Functional and coordination determinants of gait in older adults

Abstract

Os idosos têm padrão de marcha prejudicado, diminuição da velocidade, fraqueza muscular, controle motor prejudicado, coordenação dos membros prejudicada, ângulos e comprimento da passada diminuídos, aumento do tempo de apoio duplo e deficiências posturais. No entanto, ainda não há uma compreensão clara dos efeitos do envelhecimento sobre os principais determinantes da marcha. O objetivo geral desta Tese foi, portanto, examinar os determinantes funcionais e de coordenação da marcha em idosos. Para atingir esse objetivo, três estudos originais foram desenvolvidos: 1) explorar os determinantes físicos do declínio da velocidade da marcha em 187 idosos ativos (72,2±6,8 anos). O desempenho da caminhada foi caracterizado por 2 parâmetros: índice de reabilitação locomotora (IRL) e índice de caminhada (RC). Com o avançar da idade, as velocidades auto selecionadas e máximas diminuíram em até 26%, assim como as variáveis de aptidão física pioraram com o envelhecimento. Encontramos a RC e o equilíbrio corporal como preditores da velocidade máxima, sugerindo que seria necessário diminuir a RC para evitar o desequilíbrio. Reduções excessivas nos parâmetros analisados indicam perda da homeostase na mecânica da marcha. 2) compreender até que ponto os mecanismos de controle do membro superior estão presentes durante a marcha. 20 idosos e 13 jovens caminharam em diferentes velocidades em esteira e foi calculada a fase relativa contínua (FRC) média e contínua para os pares cotovelo-ombro e ombro-quadril. Os idosos têm FRC média e estabilidade reduzida em comparação com adultos mais jovens, e a velocidade afeta a FRC ao longo do tempo. A estabilidade da coordenação dos membros superiores foi maior para os idosos nas velocidades de caminhada preferidas e rápidas. 3) verificar a relação entre coordenação bilateral e coordenação intersegmentar em 24 idosos saudáveis (66,3±4,4 anos) e as relações entre os fatores. Medimos a coordenação da marcha através do índice de coordenação de fase (ICF), fase relativa contínua (FRC) e sua variabilidade. Os idosos têm ajustes na FRC, principalmente entre quadril e joelho, para melhorar a ICF. O controle intersegmentar desempenha um papel crucial na coordenação bilateral. Os resultados mostraram que os determinantes da coordenação parecem ser os principais determinantes da marcha do idoso por meio do equilíbrio corporal que é influenciado por diferentes aspectos. As habilidades físicas também podem determinar a marcha de idosos, apoiada pela velocidade da marcha, que aparece indiretamente como determinante da capacidade de condicionamento por meio do IRL.

Older adults have impaired gait pattern, decreased speed, muscle weakness, impaired motor control, impaired limb coordination, decreased angles and stride length, increased double support time, and postural impairments. However, there is still no clear understanding of the effects of aging on the main determinants of gait. The overall aim of this Thesis was therefore to examine the functional and coordination determinants of gait in older adults. To achieve this goal, three original studies were developed: 1) explore the physical determinants of the decline in gait speed in 187 active older adults (72.2±6.8 years). Walking performance was characterized by 2 parameters: locomotor rehabilitation index (LRI) and walking ratio (WR). With advancing age, the self-selected and maximum speeds decreased by up to 26%, as well as the physical fitness variables worsened with aging. We found WR and body balance as predictors of maximum velocity, suggesting that it would be necessary to decrease WR to avoid imbalance. Excessive reductions in the analyzed parameters indicate loss of homeostasis in gait mechanics. 2) understand the extent to which upper limb control mechanisms are present during gait. 20 older adults and 13 young people walked at different speeds on a treadmill and mean and continuous relative phase stability (CRP) were calculated for the elbow-shoulder and shoulderhip joint pairs. Older adults have reduced mean CRP and stability compared to younger adults, and speed affects CRP over time. The stability of upper limb coordination was greater for the older adults at preferred and fast walking speeds. 3) verify the relationship between bilateral coordination and intersegmental coordination in 24 healthy older adults (66.3±4.4 years) and the relationships between the factors. We measured gait coordination through the phase coordination index (PCI), continuous relative phase (CRP) and their variability. Older adults have adjustments in CRP, especially between hip and knee, to improve PCI. Intersegmental control plays a crucial role in bilateral coordination. The results showed that the coordination determinants seem to be the main determinants of the older adults' gait through body balance that is influenced by different aspects. Physical abilities can also determine the gait of older adults, supported by gait speed, which appears indirectly as a determinant of conditioning ability through the LRI.