC). Участников проинструктировали сохранять вертикальное положение на протяжении всего теста, стоять расслабленно и избегать любых движений рук или головы. WBB измеряет общую длину колебания центра давления (COP), представляя сумму постуральных колебаний в переднезаднем и медиолатеральном направлениях.
   • Изометрическая мышечная сила, протестированная с использованием гидравлического ручного динамометра (Jamar; Patterson Medical, Уорренвилл, Иллинойс, США) для измерения максимальной силы хвата каждого участника в недоминантной руке. Участников просят держать руку под углом 90° и удерживать локоть рядом с талией во время теста. Записывается максимальное значение, полученное в двух последовательных попытках.
   • Аппендикулярная безжировая масса (ALM), измеренная с помощью устройства iDXA (GE Healthcare, Lunar, Мэдисон, Висконсин, США). Измерения основаны на сканировании всего тела продолжительностью около 8 минут. Затем рассчитывается индекс ALM путем объединения общей мышечной массы рук и ног и деления на квадрат роста (ALM/м2) участника в соответствии со стандартами, установленными Европейской рабочей группой по саркопении у пожилых людей (EWGSOP).
   • Показатели теста Timed-Up-and-Go (TUG) - тест, обычно используемый клиницистами для оценки силы мышц голени, эффективности походки и общей функциональной подвижности у пожилых людей. В этом тесте каждого участника просят подняться без посторонней помощи с кресла и пройти вперед 3 метра, пока он или она не достигнет линии, отмеченной на полу, затем повернуться и вернуться в сидячее положение на стуле. Руководители тестирования дают инструкции и измеряют общее время тестирования с помощью секундомера.
   • Объективные показатели физической активности, измеренные с помощью трехосных акселерометров (GT3X., 4,6 3,3 1,5 см; Actigraph, Пенсакола, Флорида) в течение 7 дней. Эти устройства способны измерять ускорение в диапазоне 6 G. Измеренные ускорения оцифровываются, преобразуются в «отсчеты» и сохраняются в отказоустойчивой флэш-памяти. Участники носят акселерометры на недоминантных бедрах, снимая их только во время душа, плавания или ночного сна. Они также получают инструкции вести нормальный образ жизни в течение периода измерения, чтобы точно отражать свой образ жизни.
   • Боязнь падения с использованием утвержденной Международной шкалы эффективности падения (FES-I).
   • Самовоспоминание о физической активности с использованием утвержденного Международного вопросника физической активности (IPAQ) упражнения с отягощениями к программе упражнений на равновесие, выполненной в предыдущем 4-недельном рандомизированном контролируемом исследовании (этический номер одобрения: 2017-132-31).

Статистический анализ мощности:

Расчет мощности основан на основном результате исследования, то есть на короткой батарее физической работоспособности (SPPB). Ранее SPPB тестировали у 2710 пожилых итальянцев со средним возрастом 75 лет (от 65 до 97 лет). Женщины набрали 7,79±3,22 балла. (среднее значение ± стандартное отклонение), а мужчины набрали 9,03 ± 3,12 балла. В настоящее исследование исследователи включат более однородную выборку более молодого возраста, но с пресаркопенией. Таким образом, по оценкам, балл в этой выборке на исходном уровне будет 8±2,5. Из предыдущего исследования, включавшего 424 пожилых человека с риском инвалидности (возраст 70-89 лет), было показано, что СППД увеличилось на 16% после 6 месяцев умеренной физической активности в группе вмешательства, которое несколько снизилось до 13,3% через 1 год. Эти эффекты значительно отличались от таковых в контрольной группе (p<0,001), где никаких изменений в SPPB не наблюдалось. Несколько лучший эффект от тренировок был у женщин и у тех, у кого SPPB был не менее 7 на исходном уровне. Основываясь на этих цифрах, исследователи подсчитали, что в группе вмешательства показатель SPPB увеличится на 12% в течение 10 недель обучения, при этом в контрольной группе изменений не произойдет. Исходя из этих предположений, в каждой группе потребуется 107 человек, чтобы иметь 80%-ную мощность для обнаружения двустороннего эффекта с уровнем α 0,05.

В первом раунде регистрации, начавшемся этой осенью, исследователи начали рандомизировать 36 участников в каждую группу. Цель состоит в том, чтобы продолжить и зарегистрировать оставшихся участников во время второго тура, который начнется в конце весны/начале осени 2018 года.