L'esoscheletro morbido dell'anca riduce il costo fisiologico e lo sforzo percepito negli anziani durante la salita

Sommario

Questo protocollo valuta l'efficacia di un esoscheletro dell'anca morbido e leggero nella riduzione dello stress fisiologico durante la camminata in salita negli anziani. Utilizzando un design crossover randomizzato, il metodo dimostra che il dispositivo riduce significativamente i costi fisiologici e la fatica soggettiva negli anziani.

Abstract

Le escursioni in montagna e l'alpinismo sono attività comuni per gli anziani attivi per mantenere la forma cardiovascolare; tuttavia, le elevate esigenze fisiologiche di queste attività spesso accelerano l'insorgenza della fatica neuromuscolare. Questa stanchezza è un fattore di rischio critico per infortuni sportivi, come cadute e stiramenti muscoloscheletrici. Questo studio mira a indagare se un esoscheletro leggero e morbido dell'anca possa mitigare questi rischi e sostenere un'attività fisica sicura per gli anziani durante attività simulate di alpinismo. Venti adulti anziani sani (63,45 ± 3,70 anni) hanno partecipato a uno studio crossover randomizzato su tapis roulant impostato su un'inclinazione del 15% a 3,5 km/h. I partecipanti hanno camminato per 15 minuti in tre condizioni: Nessuno Esoscheletro (NO_EXO), Esoscheletro Attivo (EXO_ON) e Esoscheletro Passivo (EXO_OFF). Gli esiti includevano l'Indice di Costo Fisiologico (PCI), la Frequenza Cardiaca Massima (HR_Peak) e la Valutazione dello Sforzo Percepito (Borg RPE). L'assistenza attiva (EXO_ON) ha ridotto significativamente l'Indice di Costo Fisiologico a 13,80 ± 1,51, rispetto a NO_EXO (14,68 ± 2,11) e EXO_OFF (15,35 ± 1,83; p = 0,033). Analogamente, l'EPR è stata significativamente più bassa con assistenza attiva (12,95 ± 1,15) rispetto a condizioni non assistite (13,50 ± 1,19) o passive (14,00 ± 1,17) (p = 0,023). Sebbene la frequenza cardiaca massima fosse più bassa in EXO_ON (133,65 ± 7,74 bpm), le differenze tra le condizioni non erano statisticamente significative (p = 0,267). Il dispositivo compensa efficacemente il carico fisiologico della propria massa, portando a una riduzione netta dello sforzo cardiovascolare, come dimostrato da una minore PCI e RPE. Questi risultati suggeriscono che gli esoscheletro morbidi dell'anca potrebbero migliorare l'efficienza della camminata e ridurre lo sforzo percepito durante la salita negli adulti anziani.

Introduzione

Con l'invecchiamento della popolazione globale, mantenere la mobilità funzionale negli anziani è diventata una sfida significativa per la salute^{pubblica 1}. L'esercizio aerobico regolare svolge un chiaro ruolo protettivo nella prevenzione di malattie cardiovascolari, degenerazione muscoloscheletrica e declino^{cognitivo 2}. Tra le varie attività fisiche, escursionismo all'aperto e alpinismo sono attività ricreative ampiamente adottate dagli adulti anziani grazie alla loro combinazione di coinvolgimento sociale e benefici per il condizionamento^aerobico. Tuttavia, rispe....

Protocollo

Il protocollo dello studio è stato approvato dal Clinical Research Ethics Committee del First Affiliated Hospital, Zhejiang University School of Medicine (Approvazione n. 2024-Research-022). Tutte le procedure sperimentali furono eseguite secondo i principi della Dichiarazione di Helsinki.

Reclutamento e selezione dei soggetti
Per questo studio, 20 adulti anziani sani (di età compresa tra 60 e 75 anni) sono stati reclutati dal First Affiliated Hospital, Zhejiang University School of^{Medicine 15}. I soggetti sono stati sottoposti a screening secondo i seguenti criter....

Risultati

Caratteristiche del soggetto

Un totale di 20 adulti anziani sani (10 maschi, 10 femmine) hanno completato lo studio. I soggetti avevano un'età media di 63,45 ± 3,70 anni, un'altezza di 1,65 ± 0,07 m, un peso di 60,51 ± 6,59 kg e un indice di massa corporea (IMC) di 22,13 ± 1,58 kg/^m2 (Tabella 1). Tutti i soggetti hanno completato con successo le tre condizioni di camminata (NO_EXO, EXO_ON, EXO_OFF) senza eventi avve.......

Discussione

Questo studio ha valutato l'impatto di un esoscheletro dell'anca leggero e morbido sulle metriche fisiologiche e psicologiche negli anziani durante una camminata simulata in salita, utilizzando un disegno randomizzato e crossover. I risultati mostrano che, rispetto alla condizione di base (NO_EXO) e alla condizione di usura passiva (EXO_OFF), la modalità di assistenza attiva (EXO_ON) ridusse significativamente la PCI e la valutazione soggettiva di fatica (RPE). Questo risultato supporta .......

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo

Nome	Azienda	Numero di catalogo	Commenti
Borg RPE Scale	N/A	6-20 Scale	Scala standardizzata per la valutazione del Rating of Perceived Exertion.
GraphPad Prism	GraphPad Software	Versione 9.0	Utilizzato per la visualizzazione dei dati e la generazione di boxplot.
Medical Weight/Height Scale	Meilen	M-C-MSG100	Utilizzato per le misurazioni delle caratteristiche fisiche di base (BMI).
Soft Hip Exoskeleton (GOGO-H)	Hangzhou RoboCT Technology Development Co., Ltd	100189510835	Tuta robotica morbida leggera (2,3 kg) che fornisce assistenza per la flessione dell'anca.
SPSS Statistics Software	IBM	Versione 26.0	Utilizzato per l'analisi statistica.
Standard Motorized Treadmill	YPOO	M5max	Utilizzato per la simulazione della camminata in salita a una pendenza del 15% e a 3,5 km/h.
Visual Analog Scale (VAS)	N/A	Linea da 10 cm	Utilizzato per la valutazione soggettiva del dolore e del disagio degli arti inferiori.
Wearable smart band	Xiaomi Communications Co., Ltd.	6932554419790	Bracciale smart indossabile utilizzato per il monitoraggio in tempo reale della frequenza cardiaca e dell'ossigeno nel sangue.