تأثیر آموزش مبتنی بر اغتشاش پویا بر کنترل تعادل سالمندان ساکن در جامعه

پیاده روی یکی از فعالیت های روزانه است که ممکن است باعث زمین خوردن در افراد مسن شود. ما یک برنامه تمرین تعادل پویا جدید را با استفاده از یک تمرین مبتنی بر اغتشاش بر روی تردمیل سفارشی ایجاد کردیم، که می تواند اختلالات نوسانی به جلو، عقب و جانبی را در طول راه رفتن ایجاد کند. هدف از این مطالعه بررسی تغییرات عملکرد تعادلی سالمندان ساکن جامعه پس از 8 هفته تمرین تعادلی مبتنی بر اغتشاش بود. برای جمع آوری داده های سینماتیکی و جنبشی از یک سیستم تحلیل حرکت سه بعدی استفاده شد. هفده سالمند ساکن در جامعه، ایستادن آرام را با و بدون اختلال تعادل انجام دادند. پارامترهای بیومکانیکی مانند مرکز فشار (COP) و مرکز جرم (COM) محاسبه شد. برای مقایسه تفاوت عملکرد تعادلی قبل و بعد از تمرین از آزمون t زوجی استفاده شد. پس از آموزش، نتایج نشان داد که کنترل COM افراد مسن در هنگام ایستادن آرام همراه با اغتشاش به طور قابل توجهی بهبود یافته است، در حالی که کنترل COP در هنگام ایستادن آرام و بدون اغتشاش تغییری نکرده است. آموزش تعادل مبتنی بر اغتشاش تأثیر مثبتی بر کنترل تعادل پویا در افراد مسن داشت. این تحقیق ترجمه ای الگوی جدیدی از آموزش تعادل ارائه می کند و می تواند برای جمعیت های بیمارانی که در معرض خطر بالای زمین خوردن هستند، اعمال شود.

معرفی

آسیب ناشی از سقوط، عامل خطر اصلی مرگ و میر ناشی از آسیب در بزرگسالان 65 ساله یا بالاتر است 1 . بیشتر زمین خوردن ها در حین راه رفتن اتفاق می افتد. بنابراین، پیشگیری از سقوط در حین راه رفتن به یک موضوع مهم برای سالمندان تبدیل شده است. با این حال، در مطالعات قبلی، تمرینات تعادلی بیشتر بر تقویت عضلات یا تمرینات تعادل ایستا متمرکز بود 3،4. مطالعات اخیر ثابت کرده است که تمرین تعادل پویا عملکرد تعادل را بهبود می بخشد و زمین خوردن را 5،6،7،8،9 کاهش می دهد.

عوامل خطر سقوط به طور کلی می توانند به عوامل ذاتی و عوامل بیرونی طبقه بندی شوند. عوامل ذاتی مربوط به بیماران است ، مانند سرگیجه یا ضعف اندام تحتانی در حالی که عوامل بیرونی با محیط زیست مانند لغزش ، سفر یا سقوط از پله 10 همراه است. یک مطالعه قبلی نشان داد که تقریبا 60 ٪ از بزرگسالان ساکن جامعه ، سقوط 11 را تجربه کرده اند. بنابراین ، ما با استفاده از یک آموزش مبتنی بر آشفتگی با یک تردمیل سفارشی ، یک برنامه آموزشی جدید تهیه کردیم ، که می تواند در حین پیاده روی ، آشفتگی های چرخشی رو به جلو ، عقب و جانبی ایجاد کند تا از یک عامل خطر بیرونی سقوط استفاده کند.

تأثیر پیری در کنترل تعادل

کنترل تعادل را می توان به سه بخش تقسیم کرد: ساختار بیومکانیکی ، سازمان حسی و هماهنگی حرکتی 12. به دلیل پیری ، بزرگسالان مسن ممکن است استراتژی های حرکتی خود را برای اسکان فیزیولوژیکی تغییر دهند. در ساختار بیومکانیکی ، قدرت عضلات کم و چگالی مواد معدنی استخوان کم با کیفوز ، خطر سقوط در بزرگسالان مسن 13،14 را افزایش می دهد. با توجه به سازمان حسی ، بزرگسالان مسن اغلب در موقعیت و حس حرکت دارای نقص اختصاصی هستند. بنابراین ، آنها هنگام پیاده روی 15،16 بیشتر به نشانه های بصری متکی هستند. در هماهنگی حرکتی ، بزرگسالان مسن اغلب برای تنظیم قدم های خود برای غلبه بر اختلالات غیر منتظره 6،14،17،18 ، به استراتژی های لگن و پله تکیه می کنند. تمام دلایل فوق الذکر باعث افزایش مصرف انرژی و افزایش خطر سقوط می شود.

سیستم های بصری ، دهلیزی و اختصاصی به جایگاه آرام کمک می کنند ، که اغلب برای ارزیابی کنترل وضعیت وضعیتی استاتیک 19،20،21 استفاده می شود. نوسانات وضع حمل در حالت آرامش می تواند با استفاده از پارامترهای مرکز فشار (COP) 22،23،24،25،26،27،28 اندازه گیری شود. یک مطالعه قبلی نشان داد که گشت و گذار COP ، سرعت و فاصله در بزرگسالان مسن نسبت به بزرگسالان جوان 29 سال بالاتر است. علاوه بر این ، از مرکز جرم (COM) برای برآورد کنترل تعادل کل بدن استفاده شده است و بزرگسالان مسن اغلب از یک الگوی سفت و سخت برای کنترل حرکت COM 18،30،31 استفاده می کنند. بنابراین ، COM و COP پارامترهای قابل اعتماد برای ارزیابی ثبات وضع حمل و کنترل تعادل قائم هستند.

آموزش تعادل مبتنی بر آشفتگی

مطالعات قبلی از روش های مختلفی برای ایجاد اختلالات تعادل برای به چالش کشیدن ثبات وضعیت بدن استفاده کرده اند، مانند کشیدن کمر 32، لرزش ماستوئیدی 33، تردمیل چرخشی 34، کاهش سرعت راه رفتن 8 و سکوی متحرک 5،7،35،36. نتایج نشان داد که اثر تمرین مبتنی بر اغتشاش ممکن است باعث کاهش وقوع زمین خوردن شود. با این حال، بیشتر این مطالعات تنها اختلال تعادل تک صفحه ای را ارائه کرده اند و نمی توانند دامنه اغتشاش را کمی کنند.

یک تمرین پیاده روی آشفته می تواند لغزش های واقعی را در حین راه رفتن تقلید کند. مطالعات قبلی نشان داده اند که تمرینات مبتنی بر اغتشاش با استفاده از تردمیل کمربند تقسیم شده که جهت قدامی-خلفی اختلال تعادل را ارائه می دهد، می تواند احتمال افتادن در حین راه رفتن در سطح زمین را کاهش دهد، کنترل تعادل پویا را بهبود بخشد و زمان واکنش را کاهش دهد. محرک شنوایی هنگام راه رفتن 8 . با این حال، زمین خوردن اغلب در نتیجه جابجایی نادرست وزن و نوسان بیش از حد تنه در حین راه رفتن رخ می دهد، و هیچ مطالعه ای هم آشفتگی قدامی-خلفی و هم اختلال نوسان جانبی را در یک تمرین مبتنی بر اغتشاش روی تردمیل شامل نشده است.

بنابراین، هدف از این مطالعه بررسی کنترل تعادل ایستا و پویا سالمندان ساکن در جامعه پس از دریافت 8 هفته تمرین تعادلی مبتنی بر اغتشاش روی تردمیل که بر اختلالات نوسانی قدامی-خلفی و جانبی متمرکز بود، بود. فرضیه تحقیق این بود که کنترل تعادل افراد مسن پس از 8 هفته تمرین تعادلی مبتنی بر اختلال روی تردمیل بهبود می یابد.

نتایج

برای جمع آوری داده های سینماتیکی و جنبشی از یک سیستم تحلیل حرکت سه بعدی استفاده شد. هفده سالمند ساکن در جامعه، ایستادن آرام را با و بدون اختلال تعادل انجام دادند. پارامترهای بیومکانیکی مانند مرکز فشار (COP) و مرکز جرم (COM) محاسبه شد. برای مقایسه تغییرات عملکرد تعادلی قبل و بعد از تمرین از آزمون t زوجی استفاده شد.

در این مطالعه 17 شرکت کننده در این مطالعه (12 زن و 5 مرد ؛ میانگین سنی 80/50 سال 68. 33 ساله ؛ چابک: 0. 158 ، کورتوز: 1. 218 ، آزمون شاپیرو-ویلک: 0. 468). میانگین ارتفاع 5/35 سانتی متر 157. 09 (0. 158 ، Kurtosis: Kurtosis: 1. 218 ، آزمایش شاپیرو-ویلک: 0. 468) و میانگین وزن 7. 69 ± 58. 69 کیلوگرم بود (Skewness: 0. 210 ، Kurtosis: 1. 699 ، Shapiro-Wilk: 0. 178)بشرفرضیه عادی داده های جمعیتی شرکت کنندگان با استفاده از آزمون شاپیرو-ویلک تأیید شد و در سطح اهمیت 0. 05 رد شد. دو از 17 شرکت کننده در طی 12 ماه گذشته سقوط کرده بودند. نمره معاینه دولت مینی ذهنی آنها 1. 19 ± 82. 82 بود.

ایستاده آرام

پس از دریافت 8 هفته آموزش مبتنی بر آشفتگی ، عملکرد شرکت کنندگان در طول موضع آرام استاتیک و پویا متفاوت بود. هیچ سقوط جدی در طول آموزش یا جمع آوری داده ها برای همه شرکت کنندگان رخ نداد.

بدون اختلال در تعادل

در حین ایستادن آرام و بدون آشفتگی (وضعیت استاتیک) ، کلیه پارامترهای COP از جمله گشت و گذار COP ، دامنه ، جابجایی ، سرعت و منطقه Sway پس از آموزش به طور قابل توجهی تغییر نکردند (جدول 1). نه چشمان باز و نه چشم بسته در تمام پارامترهای COP متفاوت بودند.

جدول 1 پارامترهای مرکز فشار (COP) در هنگام ایستادن آرام و بدون آشفتگی (وضعیت استاتیک) قبل و بعد از تمرین.

با آشفتگی تعادل

با این حال ، در حین ایستادن آرام با آشفتگی (شرایط پویا) ، واریانس های COM به طور قابل توجهی در آزمایشات آشفتگی رو به جلو ، عقب و جانبی در مرحله بهبودی پس از آموزش کاهش می یابد (جدول 2). داده های COM یک شرکت کننده نماینده برای کارآزمایی آشفتگی عقب در شکل 1 نشان داده شده است.

جدول 2 واریانس موقعیت مرکز جرم (COM) در هنگام ایستادن آرام با آشفتگی (شرایط پویا).

جابجایی مرکز جرم (کام ، خط آبی جامد) شرکت کننده در هنگام پاسخ تعادل در ایستادن آرام با آشفتگی عقب مانده از یک شرکت کننده نماینده.(الف) جابجایی com قبل از آموزش ؛(ب) جابجایی com بعد از تمرین. مرحله واکنش (ناحیه سایه زرد) به عنوان زمان بین شروع حرکت COM (خط جامد قرمز) و جبران حرکت تردمیل (خط سیاه نقطه) تعریف شده است. مرحله بازیابی (منطقه سایه دار سبز) به عنوان زمان جبران حرکت تردمیل (خط نقطه سیاه) تا 0. 5 ثانیه پس از جبران حرکت تردمیل (خط خط صورتی) تعریف می شود. توجه داشته باشید که در مرحله واکنش قبل از آموزش (A) دو قله برای جابجایی COM وجود داشت ، در حالی که تنها در مرحله واکنش بعد از تمرین تنها یک قله وجود داشت (B). دو قله جابجایی COM ممکن است نشان دهد که شرکت کننده برای حفظ تعادل خود در اطراف بدن خود حرکت کرده است. بنابراین ، واریانس جابجایی COM برای تعیین کمیت دامنه و تنوع حرکت COM محاسبه شد.

بحث

این مطالعه اثربخشی یک برنامه آموزش تعادل 8 هفته ای مبتنی بر آشفتگی در بزرگسالان مسن جامعه را ارزیابی کرده است. شرکت کنندگان برنامه آموزشی را در یک تردمیل سفارشی با کمربند تقسیم شده دریافت کردند که می تواند در هنگام پیاده روی آشفتگی های رو به جلو ، عقب و جانبی ایجاد کند. نتایج این فرضیه را تأیید کرد که کنترل تعادل بزرگسالان مسن پس از 8 هفته آموزش تعادل تردمیل مبتنی بر آشفتگی بهبود یافته است.

برنامه آموزش تعادل پویا جدید

بسیاری از مطالعات قبلی برنامه آموزش تعادل مانند تای چی ، تقویت ، ورزش هوازی 38،39،40 را بررسی کرده اند و یافته های مختلفی را به دست آورده اند. برخی از آنها هیچ پیشرفتی در کنترل قدرت یا تعادل نشان نداده اند ، در حالی که برخی دیگر در هر دو پارامتر پیشرفت هایی را نشان داده اند. علاوه بر این ، متاآنالیز مداخلات ورزشی با هدف بهبود تعادل نشان می دهد که استقامت و تمرین قدرت ممکن است برای کاهش خطر سقوط 41 کافی نباشد.

تردمیل سفارشی با کمربند تقسیم شده اخیراً برای ایجاد آشفتگی های خلقی در حین پیاده روی ایجاد شده است. این می تواند شتاب های غیر منتظره ای را به جلو یا عقب ایجاد کند تا یک لغزش یا یک سفر را شبیه سازی کند و همچنین می تواند جابجایی های جانبی را با سرعت های مختلف ایجاد کند تا ثبات جانبی شرکت کنندگان را به خطر بیاندازد. تصور می شود که استفاده از آشفتگی خارجی ، واکنشهای غیر ارادی غیر ارادی 18،42 را آموزش می دهد ، که در صورت اختلال در تعادل در زندگی روزمره ، مهم برای کاهش سقوط در افراد مسن هستند. استفاده از آشفتگی های چند جهته تصادفی در هنگام پیاده روی تردمیل ، واکنشهای محافظتی شرکت کنندگان در یک رویکرد وظیفه گرا 43،44 را آموزش می دهد.

تقویت ثبات استاتیک استاتیک

COP به طور گسترده ای برای ارزیابی ثبات وضعیتی استاتیک در افراد مبتلا به اختلال تعادل یا بدون تعادل و کمیت مشکل آنها در انجام کارهای تعادل 23،24،26،27،28،45،46 استفاده می شود. مطالعات قبلی در مورد افراد مسن مسن در جامعه ، پیشرفت در پارامترهای COP از ثبات استاتیک استاتیک پس از آموزش تعادل معمولی ، از جمله تقویت عضلات ، کشش و تمرینات تعادل 25،27،46 را گزارش کرده است. با این حال ، در یک مطالعه آموزش تعادل مبتنی بر آشفتگی با استفاده از یک سکوی کج ، در هنگام ایستادن آرام ، پارامترهای COP از تعادل استاتیک در افراد مبتلا به بیماری پارکینسون به طور قابل توجهی تغییر نکرد ، مطابق با نتایج ما 45. از این رو ، در حین ایستادن آرام و بدون اختلال در تعادل ، پارامترهای COP ممکن است برای ارزیابی ثبات وضعیتی استاتیک پس از آموزش مبتنی بر آشفتگی مناسب نباشد. سایر اقدامات غیر سنتی ، مانند آنتروپی نمونه چند مقیاس می تواند اطلاعات مرتبط با خطر سقوط 47 را استخراج کند.

COM یک پارامتر سینماتیک است که می تواند برای ارزیابی ثبات وضعیت در هنگام آشفتگی تعادل 6،18،48،49،50 استفاده شود. ارزیابی عوامل کنترل COM نه تنها برای شناسایی خطر سقوط ، بلکه برای مشخص کردن مناطق هدف برای مداخلات بالینی برای جلوگیری از سقوط مفید است. مطالعات قبلی نشان داده است که تأثیر بلافاصله یک جلسه تمرینی اختلال در لغزش (رو به جلو) بر پایداری وضع حمل بزرگسالان جوان 48،50. علاوه بر این ، تأثیر آموزش بر ثبات وضع حمل می تواند بیش از 1 روز در بزرگسالان جوان و مسن 6 طول بکشد. بنابراین ، بهبود ثبات وضع حمل پس از آموزش آشفتگی رو به جلو با نتایج ما سازگار است. علاوه بر این ، نتایج ما همچنین اثرات آموزشی بر ثبات وضع حمل در جهت های آشفتگی جانبی و عقب مانده را نشان داد.

محدودیت ها

مطالعه حاضر محدودیت های مختلفی دارد. اول ، کاربرد گسترده یافته های مطالعه ما ممکن است به دلیل عدم وجود یک گروه کنترل درمانی فعال محدود باشد. دوم ، بزرگسالان مسن که در این مطالعه ثبت نام کرده اند ، بیشتر افراد غیر فاکتور بودند که عملکرد تعادل بالایی داشتند. تنها 2 از 17 شرکت کننده در این مطالعه در طی 12 ماه گذشته سقوط کرده اند. بنابراین ، پروتکل آموزش ممکن است در آینده هنگام استفاده از جمعیتی که خطر بالای سقوط با کاهش شتاب و سرعت حرکت تردمیل را دارند ، در آینده اصلاح شود. مطالعات اضافی باید اثرات آموزشی در جمعیت هایی را که خطر بالای سقوط نیز دارند ، بررسی کند. علاوه بر این ، مطالعه حاضر اثر آموزش آشفتگی کاملاً داخلی-جانبی در مقابل آشفتگی صرفاً قدامی-خلفی را مقایسه نمی کند. مطالعات آینده می تواند گروه های مختلفی برای انجام آموزش جهت اختلال در مقایسه گروه داشته باشد.

نتیجه گیری و دیدگاه ها

این مطالعه اثربخشی یک برنامه آموزش تعادل 8 هفته ای مبتنی بر آشفتگی در بزرگسالان مسن جامعه را ارزیابی کرده است. نتایج نشان داد که پس از تمرین ، کنترل COM در بزرگسالان مسن در هنگام ایستادن آرام با آشفتگی به طور قابل توجهی بهبود یافته است ، در حالی که کنترل COP در هنگام ایستادن آرام و بدون آشفتگی تغییر نکرده است. آموزش تعادل مبتنی بر آشفتگی تأثیر مثبتی بر کنترل تعادل پویا در بزرگسالان مسن داشت. سهم منحصر به فرد این مطالعه در ادغام یک آموزش عملکردی صریح و رویکرد بیومکانیکی به یک مشکل بالینی مربوطه در یک مدل ترجمه نهفته است. این یافته ها الگوی جدیدی از دستورالعمل های آموزش برای کنترل تعادل را ارائه می دهد و می تواند خطر سقوط را کاهش دهد.

مواد و روش ها

این مطالعه یک مداخله یک گروه با طراحی پیش آزمون و پست بود و عملکرد تعادل استاتیک و پویا در بزرگسالان مسن جامعه را پس از 8 هفته آموزش تعادل تردمیل مبتنی بر آشفتگی بررسی کرد. این تحقیق به اصول اعلامیه هلسینکی برای تحقیقات انسانی رعایت شد و توسط کمیته اخلاق تحقیقاتی بیمارستان ملی دانشگاه تایوان تأیید شد. این کارآزمایی همچنین در ClinicalTrials. gov (NCT02821091) ثبت شد و تاریخ ثبت نام 29/06/2016 بود. قبل از ورود به مطالعه ، رضایت آگاهانه کتبی از هر شرکت کننده به دست آمد.

شركت كنندگان

بزرگسالان مسن که داوطلبانه به تبلیغاتی که در یک مرکز ورزشی در تایپه ارسال شده بود پاسخ دادند ، به این مطالعه استخدام شدند. معیارهای ورود (1) بین 60 تا 80 سال بود. و (2) توانایی ایستادن و پیاده روی به مدت 5 دقیقه به طور مستقل و بدون دستیار. معیارهای محرومیت (1) اختلالات عصبی یا مشکلات تعادل مانند سرگیجه ، بینایی ضعیف ، سرگیجه ، سکته مغزی یا صرع بود که ممکن است از ایستادن برای مدت زمان آزمایش بدون کمک دستگاه کمکی جلوگیری کند.(2) آسیب شناسی اصلی اندام تحتانی مانند ناپایداری مزمن مچ پا یا آرتروز شدید. و (3) شرایط بهداشتی مانند بیماری قلبی ، فشار خون کنترل نشده و بیماریهای انسداد مزمن ریوی که ممکن است از مشارکت در یک برنامه آموزش تعادل جلوگیری کند. با توجه به نتیجه اولیه از 6 شرکت کننده خلبان ، برآورد اندازه نمونه از مطالعه حاضر با محاسبه واریانس COM در هنگام آشفتگی ایستاده آرام ، 15 است.

آموزش تعادل تردمیل مبتنی بر آشفتگی

شرکت کنندگان 1 ساعت آموزش مبتنی بر آشفتگی را دریافت کردند که شامل گرم کردن ، تمرینات کششی و پیاده روی روی یک تردمیل سفارشی با کمربند تقسیم شده (شکل 2) برای 2 جلسه در هفته در طی یک دوره 8 هفته بود. از آنجا که پارامترهای فضایی و مکانی راه رفتن ممکن است تحت تأثیر سرعت پیاده روی 51 باشد ، سرعت پیاده روی پایه بر اساس سرعت پیاده روی در طول تست 10 متر پیاده روی قبل از تمرین تعیین می شود. شرکت کنندگان مهار ایمنی تعلیق را پوشیدند. طول مهار تنظیم شد تا از شرکت کنندگان در تماس با فیزیکی با تردمیل در صورت سقوط جلوگیری شود.

ایستاده آرام با آشفتگی.

پروتکل تمرینی با آشفتگی ها در هنگام ایستادن و راه رفتن آرام و شامل 20 آشفتگی به جلو و 20 عقب به عقب و 40 آشفتگی جانبی (20 بار برای راست به چپ و 20 بار برای چپ به راست) به ترتیب تصادفی برای هر جلسه تمرینی ادامه یافت. در حین ایستادن آرام ، سرعت آشفتگی در 0. 15 تعیین شد~0. 2 متر بر ثانیه در آشفتگی رو به جلو ، 0. 20~0. 25 متر بر ثانیه در آشفتگی به عقب و 0. 09~0. 18 متر بر ثانیه در آشفتگی جانبی. در حین پیاده روی ، سرعت آشفتگی در 0. 5 تعیین شد~0. 6 متر بر ثانیه در آشفتگی رو به جلو ، 0. 4~0. 6 متر بر ثانیه در آشفتگی به عقب و 0. 09~0. 18 متر بر ثانیه در آشفتگی جانبی. تنظیمات دقیق تردمیل سفارشی-کمربند تقسیم شده در جدول 3 نشان داده شده است.

جمع آوری داده ها و ابزارها

ویژگی های شرکت کنندگان در قد بدن ، وزن بدن و تاریخچه سقوط ثبت شد. برای به دست آوردن مشخصات پاییز هر یک از شرکت کنندگان ، فرکانس پاییز از طریق خود گزارش به صورت گذشته نگر به دست آمده در 12 ماه گذشته قبل از ورود به مطالعه ایجاد شد. برای ارزیابی عملکرد شناختی شرکت کنندگان 52 از آزمون وضعیت مینی ذهنی استفاده شد.

برای جمع آوری داده های سینماتیک از یک سیستم تجزیه و تحلیل حرکت سه بعدی با 10 دوربین حساس به مادون قرمز (ویکون بونیتا ، معیارهای آکسفورد ، انگلستان) استفاده شد. نشانگرهای بازتابنده کروی چهارده میلی متری با استفاده از یک مجموعه نشانگر پلاگین در Gait 53 به بدن وصل شدند تا یک مدل 15-segmant برای محاسبه Com Sinematic در نرم افزار Nexus Vicon ایجاد شود (Ver. 1. 8. 5 ، Axford Metrics Ltd. ، آکسفورد، انگلیس) 54. داده های جنبشی با استفاده از سه صفحه نیرو (مدل OR6-7 ، AMTI ، MA ، ایالات متحده) جمع آوری شد. داده های سینماتیک و جنبشی هماهنگ شدند و میزان نمونه برداری به ترتیب در 120 و 960 هرتز تنظیم شد.

پروتکل آزمایش

دو کار ایستاده آرام در طول آزمایش انجام شد. کار اول ایستادن آرام و بدون آشفتگی (وضعیت استاتیک) بود. بزرگسالان مسن پابرهنه و پابرهنه با عرض پاها از روی زمین به مدت 60 ثانیه با چشمان خود باز و چشمان بسته بودند. موقعیت پا برای اطمینان از موقعیت یکسان برای هر آزمایش مشخص شد. وظیفه دوم ایستادن آرام با آشفتگی (شرایط پویا) بود. شرکت کنندگان پابرهنه روی یک تردمیل سفارشی کمربند تقسیم شده با پاهای خود با عرض شانه در یک موقعیت راست برای آزمایشات آشفتگی قرار گرفتند (شکل 2). به آنها دستور داده شد كه با بازگشت به موقعیت اولیه عمودی خود ، با پاهای خود بدون حرکت قبل و بعد از آشفتگی ، از اختلال در تعادل بهبود یابند. سرعت آشفتگی در آشفتگی رو به جلو ، 0. 2 متر بر ثانیه در آشفتگی به عقب و 0. 18 متر بر ثانیه در آشفتگی جانبی تعیین شده است تا اطمینان حاصل شود که افراد امکان استفاده از یک استراتژی درون مکان را بدون قدم زدن دارند. جهت آشفتگی در حین انجام کارهای آرام به حالت تصادفی بود.

تحلیل داده ها

برنامه مدل سازی بیومکانیکی Vicon Nexus Pluit در Gait برای پردازش و خروجی داده های سینماتیک و جنبشی ، از جمله COM و COP استفاده شد. داده های جنبشی با استفاده از رویکرد پویا معکوس محاسبه شد. برای محاسبه داده های سینماتیک و جنبشی از یک برنامه سفارشی نوشته شده در MATLAB استفاده شد. داده های سینماتیک و جنبشی به ترتیب در MATLAB با 3 و 6 هرتز به عنوان فرکانس های برش فیلتر شدند.

در حین ایستادن آرام و بدون آشفتگی (وضعیت استاتیک) ، گشت و گذار COP ، میانگین سرعت و ناحیه چرخش با استفاده از نیرو و لحظه ثبت شده توسط صفحه نیرو در جهت های قدامی-خلفی (AP) و ، مدیومیک-جانبی (ML) محاسبه شد. و از فاصله حاصل (RD) 29. گشت و گذار COP به عنوان طول کل مسیر COP تعریف شده است. سرعت نوسان COP به عنوان نسبت بین فاصله مسافت COP و کل زمان کسب تعریف شده است. منطقه چرخش پلیس به عنوان مساحت 95 ٪ دایره اعتماد به نفس دو متغیره تعریف شده است ، که انتظار می رود تقریباً 95 ٪ از نقاط موجود در مسیر COP 29 را محصور کند.

در حین ایستادن آرام با آشفتگی (شرایط پویا) ، موقعیت COM کل بدن جهت های AP و ML (نتیجه) را بر اساس موقعیت نشانگر محاسبه کرد. از آنجا که شرکت کنندگان در هنگام ایستادن آرام ، نوسانات طبیعی را نشان دادند ، وقایع شروع و جبران حرکت COM و آشفتگی تعادل (یعنی حرکت کمربند تقسیم) به عنوان زمان تغییرات سرعت بیش از حد یا پایین تر از آستانه 30 تعریف شد. آستانه میانگین 3 برابر انحراف استاندارد از 1 ثانیه از مقدار پایه سرعت COM یا سرعت کمربند تقسیم بود.

مرحله واکنش به عنوان زمان بین شروع حرکت COM و جبران حرکت تردمیل تعریف شد ، در حالی که فاز بازیابی به عنوان زمان جبران حرکت تردمیل تا 0. 5 ثانیه پس از جبران حرکت تردمیل تعریف شده است (شکل 1). از آنجا که آشفتگی تعادل با استفاده از یک تردمیل کمربند تقسیم شده ایجاد شد ، این ترجمه مکانیکی باعث حرکات شرکت کنندگان به طور منفعل شد و یک مؤلفه پاسخ منفعل در بدن شرکت کنندگان ایجاد کرد. بنابراین ، مؤلفه بازیابی فعال که یک پاسخ اصلاحی بود بعداً آمد. مرحله بازیابی ثابت 0. 5 ثانیه بر اساس زمان پاسخ فعال به طور متوسط در مطالعات قبلی 55. 56 انتخاب شد. واریانس COM در مرحله واکنشی و مرحله بازیابی محاسبه شد که می تواند هم دامنه و هم تنوع حرکت COM را تعیین کند. کیفیت داده های نشانگر برای دو شرکت کننده در طول آزمایشات آشفتگی رو به جلو ضعیف بود. بنابراین ، این داده ها نادیده گرفته شدند.

تجزیه و تحلیل آماری

نرمال بودن توزیع برای داده های جمعیتی شرکت کنندگان با توجه به شکوفایی و کورتوز آنها با استفاده از آزمون Shapiro-Wilk مورد بررسی قرار گرفت. اهمیت تغییرات بین قبل و بعد از آموزش با استفاده از یک آزمون t زوجی تعیین شد. سطح اهمیت با تصحیح Bonferroni (α/6) تنظیم شد تا از خطای نوع I جلوگیری شود. سطح اهمیت در 0. 008 تعیین شده است. اندازه نمونه با استفاده از تجزیه و تحلیل قدرت داده های اولیه برآورد شد. معیار اهمیت 0. 008 و قدرت 0. 8 برای تخمین اندازه نمونه انتخاب شده است. اندازه اثر به عنوان میانگین اختلاف استاندارد با محاسبه اختلاف بین زمان در میانگین قبل و بعد از آموزش ، تقسیم بر میانگین SD در ابتدا برآورد شد. در تفسیر اندازه اثر ، ما از دستورالعمل های کلی کوهن برای تفسیر قدرت استفاده کردیم: 0. 2 = اثر کوچک ، 0. 5 = اثر متوسط و 0. 8 = اثر بزرگ. تجزیه و تحلیل آماری با استفاده از SPSS 18. 0 برای ویندوز انجام شد.

منابع

Kaus ، P. et al. صدمات ناشی از سقوط و مرگ و میر در بزرگسالان مسن. جاما 281 ، 1895-1899 (1999).

Robinovitch ، S. N. et al. ضبط فیلم از شرایط سقوط در افراد مسن که در مراقبت طولانی مدت ساکن هستند: یک مطالعه مشاهده ای. Lancet 381 ، 47-54 ، https://doi. org/10. 1016/S0140-6736(12)61263-x (2013).

Suzuki ، T. ، Kim ، H. ، Yoshida ، H. & Ishizaki ، T. آزمایش کنترل شده تصادفی از مداخله ورزش برای پیشگیری از سقوط در زنان مسن ژاپنی ساکن جامعه. J Bone Miner Metab 22 ، 602 611 ، https://doi. org/10. 1007/s00774-004-0530-2 (2004).

Halvarsson ، A. et al. اثرات آموزش گروه تعادل جدید ، تنظیم شده به صورت جداگانه ، برای افراد سالخورده با ترس از سقوط و تمایل به سقوط: یک کارآزمایی کنترل شده تصادفی. کلینیک توانبخشی 25 ، 1021-1031 ، https://doi. org/10. 1177/02692151511411937 (2011).

آموزش آشفتگی می تواند خطر سقوط سالانه افراد مسن را کاهش دهد: یک کارآزمایی کنترل شده تصادفی. J Gerontol A Biol Sci Med Sci 69 ، 1586 1594 ، https://doi. org/10. 1093/gerona/glu087 (2014).

Dijkstra ، B. W. ، Horak ، F. B. ، Kamsma ، Y. P. & Peterson ، D. S. افراد مسن تر می توانند با آشفتگی های مکرر خلفی ، قدم های جبران کننده را بهبود بخشند. جلو پیری Neurosci 7 ، 201 ، https://doi. org/10. 3389/fnagi. 2015. 00201 (2015).

Bhatt, T., Yang, F. & Pai, Y. C. یادگیری مقاومت در برابر افتادن با لغزش راه رفتن: حفظ طولانی مدت در افراد مسن ساکن جامعه. Arch Phys Med Rehabil 93، 557 564، https://doi. org/10. 1016/j. apmr. 2011. 10. 027 (2012).

Shimada, H., Obuchi, S., Furuna, T. & Suzuki, T. برنامه مداخله جدید برای پیشگیری از سقوط در میان سالمندان ضعیف: اثرات ورزش راه رفتن آشفته با استفاده از تردمیل جدا شده دو طرفه. Am J Phys Med Rehabil 83, 493-499 (2004).

Parijat, P. & Lockhart, T. E. اثرات آموزش سکوی متحرک در جلوگیری از سقوط ناشی از لغزش در افراد مسن. A Biomed Eng 40، 1111 1121، https://doi. org/10. 1007/s10439-011-0477-0 (2012).

Tinetti، M. E.، Speechley، M. & Ginter، S. F. عوامل خطر سقوط در میان افراد مسن ساکن در جامعه. N Engl J Med 319، 1701 1707، https://doi. org/10. 1056/NEJM198812293192604 (1988).

لوکینن، اچ و همکاران. خطر شکستگی مرتبط با سقوط بر اساس نوع سقوط در میان سالمندان. Osteoporos Int 11, 631 634, https://doi. org/10. 1007/s001980070086 (2000).

Horak, F. B. اندازه گیری بالینی کنترل پاسچر در بزرگسالان. Phys Ther 67, 1881-1885 (1987).

Toebes، M. J.، Hoozemans، M. J.، Furrer، R.، Dekker، J. & van Dieen، J. H. ارتباط بین معیارهای ثبات راه رفتن، قدرت پا و ترس از افتادن. وضعیت راه رفتن 41، 76 80، https://doi. org/10. 1016/j. gaitpost. 2014. 08. 015 (2015).

Ly, S. G., Sinaki, M. & Westerlind, K. C. ویژگی های تعادلی افراد مبتلا به پوکی استخوان. Arch Phys Med Rehabil 78, 273-277 (1997).

Goble، D. J.، Coxon، J. P.، Wenderoth، N.، Van Impe، A. & Swien، S. P. حساسیت حس عمقی در سالمندان: انحطاط، پیامدهای عملکردی و فرآیندهای سازگار با پلاستیک. Neurosci Biobehav Rev 33، 271-278، https://doi. org/10. 1016/j. neubiorev. 2008. 08. 012 (2009).

Berard, J., Fung, J. & Lamontagne, A. تاثیر پیری بر وزن مجدد بصری در طول حرکت. Clin Neurophysiol 123، 1422-1428، https://doi. org/10. 1016/j. clinph. 2011. 11. 081 (2012).

Kim, H., Nnodim, J. O., Richardson, J. K. & Ashton-Miller, J. A. تأثیر سن بر توانایی بهبودی از یک اختلال غیرمنتظره زیر پا در طول راه رفتن: پاسخ های سینماتیک. وضعیت راه رفتن 38، 853-857، https://doi. org/10. 1016/j. gaitpost. 2013. 04. 013 (2013).

Tsai، Y. C.، Hsieh، L. F. & Yang، S. تغییرات مرتبط با سن در پاسخ وضعیت بدن تحت یک آشفتگی مداوم و غیرمنتظره. J Biomech 47، 482 490، https://doi. org/10. 1016/j. jbiomech. 2013. 10. 047 (2014).

Chagdes ، J. R. et al. بازه های زمانی متعدد در پویایی وضع حمل مرتبط با بینایی و یک کار ثانویه با تجزیه و تحلیل موجک آشکار می شوند. Exp Brain Res 197 ، 297-310 ، https://doi. org/10. 1007/s00221-009-1915-1 (2009).

Paillard ، T. ، Costes-Salon ، C. ، Lafont ، C. & Dupui ، P. آیا با توجه به سطح رقابت در جودویان تفاوت هایی در تنظیم وضع حمل وجود دارد؟Br J Sports Med 36 ، 304-305 ، https://doi. org/10. 1136/bjsm. 36. 4. 304 (2002).

Oppenheim ، U. ، Kohen-Raz ، R. ، Alex ، D. ، Kohen-Raz ، A. & Azarya ، M. ویژگی های خلفی نوروپاتی دیابتی. مراقبت از دیابت 22 ، 328-332 ، https://doi. org/10. 2337/diacare. 22. 2. 328 (1999).

Moreira ، L. D. et al. ورزش بدنی و پوکی استخوان: تأثیر انواع مختلف تمرینات بر عملکرد استخوان و عملکرد بدنی زنان یائسه. ARQ BRAS Endocrinol Metabol 58 ، 514-522 (2014).

Maejima ، H. et al. رابطه بین تغییر شکل وضعیتی و تعادل ایستاده در افراد مسن. J JPN Phys Ther Assoc 7 ، 7 14 ، https://doi. org/10. 1298/jjpta. 7. 7 (2004).

زمستان ، D. A. تعادل و کنترل وضعیت انسان در هنگام ایستادن و پیاده روی. Gait & Posture 3 ، 193 214 ، https://doi. org/10. 1016/0966-6362(96)82849-9 (1995).

Maejima ، H. et al. تأثیر برنامه تمرینی جامع در تنظیم تعادل ایستاده در افراد مسن در جامعه. J JPN Phys Ther Assoc 11 ، 7 13 ، https://doi. org/10. 1298/jjpta. 11. 7 (2008).

Kanekar ، N. & Aruin ، A. S. کنترل پیری و تعادل در پاسخ به آشفتگی های خارجی: نقش مکانیسم های خلقی پیش بینی و جبرانی. سن (DORDR) 36 ، 9621 ، https://doi. org/10. 1007/s11357-014-9621-8 (2014).

Burke ، T. N. ، Franca ، F. J. ، Ferreira de Meneses ، S. R. ، Cardoso ، V. I. & Marques ، A. P. کنترل وضعیت در افراد مسن مبتلا به پوکی استخوان: اثربخشی یک برنامه مداخله برای بهبود تعادل و قدرت عضلات: یک کارآزمایی کنترل شده تصادفی. Am J Phys Med Rehabil 89 ، 549-556 ، https://doi. org/10. 1097/phm. 0b013e3181ddccd2 (2010).

Baltich ، J. ، Von Tschaer ، V. ، Zandiyeh ، P. & Nigg ، B. M. کمیت و قابلیت اطمینان مرکز حرکت فشار در طی کارهای تعادل با مشکل مختلف. Gait Posture 40 ، 327-332 ، https://doi. org/10. 1016/j. gaitpost. 2014. 04. 208 (2014).

Prieto ، T. E. ، Myklebust ، J. B. ، Hoffma ، R. G. ، Lovett ، E. G. & Myklebust ، B. M. IEEE Trans Biomed Eng 43 ، 956-966 ، https://doi. org/10. 1109/10. 532130 (1996).

Hsu ، W. L. ، Chou ، L. S. & Woollacott ، M. تغییرات مربوط به سن در هماهنگی مشترک در هنگام بازیابی تعادل. سن (DORDR) 35 ، 1299 1309 ، https://doi. org/10. 1007/S11357-012-9422-x (2013).

Pai ، Y. C. & Patton ، J. مرکز پیش بینی سرعت انبوه برای کنترل تعادل. J Biomech 30 ، 347-354 (1997).

Liu ، W. ، Kim ، S. H. ، Long ، J. T. ، Pohl ، P. S. & Duncan ، P. W. تنظیمات پیش بینی شده پیش بینی شده و تأخیر واکنش های پله جبرانی در انسان. Neurosci Lett 336 ، 1-4 (2003).

Chien ، J. H. ، Mukherjee ، M. ، Kent ، J. & Stergiou ، N. Vibration Mastoid بر کنترل پویا پویا در طول راه رفتن در بزرگسالان سالم سالم تأثیر می گذارد. SCI Rep 7 ، 41547 ، https://doi. org/10. 1038/Srep41547 (2017).

چنگ ، F. Y. و همکاران. تأثیرات مثبت تمرینات خاص و آموزش تردمیل مبتنی بر چرخش جدید بر عملکرد در افراد مبتلا به بیماری پارکینسون: یک کارآزمایی کنترل شده تصادفی. SCI Rep 6 ، 33242 ، https://doi. org/10. 1038/srep33242 (2016).

Smania ، N. et al. تأثیر آموزش تعادل بر بی ثباتی خلقی در بیماران مبتلا به بیماری ایدیوپاتیک پارکینسون. ترمیم عصبی Neurorehabil 24 ، 826-834 ، https://doi. org/10. 1177/1545968310376057 (2010).

Mansfield ، A. ، Peters ، A. L. ، Liu ، B. A. & Maki ، B. E. تأثیر یک برنامه آموزش تعادل مبتنی بر آشفتگی بر روی پله های جبرانی و واکنش های درک شده در بزرگسالان مسن: یک کارآزمایی کنترل شده تصادفی. Phys Ther 90 ، 476-491 ، https://doi. org/10. 2522/ptj. 20090070 (2010).

Yang ، F. ، Bhatt ، T. & Pai ، Y. C. تعمیم تمرینات لغزش تردمیل برای جلوگیری از سقوط به دنبال یک لغزش ناگهانی (رمان) در پیاده روی بیش از حد زمین. J Biomech 46 ، 63-69 ، https://doi. org/10. 1016/j. jbiomech. 2012. 10. 002 (2013).

Messier ، S. P. et al. ورزش طولانی مدت و تأثیر آن بر تعادل در بزرگسالان قدیمی تر ، پوکی استخوان: نتایج حاصل از آزمایش تناسب اندام ، آرتروز و سالمندان (FAST). J Am Geriatr Soc 48 ، 131-138 (2000).

Wolfson ، L. et al. تعادل و تمرینات قدرت در بزرگسالان مسن: سودهای مداخله و نگهداری تای چی. J Am Geriatr Soc 44 ، 498-506 (1996).

بوچنر ، D. M. و همکاران. تأثیر آموزش قدرت و استقامت بر راه رفتن ، تعادل ، خطر سقوط و استفاده از خدمات درمانی در بزرگسالان مسن در جامعه. J Gerontol A Biol Sci Med Sci 52 ، M21 8-M224 (1997).

استان ، M. A. و همکاران. تأثیر ورزش بر روی بیماران مسن. متاآنالیز از پیش برنامه ریزی شده از آزمایشات FICSIT. ضعف و صدمات: مطالعات تعاونی تکنیک های مداخله. جاما 273 ، 1341-1347 (1995).

Shapiro ، A. & Melzer ، I. سیستم آشفتگی تعادل برای بهبود تعادل پاسخ های جبرانی در هنگام راه رفتن در افراد قدیمی. J Neuroeng Rehabil 7 ، 32 ، https://doi. org/10. 1186/1743-0003-7-32 (2010).

Liu ، J. & Kim ، S. تأثیر آموزش آشفتگی سطح پیاده روی بر تمایل لغزش و ثبات پویا محلی. کار 41 (عرضه 1) ، 3352-3354 ، https://doi. org/10. 3233/wor-2012-0605-3352 (2012).

Lurie ، J. D. ، Zagaria ، A. B. ، Pidgeon ، D. M. ، Forman ، J. L. & Spratt ، K. F. خلبان مطالعه اثربخشی مقایسه ای آموزش تردمیل آشفتگی سطح برای جلوگیری از سقوط در بزرگسالان مسن. BMC Geriatr 13 ، 49 ، https://doi. org/10. 1186/1471-2318-13-49 (2013).

کلامروت ، س. و همکاران. اثرات فوری آموزش تردمیل آشفتگی بر روی راه رفتن و کنترل خلقی در بیماران مبتلا به بیماری پارکینسون. Gait Posture 50 ، 102 108 ، https://doi. org/10. 1016/j. gaitpost. 2016. 08. 020 (2016).

Burke ، T. N. ، Franca ، F. J. ، Meneses ، S. R. ، Pereira ، R. M. & Marques ، A. P. کنترل وضع حمل در زنان مسن مبتلا به پوکی استخوان: مقایسه تعادل ، تقویت و تمرینات کششی. یک کارآزمایی کنترل شده تصادفی. کلینیک توانبخشی 26 ، 1021-1031 ، https://doi. org/10. 1177/026921512442204 (2012).

ژو ، جی. ، هابماریام ، د. ، ایلوپوتایف ، I. ، لیپسیتز ، ل. ا. و مانور ، ب. پیچیدگی همکاران ایستاده در حال ایستادن با سقوط آینده در بزرگسالان مسن جامعه: مطالعه بسیج بوستون. گزارش های علمی 7 ، 2924 ، https://doi. org/10. 1038/S41598-017-03422-4 (2017).

Lee ، A. ، Bhatt ، T. & Pai ، Y. C. تعمیم آشفتگی تردمیل به لغزش زیر زمین در طول راه رفتن: تأثیر مسافت های مختلف آشفتگی در بهبودی لغزش. J Biomech 49 ، 149 154 ، https://doi. org/10. 1016/j. jbiomech. 2015. 11. 021 (2016).

Ilmane ، N. ، Croteau ، S. & Duclos ، C. تعیین مشکل تعادل پویا و خلقی در هنگام آشفتگی راه رفتن با استفاده از نیروهای تثبیت کننده/بی ثبات کننده. J Biomech 48 ، 441 448 ، https://doi. org/10. 1016/j. jbiomech. 2014. 12. 027 (2015).

Patel ، P. & Bhatt ، T. سازگاری با آشفتگی های مبتنی بر تردمیل با عذاب بزرگ: پیشرفت در پاسخ تعادل واکنشی. Physiol Rep 3 ، https://doi. org/10. 14814/phy2. 12247 (2015).

Kozlowska ، K. ، Latka ، M. & West ، B. J. عدم تقارن کنترل کوتاه مدت پارامترهای راه رفتن فضایی-زمانی در هنگام پیاده روی تردمیل. SCI Rep 7 ، 44349 ، https://doi. org/10. 1038/Srep44349 (2017).

Creavin ، S. T. et al. معاینه دولت مینی ذهنی (MMSE) برای تشخیص زوال عقل در افراد بالینی غیرقابل ارزیابی در سن 65 سال و بالاتر در جمعیت و جمعیت مراقبت های اولیه. پایگاه داده Cochrane Syst Rev ، CD011145 ، https://doi. org/10. 1002/14651858. cd011145. pub2 (2016).

Mantovani ، G. & Lamontagne ، M. چگونه مجموعه های مختلف نشانگر بر زوایای مشترک در چارچوب سینماتیک معکوس تأثیر می گذارند. مجله مهندسی بیومکانیک 139 ، https://doi. org/10. 1115/1. 4034708 (2017).

Gutierrez-Farewik ، E. M. ، Bartonek ، A. & Saraste ، H. مقایسه و ارزیابی دو روش مشترک برای اندازه گیری مرکز جابجایی جرم در سه بعد در طول راه رفتن. علوم جنبش انسانی 25 ، 238-256 ، https://doi. org/10. 1016/j. humov. 2005. 11. 001 (2006).

Nataraj ، R. ، Audu ، M. L. ، Kirsch ، R. F. & Triolo ، R. J. شتاب تنه برای کنترل عصبی ایستاده: یک مطالعه مقدماتی. مجله بیومکانیک کاربردی 28 ، 85-92 (2012).

Runge ، C. F. ، Shupert ، C. L. ، Horak ، F. B. & Zajac ، F. E. استراتژی های وضع حمل مچ پا و مفصل ران تعریف شده توسط گشتاور های مشترک. Gait & Posture 10 ، 161-170 (1999).

سپاسگزاریها

این کار توسط مؤسسات ملی تحقیقات بهداشت (NHRI-EX105-10218EC) ، وزارت علوم و فناوری (بیشترین 104-2314-B-002-011) و دانشگاه ملی تایوان (NTU-CDP- 106R77738) پشتیبانی شده است. نویسندگان از دکتر مارجوری وولکات و دکتر تیبور هورتوباگی بخاطر بازخورد خود در مورد این نسخه ، تشکر می کنند. ما همچنین از خانم استیفی شیح بخاطر کار اولیه وی در این مطالعه به عنوان دستیار تحقیق تشکر می کنیم.

اطلاعات نویسنده

نویسندگان و وابستگی ها

دانشکده و انستیتوی فیزیوتراپی ، دانشکده پزشکی ، دانشگاه ملی تایوان ، تایپه ، تایوان

Jo-en Chien & Wei-Li Hsu

مرکز فیزیوتراپی ، بیمارستان دانشگاه ملی تایوان ، تایپه ، تایوان