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歩き方の変化がエネルギーの使い方に影響する

歩行時のステップ長のばらつきがエネルギーコストをどのように増加させるか、特に高齢者について調べてるよ。

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目次

年を取ると、歩き方に変化が出てくることが多いよね。歩くスピードが遅くなったり、一歩の長さが短くなったり、歩き方のばらつきが増えたりすることがあるんだ。さらに、高齢者は歩くときにもっとエネルギーを使うことが多くて、これが移動能力や健康全体に影響を与えるんだって。研究によると、こうした歩行の変化は、死亡率や心臓病のリスクの増加に関連していることがあるんだ。

歩き方のパターン、特に一歩の長さの変化がエネルギーの使い方にどんな影響を与えるかを理解することで、高齢者の移動能力を改善する方法を見つける手助けになるかもしれないね。歩行のばらつきが多いのは高齢者や神経疾患を持つ人によく見られることなんだけど、このばらつきが彼らのエネルギーコストの増加に関係しているかどうかは疑問だよね。

歩行速度と一歩の長さの重要性

歩くことはほとんどの人が毎日やっている基本的な活動なんだけど、年を取るにつれて体がうまく反応しなくなることがあるんだ。研究によれば、歳を取ると歩くのが遅くなり、一歩の長さも短くなる傾向があるんだ。これによって、一歩一歩の違いが大きくなって、一部は長かったり短かったりすることがあるよ。年を取るごとに歩くのに必要なエネルギーが増えるのは大きな問題で、動く力を制限してしまうかもしれない。

高齢者は様々な要因で歩くのに苦労することが多いんだ。筋力の低下やバランスの問題なんかが影響しているね。そうなると、歩行パターンのばらつきが大きくなって、若くて健康な人に比べて一貫性がなくなるんだ。不安定に歩いたり、エネルギーをたくさん使ったりすると、疲れやすくなって、生活の質が低下することにつながるんだ。

歩行のばらつきとエネルギーコスト

一歩の長さのばらつきについて話すときは、ある人の歩くときの一歩の違いや一貫性のことを指しているんだ。普通に歩いていると、毎回同じ一歩の長さを取るわけじゃなくて、自然に小さな違いが出るよね。でも、移動に問題がある人は、その一歩のパターンにもっと大きな違いや不一致が見られることがあるんだ。

研究によると、一歩の長さのばらつきが増えると、歩くときのエネルギーコストも上がるんだ。つまり、一歩が短すぎたり長すぎたりすると、体がバランスを保つためにより多くの努力が必要になるってこと。多くの要因が、どうやって人々が一歩を調整するかに影響を与えるから、例えば、でこぼこの道を歩いたり障害物を避けたりする際には、歩き方が不規則になることがあるよね。

研究のデザイン

この研究では、研究者が一歩の長さのばらつきが歩行のエネルギーコストにどう影響するかを測ることを目指したんだ。トレッドミル上に視覚的なキューを使って一歩のターゲットを作る方法を用いたんだ。そのトレッドミル上のステッピングストーンは、距離に変化があったから、参加者はそれに合わせて一歩を調整できたんだ。これで、研究者は異なるレベルのばらつきが歩行中のエネルギーに与える影響をテストできたんだ。

18人の健康な若者がこの研究に参加したよ。彼らは怪我や手術、重大な健康問題がないかどうかの特定の基準に基づいて選ばれたんだ。各参加者は標準の靴を履いて、動きを追跡するために足にマーカーを付けていたんだ。

実験中、参加者は一定のスピードで歩きながら、投影されたステッピングストーンを目指して歩いたんだ。研究者はこの活動中のエネルギーの使い方を測定して、一歩の長さのばらつきが代謝コストにどんな影響を与えるかを見たんだ。

研究の結果

結果は、参加者が距離の異なるステッピングストーンを渡る必要があったとき、これらの投影なしで歩くときよりもエネルギーを多く使ったことを示しているんだ。一歩の長さのばらつきが増えるごとに、歩行のエネルギーコストが増加するという結果が出たんだ。特に、一歩の長さのばらつきが増すにつれて、代謝パワーも上昇したんだ。

この結果は、一歩の取り方のわずかな調整でも、エネルギーの使い方に大きな影響を与える可能性があることを示しているね。エネルギーコストの増加は控えめだったけど、一歩の長さのばらつきと歩行に必要な全体のエネルギーとの関係を強調するものだね。

なぜ重要なのか?

この研究の結果は、健康な若者の理解を超えて広がる意味があるんだ。高齢者や神経疾患を持つ人たちは、一歩の長さのばらつきが高いことが多いんだ。歩行中のエネルギー使用の増加は、彼らの日常生活への参加能力に大きく影響することがある。歩行の一歩の長さのばらつきとエネルギーコストの関係を理解することで、これらの集団の移動能力を改善するためのリハビリ戦略を考える助けになるかもしれないよ。

人は年を取ったり神経的な問題を抱えたりすると、歩きながらの安定を保つのに苦労することがあるんだ。これが転倒や自立の低下、生活の質の悪化につながることもあるよね。一歩の長さのばらつきがエネルギー消費にどんな影響を与えるのかを認識することで、介護者や医療提供者は高齢者の移動問題により良く対応できるようになるんだ。

今後の方向性

この研究は貴重な洞察を提供しているけれど、まだまだやるべきことがたくさんあるんだ。今後の研究では、これらの結果が高齢者や移動に問題のある人にどのように適用されるかを探求することができると思う。これらのグループが一歩の長さをどう管理しているか、そしてそれがエネルギーコストにどう影響するかを理解することで、歩行能力を向上させるための新しい介入を導くことができるかもしれないよ。

また、異なる歩行面が一歩の長さのばらつきやエネルギー使用にどう影響するかを研究することで、日常生活での移動能力を向上させるための実用的な解決策を見つけられるかもしれないね。歩き方を改善するためのフィードバックメカニズムやトレーニングも、さらに探求する価値がある分野だよ。

研究者たちは、特に高齢者や移動能力に影響を与える健康問題を抱えた人々におけるエネルギー消費の中で、一歩の長さのばらつきの役割を引き続き調査したいと考えているんだ。そうすることで、歩行中のエネルギーコストを最小限に抑え、全体的な移動能力を高めるためのターゲットを絞った介入を開発することを目指しているんだ。

結論

結局のところ、歩行パターンの変化、特に一歩の長さのばらつきが、個人のエネルギーコストに大きな影響を与えることがあるんだ。この関係は、高齢者や神経疾患を持つ人にとって特に重要で、ばらつきが増えることでエネルギー消費が高くなり、移動能力が低下することがあるんだ。研究の結果は、これらのダイナミクスをさらに理解する必要性を強調しているよ。これは、移動能力の改善や生活の質を向上させるための未来の介入を導く可能性を持っているからね。

歩行パターンとエネルギー使用の関係を認識することで、介護者や医療提供者は、個人が自立性と全体的な健康を維持するのをよりよくサポートできるようになるんだ。

オリジナルソース

タイトル: Walking with increased step length variability increases the metabolic cost of walking

概要: Older adults and neurological populations tend to walk with slower speeds, more gait variability, and a higher metabolic cost. This higher metabolic cost could be related to their increased gait variability, but this relationship is still unclear. The purpose of this study was to determine how increased step length variability affects the metabolic cost of waking. Eighteen healthy young adults completed a set of 5-minute trials of treadmill walking at 1.20 m/s while we manipulated their step length variability. Illuminated rectangles were projected onto the surface of a treadmill to cue step length variabilities of 0, 5 and 10% (coefficient of variation). Actual step lengths and their variability were tracked with reflective markers on the feet, while metabolic cost was measured using indirect calorimetry. Changes in metabolic cost across habitual walking (no projections) and the three variability conditions were analyzed using a linear mixed effects model. Metabolic power was largest in the 10% condition (4.30 {+/-} 0.23 W/kg) compared to 0% (4.16 {+/-} 0.18 W/kg) and habitual (3.98 {+/-} 0.25 W/kg). The participants actual step length variability did not match projected conditions for 0% (3.10%) and 10% (7.03%). For every 1% increase in step length variability, there is an 0.7% increase in metabolic cost. Our results demonstrate an association between the metabolic cost of walking and gait step length variability. This suggests that increased gait variability contributes to a portion of the increased cost of walking seen in older adults and neurological populations. Summary StatementFor every 1% increase in step length variability, there is an 0.7% increase in the metabolic cost of walking.

著者: Adam Grimmitt, M. Whelan, D. N. Martini, W. Hoogkamer

最終更新: 2024-06-02 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.28.596299

ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.28.596299.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた biorxiv に感謝します。

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