Resumen
Las caídas son un problema, especialmente para los adultos mayores. Colocar nuestros pies con precisión en relación con el centro de masa nos ayuda a evitar caídas durante la marcha. El grado de control de la colocación del pie con respecto al estado cinemático del centro de masa disminuye en los adultos mayores en comparación con los adultos jóvenes. Aquí, intentamos entrenar el control de la colocación mediolateral del pie en adultos mayores sanos. Diez adultos mayores entrenaron caminando con zapatos con una cresta estrecha debajo (LesSchuh), restringiendo los cambios del centro de presión mediolateral. Como efecto del entrenamiento, esperábamos un mejor control de la colocación del pie durante la marcha normal. Una sesión de entrenamiento consistió en una condición de caminata normal, seguida de una condición de entrenamiento en LesSchuh y finalmente una condición de efecto posterior. Los participantes realizaron seis de estas sesiones de entrenamiento, repartidas en tres semanas. Como control, antes de la primera sesión de entrenamiento, incluimos dos sesiones similares, pero únicamente con calzado normal. Evaluamos si se observó un efecto de entrenamiento a lo largo de las sesiones y semanas en un diseño de medidas repetidas. Mientras caminaba con LesSchuh, la magnitud del error en la colocación del pie se redujo medio milímetro entre sesiones en una semana (prueba de Cohen). d = 0,394). Como efecto del entrenamiento en la marcha normal, la magnitud de los errores en la colocación del pie fue significativamente menor en comparación con la semana de control, en un milímetro en la semana 2 (prueba de Cohen). d = 0,686) y 3 (cohen d = 0,780) y dos milímetros en la semana 4 (cohen d = 0,875). La estabilidad dinámica local de la marcha normal también mejoró significativamente. Por tanto, una colocación más precisa del pie puede haber conducido a una mayor estabilidad. Queda por determinar si los efectos del entrenamiento fueron el resultado de caminar sobre LesSchuh o de caminar repetidamente en la cinta. Además, la mejora de los mecanismos más allá del alcance de nuestras medidas de resultados puede haber mejorado la estabilidad. En la prueba de retención, la estabilidad de la marcha volvió a niveles similares a los de la semana de control. Sin embargo, persistió una reducción en el error de colocación del pie.
Introducción
Cualquiera que vea envejecer a alguien cercano a él puede preocuparse por su caída. De hecho, los adultos mayores son menos estables que los adultos jóvenes (1–3) y en la vejez una caída puede tener graves consecuencias (4). Las caídas en adultos mayores ocurren con mayor frecuencia al caminar (5), lo que sugiere que mejorar la estabilidad de la marcha puede prevenir caídas. En adultos jóvenes, el control de la colocación del pie con respecto a las variaciones en el estado cinemático del centro de masa (CoM) es el mecanismo dominante para mantener la estabilidad de la marcha.6–11). Una de las razones por las que los adultos mayores tienen un mayor riesgo de caerse puede ser un control comprometido sobre la colocación del pie.12).
El control de la colocación del pie se logra mediante la modulación de la actividad de los músculos de la cadera (8, 13), basado en una combinación de información visual, vestibular y propioceptiva (12, 14–16). Esto permite una colocación adecuada del pie en relación con el estado cinemático del CoM. Los adultos mayores demostraron una colocación de los pies menos coordinada, debido a un deterioro (procesamiento de) información propioceptiva o incapacidad para generar respuestas motoras adecuadas (12, 17). Quizás, entrenar a los adultos mayores, imponiendo restricciones que exijan una colocación más precisa del pie, les ayude a volver a aprender a coordinar la colocación de su pie con respecto al CoM.
La varianza relativa explicada (R2) mediante un modelo que predice la colocación del pie según el estado cinemático de CoM (7, 11) describe qué proporción de la variación en la colocación del pie se explica por la variación en el estado cinemático de CoM. Por lo tanto, puede interpretarse como una medida que cuantifica qué tan bien se coordina la colocación del pie con respecto al CoM y lo hemos acuñado «el grado de control de la colocación del pie» (18).
Restringir los momentos del tobillo al caminar sobre el llamado LesSchuh, un zapato con una cresta estrecha a lo largo de la suela, condujo a un aumento en este grado de control de la colocación del pie en adultos jóvenes (19). La capacidad reducida para corregir errores en la colocación del pie, debido al control limitado del momento del tobillo (20), puede haber impulsado esta adaptación, y esto sugiere un potencial de formación. Hasta el momento, no hemos logrado transferir esta adaptación a la marcha normal (sin restricciones de momento del tobillo). A pesar de la tendencia, no se encontraron efectos secundarios significativos en adultos jóvenes después del entrenamiento con LesSchuh (21). Cabe señalar, sin embargo, que en este último estudio los participantes caminaron en una cinta rodante con cinta dividida, por lo que el efecto de las restricciones del momento del tobillo sobre el control de la colocación del pie es diferente.19). Aparte de los efectos de la interacción con la cinta rodante, el ya alto grado de control de la colocación del pie en los adultos jóvenes puede haber evitado el efecto del entrenamiento. Alternativamente, pueden ser necesarias múltiples sesiones de entrenamiento antes de que se pueda detectar una mejora significativa en el grado de control de la colocación del pie.
En este estudio, investigamos si el control de la colocación del pie se puede mejorar en adultos mayores caminando con momentos restringidos del tobillo (es decir, caminando sobre LesSchuh). Esperábamos un mayor potencial de entrenamiento en los adultos mayores debido a su menor grado de control de la colocación del pie (12). Les pedimos que entrenaran durante un período de tres semanas, con dos sesiones por semana. Cada semana, la cresta del LesSchuh por la que caminaban se hacía más estrecha. Presumimos que el grado de control de la colocación del pie mejoraría entre sesiones y semanas. Además del grado de control de la colocación del pie (varianza relativa explicada), consideramos la magnitud de los errores en la colocación del pie. También calculamos exponentes de divergencia local (22), ancho de paso y tiempo de zancada, para explorar cambios en la estabilidad (control).
Métodos
En este estudio de medidas repetidas participaron diez adultos mayores (≥ 65 años, 7 hombres y 3 mujeres). Todos los participantes completaron un cuestionario de inclusión/exclusión (ver Archivo S4), antes de que se les permitiera participar. Si el cuestionario planteaba alguna duda para la inclusión, lo discutíamos con el participante, asegurándonos al final de que todos los participantes incluidos pudieran mantener la intensidad del protocolo de entrenamiento. Todos los participantes dieron su consentimiento informado por escrito y el comité de ética de la facultad de ciencias del comportamiento y el movimiento de la Vrije Universiteit Amsterdam (VCWE-2020-186R1, 5 de enero de 2021) otorgó la aprobación ética para este experimento. Comenzamos a reclutar participantes en abril de 2021, ya sea en el centro comercial o de boca en boca. Todos los participantes completaron ocho sesiones, repartidas en un control y tres semanas de entrenamiento. Ocho participantes completaron la novena sesión, la prueba de retención, dentro de la segunda semana después de la última semana de entrenamiento. Dos participantes realizaron la prueba de retención, respectivamente, cuatro y nueve semanas después de la última semana de entrenamiento, debido a sus vacaciones. Los datos se recogieron durante todas las sesiones. Los datos se almacenaron mediante código de participante y, por tanto, de forma anónima. Sin embargo, hay una clave que vincula el nombre del participante con su código de participante, a la que solo accedieron los investigadores principales (M. Mahaki y AM van Leeuwen). Esta clave se utilizó para asegurar que los datos de cada sesión fueran atribuidos al participante correspondiente, así como para elaborar un informe personal de cada participante, tras el análisis de los resultados y la redacción del manuscrito. Cada participante recibió su informe personal para uso personal.
Los datos y el código para el análisis se pueden encontrar en: https://doi.org/10.5281/zenodo.8368670.
Diseño del estudio
Todos los participantes siguieron el protocolo de entrenamiento presentado en Higo 1. El protocolo de entrenamiento comprendió cuatro semanas, de las cuales la primera semana sirvió como semana de control. En la primera semana, los participantes sólo caminaron con zapatos normales. En las semanas dos a cuatro, los participantes todavía caminaban con zapatos normales en condiciones normales de caminata y después del efecto. Además, los participantes entrenaron caminando en la cinta con LesSchuh en las condiciones de entrenamiento (Higo 2). Como tal, las sesiones de la semana dos a la cuatro se diseñaron de manera similar a la sesión de entrenamiento única de nuestro estudio anterior (21). LesSchuh es un zapato que tiene una cresta estrecha debajo de la suela, que permite el desplazamiento anteroposterior y el impulso, pero limita los cambios de presión del centro mediolateral. Como tal, limita el control del momento mediolateral del tobillo. El ancho de la cresta se redujo cada semana de entrenamiento (semanas dos a cuatro) de dos centímetros a, respectivamente, un centímetro y medio y finalmente un centímetro. Si con la cresta más estrecha el participante ya no podía realizar el entrenamiento según nuestras instrucciones, le permitimos caminar sobre la cresta con el mismo ancho que la semana anterior.
Cada semana constaba de dos sesiones (de entrenamiento). En la semana 1, los participantes caminaron sólo con zapatos normales. En las semanas 2 a 4, caminaron con zapatos normales en las condiciones de caminata normal y de efecto posterior, pero con LesSchuh (Higo 2) en la condición de Entrenamiento (área sombreada en azul). En las semanas 2 a 4, el ancho de las crestas debajo de los zapatos fue de 2,0, 1,5 y 1,0 cm respectivamente. En la semana 6 realizamos una prueba de retención. Recogimos datos durante todas las sesiones.
La estrecha cresta debajo de la suela limita los desplazamientos mediolaterales en el centro de presión. El ancho de la cresta en la figura es de un centímetro.
Cada sesión (de entrenamiento) consistió en cinco sesiones de caminata en cinta rodante, intermitentes con oportunidades para descansar. El primer combate (condición de marcha normal) duró diez minutos, y los combates del dos al cinco duraron cinco minutos cada uno. Entre los dos últimos combates no se ofreció descanso. En este intermedio, cambiamos rápidamente los zapatos a zapatos normales, para poder evaluar las secuelas inmediatas (ver Archivo S2).
Para concluir el experimento, realizamos una prueba de retención. Durante la prueba de retención, los participantes caminaron durante cinco minutos con calzado normal, seguidos de cinco minutos en LesSchuh con la misma anchura de cresta que en su último entrenamiento.
Evaluación general
Durante la primera sesión, primero se pidió a los participantes que completaran el Mini Examen del Estado Mental (MMSE), para validar la inclusión (MMSE>24). Además, realizamos la Batería Corta de Rendimiento Físico (SPPB) (23), para evaluar la aptitud general de los adultos mayores. Finalmente, evaluamos su preocupación por las caídas mediante la Escala Internacional de Eficacia de Caídas (FES-I) (24).
Equipos y precauciones de seguridad.
Para medir la cinemática de los pies y el tórax (como indicador del centro de masa), rastreamos tres marcadores de grupo (con tres marcadores individuales cada uno) con dos cámaras Optotrak muestreadas a 100 Hz (Northern Digital Inc, Waterloo Ontario, Canadá ). Los participantes caminaron en una cinta de correr de tres metros de largo, usando un arnés de seguridad conectado al techo para sostener al participante en caso de una caída (Higo 3).
protocolo experimental
Les pedimos a los participantes que usaran zapatos a los que se les adjuntaran los marcadores de grupo. Invitamos a los participantes a subirse a la cinta de correr, donde les abrochamos el arnés de seguridad. También adjuntamos una banda elástica para montar los marcadores del grupo de tórax. En la primera sesión, determinamos la velocidad de marcha preferida del participante con calzado normal, aumentando y disminuyendo la velocidad hasta que el participante se sintiera cómodo con el ritmo. Esta velocidad de marcha se utilizó en todas las condiciones, sesiones y semanas posteriores, para garantizar que cualquier cambio en el control de la colocación del pie pudiera atribuirse a limitar el control del momento del tobillo, en lugar de a cambios en la velocidad de la marcha.25).
Mientras caminaban sobre LesSchuh, los participantes debían pararse únicamente en la estrecha cresta debajo de la suela. Además les preguntamos…
