Hodnocení vlivu kognitivního poklesu na rychlost chůze u starších jedinců

Effect of cognitive decline on walking speed in older people

Aim: The aim of the study is the association between walking speed and the results of the Montreal Cognitive Test (MoCA) in elderly people with cognitive decline compared to the control group. Methods: A total of 50 participants took part in the research, and were categorized using the MoCA into an experimental group consisting of 25 elderly people (69.6 ± 9.4) with cognitive decline (MoCA ≤ 25) and a control group with 25 cognitively intact elderlypeople (MoCA ≥ 26) at an average age of 59.5 ± 7.0 years. The Stroop Color and Word test, the Beck Depression Rating Scale (BDI-I), the standardized Short Falls Efficacy Scale International (Short FES-I) and the 36-Item Short Form Survey (SF-36) were used for the clinical examination. The participants were asked to perform a 10-metre walk test (10 MWT) in a randomized order in two conditions: 10 MWT at a self-selected constant speed, 10 MWT at a maximum gait speed. Results: According to the Mann-Whitney test, a statistically significant decrease in walking speed for 10 meters at a comfortable speed (P = 0.028 < 0.05) and for 10 meters at a maximum speed (P = 0.011 < 0.05) was demonstrated in the group with cognitive decline (MoCA ≤ 25) versus the cognitively intact control group (MoCA ≥ 26). Conclusion: Our study identified a significant decrease in comfortable and maximum walking speed during 10 MWT in older people with a cognitive decline.

Keywords:

dementia – mild cognitive impairment – walking speed

Autori: Hereitová I. ^1,2; Votík T. ¹; Dorňák T. ²
Pôsobisko autorov: Fakulta zdravotnických studií, Západočeská univerzita v Plzni ¹; Neurologická klinika, LF UP a FN Olomouc ²
Vyšlo v časopise: Rehabil. fyz. Lék., 30, 2023, No. 3, pp. 133-137.
Kategória: Původní práce
doi: https://doi.org/10.48095/ccrhfl2023133

Súhrn

Cíl: Cílem studie bylo prozkoumat souvislost mezi rychlostí chůze s výsledky Montrealského kognitivního testu (MoCA) u pacientů s kognitivním poklesem v porovnání s kontrolní skupinou. Soubor a metodika: Výzkumu se zúčastnilo celkem 50 probandů, kteří byli kategorizováni pomocí MoCA do experimentální skupiny složené z 25 probandů (69,6 ± 9,4) s kognitivním poklesem (MoCA ≤ 25) a kontrolní skupiny s 25 kognitivně intaktními probandy (MoCA ≥ 26) v průměrném věku 59,5 ± 7,0. Ke klinickému vyšetření probandů byl využit Stroop Color and Word test, Beckova stupnice pro posuzování závažnosti deprese, standardizovaný dotazník rizika pádů (Short FES-I) a dotazník kvality života Short Form-36 (SF-36). Probandi byli požádáni, aby provedli test chůze na 10 m (10 MWT) v náhodném pořadí ve dvou podmínkách: 10 MWT při samostatně zvolené konstantní rychlosti chůze, 10 MWT při maximální zvolené rychlosti chůze. Výsledky: Dle Mann-Whitneyho testu byl prokázán statisticky významný pokles rychlosti chůze na 10 m komfortní rychlostí (p = 0,028 < 0,05) a na 10 m maximální rychlostí (p = 0,011 < 0,05) u skupiny s kognitivním poklesem (MoCA ≤ 25) oproti kognitivně intaktní kontrolní skupině (MoCA ≥ 26). Závěr: V naší studii byl zjištěn významný pokles komfortní i maximální rychlosti chůze během 10 MWT u starších jedinců s kognitivním poklesem.

Klíčová slova:

demence – mírná kognitivní porucha – rychlost chůze

Úvod

Kognitivní poruchy, jako je mírná kognitivní porucha a demence, patří mezi zásadní výzvy v oblasti veřejného zdraví 21. století. Vzhledem k tomu, že věk je klíčovým rizikovým faktorem, Světová zdravotnická organizace (WHO) předpovídá, že do roku 2050 bude demencí trpět 115,4 milionu lidí [1,2]. Dosud však nebyla odhalena žádná účinná kurativní léčba, což může být částečně způsobeno zahrnutím pacientů s již zjevnou kognitivní poruchou do intervenčních studií [3]. Diagnostické stanovení demence totiž přichází až v pokročilé fázi dlouhého patologického procesu, který začíná v preklinickém stadiu již o několik let dříve.

Potřeba včasného záchytu spolehlivých markerů predikujících demenci je hlavním předmětem současného zájmu ve snaze oddálit nástup onemocnění a zpomalit progresi neurodegenerace [4,5]. Jsou podporovány především klinicky platné, finančně nenáročné a neinvazivní stratifikační nástroje [6].

Rychlost chůze přestavuje jeden ze způsobů měření motorických funkcí u starších jedinců nejen jako indikátor biologického věku jedince, ale především také jako prediktor kognitivního poklesu. Společně s prevalencí kognitivního poklesu se zvyšujícím se věkem stoupá i prevalence poruch chůze, které byly vždy považovány za benigní důsledek stárnutí [7–9].

V rámci preklinického stadia neurodegenerativních procesů může snížení rychlosti chůze předpovídat pokles kognitivní výkonnosti, který následně představuje vysoké riziko pro další vývoj mírné kognitivní poruchy či demence. Chybí však kauzální vysvětlení a není jasné, zda snížení rychlosti chůze předchází poklesu kognitivních funkcí, nebo naopak [10,11]. Před řadou let byla chůze považována za automaticky generovaný pohyb. Nyní je prokázáno, že kontrola chůze je složitá a zahrnuje integraci více systémů vč. motorických, percepčních a kognitivních procesů [12].

Cílem naší prospektivní studie bylo prozkoumat souvislost mezi rychlostí chůze s výsledky Montrealského kognitivního testu (MoCA) u pacientů s kognitivním poklesem v porovnání s kontrolní skupinou.

Soubor a metodika

Výzkumného šetření se zúčastnilo celkem 50 probandů ve věku 51–87 let, kteří byli na základě screeningového hodnocení kognitivních funkcí pomocí MoCA (rozsah skóre 0–30) kategorizováni na experimentální soubor, který tvořilo 25 probandů s kognitivním poklesem (MoCA ≤ 25), z toho 11 žen a 14 mužů v průměrném věku 69,6 ± 9,4. Kontrolní soubor tvořilo 25 kognitivně intaktních probandů (MoCA ≥ 26), z toho 17 žen a 8 mužů v průměrném věku 59,5 ± 7,0. Během náboru probandů jsme využili následující kritéria pro zařazení: věk od 50 let bez poruchy sluchu a zraku, schopnost samostatné chůze 10 m bez kompenzační pomůcky. Kritéria pro vyloučení zahrnovala: muskuloskeletální poruchy, jako je osteoartróza zhoršující držení těla nebo chůzi, diabetes mellitus, centrální a/nebo periferní neurologická onemocnění, akutní onemocnění a psychiatrické poruchy.

Charakteristika zkoumaných skupin a rozdíly mezi skupinami dle hodnot Montrealského kognitivního testu. <br> Tab. 1. Characteristics of the examined groups and differences between the groups
according to the Montreal Cognitive Test values. — Tab. 1. Charakteristika zkoumaných skupin a rozdíly mezi skupinami dle hodnot Montrealského kognitivního testu.
Tab. 1. Characteristics of the examined groups and differences between the groups according to the Montreal Cognitive Test values.

Ke klinickému vyšetření probandů byl využit screeningový test MoCA, Stroop Color and Word test, Beckova stupnice pro posuzování závažnosti deprese (BDI-I – Beck Depression Inventory), standardizovaný dotazník rizika pádů (Short FES-I – Short Falls Efficacy Scale International) a dotazník kvality života Short Form-36 (SF-36). Všichni probandi podepsali informovaný souhlas a studie byla provedena v souladu s etickými principy Helsinské deklarace klinického výzkumu. Vyšetření pacientů probíhalo v prostorách Fakulty zdravotnických studií Západočeské univerzity v Plzni. Studie byla provedena v období 2/2021–12/2021.

Probandi byli vyzváni, aby provedli test chůze na 10 m (10 MWT) v randomizovaném pořadí ve dvou podmínkách:

10 MWT při vlastní zvolené konstantní rychlosti chůze;
10 MWT při maximální zvolené rychlosti chůze.

10 MWT byl vyznačen pomocí barevné pásky s dalšími 2 m na každém konci pro zrychlení a zpomalení. Čas, který proband potřeboval pro provedení 10 MWT byl zaznamenán pomocí stopek. Vždy byly naměřeny dva pokusy pro každou podmínku úkolu s 1 min odpočinku mezi zkouškami a po každé podmínce 10 MWT, aby se minimalizovaly účinky únavy. V rámci statistických metod byl použit Wilcoxonův párový test, Mann-Whitneyho test a obecný lineární model. Výpočty byly provedeny pomocí programu TIBCO STATISTICA 13, hladina významnosti byla zvolena 5 %.

Výsledky

Dle Mann-Whitneyho testu byl prokázán statisticky významný pokles rychlosti chůze na 10 m komfortní rychlostí (p = 0,028 < 0,05) a na 10 m maximální rychlostí (p = 0,011 < 0,05) u skupiny s kognitivním poklesem (MoCA ≤ 25) oproti kognitivně intaktní kontrolní skupině (MoCA ≥ 26) (tab. 1, graf 1,2).

Velikost efektu pro komfortní rychlost chůze na 10 m dle common language effect size byla rovna f = 0,318, na základě čehož lze interpretovat, že pravděpodobnost, že rychlost náhodně vybraného probanda ze skupiny kognitivně intaktních (MoCA ≥ 26) bude vyšší než rychlost náhodně vybraného probanda ze skupiny s kognitivním poklesem (MoCA ≤ 25). Alternativně lze říci, že pravděpodobnost, že rychlost náhodně vybraného probanda ze skupiny s kognitivním poklesem (MoCA ≤ 25) bude nižší než rychlost náhodně vybraného probanda ze skupiny kognitivně intaktní (MoCA ≥ 26), byla pro výzkumný vzorek rovna 1–0,318 = 0,682.

Dle obecného lineárního modelu (tab. 2), který modeloval závislost rychlosti chůze na kategoriálním faktoru skupina (varianty MoCA ≤ 25 a MoCA ≥ 26) spojitých kontrolních proměnných věk, body mass index (BMI), roky studia a Short FES-I, vyšel jako statisticky významný faktor věk (p = 0,043) během komfortní rychlosti chůze na 10 m. Pro maximální rychlost chůze na 10 m vyšel jako statistický významný faktor hodnota BMI (p = 0,047), tj. s rostoucím BMI klesá rychlost chůze.

Hodnoty komfortní rychlosti chůze v testu chůze na 10 m u experimentální a kontrolní skupiny. <br> Graph 1. Values of the comfortable walking speed of the 10-meter walking test of
the experimental and control groups. — Graf 1. Hodnoty komfortní rychlosti chůze v testu chůze na 10 m u experimentální a kontrolní skupiny.
Graph 1. Values of the comfortable walking speed of the 10-meter walking test of the experimental and control groups.

Hodnoty maximální rychlosti chůze v testu chůze na 10 m u experimentální a kontrolní skupiny. <br> Graph 2. Values of the maximum walking speed of the 10-meter walking test of
the experimental and control groups. — Graf 2. Hodnoty maximální rychlosti chůze v testu chůze na 10 m u experimentální a kontrolní skupiny.
Graph 2. Values of the maximum walking speed of the 10-meter walking test of the experimental and control groups.

Diskuze

Signifikantně významný pokles rychlosti chůze na 10 m komfortní a maximální rychlostí u starších jedinců s kognitivním poklesem potvrzuje provázanost kognitivního stavu s lokomočním. Fakt, že pomalejší rychlost souvisí se snížením kognitivní výkonnosti, a dokonce může predikovat samotný kognitivní pokles, potvrzuje řada studií [8,13,14]. Verghese et al. [15] navrhli koncept motor-cognitive risk syndrome, který integruje přítomnost subjektivních kognitivních potíží s pomalou rychlostí chůze. Kritéria dle Frieda popisuje pojem kognitivní křehkost, která zahrnuje snížení rychlosti chůze v souvislosti s kognitivní poruchou [16].

Obecný lineární model závislost rychlosti chůze na kategoriálním faktoru dle Montrealského kognitivního testu a spojitých kontrolních proměnných. <br> Tab. 2. General linear model dependence of walking speed on the categorical
factor according the Montreal Cognitive Test and continuous control variables — Tab. 2. Obecný lineární model závislost rychlosti chůze na kategoriálním faktoru dle Montrealského kognitivního testu a spojitých kontrolních proměnných.
Tab. 2. General linear model dependence of walking speed on the categorical factor according the Montreal Cognitive Test and continuous control variables

Pro podporu našeho výzkumu svědčí studie dle Montero-Odasso el al. [6,17], které tvrdí, že kombinace snížené rychlosti chůze s kognitivním poklesem je definována nízkým skóre dle MoCA. Což podporuje i systematický přehled Grande et al. [18] zkoumající souvislost mezi snížením rychlosti chůze a kognitivním poklesem dle MoCA. Střední rychlost chůze 1,00 m/s i nižší se často používá jako hraniční bod pro vysoká rizika negativních zdravotních následků a předchází poklesu globálního kognitivního stavu a predilekcí vzniku demence. Pro vyloučení kognitivní křehkosti se používá reference > 0,90 m/s [16,19].

Sdílené základní mechanizmy ovlivňující kognici a rychlost chůze nejsou zcela pochopeny, a pokud existují, zůstává náročné najít společnou příčinu. Dle závislosti rychlosti chůze na kategoriálním faktoru skupina (varianty MoCA ≤ 25 a MoCA ≥ 26) vyšel jako statisticky významný faktor věk během komfortní rychlosti chůze na 10 m a pro maximální rychlost chůze na 10 m vyšel jako statistický významný faktor hodnota BMI. Kognitivní a motorický pokles sdílí řadu patofyziologických drah. Jako výraz procesu stárnutí představují biomolekulární mechanizmy vč. mitochondriální dysfunkce, buněčného stárnutí, genomové nestability základní hnací síly fenotypových změn, které nakonec ovlivní kognici a mobilitu více, či méně přímým způsobem, tj. hypotéza řízená tělem [20,21]. I když se lidská chůze z velké části skládá z automatických pohybů a je považována za relativně jednoduchý akt, je složitým úkolem vyžadujícím koordinovanou integraci rozšířených oblastí mozku, z nichž většina je také zapojena do kognitivních úkolů vyšší úrovně. Změna vzorce chůze, vč. rychlosti, může být základem možných strukturálních poškození takových oblastí mozku, které mohou být současně zodpovědné za pokles kognitivních funkcí, tj. hypotéza řízená mozkem [22].

Naše studie podporuje myšlenku, že rychlost chůze poskytuje další rozlišovací schopnost při hodnocení lidí s počáteční kognitivní poruchou, a proto ji lze navrhnout jako nástroj stratifikace kognitivního poklesu u starších jedinců [23].

Závěr

V naší studii byl zjištěn signifikantně významný pokles rychlosti chůze na 10 m komfortní a maximální rychlostí u starších jedinců s kognitivním poklesem, který potvrzuje myšlenku, že rychlost chůze poskytuje další rozlišovací schopnost při hodnocení starších jedinců s počáteční kognitivní poruchou. Lze ji navrhnout jako nástroj stratifikace kognitivního poklesu u starších jedinců. Závěrem lze říci, že souhra kognitivních a motorických funkcí se zdá být klíčová během rozvoje samotného kognitivního poklesu.

Doručeno/Submitted: 16. 4. 2023

Přijato/Accepted: 20. 6. 2023

Korespondenční autor

Mgr. Iva Hereitová

Fakulta zdravotnických studií Západočeská univerzita v Plzni

Husova 664/11

301 00 Plzeň

e-mail: ivlckova@kfe.zcu.cz

Zdroje

Cova I, Markova A, Campini I et al. Worldwide trends in the prevalence of dementia. J Neurol Sci 2017; 379: 259–260. doi: 10.1016/j.jns.2017.06.030.
Prince MJ, Wimo A, Guerchet M et al. World Alzheimer Report 2015. The global impact of dementia: an analysis of prevalence, incidence, cost and trends. [online]. Available from: https://www.researchgate.net/publication/281555306_World_Alzheimer_Report_2015_The_Global_Impact_of_Dementia_An_Analysis_of_Prevalence_Incidence_Cost_and_Trends.
Petersen CR. Early diagnosis of Alzheimer´s disease: is MCI too late? Curr Alzheimer Res 2009; 6(4): 324–330. doi: 10.2174/156720509788929237.
Grande G, Vanacore N, Vetrano DL et al. Free and cued selective reminding test predicts progression to Alzheimer‘s disease in people with mild cognitive impairment. Neurol Sci 2018; 39(11): 1867–1875. doi: 10.1007/s10072-018-3507-y.
Winblad B, Amouyel P, Andrieu S et al. Defeating Alzheimer‘s disease and other dementias: a priority for European science and society. Lancet Neurol 2016; 15(5): 455–532. doi: 10.1016/S1474-4422(16)00062-4.
Montero-Odasso M, Almeida QJ, Bherer L et al. Consensus on shared measures of mobility and cognition: from the Canadian Consortium on Neurodegeneration in Aging (CCNA). J Gerontol A Biol Sci Med Sci 2019; 74(6): 897–909. doi: 10.1093/gerona/gly148.
Bloem BR, Gussekloo J, Lagaay AM et al. Idiopathic senile gait disorders are signs of subclinical disease. J Am Geriatr Soc 2000; 48(9): 1098–1101. doi: 10.1111/j.1532-5415.2000.tb04786.x.
Montero-Odasso M, Schapira M, Soriano ER et al. Gait velocity as a single predictor of adverse events in healthy seniors aged 75 years and older. J Gerontol A Biol Sci Med Sci 2005; 60(10): 1304–1309. doi: 10.1093/gerona/60.10.1304.
Verghese J, Robbins M, Holtzer R et al. Gait dysfunction in mild cognitive impairment syndromes. J Am Geriatr Soc 2008; 56(7): 1244–1251.doi: 10.1111/j.1532-5415.2008.01758.x.
Kikkert LHJ, Vuillerme N, van Campen JP et al. Walking ability to predict future cognitive decline in old adults: a scoping review. Ageing Res Rev 2016; 27: 1–14. doi: 10.1016/j.arr.2016.02.001.
Kueper JK, Speechley M, Lingum NR et al. Motor function and incident dementia: a systematic review and meta-analysis. Age Ageing 2017; 46(5): 729–738. doi: 10.1093/ageing/afx084.
Barnes DE, Yaffe K. The projected effect of risk factor reduction on Alzheimer‘s disease prevalence. Lancet Neurol 2011; 10(9): 819–828. doi: 10.1016/S1474-4422(11)70072-2.
Verghese J, Lipton RB, Hall CB et al. Abnormality of gait as a predictor of non-Alzheimer‘s dementia. N Engl J Med 2002; 347(22): 1761–1768. doi: 10.1056/NEJMoa020441.
Montero-Odasso M, Verghese J, Beauchet O et al. Gait and cognition: a complementary approach to understanding brain function and the risk of falling. J Am Geriatr Soc 2012; 60(11): 2127–2136. doi: 10.1111/j.1532-5415.2012.04209.x.
Verghese J, Annweiler C, Ayers E et al. Motoric cognitive risk syndrome: multicountry prevalence and dementia risk. Neurology 2014; 83(8): 718–726. doi: 10.1212/WNL.0000000000000717.
Kelaiditi E, Cesari M, Canevelli M et al. Cognitive frailty: rational and definition from an (I.A.N.A./I.A.G.G.) international consensus group. J Nutr Health Aging 2013; 17(9): 726–734. doi: 10.1007/s12603-013-0367-2.
Montero-Odasso M, Speechley M, Chertkow H et al. Donepezil for gait and falls in mild cognitive impairment: a randomized controlled trial. Eur J Neurol 2019; 26(4): 651–659. doi: 10.1111/ene.13872.
Grande G, Triolo F, Nuara A et al. Measuring gait speed to better identify prodromal dementia. Exp Gerontol 2019; 124: 110625. doi: 10.1016/j.exger.2019.05.014.
Abellan van Kan G, Rolland Y, Andrieu S et al. Gait speed at usual pace as a predictor of adverse outcomes in community-dwelling older people an International Academy on Nutrition and Aging (IANA) Task Force. J Nutr Health Aging 2009; 13(10): 881–889. doi: 10.1007/s12603-009-0246-z.
Ferrucci L, Fabbri E. Inflammageing: chronic inflammation in ageing, cardiovascular disease, and frailty. Nat Rev Cardiol 2018; 15(9): 505–522. doi: 10.1038/s41569-018-0064-2.
López-Otín C, Blasco MA, Partridge L et al. The hallmarks of aging. Cell 2013; 153(6): 1194–217. doi: 10.1016/j.cell.2013.05.039.
Robertson DA, Savva GM, Kenny RA. Frailty and cognitive impairment – a review of the evidence and causal mechanisms. Ageing Res Rev 2013; 12(4): 840–851. doi: 10.1016/j.arr.2013.06.004.