A biomechanikusok feltárják az elhízás hatását az esésekre

Az elhízott betegeknél megnő a zuhanás és az eséssel járó sérülések kockázata, nemcsak a terhelés miatt, hanem az utazásból vagy csúszásból való kilábaláshoz alkalmazott stratégiák miatt is. Az egyre növekvő számú kutatási eredmények segítenek beavatkozások kidolgozásában a kockázat minimalizálása érdekében.

Az elhízott emberek nagyobb eséllyel sértik meg magukat, mint a normál testsúlyúak, 1,2, valamint a tudósok és klinikusok azon dolgoznak, hogy azonosítsák az esésükben szerepet játszó specifikus biomechanikai változásokat annak reményében, hogy megtalálják a megelőzésük módját. A mediációs tényezők azonosítása, valamint az elhízott egyének biztonságosabb felépülését elősegítő klinikai beavatkozások szintén kiemelkedő kutatási célok.

Az Egyesült Államokban és más fejlett országokban két fő demográfiai trend - a népesség elöregedése és az elhízás növekvő előfordulása - kombinációja fokozott figyelmet fordít erre a problémára. Az Egyesült Államok lakosságának körülbelül 35% -a elhízott, az 1960-as években csak 13%. 3 A 65 éves vagy annál idősebb felnőttek véletlenszerűen bekövetkező halálozási aránya 2004-től 2013-ig több mint 40% -kal nőtt. 4 Közvetlen összefüggést láthatunk az elhízás (a testtömeg-index [BMI] 30 kg/m 2 felett) és a kockázat között esések okozta foglalkozási sérülések. 5,6

Az idősebb egyének körében bekövetkezett bukások következményei jól ismertek. A 65 éves és idősebb emberek az USA lakosságának 13% -át teszik ki, de az esések okozta halálozások háromnegyedét teszik ki. Becslések szerint a 60 éves és idősebb emberek 31% -a elhízott. 8 Az elmúlt években az elhízásra a tudományos közösség nagy figyelmet fordított. 2013 júniusában az Amerikai Orvosi Szövetség (AMA) Küldöttek Háza határozatot fogadott el, amely az elhízást olyan betegség állapotnak minősíti át, amely megköveteli a kezelés és a megelőzés előrehaladását. 9 Ennek ellenére az elhízás még nem szerepel kockázati tényezőként számos esésmegelőző webhelyen, beleértve a Betegségmegelőzési és Megelőzési Központokat is.

"Az epidemiológiai kutatások azt mutatják, hogy az elhízottak között nagyobb az esés aránya, de nem értjük, hogy miért" - mondta Michael L. Madigan, PhD, a texasi A&M Egyetem orvos-professzora a texasi College Station-ben (TX). "Megpróbáljuk megérteni a mögöttes mechanizmusokat és tényezőket, és beavatkozásokat fejlesztünk ki ezekre a tényezőkre."

Számos kutató között volt, akiknek az esésekkel kapcsolatos munkáját bemutatták az Amerikai Biomechanikai Társaság (ASB) legutóbbi éves találkozóján, amelyet 2015 augusztusában, Columbus-ban (OH) tartottak. Madigan volt az ASB 10,11 előadásának vezető szerzője, amely laboratóriumi indukciók és csúsztatások után megnövekedett eséseket mutat az elhízott alanyok számára.

"Megállapítottuk, hogy az elhízás nem okoz gyakrabban csúsztatásokat vagy kirándulásokat, de negatívan befolyásolja az egyensúly helyreállításának és az esés megakadályozásának képességét a normál testsúlyú emberekhez képest" - mondta.

Stratégiák az őszi helyreállításhoz

Elbotlás után - például egy lábujj megrándításával a kitett fa gyökerén - a legtöbb ember ösztönösen megpróbálja helyreállítani az egyensúlyt - mondta Madigan.

„Általában két lépcsős stratégiát alkalmaznak. A süllyesztési stratégiában azonnal leereszti a földre a csonkított lábat, majd az ellenoldali lábbal lép a gyökér fölé ”- mondta. "Az emelő stratégiát akkor alkalmazzák, amikor a gyökeret eltaláló lábat nem a földre teszik, hanem a gyökér fölé emelik."

A sikeres felépülést a 12 test/csomagtartó előre forgásának lassításával és a csípőmagasság megfelelő megőrzésével érhetjük el a következő lépésekhez. Ezekhez a teljesítményekhez a térdnyújtók, a csípőnyújtók és a boka talpi hajlító izmok aktiválására van szükség. A közösségben élő középkorú és idősebb nők laboratóriumi indukcióival végzett 2012-es tanulmányában 14 normál testsúlyú bukó hajlamos volt elvégezni a helyreállítási kísérletet, mielőtt egy támasztóhámba esett volna, míg az elhízott bukók többsége nem. A tanulmány azt mutatta, hogy ezek az esések az elhízással összefüggő reakció- és válaszidők, a támasztó végtagok terhelésének megkezdését és a helyreállítási végtagok energiatermelését tükrözik. 14

"Az emelés vagy a csökkentés stratégiájának helyreállításához nem annyira erőre van szükség, mint erőre, ha az erő helyreállítását nézzük a lábon" - mondta Noah J. Rosenblatt, a tanulmány társszerzője, a Rosalind Podiatriai Sebészeti és Alkalmazott Biomechanikai Tanszékének adjunktusa Franklin Orvostudományi és Tudományi Egyetem Chicagóban. „Nincs feltétlenül összefüggés az alsó végtagok erőssége és a gyógyulás között. Ez inkább az izmok összehangolásának képessége és az égetésük időzítése. "

Ahhoz, hogy laboratóriumi körülmények között biztonságosan tanulmányozzák a kirándulásokat és a csúsztatásokat, a résztvevők a mennyezetről megtámasztott hámot viselnek, így senki sem esik a földre. Madigan 10 utazásról szóló tanulmánya 21 fiatal felnőttet toborzott, akik közül 11 elhízott volt. Miközben célzottan haladtak és egyenesen előre néztek egy 10 m-es kísérleti sétányon, a résztvevők egy középsugár közelében, 7 cm magas akadály mellett botlottak meg. Az eredményes esési arány 30% volt az elhízott felnőtteknél és 0% nem elhízott társaiknál.

Az elhízott-felnőtt esések nagyobb aránya olyan tényezőkből származhat, amelyek hozzájárulnak a törzs kinematikájához - állították a szerzők. Ide tartozik az elhízott felnőttek törzsének tömegközéppontjának (COM) elülső elmozdulása, 15 amely növelheti a gravitációs momentumot, amely a testet botlás után előre forgatja; nagyobb törzstömeg, 16, amely növeli a törzs lendületét; és viszonylag alacsony a törzs és az alsó végtagok erőssége, 17,18, ami csökkentheti a törzs lendületének lassítását.

Az elhízott és nem elhízott résztvevők, akik helyreállították az egyensúlyt és elkerülték a hámba esést, hasonló helyreállítási stratégiákat alkalmaztak, de különbségek voltak az elhízott esők és a többi résztvevő között. Különösen mindhárom bukó alkalmazott csökkentő stratégiát, míg a 16 gyógyult egyén közül 15 15 emelő stratégiát alkalmazott. Madigan szerint azonban nem volt elegendő adat annak megállapításához, hogy a stratégia megválasztása hozzájárult-e ezekhez az esésekhez. A zuhanók nagyobb csomagtartószöget és szögsebességet, valamint alacsonyabb csípőmagasságot mutattak az első helyreállítási lépés lábcsapásának pillanatában. Madigan elmondta, hogy reméli, hogy ezeket az előzetes eredményeket felhasználja egy nagyobb léptékű tanulmány megtervezéséhez, amely véglegesebb eredményeket nyújt.

Csúszik

Az elcsúszások az idősebb felnőtteknél az esés okozta sérülések több mint 25% -át okozzák 11, az esés okozta foglalkozási sérülések 40-50% -át. 19 A megcsúszás ott történik, ahol túl kevés a súrlódás vagy tapadás az ember lábbelije és egy járófelület között. 20

Ahogy az emberek öregebbé és törékenyebbé válnak, lassabban járnak, kisebb és szélesebb lépésekkel, lehajló testtartással - mondta Thurmon E. Lockhart, PhD, a tempe-i Arizona Állami Egyetem orvos- és orvosbiológiai professzora.

"Ez egyfajta keverés a lapos talpúak mentén, mert az idősek el akarnak térni azoktól a problémáktól, amelyek csúszást kezdeményeznének, különösen, ha előző zuhanást tapasztaltak" - mondta.

Ugyanezen típusú adaptációk azonban valójában hajlamosabbá teszik az elhízott embert a csúsztatás kezdeményezésére - derült ki Lockhart és munkatársai 2012-es tanulmányából. 21

"Fontos, hogy azt tapasztaltuk, hogy az elhízott emberek nagyobb valószínűséggel csúsznak oldalra, keresztirányba" - mondta Lockhart.

A közelmúltban megrendezett ASB-találkozón Madigan és munkatársai az elhízással és az életkorral foglalkoztak a labor által kiváltott csúszások során, és megerősítették, hogy az elhízott egyéneknél nagyobb esés tapasztalható, 32% -kal esett vissza a nem elhízott résztvevők 10% -ához képest. 19 Az életkor, a nem és a járási sebesség kiigazítása után a kutatók azt találták, hogy az elhízott résztvevők, akik megcsúsztak, több mint nyolcszor nagyobb eséllyel esnek át, mint a nem elhízottak.

Egyensúly

Lockhart szerint a testtartás egyensúlyának romlása a legtöbb esés legfőbb oka, bár ezen a területen a legtöbb kutatás az öregedésre összpontosított. 22-27 Hue és mtsai szoros kapcsolatot találtak a testsúly és a testtartási instabilitás között, és hogy az elhízott fiatal felnőttek nagyobb sebességgel ingadoztak, mint a normál testsúlyúak. 28.

Lockhart elmondta, hogy a legtöbb kutató 20 éven keresztül lineáris mérésekkel értékelte az egyensúly szabályozását, mint például a COP sebessége, a COP tartományok és az ingadozási sűrűség paraméterei. A közelmúltban a kutatók azt találták, hogy a nemlineáris tér-időbeli intézkedések a poszturális kontroll finomabb aspektusait is megragadhatják. 29 Példa arra, hogy megbecsüljük, mennyi idő szükséges ahhoz, hogy a COP elérje a támaszpont határát, ha folytatná pillanatnyi pályáját és sebességét.

"A hagyományos intézkedések figyelmen kívül hagyják a testtartási ingadozások időfüggő stabilitását és összetettségét" - mondta. "A lineáris és a nemlineáris elemzések együttesen teljesebb megértést nyújtanak a testtartás-szabályozásban alkalmazott adaptív stratégiákról, mint bármelyik önmagában."

Esések és törések

Az ASB ülésén Crenshaw és munkatársai az őszi biomechanikát vizsgálták, hogy megválaszolják, miért nő a csuklótörések előfordulása a női fennsíkon vagy csökken 75 év után, amikor a csípőtörés gyakorisága növekszik. 30 Laboratóriumi felmérések és az egy éven át tartó esések várható nyomon követésével 125, 65–91 év közötti, közösségben élő nőt értékeltek. Noha nem elemzik kifejezetten az elhízást, a vizsgálatba olyan résztvevőket vontak be, akiknek a BMI-je meghaladta a 30 kg/m 2 -et .

Mozgásrögzítő technológiával a vizsgálók értékelték az elülső és a hátsó eséseket, valamint az irányspecifikus esés kockázatát. Az idősebb kor a károsodott gyógyulási stratégiákkal társult mind az elülső, mind a hátsó eséseknél. Mivel az elülső zuhanásból való kilábalás magában foglalja a kar védőmozgásait, ez a károsodás kevesebb csuklótörést eredményezett, de növelte más súlyos sérülések kockázatát. Eközben a hátsó esések megnövekedett aránya az életkor előrehaladtával a medence vagy a csípő több töréséhez vezet.

A tanulmánynak fontos következményei vannak a klinikára nézve - mondta a tanulmány egyik társszerzője egy e-mailben. Kenton R. Kaufman, PhD, PE, orvosbiológiai professzor és a Mayo Klinika Rochester-i (MN) biomechanikai/mozgáselemző laboratóriumának igazgatója azt javasolta, hogy a terapeuták olyan feladatokra összpontosítsanak, amelyek megkérdőjelezik a mediolaterális stabilitást, mint például az egyoldalas testtartás, az akadályok átlépése és a séta keskeny ösvényen.

"Ha lehetséges a kompenzációs lépés edzés, akkor a felső végtagi reakciókra koncentráljon, ne csak a láb elhelyezésére" - tette hozzá Kaufman.

Beavatkozások

A testsúlycsökkentő programok, az erőnléti edzés, az egyensúlyi edzés és más tevékenységi programok kimutatták, hogy segítenek csökkenteni az esések kockázatát 65 évesnél idősebb elhízott személyeknél. 31

Ellenőrzött egész testű vibrációs tréninget hoztak létre az idős felnőttek neuromuszkuláris teljesítményének javítása és az elesések kockázatának csökkentése érdekében. 32 Az ASB nemrégiben tartott ülésén bemutatott tanulmányban Munoz és mtsai azt találták, hogy egy hathetes edzés jelentősen javította az izometrikus térd nyújtó maximális erősségét, valamint a dinamikus járási stabilitást az elhízott fiatal felnőttek körében, ami a szerzők szerint hozzájárulhat a kockázat csökkentéséhez. az esések. 33

További olyan újszerű módszerek, amelyek ígéretet tettek az elhízottak megelőzésére vagy csökkentésére, a jóga 34 és a lovaglás. 35

"Ha az ember súlyának vagy egyensúlyának javítása nem csökkenti kellőképpen az esés kockázatát, akkor kompenzációs stratégiaként arra összpontosítunk, hogy biztonságos és hozzáférhetővé tegyük a lakókörnyezetet" - mondta Katie Riley, az Amerikai Foglalkozási Terápiás Szövetség szóvivője, OTD, OTR/L, munkatárs a klinikai foglalkozási terápia professzora, a Los Angeles-i Dél-Kaliforniai Egyetem Foglalkozási és Logopédiai Kórházi Gyakorlatának igazgatója.

Mitchell és munkatársai az elhízott és idősebb közösségben élő emberek körében végzett ausztrál lakosság körében végzett nagy tanulmányban megállapították, hogy az alvási gyógyszerek, a mozgásszegény viselkedés és a krónikus egészségi állapotok jelentik a legerősebb esést az esések során. 36 Ez és más tanulmányok a súlycsökkentést a megnövekedett fizikai aktivitás vagy a bariatrikus műtét révén javasolták az esések megelőzésének lehetséges módjaiként. 37,38 Valójában Handrigan és munkatársai azt találták, hogy a 40 kg/m 2 -nél nagyobb BMI-vel rendelkező emberek súlyvesztése fontosabb, mint az erő fenntartása az egyensúly-ellenőrzés javítása érdekében. 39

Míg az általános edzésprogramok körülbelül 30% -kal csökkenthetik az esés kockázatát és az esés mértékét, 32 ezek a fejlesztések nem képesek lépést tartani azzal a sebességgel, amellyel az idősebb felnőttek népessége - és az elhízott idősebb felnőttek szubpopulációja - növekszik. A feladatspecifikus képzés (TST) hatékonyabban segít megelőzni az elhízott idősebb felnőtteket, mint általánosabb programokat folytatni - mondta Madigan. 40

„Ez a fajta képzés bizonyos ígéreteket mutatott a 65 évesnél idősebb emberek körében a munkánkban, másoké pedig. Egyre több bizonyíték van arra, hogy ez egy jó esésmegelőzési stratégia, bár jelenleg nem használják széles körben a laboratóriumon kívül ”- mondta.

A TST lehetővé teszi az egyének számára, hogy megtapasztalják és gyakorolják azokat a helyreállítási stratégiákat, amelyek alacsony esési kockázattal járnak - mondta Rosenblatt, aki a TST-t is tanulmányozza.

"Kritikus, hogy egy személy megtegyen egy helyreállítási lépést, miközben érzékeli, hogyan kell ezt megtenni, és a feladatspecifikus képzés lehetővé teszi, hogy megértse, hogyan kell ezt megtenni" - mondta Rosenblatt. "Alapvetően, ha futballdobást akarsz megtanulni, akkor focival, nem pedig baseballal gyakorolsz."

Csökkent kognitív képességek várhatók természetesen az öregedéssel, de esetleg a megnövekedett testsúly mellett is. Birdsill és munkatársai megnövekedett kapcsolatot találtak a testzsír, az agy működése és az agy szürke és fehér anyag mennyisége között idősebb nőknél. 41

Jeffrey Hausdorff, PhD, az izraeli Tel Avivi Egyetem Sackler Orvostudományi Karának professzora és a Mozgás, Megismerés és Mobilitás Tanulmányozási Központ igazgatója volt egy ötéves prospektív tanulmány vezető szerzője, amely az őszi kockázatot összekapcsolta a végrehajtó funkcióval, amelynek feladata a figyelem felosztása több feladat között, a tevékenységek rangsorolása és hasonlók. 42

„Megmutattuk, hogy egyesek számára elég nehéz kontrollált környezetben járni, de a normális életben sok zavaró tényezőnk van járás közben. Ha a végrehajtó működés károsodott, akkor nagyobb eséllyel esik le ”- mondta Hausdorff.

Ennek a kapcsolatnak a teljesebb felmérése érdekében, és abban a reményben, hogy az elhízás változóként szerepel, csoportja funkcionális MRI-t és funkcionális közeli infravörös spektroszkópiát (fNIRS) használ, amely lehetővé teszi az egyén agyi aktiválódásának rögzítését egy séta során.

Az ortézisek szerepe

A bokaláb ortézisek (AFO) segíthetnek a testtartás stabilitásának és az elesés kockázatával járó egyéb változók javításában (lásd: „Az AFO segíthet-e a zuhanások megelőzésében?”, 2012. augusztus, 16. oldal), de az elhízott betegek számára problémát okozhatnak a felszerelés és a tartósság szempontjából.

Eric Weber, az LCPO, a FAAOP, a fogorvosi klinika nemzeti ortopédiai szakembere Seattle-ben (WA) elmondta, hogy az összetett anyagok, például szénszál vagy üvegszál bevezetése az egyedi gyártású AFO-kban nagyobb támogatást nyújt az elhízott egyéneknek, mint a hagyományos hőre lágyuló műanyagok.

"A polipropilénből vagy más hőre lágyuló műanyagból készült AFO-k hajlamosabbak az idő múlásával nyomó- és húzóerők hatására lebomlani, rugalmasabbá válnak, csökkentve az ízület bármilyen korlátozását, ami végül a merevítő törését vagy meghibásodását eredményezi, és zuhanást okoz" - Weber mondott. „Egyéni AFO-k felépítésekor a nehezebb emberek számára maga a hátsó támaszték az, ami helyettesíti a boka körüli stressz pontokat. Arra számítok, hogy a hátsó kompozit a jövőben több mintát fog látni, mert nagyobb rugalmasságot biztosít a boka mozgásának korlátozása nélkül. "

Valójában elmondta, hogy egyes kialakítások lehetővé teszik a hátsó rugóstag eltávolítását és helyettesítését különböző és/vagy merevebb támasztékokkal. Mások beépülnek magába a laminátumba, így az egész orthosis egységként meghajlik és kiterjed.

"Előnye, hogy a stressz ekkora része, amely töréspontokat eredményezhet, most elosztható a láb hátsó részén keresztül" - mondta Weber. "Úgy gondolom, hogy a nehezebb emberek, akik elégedetlenek voltak a korábbi anyagokkal, nagyobb valószínűséggel fogják használni a nadrágtartókat ezekkel az összetett anyagokkal."

Szerinte a rezgő talpbetétek előnyösek lehetnek az egyensúly szempontjából, ha haptikus visszacsatolást nyújtanak az érzéketlen alsó végtaghoz, ami problémát jelenthet elhízott, cukorbetegségben vagy érbetegségben szenvedő betegeknél.

"Az ortotikusoknak óvatosnak kell lenniük a betétek adaptálásában" - mondta Weber. „Lehet, hogy a betét visszacsatolásában haptikus, de nem pontosan a láb talpi felületéhez illeszkedik, és kisebb területen indokolatlan nyomást okozhat. A neuropátiás lábhoz nagyon alkalmazkodó betétre van szükség, amely egyenletesen oszlatja el a talpi nyomást. ”

Hank Black szabadúszó író Birminghamben, AL.