Ecuación de predicción para estimar la función cognitiva utilizando parámetros de aptitud física en adultos mayores

Resumen

El envejecimiento se asocia con una disminución de las funciones cognitivas y de la aptitud física (PF). Se ha demostrado que el entrenamiento con ejercicio físico y la actividad física (AF) tienen efectos positivos sobre las funciones cognitivas y la plasticidad cerebral. Este estudio tiene como objetivo establecer una ecuación práctica para evaluar funciones cognitivas utilizando parámetros de FP en adultos mayores sanos. Ciento dos sujetos mayores fueron evaluados física y clínicamente. Los participantes realizaron la Batería Corta de Rendimiento Físico (SPPB) y el test de prensión manual (HG); Las funciones cognitivas generales se examinaron mediante el Mini Examen del Estado Mental (MMSE). Para todos ellos se utilizó un análisis de regresión múltiple para predecir el MMSE a partir de las variables edad, SPPB y HG. La nueva ecuación fue validada de forma cruzada para determinar su precisión de predicción. Teniendo en cuenta que la puntuación de referencia del SPPB y el MMSE no son diferentes entre géneros, solo se desarrolló una ecuación para mujeres y hombres. La edad, SPPB y HG se correlacionaron significativamente (p<0,01) con la puntuación MMSE. La ecuación desarrollada fue MMSE = 19.479 + (1.548 x SPPB)–(0.130 x edad) (R2 = 0,72 y errores cuadráticos medios de 3,6). Los resultados de la PF son útiles para que los especialistas en ejercicio logren el mejor entrenamiento de ejercicio físico y AF en adultos mayores. En conclusión, este estudio demostró por primera vez que nuestra nueva ecuación se puede utilizar para predecir las funciones cognitivas de los sujetos en función de los resultados del SPPB y la edad del sujeto. Sugerimos su uso cuando no se pueden evaluar las funciones cognitivas de los pacientes o realizar pruebas clínicas más adecuadas.

Introducción

Entre 2015 y 2050, el número de personas mayores de 60 años casi se duplicará, del 12% al 22% (1). Como resultado, la estructura demográfica cambiará en los países desarrollados, con menos niños y más personas mayores. Debido a este cambio, el ritmo de envejecimiento de la población en todo el mundo también está aumentando (1). Una vida más larga puede traer nuevas oportunidades o discapacidades dependiendo de si las personas pueden experimentar estos años adicionales de vida en condiciones saludables o no. De hecho, si estos años adicionales están dominados por disminuciones en la capacidad física y mental, se espera que aumente la prevalencia de muchas enfermedades crónicas. El envejecimiento saludable se define como el proceso de desarrollo y mantenimiento de la capacidad funcional que permite el bienestar en la vejez (1). Con una mayor longevidad, es muy importante prevenir el deterioro de las funciones cognitivas relacionado con la edad, como el deterioro cognitivo leve (DCL) y la demencia. La demencia, la etapa terminal de las enfermedades cerebrales y la enfermedad de Alzheimer (EA), es la más común, mientras que el deterioro cognitivo leve es un estado heterogéneo entre el envejecimiento normal y la demencia temprana. Existen diferentes métodos para evaluar el estado cognitivo de los sujetos, sin embargo, el más común, empleado en el 80% de los estudios, es el Mini-Mental State Examination (MMSE) o su versión modificada (2). Un estilo de vida saludable, que incluya una dieta correcta, la abstinencia de fumar cigarrillos y la actividad física (AF) regular, tiene un papel fundamental para un envejecimiento saludable. A lo largo del manuscrito utilizamos el término «actividad física» para indicar cualquier movimiento corporal, «ejercicio» para indicar un subconjunto de actividad física caracterizada por un entrenamiento planificado y determinado, y «aptitud física» (PF) para indicar un conjunto de atributos que están relacionados con la salud (3). Muchos estudios apoyan la idea de que la AP podría considerarse una terapia no invasiva para mejorar la salud física y mental (46). Por ejemplo, Blair et al. (1989) demostraron que un nivel alto de PF parece retrasar la mortalidad por todas las causas, disminuyendo las tasas de enfermedades cardiovasculares y cáncer (7). Se ha reconocido que un estilo de vida saludable podría contrarrestar el deterioro físico y cognitivo en sujetos afectados por una enfermedad o deterioro. La PA ha sido reconocida como el factor más fuerte para contrarrestar el desarrollo de la EA (8). La AF podría mantener o mejorar las funciones cognitivas en el envejecimiento y reducir el riesgo de EA en sujetos mayores de 35 años (9). Además, las conductas físicas activas y la educación física podrían producir beneficios en las funciones ejecutivas y la memoria, contrarrestando el envejecimiento cognitivo (10,11). Sin embargo, para alcanzar estos efectos positivos para la salud, se debe planificar el volumen, la intensidad, la frecuencia y el tipo de ejercicio para lograr los mejores resultados clínicos. Cuando estos parámetros de ejercicio no se planifican correctamente, es posible que el ejercicio provoque complicaciones de salud o que no se logren los objetivos del entrenamiento. Datos recientes sugieren que el deterioro de la movilidad funcional en la tarea cognitiva dual se correlaciona con el deterioro cognitivo en pacientes con EA (12). Las acciones de doble tarea requieren tareas motoras y cognitivas simultáneas y se utilizan con frecuencia durante las actividades de la vida diaria. La investigación científica se ha centrado en los efectos del entrenamiento de doble tarea en adultos mayores con (13) y sin (14,15) demencia leve a moderada y con enfermedad de Parkinson (16) mostrando funciones cognitivas y físicas mejoradas después del entrenamiento. Además, Vaccaro et al. (2019) demostraron que la práctica del baile podría aumentar el rendimiento físico, las funciones de la memoria y la ansiedad en los adultos mayores (17). Como se informó anteriormente, una disminución de las funciones físicas se ha asociado con un deterioro cognitivo (18). De hecho, la velocidad de marcha lenta y la fuerza de agarre más débil están fuertemente asociadas con un peor rendimiento cognitivo (18). Dado que la evaluación de las funciones físicas de los sujetos suele ser un procedimiento no invasivo y bien tolerado, podría ser útil considerarlo como un marcador adicional para la evaluación del deterioro cognitivo leve a las costosas pruebas instrumentales validadas, es decir, la tomografía por emisión de positrones y la resonancia magnética funcional. imágenes. Además, si fuera posible estimar las funciones cognitivas globales a partir de pruebas de aptitud física, los especialistas en ciencias del deporte podrían optimizar el programa de entrenamiento (por ejemplo, eligiendo el tipo de ejercicio más apropiado) para contrarrestar el deterioro cognitivo de los sujetos, usando como ejemplo un Programa de formación de doble tarea. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue establecer una ecuación práctica para evaluar las funciones cognitivas utilizando parámetros de FP en adultos mayores sanos.

Materiales y métodos

Participantes

Ciento dos adultos mayores (65 mujeres; 37 hombres) (edad = 74,3±6,7 años, IMC = 28,3±4,0 kg/m2) fueron reclutados en este estudio de pacientes ingresados ​​en la Unidad de Evaluación Geriátrica para Trastornos Cognitivos de la Azienda Sanitaria Provinciale Catanzaro y la Unidad de Endocrinología del Departamento de Medicina Experimental y Clínica de la Universidad Magna Graecia, Catanzaro. Los criterios de inclusión consistieron en edad avanzada (> 65 años). Los criterios de exclusión fueron: deterioro físico, enfermedades psicocognitivas graves (trastorno depresivo mayor o psicosis), cualquier neuropatía o disfunción autonómica, enfermedad renal o hepática significativa, enfermedad cardiovascular no controlada, es decir, infarto de miocardio/isquemia de miocardio o taquicardia ventricular/obstrucción valvular. enfermedad cardíaca durante los 6 meses anteriores, hipertensión no controlada (valores de presión arterial superiores a 140 mm Hg sistólica o 90 mm Hg diastólica), hiperglucemia no controlada, enfermedad de la tiroides, incluida la autoinmunidad, o cualquier tratamiento con preparados de hormona tiroidea o amiodarona, metimazol o propiltiouracilo en los 3 meses anteriores. Todos los participantes se sometieron a un examen clínico para excluir cualquier contraindicación para la AF y fueron reclutados de acuerdo con su voluntad de participar en el protocolo del estudio y la firma del consentimiento informado. Además, muestras independientes de cuarenta y cinco sujetos (26 mujeres; 19 hombres) (edad = 78,4 ± 6,4 años, IMC = 28,1 ± 4,7 kg/m2) fueron seleccionados para el análisis de validación cruzada. Estos sujetos fueron reclutados utilizando los mismos criterios de inclusión/exclusión y de los mismos centros. Todas las pruebas se realizaron por la mañana de 9:00 a. m. a 2:00 p. m. y el MMSE se evaluó mediante una entrevista cara a cara por parte de un médico capacitado. Después de eso, los sujetos realizaron la prueba corta de batería de rendimiento físico y agarre manual para evaluar su condición física. Cada participante proporcionó un consentimiento informado por escrito antes de ingresar al estudio. Este estudio se realizó de acuerdo con la Declaración de Helsinki y fue aprobado por el Comité de Ética de la Universidad Magna Graecia (número de aprobación 149, 2017) como una enmienda a la evaluación de detección inicial incluida en el protocolo Eudract n. 2016-005198-11.

Funciones cognitivas generales, evaluación antropométrica y de aptitud física.

El deterioro cognitivo general de los sujetos se evaluó mediante el uso de la prueba neuropsicológica estandarizada Mini Examen del Estado Mental (MMSE) (19). La altura (al 0,01 cm más cercano) y el peso (al 0,1 kg más cercano) se midieron utilizando un estadiómetro con estación de pesaje. El índice de masa corporal (IMC) se calculó dividiendo el peso corporal en kilogramos por la altura en metros al cuadrado (kg/m2). Después de una sesión de familiarización, los sujetos realizaron la Batería Corta de Rendimiento Físico (SPPB) (20) y prueba Hangrip (HG) (21). La puntuación individual de SPPB se derivó de tres pruebas funcionales que evalúan el equilibrio (Bal), la fuerza de la parte inferior del cuerpo (CST) y la velocidad de la marcha (GS). El procedimiento se describe en detalle en otra parte (20). La fuerza de agarre se midió utilizando un dinamómetro portátil JAMAR (BK-7498, Fred Sammons, Inc.) con los participantes sentados, con el codo a un lado y flexionado en ángulo recto. Los datos de fuerza de prensión manual de los participantes se evaluaron como izquierda o derecha según la mano dominante (la mano utilizada para realizar tareas pesadas o usar herramientas pesadas). Los sujetos realizaron tres intentos y el promedio de los tres intentos se utilizó para el análisis de datos. Para minimizar los efectos de la fatiga se permitieron 45 segundos de tiempo de recuperación entre cada prueba.

Análisis estadístico

Se utilizó la prueba de Kolmogorov-Smirnov para garantizar que los datos se distribuyeran normalmente. Todos los datos se presentan como valores medios ± desviación estándar (DE). Las diferencias entre machos y hembras se evaluaron con un método no apareado. t-prueba. Se utilizó un análisis de correlación para explorar las relaciones entre el MMSE y las variables de aptitud física. Se realizó un análisis de regresión por pasos para identificar qué combinación de variables significativamente relacionadas predeciría mejor el MMSE medido mediante la entrevista. El coeficiente de determinación (R2) y el EEE fueron estimados. El criterio de inclusión (adición y retención) de predictores fue el R más alto2 modelo y el más bajo VER. Se asumió significación estadística al nivel convencional de p ≤ 0,05. En el estudio actual, la validación cruzada de las ecuaciones predichas se realizó utilizando los métodos del error cuadrático medio (RMSE) (22) a una muestra independiente. RMSE es una medida del rendimiento de la ecuación de predicción cuando se aplica a una muestra independiente. Se calcula como la raíz cuadrada de la suma de las diferencias al cuadrado entre los valores observados y predichos dividida por el número de sujetos en la muestra de validación cruzada. Todos los análisis estadísticos se realizaron con el paquete estadístico SPSS (Versión 24.0 para Windows; SPSS Inc., Chicago, IL, EE. UU.).

Resultados

Esta sección se dividió en subtítulos para proporcionar una descripción concisa y precisa de los resultados experimentales, su interpretación y las conclusiones experimentales que se pueden extraer.

Funciones cognitivas, resultados antropométricos y de aptitud física.

Las funciones cognitivas de los sujetos, las características antropométricas y los resultados de aptitud física se muestran en Tabla 1. Como se esperaba, la altura, el peso y la HG fueron significativamente mayores (P <0,01) en hombres que en mujeres. No se observaron diferencias en las variables edad, índice de masa corporal (IMC), SPPB y MMSE entre hombres y mujeres (Tabla 1).

uña del pulgar
Tabla 1. Resultados de las características antropométricas, la aptitud física y las funciones cognitivas de los sujetos.

Los datos se presentan como media ± DE.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0232894.t001

Análisis de regresión escalonada y múltiple entre MMSE e independiente…

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