改善老年人的肌肉力量、质量和身体机能

背景：

跌倒和跌倒相关的伤害是老年人的主要健康问题；它们导致功能下降和死亡率增加，并给社会带来巨大的医疗保健费用。 随着老年人数量的增加，跌倒的发生率和后果预计将在全球范围内增加。 因此，在预测个体有跌倒风险并随后改进跌倒预防策略时，改进潜在跌倒风险标记的检测非常重要。 跌倒可能是内在和外在因素对个人保持平衡能力产生负面影响的最终结果，这些因素通常在一系列身体运动中表现出来。 平衡可以动态和静态测量，后者涉及让个体处于静止的站立姿势，研究人员根据这一结果提出姿势稳定性受损是跌倒的一个风险因素。 然而，关于姿势不稳与预期跌倒之间关联的证据有限，而且该领域基于人群的队列研究也很少。 先前研究的其他缺点包括使用回顾性研究设计，这增加了回忆偏倚的风险以及识别跌倒导致的风险因素。

最好使用姿势图的客观测量来研究姿势不稳定性，这比常规临床评估具有优势，因为它减少了测试性能的可变性并避免了评分系统的主观性。 最近，研究人员分析了 Wii 平衡板 (WBB) 作为测量姿势不稳定性的工具的性能，揭示了出色的同时有效性和补充现有跌倒评估的能力。 然而，这些发现需要在具有丰富协变量的基于人群的样本中进行评估。 因此，研究人员进行了一项前瞻性观察研究，以调查姿势摇摆的客观测量如何预测 1800 多名社区居住男性和女性的预期跌倒，这些男性和女性在调查时都是 70 岁。

结果显示，在睁眼和闭眼试验中测量的姿势摇摆最高五分之一的老年人中，姿势稳定性受损会使跌倒事故的风险增加 75% 至 90%。 其中一项结论是，在未来的研究中检查所调查参数的临床效用，将性能与已建立的临床平衡测试进行比较，并研究改善平衡的策略是否会降低跌倒风险将很有价值。 因此，在后续研究中，研究人员检查了他们是否可以根据先前的测量结果减少被确定为具有异常平衡值的参与者增加的姿势摇摆。 研究人员还通过 Time-Up-and-GO (TUG) 表现以及肌肉力量测量和经过验证的关于跌倒恐惧和跌倒功效的问卷调查来检查参与者的功能平衡。 这项后续研究是作为一项随机干预研究进行的，共有 52 人从现有的 HAI 研究队列中招募，在第 5 个五分位测量姿势摇摆，这表明平衡功能受损。 干预组每周进行 3 次监督小组训练，包括 30 分钟的平衡训练，持续 4 周，而对照组则接受健康咨询，强调身体活动和平衡锻炼的重要性。 初步数据表明，运动干预对选定的平衡、力量和身体机能指标几乎没有影响。 因此，看起来每周 3 次渐进式平衡锻炼 4 周的运动量可能太低，无法产生有益效果。

这项先前研究的结果表明，需要更全面的锻炼计划才能对平衡、力量和身体机能产生有益影响，并从长远来看预防跌倒。 先前的研究表明，低肌肉力量和低肌肉质量（也称为肌肉减少症）独立预测跌倒、骨折和整体健康状况不佳。 然而，越来越多的证据也表明，老年人能够通过使用阻力训练来抵消与年龄相关的肌肉质量下降的趋势，并改善动态平衡。 对于老年人，建议运动方案持续10-12周，每周3次运动，以产生肌肉力量、肌肉质量和身体机能的效果，总运动量比之前更高用于平衡运动研究。

目标：

1. 当前研究的主要目的是调查为低肌肉质量的老年人设计的为期 10 周的教练监督阻力锻炼计划的效果和可行性。 目标是通过使用基本设备进行参与者也可以在其家庭环境中进行的练习。
2. 次要目的是评估参与者在自己住所或类似地点使用的相同锻炼计划的效果，该锻炼计划记录在数字视频和书面说明中。

方法：

招募基于之前参加健康老龄化倡议 (HAI) 健康检查的参与者，这是一项正在进行的基于人群的队列研究，邀请于默奥市的所有 70 岁老人参与。 根据双能 X 射线吸收测定法（DEXA、GE Healthcare、Lunar、麦迪逊、威斯康星州、美国）在HAI 研究和标准取自欧洲对肌肉减少症的定义。 首先通过电话联系参与者，他们会收到有关研究的信息并被邀请参加。 根据协议，参与者被随机分配到对照组、家庭培训组或讲师指导的培训组。 后一组接受以教练为基础的重量训练，每周 3 次，持续 10 周。 锻炼计划旨在调动全身肌肉群，重点锻炼腿部和核心肌肉组织，以及功能性锻炼，包括对积极的日常生活很重要的运动和肌肉动作。 以家庭为基础的培训包括 10 周的相同锻炼计划，在数字支持下在家中进行。 在研究开始后 6 个月的随访期间，对照组可以访问培训说明和数字支持。 此外，所有参与者都会获得免费的家庭使用培训设备。

测试在基线、干预期后 10 周的随访期间以及基线后 6 个月进行。 包括以下测试和结果：

1. 主要结果是短期体能电池 (SPPB) 测试分数。 SPPB 包括多项功能测试，评估腿部力量和爆发力、姿势稳定性和步态速度。 SPPB 是一项常见且经过验证的身体机能临床测试。

2. 次要结果包括：

   • 使用 Wii 平衡板（WBB；任天堂，日本京都）设备对姿势稳定性进行客观测量，在先前发表的研究中进行了描述和验证 (8)。 每个参与者以安静的姿势进行两次 60 秒的试验，包括睁眼 (EO) 和闭眼 (EC) 条件。 指示参与者在整个测试过程中保持直立姿势，放松站立并避免任何手臂或头部移动。 WBB 测量总压力中心 (COP) 摆动长度，代表前后和中间方向的姿势摆动总和。
   • 等距肌肉力量，通过使用液压手测力计（Jamar；Patterson Medical，Warrenville，IL，USA）进行测试，以测量每个参与者在非惯用手中的最大握力。 参与者被指示在测试期间将手臂保持在 90° 角并保持肘部靠近腰部。 记录连续两次尝试获得的最大值。
   • 附肢瘦体重 (ALM)，使用 iDXA 设备（GE Healthcare，Lunar，Madison，WI，USA）测量。 测量基于全身扫描，持续时间约为 8 分钟。 根据欧洲老年人肌肉减少症工作组 (EWGSOP) 制定的标准，随后通过将手臂和腿部的总肌肉质量除以参与者的身高平方 (ALM/m2) 来计算 ALM 指数。
   • Timed-Up-and-Go (TUG) 测试性能，临床医生通常用于评估老年人小腿肌肉力量、步态性能和整体功能活动性的测试。 在此测试中，要求每位参与者独立从扶手椅上站起来并向前走 3 米，直到他或她到达地板上标记的一条线，然后转身并回到椅子上的坐姿。 测试负责人提供说明并使用秒表测量总测试时间。
   • 身体活动的客观测量，通过三轴加速度计（GT3X.，4.6 3.3 1.5 cm；Actigraph，Pensacola，FL）测量 7 天。 这些设备能够测量 6 G 范围内的加速度。测得的加速度被数字化，转换为“计数”，并存储在弹性闪存中。 参与者将加速度计戴在他们的非惯用臀部，只有在淋浴、游泳或夜间睡眠时才取下它们。 他们还收到指示，要求他们在测量期间保持正常活动，以准确反映他们的生活方式。
   • 害怕跌倒，使用经过验证的跌倒效能量表 - 国际 (FES-I) 问卷。
   • 使用经过验证的国际身体活动问卷 (IPAQ) 进行自我回忆的身体活动在之前的 4 周随机对照试验（伦理批准 Dnr：2017-132-31）中进行的平衡锻炼计划中进行阻力锻炼。

统计功效分析：

功率计算基于研究的主要结果，即短物理性能电池 (SPPB)。 SPPB 之前在 2.710 名平均年龄为 75 岁（范围 65-97 岁）的意大利成年人中进行了测试。 女子得分7.79±3.22 （平均值±标准偏差）和男性得分为 9.03±3.12。 在目前的研究中，研究人员将包括更年轻但患有前肌肉减少症的更均质样本。 因此，估计该样本在基线时的分数将为 8±2.5。 之前一项包括 424 名有残疾风险的老年人（70-89 岁）的研究表明，干预组的 SPPB 从 6 个月的适度体育活动增加了 16%，1 年后略微下降至 13.3%。 这些效果与对照组相比有显着差异 (p<0.001)， 在 SPPB 中没有看到任何变化。 女性和基线时 SPPB 至少为 7 的女性的训练效果略好。 根据这些数据，研究人员估计干预组在 10 周的培训期间 SPPB 将增加 12%，而对照组没有变化。 基于这些假设，每组需要 107 人，才能有 80% 的功效检测 α 水平为 0.05 的双侧效应。

在今年秋季开始的第一轮招募中，研究人员已开始将 36 名参与者随机分配到每组。 目的是在 2018 年春末/秋初开始的第二轮中继续并招募剩余的参与者。