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STUDI PUBBLICAZIONI PUBMED

Muscle strength and balance training in sarcopenic elderly: a pilot study with randomized

controlled trial

 

In aging, a gradual decrease in muscle mass (sarcopenia) and muscle strength occurs, which contributes to: a decay in physical functions, an increase in disability, frailty and loss of independence. This study compares the effect of sensorimotor training, focused high-frequency vibration and resistance training on sarcopenic elderly.

Every kind of training lead to an increase in the maximal contraction strength in lower limbs and in the length of the half-step; in addition, sensorimotor and vibratory training improve stability.

 

Abstract

In aging, there is a gradual decrease in muscle mass (sarcopenia) and muscle strength which contributes to a decline in physical functions, increased disability, frailty, and loss of independence. Physical activity can reduce functional decline due to aging. Randomized controlled trials (RCT) are needed to determine the effectiveness of different exercise stimuli on muscle strength and balance in the sarcopenic elderly. Forty male volunteers diagnosed with sarcopenia (CDCP) (70.9±5.2yrs) were enrolled in this study. A randomized, controlled trial, with blind assessment, was designed to study the effect of global sensorimotor, high intensity focused vibrational (intensity: 300Hz) and resistance training (intensity: 60- 80% of maximum theoretical force, 10-12 repetitions for 3 sets) stimuli on muscle strength and balance confidence. The subjects were randomly assigned to three different training program or a control group which was encouraged to maintain their habitual activity level. The training was performed for 12 weeks in all groups: 2 sessions/week in Gsm and Ret groups; 1 session/week for the first 8 weeks and 3 sessions/week for the last 4 weeks in Yam group. The main outcome was maximal force contraction of the lower limbs, and secondary outcomes were static and dynamic balance confidence. All the training regimens increased isometric strength. Both the sensorimotor and the vibrational training increased stability with a reduction of sway area and of ellipse surface (p<O.OI). Gait analysis showed a significant increase in the length of the half-step in all three groups (respectively 108%, p <0.01; 92% p< 0.01; 65% P <0.05). All the training programs implemented in the present investigation increase muscle strength. In addition, sensorimotor and vibrational training intervention aims to transfer these peripheral gains to the functional and more complex task of balance, in order to reduce the risk of falls.

Keywords sarcopenia, training, vibration, feedback

 

Source: R. G. Bellomo et al., Muscle strength and balance training in sarcopenic elderly: a pilot study with randomized controlled trial, European Journal of Inflammation, 11(1):193-201, 2013
© by BIOLIFE. S.a.s.

 

 

Allenamento della forza muscolare e dell'equilibrio negli anziani sarcopenici: uno studio pilota randomizzato prova controllata

 

Nell'invecchiamento si verifica una graduale riduzione della massa muscolare (sarcopenia) e della forza muscolare, che contribuisce a: un decadimento delle funzioni fisiche, un aumento della disabilità, fragilità e perdita di indipendenza. Questo studio confronta l'effetto dell'allenamento sensomotorio, delle vibrazioni focalizzate ad alta frequenza e dell'allenamento di resistenza sugli anziani sarcopenici.
Ogni tipo di allenamento porta ad un aumento della forza di contrazione massima degli arti inferiori e della lunghezza del mezzo passo; inoltre, l'allenamento sensomotorio e vibratorio migliora la stabilità.

 

Astratto
Nell'invecchiamento, c'è una graduale diminuzione della massa muscolare (sarcopenia) e della forza muscolare che contribuisce a un declino delle funzioni fisiche, aumento della disabilità, fragilità e perdita di indipendenza. L'attività fisica può ridurre il declino funzionale dovuto all'invecchiamento. Sono necessari studi randomizzati controllati (RCT) per determinare l'efficacia di diversi stimoli di esercizio sulla forza muscolare e sull'equilibrio negli anziani sarcopenici. Quaranta volontari maschi con diagnosi di sarcopenia (CDCP) (70,9 ± 5,2 anni) sono stati arruolati in questo studio. Uno studio randomizzato e controllato, con valutazione alla cieca, è stato progettato per studiare l'effetto del sensomotore globale, della vibrazione focalizzata ad alta intensità (intensità: 300Hz) e dell'allenamento della resistenza (intensità: 60-80% della forza teorica massima, 10-12 ripetizioni per 3 imposta) stimoli sulla forza muscolare e l'equilibrio della fiducia. I soggetti sono stati assegnati in modo casuale a tre diversi programmi di formazione o a un gruppo di controllo che è stato incoraggiato a mantenere il loro livello di attività abituale. La formazione è stata eseguita per 12 settimane in tutti i gruppi: 2 sessioni / settimana nei gruppi Gsm e Ret; 1 sessione / settimana per le prime 8 settimane e 3 sessioni / settimana per le ultime 4 settimane nel gruppo Yam. Il risultato principale era la massima contrazione della forza degli arti inferiori e gli esiti secondari erano la fiducia dell'equilibrio statico e dinamico. Tutti i regimi di allenamento hanno aumentato la forza isometrica. Sia il sensomotore che l'allenamento vibrazionale hanno aumentato la stabilità con una riduzione dell'area di oscillazione e della superficie dell'ellisse (p <O.OI). L'analisi dell'andatura ha mostrato un aumento significativo della lunghezza del mezzo passo in tutti e tre i gruppi (rispettivamente 108%, p <0,01; 92% p <0,01; 65% P <0,05). Tutti i programmi di allenamento implementati nella presente indagine aumentano la forza muscolare. Inoltre, l'intervento di sensibilizzazione motoria e vibrazionale mira a trasferire questi guadagni periferici al compito funzionale e più complesso dell'equilibrio, al fine di ridurre il rischio di cadute.
Parole chiave sarcopenia, formazione, vibrazione, feedback

 

Fonte: R. G. Bellomo et al., Allenamento della forza muscolare e dell'equilibrio negli anziani sarcopenici: uno studio pilota con sperimentazione controllata randomizzata, European Journal of Inflammation, 11 (1): 193-201, 2013
© di BIOLIFE. S.A.S.

 

Effects of local vibrations on skeletal muscle trophism in elderly people: mechanical, cellular and molecular events

 

This study evaluates the effects of vibrations on sarcopenic elderly people’s muscles (65-85 years). The high frequency vibration (300 Hz) was applied for 12 weeks to the thigh.
Treated muscles showed an enhancement in the contraction strength and an increase in the content of myosin, one of its main constituting proteins.Vibration’s mechanism of action doesn’t involve an increase in muscles or fibers thickness; it affectes gene expression instead, in particular pathways related to energy metabolism, sarcomeric proteins and response to oxydative stress are affected.

In conclusion, the treatment is effective in counteracting the loss of muscular strength associated to sarcopenia.

 

Abstract

Several studies have examined the effects of vibrations on muscle mass and performance in young healthy people. We studied the effects of vibrations on muscles of elderly male and female volunteers (65-85 years of age) diagnosed with sarcopenia. We applied mechanical vibrations locally (local vibrational training) to the thigh muscles at 300 Hz for a period of 12 weeks, starting with a session of 15 min stimulation once a week and increasing to three sessions of 15 min per week. Treated muscles displayed enhanced maximal isometric strength and increased content of fast MyHC-2X myosin. Single muscle fiber analysis did not show any change in cross-sectional area or in specific tension. Analysis of transcriptional profiles by microarray revealed changes in gene expression after 12 weeks of local vibrational training. In particular, pathways related with energy metabolism, sarcomeric protein balance and oxidative stress response were affected. We conclude that vibration treatment is effective in counteracting the loss of muscular strength associated with sarcopenia and the mode of action of vibration is based on cellular and molecular changes which do not include increase in fiber or muscle size.

Keywords vibrations, skeletal muscle, single fibers, gene expression.

Source: T. Pietrangelo et al., Effects of local vibrations on skeletal muscle trophism in elderly people mechanical, cellular and molecular events, International Journal of Molecular Medicine 24: 503-12, 2009

 

 

 

Effetti delle vibrazioni locali sul trofismo del muscolo scheletrico negli anziani: eventi meccanici, cellulari e molecolari

 

Questo studio valuta gli effetti delle vibrazioni sui muscoli delle persone anziane sarcopeniche (65-85 anni). La vibrazione ad alta frequenza (300 Hz) è stata applicata per 12 settimane alla coscia.
I muscoli trattati hanno mostrato un aumento della forza di contrazione e un aumento del contenuto di miosina, una delle sue principali proteine ​​costituenti. Il meccanismo d'azione della vibrazione non comporta un aumento dello spessore dei muscoli o delle fibre; influenza invece l'espressione genica, in particolare i percorsi correlati al metabolismo energetico, alle proteine ​​sarcomeriche e alla risposta allo stress ossidativo.
In conclusione, il trattamento è efficace nel contrastare la perdita di forza muscolare associata alla sarcopenia.

 

Astratto
Numerosi studi hanno esaminato gli effetti delle vibrazioni sulla massa muscolare e sulle prestazioni in giovani sani. Abbiamo studiato gli effetti delle vibrazioni sui muscoli di volontari anziani di sesso maschile e femminile (65-85 anni) con diagnosi di sarcopenia. Abbiamo applicato vibrazioni meccaniche localmente (allenamento vibrazionale locale) ai muscoli della coscia a 300 Hz per un periodo di 12 settimane, iniziando con una sessione di stimolazione di 15 minuti una volta alla settimana e aumentando a tre sessioni di 15 minuti a settimana. I muscoli trattati hanno mostrato una maggiore forza isometrica e un maggiore contenuto di miosina MyHC-2X veloce. L'analisi delle singole fibre muscolari non ha mostrato alcun cambiamento nell'area della sezione trasversale o della tensione specifica. L'analisi dei profili trascrizionali mediante microarray ha rivelato cambiamenti nell'espressione genica dopo 12 settimane di allenamento vibrazionale locale. In particolare, sono stati interessati i percorsi correlati al metabolismo energetico, all'equilibrio proteico sarcomero e alla risposta allo stress ossidativo. Concludiamo che il trattamento delle vibrazioni è efficace nel contrastare la perdita di forza muscolare associata alla sarcopenia e la modalità di azione della vibrazione si basa su cambiamenti cellulari e molecolari che non includono un aumento delle dimensioni delle fibre o dei muscoli.
Parole chiave vibrazioni, muscolo scheletrico, singole fibre, espressione genica.


Fonte: T. Pietrangelo et al., Effetti delle vibrazioni locali sul trofismo del muscolo scheletrico negli anziani eventi meccanici, cellulari e molecolari, International Journal of Molecular Medicine 24: 503-12, 2009

 

 

 

 

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