在年轻人和老年人中,功能性电刺激的骨重新分配下肢关节的工作

科学领域:

• 生物力学 生物力学
• 神经肌肉生理学 神经肌肉生理学
• 康复工程 康复工程

背景情况:

• 老年人表现出改变的行走机制,其特点是脚减少和部功率输出增加,称为"远至近端再分配".
• 这种重新分配与较年轻人相比,老年人走路时代谢能量消耗较高有关.
• 功能电刺激 (FES) 是一种潜在的方法来调节这些与年龄相关的步态变化.

研究的目的:

• 为了研究FES对老年人和年轻成年人的脚和部机械工作在行走期间的影响.
• 为了确定FES是否可以减轻老年人机械工作的"远向近端再分配".
• 评估FES对不同年龄组的全身代谢能量消耗的影响.

主要方法:

• 10名年轻人和10名老年人以恒定速度 (1.25米/秒) 在跑步机上行走.
• 当前后地反应力超过人体重量的10%时,双边FES应用于肌底肌肉.
• 分析了动力和动力学数据,以量化关节机械功率和工作,以及代谢功率测量.

主要成果:

• 应用FES显著增加了脚机械功率和重新分配机械工作,导致所有参与者的脚和部贡献相对较大.
• 患有FES的老年人下肢关节再分配比率与没有FES的年轻人相似.
• 使用FES行走导致全身代谢功率略微但显著增加 (2%).

结论:

• 在老年人中,FES有效地减轻了关节机制的"远距离到近距离再分配",促进了更年轻的行走模式.
• 单体FES对步行力学和代谢成本的影响在年轻人和老年人之间是相似的.
• FES干预可以根据个人的功能需求量身定制,不论年龄如何,为改善步行提供一种多功能方法.