Effekter av vattentröghetsbelastningsträning på ledmoment i nedre extremiteter, gång och balans hos äldre kvinnor

1. Studiedeltagare

   Denna studie riktar sig till friska kvinnor i åldern 65 år och äldre som inte har ägnat sig åt regelbunden motion under de senaste sex månaderna. Deltagare kommer att rekryteras genom publicerade meddelanden vid Mirine Center och Busan University of Foreign Studies i Busan. Efter att ha lämnat information om studiens syfte och behörighetskriterier kommer personer som uttrycker intresse och undertecknar samtyckesformuläret att väljas ut som studiedeltagare.

   Lämplig urvalsstorlek bestämdes med hjälp av programvaran G*Power 3.1 för Windows, med en effektstorlek på 0,32, en styrka på 0,8 och en signifikansnivå på 0,05, vilket resulterade i en uppskattad urvalsstorlek på 18 deltagare. Men för att ta hänsyn till potentiella avhopp kommer studien att fortsätta med totalt 30 deltagare, fördelade på 15 i experimentgruppen och 15 i kontrollgruppen. Deltagarna kommer att tilldelas slumpmässigt till antingen experiment- eller kontrollgruppen på den första träningsdagen i ett förhållande på 1:1.

2. Mått

   1. Balansmätning För denna studie kommer en markreaktionskraftplatta (AMTI-OR6, Watertown, MA, USA) att användas för att utvärdera statisk balans. Enheten bedömer räckvidden, hastigheten och Root Mean Square (RMS) för tryckcentrum (COP) med hjälp av trycksensorer.

      För att förhindra visuella störningar under balansbedömningen kommer den omgivande miljön att spärras av med gardiner. Båda benen kommer att utvärderas. För stående test med ett ben instrueras deltagarna att stå barfota, med armarna i kors framför bröstet, stödja det ena benet samtidigt som man lyfter det andra benet med knäet böjt i en 90-graders vinkel, och bibehåller positionen i 30 sekunder .

      Men med tanke på att det kan vara utmanande för äldre individer att behålla denna position i hela 30 sekunder, om de inte kan nå 30 sekunder, kommer den längsta tiden som uppnåtts av tre försök att beräknas för analys.

   2. Gångmätning

      I denna studie kommer spatial och temporal bedömning av gång att utföras med hjälp av en 6-meters gångväg och sex 3D-infraröda motion capture-kameror (Vicon camera MX-T20, Oxford Metrics, Oxford, Storbritannien).

      De uppmätta variablerna inkluderar kadens, stegtid, stegtid, gånghastighet, steglängd, steglängd, tid för avgång, enkel stödtid och dubbel stödtid. Gångmätningar kommer att utföras i en miljö fri från yttre distraktioner. För att deltagarna ska kunna vänja sig vid utvärderingen kommer de att genomföra flera övningsvandringar i förväg. Sedan kommer tre försök att spelas in medan deltagarna går barfota i sin vanliga bekväma gånghastighet.

   3. kinetisk mätning

   För att utvärdera ledmoment i de nedre extremiteterna kommer denna studie att använda en 6-meters gångväg, sex 3D-infraröda motion capture-kameror (Vicon camera MX-T20, Oxford Metrics, Oxford, Storbritannien) och sexton reflekterande markörer (14 mm). De reflekterande markörerna kommer att fästas på följande anatomiska landmärken: bilaterala anterior superior iliaca spines, posterior superior iliaca spines, mid-lår lateral sida, laterala femorala epikondyler, mid-shank, lateral malleoli, andra mellanfotsfot och häl. För analys kommer deltagarnas längd, vikt, benlängd och knä- och fotledsbredder att mätas och matas in i systemet.

   Analysen kommer att spåra rörelsen av reflekterande markörer för att beräkna höft- och ankelledsmoment och vinkelhastigheter, med hjälp av Vicon Plug-in Gait-systemet med en samplingsfrekvens på 100Hz. Höft- och ankelledsmoment kommer att analyseras för maximalt moment, medelvärden och positivt arbete under den terminala ställningsfasen av gångcykeln. Varje ledmoment kommer att kategoriseras i flexions- och extensionsmoment för att härleda analysresultaten.

3. Dynamisk stabilitetsträning

   Programmet Dynamic Stability Training (DST) är baserat på programmet Instability Neuromuscular Training som föreslås av Kang (2024) och består av övningar strukturerade i progressiva steg. Träningsmetoderna och antalet set visas i tabell 1 och figurerna 7 och 8. Träningsprogrammet genomförs över 12 veckor, två gånger i veckan, totalt 24 pass. Varje pass varar 50 minuter och inkluderar en 10 minuters uppvärmning, 30 minuters sommarövningar och en 10 minuters nedkylning.

   Från vecka 0 till 6 fokuserar sommarprogrammet på bilateralt stöd och viktförskjutning, och utför övningar 1 till 9 i följd som en enda uppsättning. Från vecka 7 till 12 utvecklas övningarna till att inkludera stödrörelser på ett ben för att förbättra balansen på ett ben och samtidigt öka hastigheten för att justera träningsintensiteten. Programmet innehåller också rörelser som involverar en steglåda.

   Varje övning följer ACSM:s övningsriktlinjer. Under vecka 1 till 6 utförs övningar med låg intensitet (RPE 9-11) under 30 sekunders aktivitet med 60 sekunders vila, totalt två set med en vikt på 3 kg. Från vecka 7 till 12 genomförs övningar med måttlig intensitet (RPE 12-13) i 45 sekunder med 90 sekunders vila, totalt ett set med en vikt på 4 kg. Vilotiden mellan seten är inställd på 1 minut.

   Experimentgruppen bär en vattenväst fylld med vatten, medan kontrollgruppen bär en viktväst och utför samma övningar. Belastningen av vatten och vikter bestäms baserat på Rating of Perceived Exertion (RPE).

4. Statistisk analys

All data som samlas in i denna studie kommer att analyseras med SPSS 28.0 för att beräkna medelvärden och standardavvikelser. Shapiro-Wilks test kommer att användas för att bedöma normaliteten hos deltagarnas allmänna egenskaper och variabler. Ett oberoende t-test kommer att genomföras för att verifiera homogeniteten mellan grupperna. För att jämföra interventionseffekter mellan grupper och förändringar före, under och efter interventionen inom grupper kommer en tvåvägs upprepad ANOVA att tillämpas. Post-hoc-analys kommer att utföras med hjälp av Scheffé-testet och alla statistiska signifikansnivåer kommer att sättas till 0,05.