Effekter av excentrisk träning vid lång muskellängd på funktionella kapacitet hos äldre vuxna (EMULE)

Hembaserad motståndsträning har framkommit som ett praktiskt alternativ för individer som saknar tillgång till traditionella, anläggningsbaserade träningsprogram. Detta är särskilt relevant för äldre vuxna, som ofta står inför flera hinder för att delta i övervakad centrumbaserad utbildning-den nuvarande guldstandard inklusive minskad rörlighet, transportproblem och ekonomiska begränsningar. Som ett resultat kan hemmabaserade program erbjuda ett mer tillgängligt alternativ för att stödja engagemang i motståndsträning. Bevis tyder på att hemmabaserad motståndsträning kan leda till förbättringar i styrka och funktionell kapacitet bland friska äldre individer; Dessa vinster tenderar dock att vara blygsamma. En nyckelbegränsning är att träningsintensiteten i hemmiljöer kanske inte går tillräckligt över tid, ofta på grund av frånvaron av övervakning eller begränsad motivation för att öka ansträngningen.

Förutom att träna lokalisering och övervakningsnivå verkar sammandragningsmodaliteten vara av betydelse. Tidigare bevis hos unga men också äldre vuxna tyder på att excentrisk träning bör utföras med lång muskellängd för att få de största förbättringarna i neuromuskulära och fysiska funktioner. På muskelnivå indikerar kraftlängdsförhållandet att muskelspänningen är större vid lång muskellängd. Detta är en uppenbar men viktig punkt eftersom mekanisk spänning under träningsövningar är en nyckelparameter för muskelplastisitet och styrka vinster. Det har rapporterats positiva effekter av en kortvarig (dvs. 3-veckor) excentrisk träning utförd i en förlängd position på arkitektoniska och funktionella egenskaper hos hamstringarna hos unga vuxna. De fann emellertid ingen skillnad mellan långa och korta muskellängder, troligen på grund av den korta träningens varaktighet. Det har också rapporterats signifikant neuromuskulär (t.ex. Fasjlängd, pennationsvinkel, frivillig aktiveringsnivå) och funktionell (t.ex. Muskelkraft) förbättringar efter en 6-veckors excentrisk träning vid lång muskellängd i hamstringarna hos unga vuxna. Motståndsträningsinsatser som fokuserar på excentriska sammandragningar verkar särskilt intressanta för äldre individer, eftersom de är mindre metaboliskt krävande än koncentriska sammandragningar för jämförbara arbetsbelastningar.

Även om hemmabaserade motståndsträningsprogram som betonar excentriska sammandragningar har visat sig vara mer effektiva än de som fokuserar på koncentriska sammandragningar för att förbättra styrkan, rörlighet och postural stabilitet hos friska äldre vuxna, har integrationen av excentriska övningar som utförs vid långa muskellängder inom hembaserade protokoll ännu för att undersökas. Detta representerar en betydande utmaning, eftersom både sammandragningsintensitet och muskellängd är svåra att övervaka och kontrollera i verkliga, hembaserade inställningar jämfört med tätt kontrollerade laboratoriemiljöer.

Syftet med denna studie är att bedöma om ett hembaserat motståndsträningsprogram som innehåller lång längd excentriska sammandragningar av nedre extremiteterna kan leda till större förbättringar i funktionella kapacitet och neuromekaniska egenskaper hos friska äldre vuxna jämfört med ett konventionellt motståndsträningsprogram. Deltagarna kommer att tilldelas slumpmässigt till en av två grupper: (i) en kontrollgrupp som utför ett konventionellt hembaserat motståndsträningsprogram, (ii) en experimentell grupp efter samma program, med tillägg av specifika långvägs excentriska sammandragningar integrerade i övningar i nedre extremiteterna.

Denna rättegång är utformad för att ta itu med två primära forskningsfrågor:

(i) Förbättrar integrationen av lång längd excentriska sammandragningar de funktionella fördelarna med ett konventionellt motståndsträningsprogram?

(ii) Är några observerade funktionella förbättringar förknippade med specifika neuromekaniska anpassningar?

Motsvarande hypoteser är:

1. En hemmabaserad motståndsträning som innehåller specifika lång längd excentriska sammandragningar är mer effektiv för att förbättra funktionella förmågor hos friska gamla vuxna.
2. Dessa större funktionella förbättringar är resultatet av specifika neuromekaniska anpassningar.

Trettio friska äldre vuxna kommer att rekryteras för att delta i studien. Inledande screening kommer att genomföras via telefon för att bedöma behörighet baserat på inkludering och uteslutningskriterier. Om oro uppstår under detta samtalspecifikt, om deltagaren svarar "ja" på något objekt från ICOPE Steg 1-frågeformuläret-kommer de att genomgå ytterligare utvärdering av en geriatrist för att bekräfta behörighet. Skriftligt informerat samtycke kommer att erhållas från alla deltagare före registreringen. Deltagarna kommer sedan att tilldelas semi-slumpmässigt till en av två grupper: en konventionell motståndsträningsgrupp eller en experimentell grupp med lång längd excentriska sammandragningar, med grupptilldelning stratifierad för att säkerställa ett lika antal män och kvinnor i varje grupp. Varje deltagare kommer att genomföra tre laboratoriebaserade experimentella sessioner och 24 semi-övervakade, hemmabaserade träningssessioner under en period av 8 till 11 veckor.

Tre experimentella sessioner kommer att genomföras i laboratoriet vid följande tidpunkter: (i) fyra veckor före träning (PRE1), (ii) en vecka före träning (PRE2) och (iii) inom en vecka efter den slutliga träningen (Post). De två förträningssessionerna (PRE1 och PRE2) kommer att fastställa basvärden för alla resultatmått och möjliggöra bedömning av naturlig variation i frånvaro av en intervention. Dessa baslinjevariationer kommer att jämföras mellan grupper för att säkerställa initial jämförbarhet och för att fungera som interna kontroller.

För att utvärdera träningseffektiviteten kommer efterträningens resultat att jämföras mellan grupper som använder ANCOVA, med pre2-värden som kovariater. Detta tillvägagångssätt kommer direkt att ta itu med den primära forskningsfrågan: Förbättrar tillägget av lång längd excentriska sammandragningar till ett konventionellt träningsprogram funktionella förbättringar hos äldre vuxna?

Sessionerna kommer att bestå av 5 utvärderingar/tester:

5 Time Sit to Stand test, which is the main outcome Timed Up and Go test Measurements of isometric and dynamic muscle strength of the knee extensors and plantar flexors Measurement of cross-sectional areas of vastus lateralis and rectus femoris, as well as gastrocnemius medialis and soleus muscles Measurement of tendon stiffness

I slutet av den andra experimentella sessionen (PRE2), omedelbart före utbildningsinterventionens början, kommer varje deltagare att slutföra en bekanta session med en forskare, under vilken de kommer att vägledas genom de övningar som är specifika för sin tilldelade grupp (konventionellt eller lång längd excentriskt program). Denna session säkerställer att deltagarna kan utföra övningarna säkert och korrekt hemma.

Deltagarna kommer att få en träningsloggbok för att dokumentera sina sessioner under hela interventionen. De kommer också att få all nödvändig utrustning, inklusive en viktad väst och en lyftrem, och för dem i den långsiktiga excentriska gruppen, en justerbar stegplattform. För att ytterligare stödja autonomi och vidhäftning kommer deltagarna att ges instruktionsmaterial, inklusive videodemonstrationer och en tryckt träningshandbok.

Interventionen kommer att bestå av 24 träningssessioner under en period av 8 till 11 veckor. Av dessa kommer 20 sessioner att utföras oberoende hemma, medan 4 sessioner kommer att äga rum i laboratoriet i små grupper, övervakade av en kvalificerad anpassad fysisk aktivitetsinstruktör och/eller fysioterapeut.

För att upprätthålla engagemang och ge stöd kommer en forskare att genomföra veckovisa telefonsamtal för att övervaka framsteg, ta itu med eventuella frågor och säkerställa att utbildningsprotokollet följs.

Åtta olika övningar kommer att inkluderas i träningsprogrammet för båda grupperna, 4 centrerade runt de övre extremiteterna och 4 för nedre extremiteterna:

Biceps Curls Military Press Triceps Extension Rowing Heel Drop: Utförs på golvet för den konventionella gruppen, och utförde på kanten av ett steg för den andra gruppstolens squat drop: Utfört på golvet för den konventionella gruppen och uppträdde med fötterna stöttade på ett steg för det andra gruppbandet Dorsiflexion trappa Descent

Varje träningspass börjar med en uppvärmning och slutar med en nedkylning som består av stretching och aktiv mobilisering (nacke, axlar, armbågar, handleder, höfter, knä och vrister). De fyra övningar i nedre extremiteterna och två övningar i övre extremiteterna kommer att genomföras varje träningssession, de nedre extremiteterna för nedre extremiteter som växlar varje session mellan de fyra givna övningarna. Övningens intensitet kommer gradvis att ökas genom att antingen modifiera körningen av rörelsen (t.ex. justera steghöjden för att förändra muskellängden) eller lägga till vikter, upp till högst 20% av deltagarnas kroppsvikt. Denna progression i intensitet kommer att kontrolleras noggrant och hanteras med CR10 -klassificeringen av upplevd ansträngningsskala. Träningsvolym (beräknat som antalet repetitioner × antal uppsättningar per träning, i godtyckliga enheter) kommer gradvis att öka under hela träningsprotokollet.

Under protokollet kommer deltagarna att uppmanas att inte ändra sina vanliga dagliga aktiviteter.