严重影响低收入和高阻力运动对认知功能虚弱的老年疗养院居民:随机交叉研究

文摘

目的。本研究调查的急性影响低收入和高阻力运动的认知功能虚弱的老年妇女住在养老院。材料和方法。十制度化虚弱的老年妇女被招募。雷伊听觉言语学习测试和Stroop测试进行之前,之后,1 h后,24 h后的实验。参与者随机执行低收入和高阻力运动和控制会话。练习会话是由4阻力练习4 - 8组,每组重复做十次中等强度。结果。结果表明,雷伊听觉言语学习的性能测试后立即同样增加了低收入和高阻力练习。然而,只有改进引起的低速阻力运动结束后仍然重要的1 h练习会话。没有观察到急性抵抗运动的影响在特鲁的性能。结论。我们的研究结果表明,低收入和高阻力练习敏锐地增加情景记忆在虚弱的老年妇女,而斯特鲁观察上没有变化。

1。介绍

弱点是指一个可逆的脆弱性增加压力的代理,因此发生多系统紊乱和贫穷的社会支持(1]。脆弱的发展是伴随着增加负面事件的发生,如跌倒和骨折,残疾,丧失独立(1]。此外,一个重要的弱点和认知能力下降之间的联系也被记录(2- - - - - -7]。

发现横断面研究表明老年人认知功能下降在nondemented虚弱状态(2- - - - - -4]。此外,虚弱的老年人已被证明是在更高的患痴呆症的风险比nonfrail个人(5- - - - - -7]。这种情况尤其有关,因为减少了物理性能和认知功能下降的范式描述成功老化(8),因此被认为是主要的公共卫生问题(1]。

认知障碍(9和脆弱10]疗养院居民中非常普遍,他们导致许多负面事件的发生11,12]。因此,策略来维持,甚至改善认知功能和自我平衡的储备是至关重要的培养独立、自主、生活质量,和尊严在制度化的老年人13,14]。

疗养院居民体育锻炼的实践建议(15和虚弱的老年人16]。在可用的运动训练协议,一直特别关注低速抵抗运动(LSRE),肌肉在其中工作的培训形式持有或者针对一个作用力中度速度(17]。LSRE引出实质性改善肌肉力量、权力和功能结果在老年人不同的条件(18- - - - - -20.),导致更大的增长虚弱的老年人的神经肌肉功能(21]。

值得注意的是,一些神经肌肉方面似乎更依赖于高速低速比那些执行肌肉动作(22,23]。出于这个原因,最近的一次声明中国家力量和调节协会建议包括高速抵抗运动(HSRE)为老年人在锻炼项目24]。

的急性影响LSRE和HSRE调查老年人的认知功能仍不佳。最近的一项系统回顾和荟萃分析发现,LSRE可能引起暂时的改善全球认知功能,抑制控制和认知灵活性但不是工作记忆和注意力在20.4和72.3岁之间的447名成年人25]。然而,这些研究结果没有证实在后来的研究(26]。研究老年人仍然匮乏,但可用的一些结果令人鼓舞27,28]。然而,研究已经检查了“健康”社区老年人(25,27,28),我们所知,没有试验调查HSRE的影响和/或制度化的虚弱的老年人。

在知识填补这个空白,本研究探讨和比较了急性LSRE和HSRE对认知功能的影响在一个样本的虚弱,nondemented老年妇女住在养老院。

2。材料和方法

这是一个单中心随机交叉研究,研究了两种类型的急性影响抵抗运动的认知能力虚弱的老年妇女住在养老院。坎皮纳斯大学研究伦理委员会批准了这项协议。所有的研究过程进行了符合赫尔辛基宣言和决议196/96的国家健康委员会。所有的参与者参与之前给他们的书面知情同意。这项研究符合标准的CONSORT声明29日]。

2.1。参与者

老年妇女是被便利8月至2019年12月从一家私人疗养院位于圣保罗州的东部地区,巴西南部。疗养院居民被认为是符合条件的包容如果他们满足下列标准:(a)≥60岁;(b)虚弱的油炸的标准(30.];(c)拥有足够的身体和认知能力执行所有测量所需的协议;和(d)获得医生批准参加。候选人被排除在外,如果他们参加了一个结构化的体育锻炼项目在前六个月,未修正的视觉缺陷或色盲,规定了激素替代疗法和/或精神药品,经历过任何心血管事件(如心肌梗死)或并发症在过去六个月,或者患有痴呆迷你精神状态检查(MMSE)分数调整教育水平(31日]。

参与者进行三个实验课程:LSRE HSRE,或控制会话(CS),相隔七天。实验课程的顺序定义随机使用电脑生成的随机数基于列表1:1:1的比例。所有实验进行康复单元的养老院。食品消费是保持恒定在过去48小时和参与者消耗标准早餐60 - 90分钟前实验会话的开始。

2.2。rm Ten-Repetition最大(10)测试

参与者熟悉阻力练习之前10-repetition最大(10 rm)测试。10 rm测试执行的三个以下练习:蹲在椅子上(直到90°膝盖弯曲),坐在单侧髋关节屈曲,坐在单边膝盖扩展。在测试之前,参与者进行了简短的特定热身使用轻负载。之后,10 rm负载确定在5次,3分钟试验之间的间隔。阻力增加根据参与者的能力来执行多个成功的最大重复正确的移动和全方位的运动。测试完成后当参与者无法执行超过10重复使用适当的技术(32]。随后,1-repetition最大(1 rm)是根据以下公式计算33]:

2.3。实验课程

早晨锻炼会话进行(am-10:00 07:30时点)的监督下至少两个健身教练。简短的热身之后,参与者完成以下练习使用一个可调节重量背心和脚踝权重(DOMYOS®,上海,中国):(1)^圣)蹲在椅子上(直到90°膝盖弯曲),(2)^nd)坐在单侧髋关节屈曲,(3^{理查德·道金斯})坐在单边膝盖扩展,(4^th两国小腿提高)。总体积(重复设置××负荷=∼800公斤)之间平衡的练习会话。

LSRE和HSRE设计根据每种类型的抵抗运动的特点34]。LSRE期间,参与者重复进行4组8 - 10的70 - 75% 1 rm。同心和偏心阶段进行2 s。HSRE,练习进行8倍(集)3 - 5个重复的70 - 75% 1 rm。同心阶段尽快执行,和2 s的偏心阶段进行。双边小腿的负载提高了单边膝盖扩展。研究人员负责监控并确保肌肉收缩的速度是根据协议执行。特别是口头鼓励HSRE中提供。在CS,参与者仍坐在舒适的椅子上大约30分钟。

2.4。认知功能

所有认知测试(rest)之前执行,后立即(IA)、1 h后,24小时后的练习会话。认知评估进行了面对面的培训研究人员在一个私人沉默的房间。缩短和简化版本的认知测试被用来熟悉参与者在实际测试之前。

2.4.1。雷伊听觉言语学习测试(RAVLT)

RAVLT是一个神经心理学工具广泛用于测试情景记忆(35]。测试由两个列表(在大声朗读一个和B15)substantives每1 s每个两个字之间的间隔。初的测试列表一个由研究员读连续5次。然后,参与者被要求召回后尽可能多的单词每个试验(一个1 -一个列表5)。B(干扰列表)后15新substantives读一个5和文字检索(B1)。最后,参与者被要求召回的单词列表一个干扰后列表(一个6,立即召回)和延迟20分钟后(一个7、延迟回忆),不听一个再一次(35]。八个不同的列表(列表一个和列表B)和类似的单词的频率相同的语义类别提出了在每个会话,以避免学习效果。5总结分数被用来评估情景记忆,延迟记忆,语言学习,易受干扰(35]:

2.4.2。斯特鲁测验

电脑版的Stroop测试(TESTINPACS™) (36)是用来测量反应时间(ms)和正确的数量为每个刺激反应(控制、一致和不一致的)36]。对于测试中,参与者仍坐在前面17ʺ彩色监视器。的距离监控是根据参与者的视觉需求。Stroop测试包括三个实验条件。在控制条件下,刺激是一个矩形刷成绿色,黄色,蓝色,或红色。两种可能的反应,相应的矩形的颜色,显示在监视器的下方,参与者被要求告诉颜色对应于矩形。在相等的条件下,刺激是一个颜色的名字(例如,红色写在白色)。两种可能的反应(即。,name of two colors written in white, one corresponding to the stimulus and the other not) were presented at the lower corners of the monitor and participants had to read the color word. In the incongruent condition, the stimulus is a color name exhibited in a nonmatching color (e.g., red written in blue). Two possible responses, the name of the color word (red in the example) and the color of the ink (blue in the example), were presented at the lower corners of the monitor. Participants were requested to name the color of the ink and inhibit the reading of the word. A total of 36 stimuli (12 trials for each condition) were randomly provided, and reaction time was recorded in ms. After the participant vocal response, a researcher was responsible for immediately pressing the corresponding key (← or ⟶). This protocol was established after a pilot study in which we observed that participants of the present study took too long or were unable to return the hand to the initial position, if they had to take it off, even if the keyboard was composed by only two keys.

2.5。统计分析

正常使用Kolmogorov-Smirnov测试数据进行了测试。社会团体内部的和组间比较在不同时间点RAVLT和特鲁变量进行使用双向方差分析(方差分析)其次是Dunnett事后测试。Greenhouse-Geisser更正申请数据,违反了球形假设。重要性水平是5% ( ),和所有使用GraphPad棱镜运行分析软件(GraphPad软件公司,圣地亚哥,美国)。

3所示。结果

十八疗养院居民参与了目前研究和十五接受列入计算。其中四个患有老年痴呆症根据MMSE分数和一个离开10-RM试验研究后,离开共有10年长的女性。研究样本的主要特征如表所示1。

的急性影响阻力运动对RAVLT数据所示1和2。大量的时间和交互效果观察。逐点分析表明,六世IA线性增加A1来A5在HSRE(图1; )。一个更高A5观察静止( ),IA ( ),和1 h运动后( )在LSRE。A4只有提高1 h LSRE后( ;图1)。图2(一个)显示整体重要的分数。观察到显著的交互效应。六世分数观察IA HSRE(高 )和LSRE ( )与c相比,但仍在LSRE 1 h ( )。在24小时,六世在CS相对于基线显著提高( )和HSRE ( )。没有观察到变化在FS、IR和回应任何会话博士和没有其他差异被发现。

抵抗运动对特鲁的急性影响性能数据所示3和4。无论是LSRE还是HSRE正确答案的数量(数据的影响3(b)和3(c))显著降低1 h在CS(图不一致的刺激3(a))。没有反应时间(图中观察到变化4),没有观察到的差异。

4所示。讨论

本研究的结果表明,在虚弱的老年妇女住在养老院,LSRE和HSRE敏锐地增加六世,情景记忆的一项指标。不同的模式中观察到的认知变化的实验条件,所以六世期间保持较高的1 h LSRE后,虽然只是IA HSRE增加。值得注意的是,六世在HSRE显著降低24小时后练习会话。没有观察到急性运动的影响在特鲁性能,但正确答案的数量显著降低在CS不一致的刺激。

急性抗阻训练对老年人认知功能的影响已经稀疏地调查。此外,可用的一些研究进行了“健康”社区老年人(25,27,28]。谢长廷et al。27]发现改善工作记忆10分钟后nondemented LSRE会话的老男人。同样,Naderi et al。28)观察改善工作记忆在老年人LSRE执行40%和70% 1 rm。在最近的系统回顾和荟萃分析,Wilke et al。25)报道,抵抗运动可以改善急性会议抑制性控制工作记忆和认知灵活性但不健康的成年人。

我们的研究结果提供了一个初步的微分效应LSRE和HSRE口头记忆虚弱的老年妇女。值得注意的是,LSRE引起长学习改进HSRE相比,即使结果似乎更大的IA HSRE LSRE相比。这种效应可能的机制没有研究在当前的研究中。组间的运动总量是平衡的,从而允许丢弃假设我们的发现可以解释不同的工作负载。

另一方面,时间的差异之间的肌肉收缩训练模式可以为我们的研究结果提供了一个合理的解释,因为肌肉收缩发生在低速度LSRE HSRE期间和在高速度。事实上,肌肉收缩速度可能会影响神经内分泌反应运动(37]。例如,胰岛素样生长因子- 1 (igf - 1)敏锐地增加以应对LSRE老年人(38)和系统性igf - 1水平显著相关的口头记忆与海马灌注和体积(39]。此外,急性增加igf - 1水平一直在观察大脑与记忆形成有关的区域(例如,海马和皮层)40),这似乎是极度参与锻炼改善神经活化和细胞增殖41]。

血清睾丸激素,性激素结合球蛋白(SHBG)和皮质醇水平会降低IA HSRE LSRE相比有一个等价的总量(37),这表明其他机制可能与急性HSRE-induced暂时的有关认知收益。一氧化氮(NO)是一个可能的候选人解释后改进的非文字记忆HSRE [42]。事实上,注入没有前兆l精氨酸改善学习和记忆,增加皮质毛细血管在老鼠的长度43]。这些好处被废除的管理没有合酶抑制剂N^G硝基-l精氨酸甲酯(l- name) [43]。值得注意的是,没有发现浓度增加唾液HSRE在老年女性急性会话后42]。然而,这些猜测只覆盖的各种机制,可以负责急性抵抗运动对认知的影响,未来的研究需要更好的探索。

值得注意的是,六世表现显著降低在HSRE 24小时。这些结果与提出的倒u形曲线Audiffren [44],低收入和高强度锻炼会话将诱导小暂时的认知改进,而更大的变化后可以观察到中等强度锻炼。其中一个可能的解释这一现象可能是虚弱的老年人有高基线皮质醇水平(45]。尽管HSRE进行中等强度,虚弱的老年妇女可能减少弹性物理压力(46),导致夸大hypercortisolemia复苏期间的瞬态内存性能的恶化(47]。

驻留在另一个可能的解释这一事实爆炸性的肌肉收缩需要更多的关注比执行较低的速度(48]。因此,持续关注在HSRE可能导致精神疲劳的瞬态,从而减少动机(49和认知能力50]。这可以在虚弱的老年人尤其如此51和在疗养院居民52),其稳态储备通常是减少。

抵抗运动的影响在特鲁性能仍然是模棱两可的。符合我们的发现,许多研究没有报告有斯特鲁LSRE后性能的提高在中年和老年人轻度认知障碍(53]。另一方面,Johnson et al。54]发现提高性能不一致的刺激后1 h抵抗运动。这些发现支持最近的系统回顾和荟萃分析表明,单个LSRE会话可能诱发温和抑制的改进控制(25]。

上述研究结果很难调和。一个可能的解释为发散的结果可能是Johnson et al。(54使用对抵抗运动,有氧组件(高55]。不同的年龄和健康状况的参与者在研究可能提供了一个额外的解释这些差异。事实上,健康成年人进行了约翰逊et al。54)和Wilke et al。25),而虚弱的老年妇女参加我们的研究。

我们的发现可能有重要的实际意义。急性血流动力学反应阻力运动已被证明预测长期心血管适应性(56),有助于降低心脏风险在日常生活的活动57]。存在相同的场景可能发生在与认知功能的关系。因此,急性认知反应阻力运动可以作为度量来确定反应者和nonresponders58]。反过来,这些信息可用于设计个性化的培训计划以及解释临床试验测试的结果长期LSRE和HSRE协议虚弱的老年人。

特别感兴趣的是减少RAVLT性能观察HSRE后24小时。这一发现表明,虚弱的老年人应该严密监控执行HSRE之后,他们可能会记忆缺陷后培训。这样的效果是暂时的,应在48小时内恢复正常水平。然而,卫生专业人员,负责运动处方必须意识到这种情况,寻找精神疲劳的迹象。因此,需要休息间隔超过24 h后HSRE避免认知超载。

我们的分析还揭示了两个意想不到的结果。值得注意的是,一个5 LSRE静止显著增加,但没有在其他两种情况,而排斥增加六世CS后观察24小时。这些观察结果可能归因于within-person脆弱的波动状态。事实上,Stolz et al。59)指出,虚弱的很老的教育水平较低的女性更容易显示不稳定的健康,根据频繁振荡的特点是多畴的脆弱指数。

另一个可能的解释我们的结果是学习效果的存在,尽管我们试图减少它使用随机化和八个不同RAVLT列表。根据Scharfen et al。60在内存容量测试),测试效果增加了第四个测试管理,直到他们到达了一个高原和高度受到两次试验法的区间的长度。因此,未来的研究证明大间隔会话仍需要确认我们的结果。

我们的工作,虽然小说报告发现,不是自由的限制。正如前面提到的,这项研究并不是为了探究急性运动对认知的影响机制。此外,即使参与者被彻底的特点,研究样本是很小的。因此,我们的研究结果需要更大规模的研究证实了。类似的,发现了在虚弱的老年妇女住在养老院,可能不是广义管控的健壮的老年人或男性性别。最后,反应时间在Stroop测试依赖于研究者对参与者的速度反应刺激。然而,同样的调查员进行实验限制interobserver可变性。

5。结论

我们的发现表明LSRE HSRE敏锐地增加六世,情景记忆的一个象征,在虚弱的老年妇女住在养老院。然而,六世仍然改善LSRE后只在1 h。值得注意的是,性能RAVLT HSRE 24 h后减少。虽然没有机械的解释可能会为这一发现,它可能是假设HSRE所需的持续注意可能引起心理疲劳的瞬态,从而导致认知能力降低。因此,虚弱的老年人从事HSRE程序可能需要休息间隔时间超过24小时,以避免认知超载。最后,我们没有观察到任何的急性影响LSRE或HSRE Stroop测试。然而,正确答案的数量较低在CS不一致的刺激。

数据可用性

第一作者的数据是可用的。

信息披露

本研究赫利奥穆Coelho-Junior博士论文的一部分。投资者没有参与研究设计、数据收集和分析,决定发表,或准备的手稿。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

这项工作是支持创新药物Initiative-Joint事业(IMI-JU # 115621),由非营利研究基金会”Centro某阿喀琉斯e琳达Lorenzon“H.J.C.-J和奖学金。从Coordenacao de Aperfeicoamento Pessoal de含量比(斗篷;财务代码001)。

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