Muskelaktivitetsmätning för seniorer med hjälp av smartshorts under normal och maximal gånghastighet

Abstract

Detta examensarbete är en del av en större undersökning som Arcada gör gällande smartshorts. Inom Arcada är undersökningens syfte att med hjälp av smartshorts utreda förklarande faktorer bakom funktionsförmågatestet Timed Up & Go ( TUG) som mäter äldre personers rörelseförmåga och balans . Min studie fokuserar på sambandet mellan muskelaktivitet och gånghastigheten för att bidra med information till den större helheten. Enligt statistik sker det årligen ca 400 000 fallolyckor bland finländare och årligen faller var tredje 65 år fyllda samt var annan som fyllt 80 år. Enligt tidigare forskning är de största riskfaktorerna för fallolyckor muskelsvaghet samt problem med balansen och gången.Syftet med studien är att undersöka hur gånghastigheten korrelerar med muskelaktiviteten hos seniorer under normal och maximal gånghastighet på en 10-meters sträcka. I forskningen används smartshorts som mäter muskelaktiviteten (EMG) med ytelektroder i quadriceps samt hamstringsmuskulaturen. Frågeställningen är följande: Vad händer med muskelaktiviteten då gånghastigheten ökar? Vilket är förhållandet mellan quadriceps och hamstrings vid normal gånghastighet jämfört med maximal gånghastighet? Metoden är en kvantitativt inriktad forskning. I undersökningen deltog 29 testpersoner.Resultaten analyserades med hjälp av Pearsons korrelationskoefficient. Resultaten visar att det finns en korrelation mellan muskelaktivitet och gånghastighet (r= 0,617, p<0,01).Det behövs ändå olika målgrupper för att kunna jämföra testresultaten sinsemellan och få mera heltäckande resultat. I framtiden kan sensorklädesteknologin vara en pålitlig och användbar metod för att mäta fysisk aktivitet eller utvärdera rehabiliteringens effektivitet hos både friska personer och personer med funktionsnedsättningar.

This degree thesis is part of a bigger study that Arcada is doing with smartshorts. The aim of the study is with the help of smartshorts to find explanatory factors behind the results of the Time Up & Go test which measures the mobility and balance of elderly people . My study focuses on the relation between muscle activity and walking speed in order to contribute with further information to the bigger project. According to statistics annually 400 000 fall-accidents happen among finns and yearly every third 65 year old and every other 80 year old fall. Previous researches show that the biggest risk factors are muscle weakness and problems with balance and gait. The aim of this study is to find out how muscle activity correlates with walking speed in seniors during normal versus maximal walking speed on a 10-meter distance/stretch. The study uses smartshorts that measures muscle activity (EMG) with surface electrodes in quadriceps and hamstring muscles. The questions are: what happens with the muscle activity when walking speed increases? What is the ratio between quadriceps and hamstrings during normal walking versus maximal walking speed? The method for this study is quantitative. 29 test persons participated in the survey.The results were analysed with the Pearson correlation coefficient. The results show that there is a correlation between muscle activity and walking speed ( r=0,671,p<0,01). More research and more target groups are needed in order to be able to compare the results and therefore get more comprehensive results. In future smartwear technology can be a reliable and useful method for measuring physical activity and to evaluate rehabilitation outcomes in healthy people and people with disabilities.

Tämä opinnäytetyö on osa laajempaa Arcadan tekemää tutkimusta liittyen älyshortseihin. Arcadan tutkimuksen tavoitteena on selvittää/tutkia älyshortseja käyttäen Timed Up & GO (TUG) testin tuloksiin vaikuttavia tekijöitä. Testillä mitataan iäkkäiden liikkumiskykyä sekä tasapainoa. Tutkimukseni käsittelee lihastoiminnan ja kävelynopeuden yhteyttä antaen siitä tietoa tutkimuskokonaisuuteen.Tilastojen mukaan suomalaisten keskuudessa tapahtuu vuosittain noin 400 000 kaatumisonnettomuutta ja vuosittain joka kolmas 65 vuotta täyttänyt sekä joka toinen 80- vuotta täyttänyt kaatuu. Aikaisempien tutkimusten mukaan suurimmat kaatumisonnettomuuksien riskitekijät ovat lihasheikkous sekä tasapaino- ja kävelyvaikeudet. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on selvittää miten senioreiden/iäkkäiden lihasaktiivisuus korreloi kävelynopeuden kanssa normaalilla ja maksimaalisella kävelynopeudella 10-metrin matkalla. Tutkimuksessa käytetään älyshortseja, jotka mittaavat lihasaktiivisuutta (EMG) pintaelektrodeilla quadriceps- ja hamstringslihaksissa. Tutkimuksen kysymyksenasettelu on seuraava: Mitä lihasaktiivisuudelle tapahtuu kävelynopeuden lisääntyessä? Mikä on quadriceps- ja hamstringslihasten lihasaktiviteetin suhde normaalin kävelynopeuden aikana verrattuna maksimaaliseen kävelynopeuteen? Tutkimuksen menetelmä on kvantitatiivinen.Tutkimukseen osallistui 29 koehenkilöa.Tulokset analysoitiin Pearsonin korrelaatiokertoimen avulla. Tutkimustulokset osoittavat, että lihasaktiivisuuden ja kävelyvauhdin välillä on korrelaatio (r=0,671, p<0,01) . Tarvitaan lisää kohderyhmiä ja tutkimuksia, jotta voidaan verrata tuloksia keskenään ja saada kattavampia tuloksia. Tulevaisuudessa älyvaateteknologia voi olla luotettava ja hyödyllinen menetelmä fyysisen aktiivisuuden mittaamiseen sekä kuntoutuksen arviointiin terveillä henkilöillä ja henkilöillä, joilla on toiminnanvajeita.