Inspirerande muskelträning och membran, lever och aeroba anpassningar hos äldre män (IMT AND ELDERL)

1. Introduktion Moderna livsstilar presenterar en mängd utmaningar, av vilka många skiljer sig markant från de som har stött på tidigare generationer. Arten av dessa utmaningar har utvecklats över tid, vilket har lett till betydande förändringar i hur individer upprätthåller och skyddar sin hälsa. Följaktligen har primära hälsoriskfaktorer också förvandlats. Även om vikten av att bevara hälsan för att upprätthålla livskvaliteten är väl etablerad, har de determinanter som påverkar denna process genomgått en betydande utveckling. I samtida sammanhang har identifiering av viktiga hälsofettdeterminanter och den långsiktiga övervakningen av deras effekter blivit avgörande för utvecklingen av effektiva strategier för hälsofrämjande.

   Inom denna ram har fysisk aktivitet och kondition framkommit som viktiga bidragsgivare till allmän hälsa och välbefinnande i moderna samhällen. Tillräckliga nivåer av fysisk aktivitet är positivt korrelerade med gynnsamma biomarkörer och högre livskvalitet. Detta är särskilt kritiskt i åldrande populationer, där att upprätthålla fysiska aktivitetsnivåer stöder funktionell kapacitet och mildrar åldersrelaterad fysiologisk nedgång. När åldrandet fortskrider, blir hälsoproblem som sarkopeni, minskad muskelstyrka och minskad funktionell kapacitet blir allt vanligare.

   Andningsmuskelstyrka påverkas särskilt av åldrande, vilket minskar med cirka 8-15% per decennium efter 50 års ålder, både hos stillasittande och aktiva äldre vuxna. Muskelfiberantal hos äldre individer kan minska till endast 20% av det totala som observerats hos unga vuxna, och membran och interkostal muskelstyrka kan minska med upp till 25% på grund av sarkopeni och muskelatrofi. Denna minskning av andningsfunktionen kan bidra till en minskning av träningstolerans och fysisk aktivitet och därigenom påskynda den totala fysiologiska försämringen. I detta sammanhang fungerar andningsmuskelfunktionen särskilt membranjocklek som en viktig biomarkör för ventilationsförmåga och funktionell hälsa i åldrande populationer.

   Inspirerande muskelträning (IMT) har fått ökad uppmärksamhet som en strategi för att förbättra funktionell kapacitet och stödja livskvalitet i både kliniska och åldrande populationer. Tidigare forskning indikerar emellertid att kortsiktiga protokoll (t.ex. 8 veckor) endast producerar blygsamma och kliniskt obetydliga förbättringar i maximal träningskapacitet. Däremot återspeglar bättre utvärderingar av submaximala träning, såsom sex minuters promenadtest (6MWT), bättre dagliga funktionella aktiviteter och är därför mer lämpade för att utvärdera kliniskt relevanta förbättringar. Denna övervägande informerade valet av 6MWT som ett primärt resultat i den aktuella studien.

   IMT utövar sina fysiologiska fördelar främst genom att försena eller dämpa andningsmetaboreflexen, vilket minskar andningströtthet, sänker blodlaktatansamlingen och förbättrar syretillgängligheten till lokomotoriska muskler. Det kan inducera anpassningar såsom membranhypertrofi, förbättrad andningseffektivitet, minskad dyspné, förbättrad uthållighet, gynnsamma förändringar i muskelfiberkomposition och optimerad neuromuskulär kontroll av andningsmusklerna. Sammantaget antyder dessa mekanismer att IMT har potential att förbättra både funktionell prestanda och den totala livskvaliteten hos åldrande vuxna, samtidigt som de potentiellt bidrar till metabolisk hälsa genom att modulera faktorer som fet leverdensitet. När den globala befolkningen åldras har internationella studier betonat fördelarna med inspirerande muskelträning (IMT) som ett kostnadseffektivt och lågriskintervention för att förbättra andningsfunktionen, träningsprestanda och livskvalitet hos äldre vuxna.

   Baserat på dessa rationaler antog denna studie att inspirerande muskelträning skulle påverka membranmuskeltjockleken, fet lever, livskvalitet och sex minuters promenadtestprestanda hos äldre män. Med hänsyn till denna hypotes var syftet med denna studie att undersöka effekten av inspirerande muskelträning på membranmuskeltjocklek, leverfettprocent, livskvalitet och 6-minuters promenadtest (6MWT) prestanda hos äldre män. En omfattande utvärdering av förhållandena mellan dessa parametrar, i samband med de omfattande hälsofördelarna med IMT, kan erbjuda kritiska insikter som underlättar utvecklingen av nya strategier för att bevara funktionell oberoende och förbättra livskvaliteten i åldrande populationer.

2. Material och metoder 2.1. Deltagare Denna studie genomfördes som en parallellgrupp, förprövande-Posttest randomiserad kontrollerad studie efter konsortriktlinjerna. Före deltagande fick alla individer detaljerad information om studien och tillhandahöll skriftligt informerat samtycke efter de etiska principerna som beskrivs i Helsingforsdeklarationen. Studien utformades efter principerna för Helsingforsdeklarationen och godkändes av Scientific Research Ethics Committee vid HITIT University (möte daterat 20 augusti 2025, nummer 2025/5). Denna studie syftade till att undersöka effekterna av inspirerande muskelträning (IMT) på membranmuskeltjocklek, bukväggtjocklek och fet leverdensitet hos människor i åldern 60-80 år. Provstorleken beräknades med användning av G*Power Software (version 3.1.9.2) baserat på membranens tjocklek (DT) som rapporterades i tidigare studier, med ett alfa -fel på 0,05, ett beta -fel på 0,2 och en medelhög effektstorlek (F = 0,25 eller partiell ETA -kvadrat = 0,06). Med tanke på studiedesignen förväntades en bortfall på cirka 50%. Följaktligen bestämdes en provstorlek på 20 deltagare (n = 10 per grupp). För att minimera potentiella problem beslutades emellertid att inkludera totalt 30 deltagare genom att lägga till 50% fler deltagare till varje grupp.

2.2. Experimentella designmän i åldern 60-80 år inbjöds till laboratoriet vid tre separata tillfällen. Under det första besöket blev deltagarna bekanta med de experimentella procedurerna, och IMT -protokollet förklarades och demonstrerades noggrant. Det andra besöket involverade insamlingen av baslinjen (förträning) mätningar, inklusive sex minuters promenadtest (6MWT), membran tjocklek (DT) och fet leverdensitet (FLD), alla bedömda under övervakning av en radiolog. Efter avslutandet av det fyra veckors IMT-träningsprogrammet erhölls efter utbildningsmätningar under det tredje besöket 2.3. Leverdensitetsanalys I denna studie användes data från äldre i åldern 60-80 år som genomgick CT-skanning av bröstkorgen eller buken för någon klinisk indikation. Avbildning utfördes med en Siemens somatom -definition som 128 Model Computed Tomography -enhet. Deltagarna fick andningsövningar innan avbildning. På dagen för avbildningen placerades deltagarna på enhetstabellen i ryggläge. Efter att enhetsinställningarna hade slutförts ombads de att ta ett djupt andetag och hålla den strax innan avbildningen började. Bilder förvärvades i inspirationsfasen. I de förvärvade CT -bilderna mättes levertjockleken vid en punkt med en relativt homogen tjocklek vid leverkupolen i den posteromediala regionen i höger hemidiaphragm, och data registrerades. Dessutom mättes densiteten hos samma deltagare från ett homogent parenkymalt område utan märkbara lesioner i segmentet åtta region i levern, intill den mellersta levervenen, och relevanta data registrerades. Som ett resultat av data beräknade och registrerade enheten automatiskt leverfettinnehållet. Ett leverfettinnehållsvärde på mindre än 33 indikerar mer leverfett.

2.4. Membranetjocklek (DT) mätning Membran Muskeltjocklek Mätningar erhölls från datortomografibilder tagna av kliniska skäl. GE Revo Evo Cardiac Device (Revolution Evo, Revolution Maxima, Revolution Frontier, Revolution HD, Revolution CT, GE Healthcare, WI, USA) användes för avbildning. En radiolog med expertis inom thoraxberäknad tomografi utförde mätningarna av membranmuskeltjocklek. Under avbildningsproceduren var försökspersonerna i en liggande position under den djupa inspirationsfasen. Tjockleksmätningar erhölls på nivån för den övre polen i den högra njuren. Mätningarna gjordes vinkelrätt mot membranaxeln, från mittlinjen och den bakre linjen i ryggraden. Vid denna tidpunkt visualiserades membranmuskeln och dess tjocklek mättes.

2.5. Mätning av kroppssammansättning Höjden på deltagarna mättes till närmaste 0,1 centimeter med användning av en standardhöjdmätare (SECA 769, Seca, Hamburg, Tyskland) medan de stod barfota mot en vägg. Kroppsvikt mättes till närmaste 0,1 kilo med användning av en digital skala (Beurer, Model GS27). Deltagarnas kroppsvikt mättes i kilogram (kg) utan skor och medan de bär shorts och en T-shirt för att minimera påverkan på resultaten.

2.6. Livskvalitetskala (QOL) Short Form-36 (SF-36) utvecklades av Ware et al. (1995) för att mäta livskvaliteten. SF-12 livskvalitet skala bildades genom att ta 12 olika objekt från 8 underrubriker av SF-36. Turkisk giltighets- och tillförlitlighetsstudie genomfördes. I skalan frågas den funktionella statusen, välbefinnandet och den allmänna hälsouppfattningen för individen. Frågor ifrågasättande fysisk och emotionell status besvaras som ja eller nej, och andra frågor inkluderar alternativ av Likert-typ mellan 3 och 6. Mental komponentöversikt (MCS) poäng erhålls från mental hälsa, emotionell roll, social funktion och energiunderkategorier och fysisk komponentöversikt (PCS) poäng erhålls från fysisk roll, fysisk funktion, allmän hälsa och kroppsmärta underkategorier. Poäng varierar från 0-100. En högre poäng är en indikator på bättre hälsa. Beräkningen av underdimensioner i erhållna data gjordes på https://orthopowtools.com/sf12.

2.7. Inspiratory Muscle Training (IMT) Inspiratory Muscle Training (IMT) utfördes med PowerBreathe® -enheten (Power® Breathe Classic, IMT Technologies Ltd., Birmingham, UK). IMT-protokollet administrerades två gånger dagligen, på morgonen och kvällen, under fyra veckor, med interventionen som inträffade fem dagar per vecka. Varje träningspass omfattade 30 andningscykler, där deltagarna utför dessa övningar på morgonen och kvällen, totalt 60 andningscykler per dag. Innan powerbreathe -enheten använde kalibrerades motståndsinställningen till 40% av deltagarens maximala inspirationstryck (MIP), såsom rapporterats i studien. Det initiala MIP -värdet ökades med 10% varje vecka. Träningssessionerna övervakades av en certifierad tränare, som säkerställde att deltagarna följde rätt form. Morgonen IMT -sessioner hölls mellan 08:00 och 10:00, och kvällssessionerna hölls mellan 17:00. och 8:00 p.m.

2.8. Statistiska analys Statistiska analyser utfördes via SPSS (version 21.0 för Windows, Chicago, IL, USA), med den statistiska betydelsen inställd på 0,05. SHAPIRO-WILK Normality Test utfördes för att bestämma provets homogenitet. Upprepade mätningar Tvåvägsanalys av varians och Bonferroni-korrigering användes för att analysera skillnader i fett leverdensitet, 6MWT, SF-12 och membranjockleksmätningar mellan försöken. Vidare beräknades effektstorleken i parvisa gruppjämförelser med användning av partiell ETA-kvadrat (η p 2). Tolkningen av parametern η p 2 är som följer: små värden, såsom 0,01, indikerar en liten effektstorlek; Mediumvärden, såsom 0,06, indikerar en medelstor effekt; och stora värden, såsom 0,14, indikerar en stark effekt. Intraclass -korrelationskoefficienten (ICC) beräknades för att bedöma reproducerbarheten av mätningar erhållna från samma observatör. Tolkningen av resultaten är som följer: poäng mellan 0,50 och 0,75 betraktas som måttliga, poäng mellan 0,75 och 0,90 anses vara bra och poäng på 0,90 och högre anses vara utmärkta.