Energie-Effizienz während Lokomotion in Gesunden des jungen, mittleren und höheren Erwachsenenalters

Hintergrund: Während des natürlichen Alterns kommt es zu Veränderungen zentraler und peripherer neuromuskulärer, sensorischer und okulomotorischer Systeme, welche wiederum die Haltungskontrolle während des Gehens beeinflussen. Mit zunehmendem Alter scheint die Optimierung metabolischer Eigenschaften der Haltungsregulation wichtiger zu werden. Dabei kann der Energieverbrauch während Lokomotion mittels einer hyperbolischen Funktion aus Schrittlänge und Kadenz errechnet werden. Ziel dieser Untersuchung war die systematische Untersuchung metabolischer Eigenschaften während des Gehens mit unterschiedlichen Aufgaben.

Fragestellung:

1. Untersuchung des Energieverbrauchs während Lokomotion mit unterschiedlichen Aufgaben

2. Berechnung der Altersunterschiede des Energieverbrauchs während Lokomotion

Methoden: Aufzeichnung von realer Lokomotion mittels einer GAITRite® Sensormatte (6,7-m, 120 Hz) in 162 Gesunden, welche in drei Altersgruppen unterteilt wurden (21 – 40 Jahre, n = 61; 41 – 60 Jahre, n = 52; 61 – 80 Jahre; n = 49). Die Ganganalyse umfasste die Aufzeichung des Gehens während (i) selbstgewähltem Gangtempo, (ii) Gehen mit langsamer Geschwindigkeit, (iiI) Gehen mit maximaler Geschwindigkeit (iv) Gehen mit geschlossenen Augen und (v) Gehen unter kognitivem Dual Task. Der Energieverbrauch wurde mittels einer etablierten hyperbolischen Funktion aus Schrittlänge und Kadenz berechnet.

Ergebnisse: Der Energieverbrauch korrelierte positiv mit dem Alter unter Gehen mit selbstgewählter Geschwindigkeit (R = 0,373, p

Schlussfolgerung: Erstmals konnte altersabhängig der Energieverbrauch während des Gehens mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten, sensorischer Störung und unter Dual Task Bedingung untersucht werden. Neben der normativen Datendarstellung zeigte sich, dass das Verhältnis von Schrittlänge und -frequenz im Sinne des Energieverbrauchs optimal in jüngeren Erwachsenen erreicht wird. Während des Alterns kommt es zu einer Verschiebung dieses Parameters mit nun suboptimalem Verhältnis. Der Energieverbrauch während erschwerter Gangbedingungen nimmt im Alter zu.

Veränderungen des Gehens im Alter wurden bislang anhand konventioneller Gangdaten untersucht und Rückschlüsse auf das Fallrisiko gezogen. Dabei wurde bislang die Energieeffizienz als kritischer Paramater für das Gehen und dem damit verbunden Fallrisiko nicht untersucht. Diese Arbeit zeigt erstmals Veränderungen des Energieverbrauchs während des Gehens im Alter. Weitere prospektive Studien mit der Untersuchung von sturzgefährdeten älteren Personen sind sinnvoll, um die weitere Relevanz eines veränderten Energieverbrauchs klinisch zu untersuchen.