Functional capacity in elderly women: Biomechanical analysis of single-joint and multi-joint force and power parameters and selected neuromuscular aspects related to stair walking strategy in elderly women

Publikation: Bog/antologi/afhandling/rapportPh.d.-afhandlingForskning

Abstrakt

 

Introduktion: Trappegang er en vigtig bestanddel af dagligdagen og kræver et væsentligt niveau af muskulær styrke/effekt samt neuromuskulær postural balance. Fra 65 års alderen og fremefter er den aldersrelaterede nedgang i muskelstyrke og -effekt markant, hvilket kan medføre problemer for det enkelte individ, når dagligdags gøremål ikke længere kan udføres. Under trappegang kan det påkrævede muskel moment for opretholdelse af balancen omkring knæ og ankel overstige den ældres maksimale kapacitet især, hvis den ældre udsættes for eksterne forstyrrelser som f.eks. af den posturale balance. På trods af at trappegang er en væsentlig risikofaktor for fald, er der i litteraturen kun et begrænset antal publikationer indeholdende biomekaniske analyser, der beskriver basale neuromuskulære, kinematiske og kinetiske parametre. Det er af stor betydning at opretholde en fysisk reservekapacitet således, at et fald i muskelstyrke og -effekt ikke påvirker den funktionelle kapacitet (f.eks. trappegang, at holde balancen og at rejse sig fra en stol). For at kunne identificere individer, der potentielt er i risikogruppen for nedsat funktion kræves en sensitiv fysisk test, der beskriver den funktionelle kapacitet eksakt.

Formål: De overordnede formål med nærværende afhandling var: (I) at identificere den funktionelle kapacitet i form af trappegang via analyser af biomekaniske og neurale strategier under trappegang for ældre individer og (II) at undersøge korrelationer mellem benenes isolerede muskelstyrke og -effekt samt funktionel kapacitet målt som maksimal trappehastighed.

Metoder: Fler-leds "counter movement jump" (CMJ) og enkelt-led isometrisk og isotonisk dynamometri blev udført for at måle den mekaniske muskel funktion hos moderat trænede ældre (gennemsnitsalder: 72 år) og unge (gennemsnitsalder: 26 år) kvinder. Den funktionelle kapacitet blev målt via trappe-test (opad/nedad) ved forskellige hastigheder. Desuden blev elektromyografi (EMG) af benenes primære muskler målt under trappetesten for at kunne bestemme den neuromuskulære aktivitet.

Resultater: Generelt viste resultaterne bedre reproducerbarhed for den kropsbærende fler-leds test med det dertilhørende komplicerede motoriske program i forhold til enkelt-led testen, som er baseret på et simpelt motorisk program. Af alle de undersøgte muskelstyrke/-effekt parametre demonstrerede effekt parametrene fra CMJ testen de bedste korrelationer til hastigheden under maksimal stigende trappegang (MSAV), hvorimod korrelationerne mellem enkelt-led testen og MSAV var noget dårligere. For de kinetiske og kinematiske parametre som blev estimerede via "inverse dynamics" forklarede det gennemsnitlige og maksimale ankel- og knæmoment/-effekt størstedelen af variationen i MSAV (op til 82%). Maksimal knæeffekt var den enkeltstående uafhængige parameter, der forklarede mest af variationen i MSAV (49.5%). Der blev observeret en forskellig neural strategi anvendt under trappegang hos ældre sammenlignet med unge. En standardisering af ganghastigheden på trappen for både unge og ældre resulterede i næsten identiske reaktionskraft-parametre. Signifikante forskelle i den neurale strategi var imidlertid stadig tilstedeværende i form af øget agonist-antagonist koaktivering i visse dele af standfasen. En reduceret reservekapacitet blev observeret hos ældre sammenlignet med unge individer i form af en forøget relativ EMG aktivitet. Desuden var den relative belastning højere for de ældre hvilket blev synliggjort af ratioen for reaktionskraften produceret under selvvalgt hastighed udtrykt relativt i forhold til reaktionskraften under maksimal stigende trappegang (AMV).

Konklusion: Resultaterne i Ph.d.-afhandling viser, at forskelle mellem aldersgrupper mht. neuromuskulær aktivitet og biomekaniske parametre under trappegang ikke kun er et resultat af en aldersrelateret reducering af ganghastigheden men kan også identificeres som øget agonist-antagonist muskel koaktivering samt øget relativ EMG-aktivering. Resultaterne viser desuden, at det er essentielt at anvende en sensitiv og specifik test ved evaluering af funktionel kapacitet i form af trappefunktion. Denne observation er særdeles vigtig, idet man herved kan opnå en tidlig identifikation af eventuelle funktionelle begrænsninger, selv hos velfungerende moderat trænede ældre. Tidlig identifikation af funktionelle begrænsninger kan anvendes til at iværksætte og optimere profylaktiske intervention via specifikke typer af træning og evaluering.

OriginalsprogEngelsk
Udgivelses stedUniversity of Southern Denmark
Antal sider90
StatusUdgivet - 2007

Citationsformater