биомеханистите
Пациентите с наднормено тегло имат повишен риск от падания и травми, свързани с падане, не само поради натоварванията, но и поради стратегиите, които използват за възстановяване от пътуване или подхлъзване. Констатациите от все по-голям брой изследвания ще помогнат при разработването на интервенции за минимизиране на този риск.

Хората, които са със затлъстяване, падат и се нараняват с по-висока скорост от тези с нормално тегло, 1,2 и учени и клиницисти работят, за да идентифицират специфичните биомеханични променливи, участващи в паданията им, с надеждата да намерят начини да ги предотвратят. Идентифицирането на медииращи фактори, както и клинични интервенции, които помагат на хората със затлъстяване да се възстановят безопасно от подхлъзване, пътувания и други падания, също са ключови изследователски цели.

Комбинацията от две основни демографски тенденции в САЩ и други развити страни - застаряващото население и нарастващата честота на затлъстяване - карат повишено внимание към този проблем. Около 35% от населението на САЩ се счита за затлъстяване, в сравнение с едва 13% през 60-те години. 3 Процентът на неволното падане при възрастни на 65 и повече години се е увеличил с повече от 40% от 2004 до 2013 г. 4 Вижда се пряка връзка между затлъстяването (индекс на телесна маса [ИТМ] над 30 kg/m 2) и риска на трудова травма поради падания. 5,6

Последиците от паданията сред възрастните хора са добре известни. Хората на 65 и повече години съставляват 13% от населението на САЩ, но представляват три четвърти от всички смъртни случаи, причинени от падания. 7 Около 31% от хората на 60 и повече години са със затлъстяване. През последните години затлъстяването започна да получава голямо внимание от научната общност. През юни 2013 г. Камарата на делегатите на Американската медицинска асоциация (AMA) прие резолюция, която преквалифицира затлъстяването като болестно състояние, изискващо напредък в лечението и профилактиката. 9 Въпреки това затлъстяването все още не е включено като рисков фактор в много уебсайтове за предотвратяване на падания, включително този на Центровете за контрол и превенция на заболяванията.

„Епидемиологичните изследвания показват, че има по-висок процент на падане сред затлъстелите, но ние не разбираме защо“, казва д-р Майкъл Л. Мадиган, професор по биомедицинско инженерство в Тексаския университет A&M в College Station, Тексас. „Опитваме се да разберем основните механизми и фактори и да разработим интервенции, насочени към тези фактори.“

Той беше сред няколко изследователи, чиято работа върху паданията беше представена на най-новата годишна среща на Американското общество по биомеханика (ASB), проведена през август 2015 г. в Колумб, Охайо. Мадиган беше старши автор на презентации на ASB 10,11, които установиха повишен процент на падания при затлъстели лица след лабораторно предизвикани пътувания и фишове.

„Открихме, че затлъстяването не причинява по-чести приплъзвания или пътувания, но влияе отрицателно върху способността за възстановяване на баланса и предотвратяване на падане в сравнение с хората с нормално тегло“, каза той.

Стратегии за възстановяване през есента

След като се спънат - като ударят пръст на открит корен на дърво, например - повечето хора инстинктивно се опитват да възстановят баланса, като стъпват, каза Мадиган.

„Обикновено се използват две стъпкови стратегии. В стратегията за спускане веднага спускате убодения крак на земята и след това стъпвате над корена с контралатералното стъпало “, каза той. „Стратегията за повдигане се използва, когато кракът, удрящ корена, не е поставен на земята, а вместо това е повдигнат над корена.“

Успешното възстановяване на пътуването се постига чрез забавяне на въртенето напред на тялото/багажника 12 и поддържане на достатъчна височина на бедрата, за да позволи последващи стъпки. 13 Тези постижения изискват активиране на екстензорите на коляното, екстензорите на тазобедрената става и плантарните флексорни мускули на глезена. В проучване от 2012 г. на предизвикани от лабораторията пътувания на жени на средна възраст и по-възрастни, живеещи в общността, 14 папажи с нормално тегло са склонни да завършат опит за възстановяване, преди да попаднат в подпора, докато по-голямата част от затлъстелите паднали не. Проучването показва, че тези падания отразяват свързаните със затлъстяването разлики в реакцията и времето за реакция, началото на натоварването на крайниците на опората и генерирането на енергия на крайниците. 14.

„Възстановяването за стратегия за повдигане или понижаване изисква не толкова сила, колкото сила, когато разглеждате възстановяването на силата на крака“, казва съавторът на изследването Ноа Дж. Розенблат, д-р, асистент в катедрата по подиатрична хирургия и приложна биомеханика в Розалинд. Университет по медицина и наука Франклин в Чикаго. „Не е задължително връзка между силата на долните крайници и възстановяването. Това е по-скоро способността да координирате мускулите си и времето на стрелбата им. "

За безопасно изучаване на пътувания и фишове в лабораторни условия, участниците носят колани, поддържани от тавана, така че никой да не падне на земята. Изследването на Madigan за пътувания 10 набра 21 млади възрастни, 11 от които бяха със затлъстяване. Докато ходеха целенасочено и гледаха право напред по 10-метрова експериментална пътека, участниците бяха препънати близо до средния полюс със 7 см високо препятствие. Резултатът от спада е 30% сред възрастните с наднормено тегло и 0% сред техните колеги, които не са.

По-високият процент на падане при възрастни със затлъстяване може да е резултат от фактори, които допринасят за кинематиката на багажника, твърдят авторите. Те включват предно изместване на центъра на масата на багажника (COM) сред възрастни със затлъстяване 15, което може да увеличи гравитационния момент, който завърта тялото напред след препъване; по-голяма маса на багажника, 16 което увеличава инерцията на багажника; и относително ниска сила на багажника и долните крайници, 17,18, което може да намали способността за забавяне на инерцията на багажника.

Участниците с наднормено тегло и без затлъстяване, които възстановяват баланса и избягват да попаднат в сбруята, обикновено използват подобни стратегии за възстановяване, но има разлики между затлъстелите паднали и останалите участници. По-специално, и трите паднали използват стратегия за понижаване, докато 15 от 16 души, които са се възстановили, са използвали стратегия за издигане. Мадиган обаче каза, че няма достатъчно данни, за да се определи дали изборът на стратегия допринася за тези падания. Fallers също показаха по-голям ъгъл на багажника и ъглова скорост и по-ниска височина на бедрото в момента на удара на крака на първата стъпка за възстановяване. Мадиган заяви, че се надява да използва тези предварителни резултати, за да планира по-мащабно проучване, което да даде по-категорични резултати.

Фишове

Приплъзването причинява повече от 25% от нараняванията, свързани с падане, при възрастни възрастни 11 и 40% до 50% от професионалните наранявания, свързани с падане. 19 Приплъзванията се случват там, където има твърде малко триене или сцепление между обувките на човек и ходещата повърхност. 20.

Когато хората остаряват и стават немощни, те ходят по-бавно, с по-малки и по-широки стъпки и наведена стойка, каза д-р Търмън Е. Локхарт, професор по биомедицинско инженерство и биомедицински дизайн в Аризонския държавен университет в Темпе.

„Това е някакво разбъркване с плоски крака, защото възрастните хора искат да се отклонят от проблемите, които биха предизвикали подхлъзване, особено ако са преживели предишно падане“, каза той.

Същите видове адаптации обаче всъщност правят затлъстелия човек по-склонен да инициира подхлъзване, според проучване от 2012 г. на Локхарт и колеги. 21.

„Важното е, че установихме, че хората със затлъстяване са по-склонни от неносеците да се плъзгат в странична, напречна посока“, каза Локхарт.

По време на неотдавнашната среща на ASB, Мадиган и колеги разгледаха затлъстяването и възрастта при лабораторни фишове и потвърдиха, че индивидите със затлъстяване са имали по-висок процент на падания, като 32% са паднали в сравнение с 10% от неудобните участници. 19 След като се приспособиха към възрастта, пола и скоростта на походката, изследователите установиха, че участниците със затлъстяване, които са се подхлъзнали, са повече от осем пъти по-склонни от неблагополучните индивиди да получат падане.

Баланс

Деградацията на постуралния баланс се смята за основна причина за повечето видове падания, според Локхарт, въпреки че по-голямата част от изследванията в тази област са фокусирани върху стареенето. 22-27 Hue и сътр. Установяват силна връзка между теглото и нестабилността на позата и че младите възрастни, които са със затлъстяване, се люлеят с по-бърза скорост от човек с нормално тегло. 28

Локхарт каза, че в продължение на 20 години повечето изследователи оценяват контрола на баланса с линейни мерки като скорост на COP, диапазони на COP и параметри на плътността на люлеене. Съвсем наскоро изследователите са открили, че нелинейните пространствено-времеви мерки могат да обхванат по-фини аспекти на постуралния контрол. 29 Пример е оценка на времето, необходимо на COP да достигне границата на основата на опората, ако тя трябва да продължи по своята мигновена траектория и скорост.

„Традиционните мерки игнорират зависимата от времето стабилност и сложност на постуралните колебания“, каза той. „Заедно, както линейните, така и нелинейните анализи дават по-пълно разбиране на адаптивните стратегии, използвани в постуралния контрол, отколкото всеки от тях може да предостави сам.“

Падания и фрактури

Също на срещата на ASB, Креншоу и съавт. Разгледаха биомеханиката на есента, опитвайки се да отговорят защо честотата на фрактурите на китката при платата на жените или намалява след 75-годишна възраст, когато честотата на фрактурите на тазобедрената става започва да нараства. 30 Те оцениха 125 жени, живеещи в общността, на възраст от 65 до 91 години, използвайки лабораторни оценки и проследяване на паденията за една година. Въпреки че не анализира специално за затлъстяване, проучването включва участници, които имат ИТМ по-голям от 30 kg/m 2 .

Използвайки технология за улавяне на движение, изследователите оцениха предния и задния падане и риска от падане, специфичен за посоката. Възрастната възраст е свързана с нарушени стратегии за възстановяване както на предното, така и на задното падане. Тъй като възстановяването от предно падане включва защитни движения на ръката, това увреждане доведе до по-малко фрактури на китката, но увеличи риска от други сериозни наранявания. Междувременно повишената честота на задните падания с увеличаване на възрастта води до повече фрактури на таза или тазобедрената става.

Изследването има важни последици за клиниката, каза един от съавторите на изследването в имейл. Kenton R. Kaufman, PhD, PE, професор по биомедицинско инженерство и директор на лабораторията за биомеханика/анализ на движението в клиника Mayo в Рочестър, Минесота, предложи терапевтите да се съсредоточат върху задачи, които предизвикват медиолатералната стабилност, като еднопосочна стойка, пресичане на препятствия и ходене по тясна пътека.

„Ако е възможно да се използва компенсаторна стъпка, фокусирайте се върху реакциите на горните крайници, а не само върху поставянето на крака“, добави Кауфман.

Интервенции

Доказано е, че програмите за отслабване, силовите тренировки, тренировките за баланс и други дейности спомагат за намаляване на риска от падания при лица със затлъстяване на възраст над 65 години. 31

Установено е контролирано обучение за вибрации на цялото тяло, за да се подобри нервно-мускулното представяне и да се намали рискът от падания сред възрастните възрастни. 32 В проучване, представено на неотдавнашната среща на ASB, Munoz и сътр. Установяват, че шестседмичният курс на обучение значително подобрява максималната изометрична сила на екстензора на коляното, както и динамичната стабилност на походката сред младите затлъстели възрастни, което авторите предполагат, че може да помогне за намаляване на риска на падания. 33

Други нови модалности, които показват обещание за предотвратяване или намаляване на паданията при затлъстели хора, включват йога 34 и конна езда. 35

„Ако подобряването на теглото или баланса на човек не намалява в достатъчна степен риска от падане, ние се фокусираме като компенсаторна стратегия върху това да направим жизнената среда безопасна и достъпна“, заяви говорителят на Американската асоциация по трудова терапия Кейти Райли, OTD, OTR/L, сътрудник професор по клинична трудова терапия и директор на болничната практика по трудова и логопедична практика в Университета на Южна Калифорния в Лос Анджелис.

И Mitchell et al., В голямо австралийско проучване на населението със затлъстяване и възрастни хора, живеещи в общността, установи, че лекарствата за сън, заседналото поведение и хроничните здравословни състояния са най-силните медиатори на паданията. 36 То и други изследвания предполагат намаляване на теглото чрез повишена физическа активност или бариатрична хирургия като потенциални начини за предотвратяване на падания. Всъщност Хандриган и съавт. Са установили, че загубата на тегло при хора с ИТМ по-голяма от 40 kg/m 2 е по-важна от поддържането на сила за подобряване на контрола на баланса. 39

Докато общите програми за упражнения могат да намалят риска от падане и скоростта на падане с около 30%, 32 тези подобрения може да не успеят да се справят със скоростта, с която популацията на възрастните възрастни и субпопулацията на затлъстелите възрастни хора се увеличава. Обучението по специфична задача (TST) може да помогне за предотвратяване на падания при затлъстели възрастни хора по-ефективно, отколкото при по-общи програми, каза Мадиган. 40

„Този ​​тип обучение показа някои обещания сред хората на възраст над 65 години в нашата работа и тази на другите. Доказателствата, че това е полезна стратегия за предотвратяване на падане, нарастват, въпреки че в момента не се използват широко извън лабораторията “, каза той.

TST позволява на хората да изпитат и практикуват стратегии за възстановяване, които са свързани с нисък риск от падане, каза Розенблат, който също изучава TST.

„Изключително важно е човек да предприеме стъпка за възстановяване, докато усеща как да го направи, а обучението, специфично за дадена задача, ви позволява да усетите как да направите това“, каза Розенблат. „По принцип, ако искате да се научите да хвърляте футбол, тренирайте с футбол, а не с бейзбол.“

Намалени когнитивни способности може да се очакват с остаряването, разбира се, но вероятно и с повишено тегло. Birdsill и сътр. Установяват повишена връзка между телесните мазнини, функционирането на мозъка и количествата сиво и бяло вещество в мозъка при по-възрастните жени. 41

Д-р Джефри Хаусдорф, професор в Медицинската гимназия „Саклер“ към Университета в Тел Авив в Израел и директор на Центъра за изследване на движението, познанието и мобилността, беше старши автор на петгодишно проспективно проучване, което свързва риска от падане с изпълнителната функция, който е отговорен за разпределението на вниманието между няколко задачи, приоритизиране на дейностите и други подобни. 42

„Бяхме показали, че е достатъчно трудно някои хора да ходят в контролирана среда, но в нормалния живот имаме много разсейвания по време на ходене. Ако изпълнителното функциониране е нарушено, по-вероятно е да паднете “, каза Хаусдорф.

За по-пълна оценка на тази връзка и с надеждата да включи затлъстяването като променлива, неговата група използва функционална ЯМР и функционална близка инфрачервена спектроскопия (fNIRS), която позволява запис на активирането на мозъка на индивида по време на разходка.

Роля за ортези

Ортези за крака на глезена (AFO) могат да помогнат за подобряване на постуралната стабилност и други променливи, свързани с риск от падане (вж. „Могат ли AFO да помогнат за предотвратяване на падания?“, Август 2012 г., стр. 16), но могат да бъдат проблематични за пациентите със затлъстяване по отношение на проблемите с монтажа и трайността.

Ерик Уебър, LCPO, FAAOP, национален специалист по ортопедия в клиниката Hanger в Сиатъл, Вашингтон, заяви, че въвеждането на композитни материали като въглеродни влакна или фибростъкло в специално изработени AFO дава по-голяма подкрепа на затлъстелите индивиди, отколкото конвенционалните термопласти.

„AFO, направени с полипропилен или други термопластични материали, са по-податливи на разрушаване с течение на времето от натискащи и опъващи сили, ставайки по-гъвкави, намалявайки всякакви ограничения върху съединението, в крайна сметка води до счупване или повреда на скобата и до падане“, Вебер казах. „Когато се изграждат персонализирани AFO за по-тежки хора, самата задна опора е това, което замества точките на напрежение около глезена. Очаквам да видя повече дизайни на задния композит в бъдеще, защото той осигурява повишена гъвкавост, без да ограничава движението на глезена. "

Всъщност, каза той, някои конструкции позволяват задната опора да бъде премахната и заменена с различни и/или по-твърди подпори. Други са включени в самия ламинат, така че цялата ортеза се огъва и разширява като цяло.

„Предимството е, че толкова много от стреса, който може да доведе до точки на счупване, вече може да се разпредели през задната част на крака“, каза Вебер. „Вярвам, че по-тежките хора, които са били недоволни от предишни материали, ще имат по-голяма вероятност да използват скоби с тези композитни материали.“

Вибриращите стелки, каза той, могат да бъдат полезни за балансиране, като осигурят тактилна обратна връзка за безчувствен долен крайник, което може да бъде проблем при затлъстели пациенти с диабет или съдови заболявания.

„Ортотистите трябва да бъдат внимателни при адаптирането на вложки“, каза Вебер. „Вложката може да е хаптична при обратна връзка, но да не се очертава точно към плантарните повърхности на стъпалото и да причинява неоправдан натиск в по-малка площ. Невропатичното стъпало изисква много приспособима вложка, която равномерно разпределя плантарното налягане. "

Ханк Блек е писател на свободна практика в Бирмингам, Алабама.