- - - - - ARTYKU ORYGINALNY / ORIGINAL ARTICLE Zaanga owanie Autorów A Przygotowanie projektu badawczego B Zbieranie danych C Analiza statystyczna D Interpretacja danych E Przygotowanie manuskryptu F Opracowanie piœmiennictwa G Pozyskanie funduszy Author s Contribution A Study Design B Data Collection C Statistical Analysis D Data Interpretation E Manuscript Preparation F Literature Search G Funds Collection 128 Anna Skrzek (A,B,C,D,E,F), Ma³gorzata Mraz (C,D,E), Marek WoŸniewski (A,D,F) Wydzia³ Fizjoterapii, Akademia Wychowania Fizycznego, Wroc³aw Faculty of Physiotherapy, University School of Physical Education, Wroc³aw Wykorzystanie czynnoœciowej dynamometrii i badañ densytometrycznych dla oceny zmian narz¹du ruchu Use of isokinetic tests and bmd in musculoskeletal system evaluation S³owa kluczowe: proces starzenia, densytometria, badania izokinetyczne Key words: ageing, densitometry, isokinetic test STRESZCZENIE Wstêp. Wszystkie elementy narz¹du ruchu tworz¹ œciœle zwi¹zan¹ ze sob¹ ca³oœæ biologiczn¹ i mechaniczn¹, wzajemnie na siebie oddzia³uj¹c. Zarówno ich rozwój, funkcjonowanie jak równie inwolucja s¹ od siebie uzale nione. Badania dotycz¹ce problemów zwi¹zanych z inwolucj¹ narz¹du ruchu pomagaj¹ wyjaœniæ i zrozumieæ zjawiska, które najbardziej determinuj¹ ten proces. Celem pracy by³o wykazanie przydatnoœci badañ densytometrycznych i izokinetycznych, dla oceny zmian w obrêbie narz¹du ruchu, pod wp³ywem zastosowanego treningu zdrowotnego, u kobiet powy ej 60 roku ycia. Materia³ i metody. Grupê badawcz¹ stanowi³o 46 kobiet powy ej 60 roku ycia, poddawane 4-miesiêcznemu treningowi zdrowotnemu. Gêstoœæ mineraln¹ koœci badano w obrêbie bli szej nasady koœci udowej metod¹ DEX-a. Badania densytometryczne wykonano w Katedrze Endokrynologii, Diabetologii i Leczenia Izotopami Akademii Medycznej we Wroc³awiu. Badania si³owe wykonane by³y na stanowisku do badañ izokinetycznych Biodex System 3 Multi Joint (Biodex Medical System, New York, USA), w pracowni badawczej Wydzia³u Fizjoterapii Akademii Wychowania Fizycznego we Wroc³awiu. Izokinetyczne, koncentryczne testy dla miêœni zginaczy i prostowników tu³owia oraz dla prostowników i zginaczy stawu kolanowego wykonano w pozycji siedz¹cej. Wyniki i Wnioski. Wyniki badañ potwierdzaj¹ korzystny wp³yw zastosowanej formy aktywnoœci fizycznej na poprawê stanu badanych elementów narz¹du ruchu. Nast¹pi³a istotna statystycznie poprawa wiêkszoœci badanych parametrów prêdkoœciowo-si³owych miêœni tu³owia i koñczyn dolnych, jak równie zauwa alna by³a tendencja do zwolnienia tempa zwi¹zanego z wiekiem, procesu zmniejszania gêstoœci mineralnej koœci. SUMMARY Background. All elements of the locomotor system form an interconnected and interacting, biological and mechanical whole. Their development, functioning and involution are mutually dependent. Studies of problems connected with the involution of the organs of locomotion help to explain and understand the most important determinants of these processes. The purpose of the present study was to demonstrate the utility of densitometric and isokinetic examinations for the assessment of changes in the organs of locomotion brought about by a pro-health exercise programme in women over 60 years old. Material and methods. The study group was composed of 46 women aged 60 or more who were subjected to a 4-month pro-health exercise programme. Bone mineral density was measured in the proximal femur by DEXA. The densitometric studies were carried out in the Densitometry Unit of the Department of Endocrinology, Diabetology and Isotope Therapy of Wroc³aw Medical University. Strength measurements were performed using a Biodex System 3 Multi Joint isokinetic study unit (Biodex Medical System, New York, USA) located at the laboratory of the Physiotherapy Faculty of the University School of Physical Education, Wroc³aw. Concentric isokinetic tests for the trunk flexors and extensors and for the flexors and extensors of the knee were conducted in the sitting position. Results and Conclusions. The findings confirm a beneficial effect of this form of physical activity on the health of the components of the locomotor system examined in the study. There was a statistically significant improvement in most strength-velocity parameters examined in the muscles of the trunk and lower limbs. There was also a noticeable tendency whereby the age-associated decrease in bone mineral density was slowed down. Liczba s³ów/word count: 7230 Tabele/Tables: 2 Ryciny/Figures: 2 Piœmiennictwo/References: 22 Adres do korespondencji / Address for correspondence dr hab. Anna Skrzek Akademia Wychowania Fizycznego we Wroc³awiu, Wydzia³ Fizjoterapii 51-617 Wroc³aw, ul.rzeÿbiarska 4, tel./fax: (0-71) 347-36-30, e-mail: annaskrzek@poczta.onet.pl Fizjoterapia Polska MEDSPORTPRESS, 2008; 2(4); Vol. 8, 128-138 Otrzymano / Received 25.09.2006 r. Zaakceptowano / Accepted 10.01.2007 r.
Skrzek A. i wsp., Badania densytometryczne i izokinetyczne w ocenie narz¹du ruchu - - - - - Organizm cz³owieka stanowi anatomiczn¹ i funkcjonaln¹ ca³oœæ, którego istotn¹ czêœæ stanowi uk³ad ruchu. Wyró niamy bierny i czynny uk³ad ruchu. Bierny sk³adaj¹cy siê z koœci i stawów stanowi wewnêtrzny szkielet, daj¹cy podporê i ochronê dla pozosta³ych czêœci cia³a. Czynny uk³ad ruchu obejmuje natomiast miêœnie i ich œciêgna dzia³aj¹ce na bazie systemu dÿwigni kostnych szkieletu, a pozostaj¹ce pod kontrol¹ czynnoœciow¹ uk³adu nerwowego. Wszystkie elementy narz¹du ruchu tworz¹ œciœle zwi¹zan¹ ze sob¹ ca³oœæ biologiczn¹ i mechaniczn¹, wzajemnie na siebie oddzia³uj¹c. Zarówno ich rozwój, funkcjonowanie, jak równie inwolucja, s¹ od siebie uzale nione. Wytrzyma³oœæ koœci jest odzwierciedleniem równoczeœnie jej gêstoœci mineralnej, budowy i architektury. Obecnie nie ma dok³adnych miar ogólnej wytrzyma³oœci koœci. Gêstoœæ mineralna, czêsto u ywana jako miara zastêpcza, odpowiada za oko³o 70% wytrzyma³oœci koœci. Badanie densytometryczne umo liwia iloœciow¹ ocenê uwapnienia tkanki kostnej i co za tym idzie poœrednio jej masy. D¹ enie do utrzymania prawid³owego stanu uk³adu kostnego jest procesem, który powinien trwaæ przez ca³e ycie, inaczej mo e dojœæ do osteoporozy, charakteryzuj¹cej siê zmniejszeniem wytrzyma³oœci koœci i powoduj¹ce zwiêkszone ryzyko z³amañ. Niska masa kostna i upoœledzona architektura koœci w osteoporozie (œcieñczenie i zanik beleczek kostnych, zmniejszenie gruboœci warstwy zbitej, powoduje zmniejszenie jej wytrzyma³oœci). Obni eniu masy kostnej o wartoœæ jednego odchylenia standardowego, od szczytowej masy kostnej, towarzyszy 2 do 2,4-krotny wzrost ryzyka z³amañ krêgów oraz 1,7-krotny wzrost ryzyka z³amañ obwodowych czêœci szkieletu [1]. G³ównym celem diagnostycznym w badaniu szkieletu cz³owieka jest oszacowanie wytrzyma³oœci tkanki kostnej poprzez pomiar gêstoœci koœci. Pozwala to zaklasyfikowaæ badanego do jednej z trzech grup (normy, osteopenii lub osteoporozy), pomaga oszacowaæ ryzyko z³amania, monitorowaæ wp³yw na gêstoœæ koœci ró nych chorób, czy œledziæ skutecznoœæ leczenia. Pozwala to równie oceniaæ wp³yw ró nych form aktywnoœci fizycznej. Obecnie podstawow¹ metod¹ oceny gêstoœci koœci jest dwuwi¹zkowa absorpcjometria rentgenowska (dual X-ray absorptiometry DEXA). Umo liwia pomiar w odcinku lêdÿwiowym krêgos³upa, szyjce koœci udowej i innych obszarach cia³a. Wykonywanie kolejnych pomiarów w odstêpach krótszych ni 12 miesiêcy nie dostarcza klinicznie istotnych informacji. W wyniku badania densytometrycznego bierze siê pod uwagê wielkoœæ BMD oraz odpowiadaj¹cy jej wska nik T- -score (okreœlaj¹cy w wartoœciach odchylenia standardowego SD, stan masy kostnej do szczytowej masy kostnej) [2]. Rosn¹ce zainteresowanie si³¹ miêœniow¹, normalizacj¹ jego napiêcia oraz przywracaniem równowagi miêœni agonistycznych i antagonistycznych, zmusza do poszukiwania obiektywnych metod pomiarowych. W ostatnich latach obserwuje siê gwa³towny wzrost zainteresowania mo liwoœciami prêdkoœciowo-si³owymi cz³owieka, g³ównie z powodu nowych mo liwoœci, jakie stwarzaj¹ wspó³czesne systemy komputerowe do sterowania wyspecjalizowanymi urz¹dzeniami oraz do przetwarzania wyników pomiarów. Pomiary si³y miêœniowej mog¹ byæ prowadzone w wa- The human body is an anatomical and functional whole, an important part of which is the locomotor system. A passive and an active locomotor system can be distinguished. The passive locomotor system is made up of the bones and joints and functions as the internal skeleton which supports and protects the rest of the body. The active locomotor system consists of the muscles and their tendons, which function using bones as levers and their function is controlled by the nervous system. All the elements of the locomotor system form an interconnected and interacting biological and mechanical whole. Their development, function and involution are mutually dependent. The strength of a bone reflects its mineral density, structure as well as architecture. Currently, there are no parameters that precisely reflect general bone strength. Mineral density, often used as a surrogate measure, is responsible for 70% of bone strength. The densitometric examination enables a quantitative evaluation of the concentration of calcium in bone tissue and, consequently, is an indirect index of bone mass. A healthy skeletal system should be maintained throughout life. Otherwise, there is an increased risk of osteoporosis, which consists in limited bone strength and increases the risk of bone fracture. The low bone mass and impaired bone architecture resulting from osteoporosis (thinning and atrophy of trabeculae and reduction of the compact bone layer lead to limitation of bone strength).the loss of bone mass by one standard deviation is associated with a 2- to 2.4-fold higher risk of vertebral fracture and a 1.7-fold higher risk of fractures of the appendicular skeleton [1]. The main diagnostic goal of an examination of the human skeletal system is to evaluate the strength of bone tissue by measuring bone density. On this basis, patients can be classified into one of three groups (normal, osteopenic, and osteoporotic), the fracture risk can be assessed, the effects of various diseases on bone density can be monitored, and the effectiveness of treatment can be evaluated. Moreover, the effect of various forms of physical activity can also be assessed in this way. Currently, the basic method of bone density measurement is dual X-ray absorptiometry (DEXA). With this method, measurements can be performed in the lumbar spine, femoral neck and other areas. Subsequent measurements at intervals of less than 12 months fail to provide clinically significant data. Relevant results of the densitometric examination include the BMD and the corresponding T-score (showing the ratio of the actual bone mass to peak bone mass expressed as multiples of the standard deviation) [2]. The increasing interest in muscular strength, normalisation of muscle tone and restoration of the balance between agonist and antagonist muscles requires objective measurement methods. Recent years have been marked by a rapidly growing interest in strength- and velocity-related abilities of the human body mainly owing to the possibilities afforded by new computer systems used for controlling specialised equipment and processing measurement results. Muscular strength measurements may be conducted under static or dynamic conditions and may target individual muscle groups as well as entire biokinematic chains. The 129
Skrzek A. et al., Densitometry and isokinetic tests in musculosceletal system evaluation - - - - - runkach statycznych lub dynamicznych i dotycz¹ zarówno pojedynczych zespo³ów miêœniowych jak i ca³ych ³añcuchów biokinematycznych. Ze wzglêdu na sposób pomiaru si³y wyró nia siê technikê dynamometryczn¹ i dynamograficzn¹, które pozwalaj¹ okreœliæ mo liwoœci si³owe w wymiernych jednostkach fizycznych [3]. W 1967 roku Hislop i Perrine jako pierwsi zdefiniowali pojêcie izokinetyki, która obejmuje sposób napiêcia miêœniowego wykonywanego przy sta³ej prêdkoœci oraz sprzêt niezbêdny do wykonania tego typu napiêcia. Testy izokinetyczne umo liwiaj¹ ocenê czynnoœci miêœnia w warunkach dynamicznych. Do zalet testów izokinetycznych mo na zaliczyæ: precyzyjn¹ ocenê dynamiczn¹ si³y miêœni, powtarzalnoœæ wyników, korelacjê ze skurczem izometrycznym i izotonicznym oraz uzyskanie szczegó³owych parametrów charakteryzuj¹cych pracê miêœni [4,5]. O rzetelnoœci pomiarów izokinetycznych mo e œwiadczyæ wspó³czynnik korelacji miêdzy si³¹ izometryczn¹, izotoniczn¹ i izokinetyczn¹ dla mm. zginaczy i prostowników stawu kolanowego oraz stawu ³okciowego, wynosz¹cy od 0,91 do 0,98. Powtarzalnoœæ pomiarów izokinetycznych zale y od wieku, rodzaju sprzêtu, rodzaju stawu, rodzaju skurczu oraz rodzaju schorzenia. Powtarzalnoœæ tych pomiarów okreœlana by³a poprzez wspó³czynnik zmiennoœci maksymalnej si³y < 6%, wspó³czynnik zmiennoœci ca³kowitej pracy 4-8%, wspó³czynnik zmiennoœci zale noœci agoniœci/antagoniœci 7-8% [6]. Wykonanie testów izokinetyczne pozwala na uzyskanie szczegó³owych parametrów charakteryzuj¹cych pracê miêœni, takich jak: maksymalny moment si³y [Nm], praca ca³kowita [J], moc maksymalna [W], k¹t wydajnoœci maksymalnej [stopnie], stosunek miêœni agonistycznych do antagonistycznych [%], czas osi¹gniêcia maksymalnego momentu si³y [sek] i inne. Rzetelne wykonanie testu izokinetycznego wymaga zachowania dok³adnie okreœlonych, pe³nych procedur badawczych [7,8,9]. Testy i æwiczenia izokinetyczne, wykonane zgodnie z procedurami, maj¹ wiele zalet. Mo liwe jest przystosowanie oporu do zmian mechanicznych i fizjologicznych miêœni podczas ruchu, dostosowanie do zmêczenia i bólu, testowanie przy szybkoœci od 0 do 450 /sek. Wykonywane testy pozwalaj¹ na zastosowanie ró nych trybów pracy i rodzajów aktywnoœci miêœniowej. Wadami testów i æwiczeñ izokinetycznych s¹ natomiast: kosztowny sprzêt, czasoch³onnoœæ i pracoch³onnoœæ, ma³a dostêpnoœæ, ma³a przepustowoœæ, trudnoœci interpretacyjne, kwalifikacje personelu, wra - liwoœæ urz¹dzeñ. Sprzêt do testów i æwiczeñ izokinetycznych pochodzi z ró nych firm typu Biodex, Cybex, Kincom, Lido czy Merac [5]. Celem pracy by³o wykazanie przydatnoœci badañ densytometrycznych i izokinetycznych dla oceny zmian w obrêbie narz¹du ruchu pod wp³ywem zastosowanego treningu zdrowotnego u kobiet powy ej 60 roku ycia. MATERIA I METODY Grupê badawcz¹ stanowi³o 46 kobiet, powy ej 60 lat, poddawanych treningowi zdrowotnemu. Wszystkie osoby zosta³y zakwalifikowane przez lekarza pierwszego kontaktu do stosowania aktywnoœci fizycznej. 130 techniques of measurement of muscle strength are classified into dynamometric and dynamographic. They allow for determination of the strength abilities in measurable physical entities [3]. In 1967, Hislop and Perrine were the first to define isokinetics as a notion that included the manner of producing muscular tension at a constant velocity and the equipment needed to produce it. Isokinetic tests make it possible to evaluate muscle function under dynamic conditions. The advantages of isokinetic tests include a precise dynamic evaluation of muscle strength, reproducibility of results, correlation with isometric and isotonic contractions, and access to parameters of muscle function [4,5]. The reliability of isokinetic tests is confirmed by a correlation coefficient of 0.91 to 0.98 between the isometric, isotonic and isokinetic strength of the knee and elbow flexors and extensors. The reproducibility of isokinetic measurements depends on the age of patient, type of equipment, type of joint, type of contraction and type of the patient's medical problem. The reproducibility has been determined by a variability of maximum strength of <6%, variability of total work of 4-8%, and variability of the agonist-antagonist balance of 7-8% [6]. Isokinetic tests provide detailed parameters of muscle work, such as the peak torque [Nm], total work [J], maximum power [W], the angle of maximum efficiency [degrees], the agonist -antagonist muscle activity ratio [%], time to reach peak torque [sec] and others. Reliable administration of an isokinetic test requires compliance with specific and comprehensive examination procedures [7,8,9]. Isokinetic tests and exercises conducted according to the procedure have numerous advantages. It is possible to adjust resistance to mechanical and physiological changes in muscles associated with movement, adjust for pain and fatigue levels, as well as perform the test at velocities ranging from 0 to 450 per second. Various work modes and types of muscular activity may be applied. The disadvantages of isokinetic tests and exercises include expensive equipment, high time consumption and labour intensiveness, poor availability, low capacity, difficulties concerning interpretation of results, staff qualifications, and equipment sensitivity. The equipment used for isokinetic tests and exercises includes devices manufactured by such producers as Biodex, Cybex, Kincom, Lido, or Merac [5]. The aim of the study was to demonstrate the utility of densitometric and isokinetic examinations for the evaluation of changes in the locomotor system resulting from a pro- health exercise programme administered to women over 60 years old. MATERIAL AND METHOD The study group included 46 women over 60 years old who took part in a pro-health exercise programme. All patients had been qualified as capable of undertaking physical activity by a general practitioner
Skrzek A. i wsp., Badania densytometryczne i izokinetyczne w ocenie narz¹du ruchu - - - - - Æwiczenia opiera³y siê na zasadach treningu zdrowotnego uwzglêdniaj¹c cele dzia³añ w zakresie profilaktyki osteoporozy, sk³adaj¹cego siê z dwóch form aktywnoœci fizycznej: treningu zdrowotnego na sali gimnastycznej oraz treningu marszowego. Wybranymi sk³adowymi obci¹ enia treningu zdrowotnego by³y [10]: Intensywnoœæ umiarkowana na poziomie od 55 do 65% HR maks. w treningu prowadzonym na sali gimnastycznej. W treningu marszowym równie intensywnoœæ umiarkowana, czyli pokonanie dystansu od 2000 do 3200 m w czasie mniejszym ni 30 minut. Czas trwania treningu na sali gimnastycznej wynosi³ od 30 do 60 minut, natomiast ci¹g³ego treningu marszowego od 10 do 30 minut (objêtoœæ ta mog³a byæ podzielona na 3 odcinki 10-minutowe, jako trening interwa³owy). Czêstoœæ treningów 3 razy w tygodniu (co drugi dzieñ), w tym raz w tygodniu trening na sali gimnastycznej i 2 razy trening marszowy. Program by³ prowadzony przez 4 miesi¹ce razem 45 dni treningowych. U ka dej osoby wyjœciowo i kontrolnie, po 12 miesi¹cach wykonano w Pracowni Densytometrycznej przy Katedrze i Klinice Endokrynologii i Diabetologii Akademii Medycznej we Wroc³awiu badanie densytometryczne. Obejmowa³o ono bli szy odcinek koœci udowej, gdzie anlizowano: szyjkê koœci udowej (Neck), trójk¹t Warda (Ward), oraz krêtarz wiêkszy (Troch). Gêstoœæ mineralna koœci mierzona by³a w g/cm 2 (BMD Bone Mineral Density) metod¹ absorpcjometrii wi¹zek promieniowania rtg o dwóch ró nych energiach (DEXA Dual Energy X-ray Absorptiometry), aparatem DPX-plus, produkcji Lunar Corp., Madison, WI, USA. Badanie densytometryczne umo liwi³o okreœlenie takich wartoœci, jak: BMD w [g/cm 2 ], % BMD szczytowej, T-score (SD), % BMD nale nej dla wieku, Z score (SD). Drugim badaniem wykonanym wyjœciowo i kontrolnie po zakoñczeniu programu treningowego, czyli po 4 miesi¹cach by³y badania izokinetyczne wybranych miêœni szkieletowych w obrêbie tu³owia i koñczyn dolnych, wykonane przez zespó³ Pracowni Badawczej Wydzia³u Fizjoterapii AWF we Wroc³awiu na stanowisku do badañ izokinetycznych Biodex System 3 Multi Joint (Biodex Medical System, New York, USA). Na podstawie literatury ustalone zosta³y odpowiednie warunki przeprowadzenia testów. Przyjêto okreœlone prêdkoœci k¹towe: dla miêœni tu³owia: prostowanie i zginanie przy prêdkoœciach k¹towych 90 i 120 /s [11], dla miêœni dzia³aj¹cych na stawy kolanowe: prostowanie i zginanie przy prêdkoœciach k¹towych 60 i 180 /s (Baltzopoulos, Brodie 1989; Perrin 1992; Pocholle, Codine 1998) [3,4,6]. Przed ka dym badaniem fotel i dynamometr oraz w³aœciw¹ przystawkê ustawiono zgodnie z wytycznymi zamieszczonymi w instrukcji, ustalano odpowiedni¹ pozycjê badanego oraz okreœlano zakres ruchu (Ryc. 1,2). Wszystkie badania poprzedzone by³y instrukcj¹ s³own¹ dotycz¹c¹ wyzwolenia maksymalnej si³y miêœniowej przy zadanej prêdkoœci k¹towej, w ka dym ruchu. Przed przyst¹pieniem do oceny miêœniowej, ka dy badany wykonywa³ rozgrzewkê w postaci kilku próbnych ruchów (trzy próby submaksymalne i trzy maksymalne). The programme consisted of pro-health exercises aimed at preventing osteoporosis. It comprised two types of physical activity: pro-health gym-based exercises and walking exercises. The training load included the following parameters [10]: Moderate intensity at the level of 55 to 65% of the maximum heart rate for the gym exercises. The intensity of the walking exercises was also moderate and required the patient to cover a distance of 2000 to 3200 meters during a period of less than 30 minutes. The duration of the gym exercise was 30 to 60 minutes, whereas the continuous walking exercise was 10 to 30 minutes long (it could be divided into three 10-minute sequences as interval training). Training frequency was 3 times a week (every other day), including one gym training session and two sessions of walking. This programme was carried out for 4 months for a total of 45 training days. Baseline and 12-month follow-up densitometric examinations were performed in each patient in the Densitometry Laboratory of the Department of Endocrinology, Diabetology and Isotope Therapy of Wroc³aw Medical University. BMD was measured in the proximal femur area, and more specifically, in the femoral neck (Neck), Ward triangle (Ward) and the greater trochanter (Troch). Mineral density was measured in g/cm 3 using Dual Energy X-ray Absorptiometry (DE- XA) with a DPX plus device manufactured by Lunar Corp., Madison, WI, USA. The examination helped to determine the following parameters: BMD in g/cm 3, % of peak BMD [T-score (SD)], and % of age-adjusted BMD [Z-score (SD)]. Another examination, carried out at baseline and on completion of the programme, i.e., four months later, was an isokinetic examination of selected skeletal muscles of the trunk and lower limbs performed at the Research Laboratory of the Faculty of Physiotherapy of the University School of Physical Education, Wroc³aw. The tests were carried out on a Biodex System 3 Multi Joint isokinetic study unit (Biodex Medical System, New York, USA). Test parameters were determined on the basis of the available literature. The following angle velocities were used: for the trunk muscles: extension and flexion at the angle velocities of 90 and 120 per second, muscles supporting the knee joint: extension and flexion at the angle velocities of 60 and 180 per second (Baltzopoulos, Brodie 1989; Perrin 1992; Pochollle, Codine 1998 3, 4, 6). Prior to each examination, the chair and dynamometer with the appropriate additional device were set according to the instructions, and the appropriate position of the patient and range of motion were determined (Fig. 1 and 2). The patients were orally instructed to release their maximum muscle strength at a given angle velocity during each movement. Before the evaluation of muscles was carried out, each patient performed a warm-up by trying out a few moves (three trials with submaximum load and three with maximum load). Each concentric test consisted of a series of a maximum of 5 immediate repetitions of flexion and extension movements. The interval between the tests at various velo- 131
Skrzek A. et al., Densitometry and isokinetic tests in musculosceletal system evaluation - - - - - Ryc. 1. Izokinetyczne badanie miêœni tu³owia ustawienie i stabilizacja cia³a Fig. 1. Isokinetic examination of trunk muscles position and stabilization of the body Ryc. 2. Izokinetyczne badanie miêœni prostuj¹cych i zginaj¹cych stawy kolanowe ustawienie i stabilizacja cia³a Fig. 2. Isokinetic examination of knee extensors and flexors position and stabilization of the body Ka dy test koncentryczny sk³ada³ siê z serii 5 maksymalnie wykonanych powtórzeñ ruchu wyprostu i zgiêcia, bezpoœrednio po sobie nastêpuj¹cych. Przerwa pomiêdzy testami na ró nych prêdkoœciach wynosi³a od 1 do 3 minut. W pierwszej kolejnoœci badano miêœnie tu³owia, a nastêpnie miêœnie koñczyn dolnych. Ocenianymi parametrami by³y: Mmax [Nm]: szczytowy moment si³y (peak torque), Mwzglêdny [%]: wzglêdny moment si³y, czyli maksymalny moment si³y dzielony przez masê cia³a i pomno- ony przez 100% (peak torque/body mass), Czas Mmax [ms]: czas osi¹gniêcia szczytowego momentu si³y (time to reach peak torque), M 0,18 s max powtórzenia [Nm]: moment si³y w pierwszych 0,18 sekundach maksymalnego powtórzenia (torque @ 0,18 s), Lmax powtórzenia [J]: praca powtórzenia, w którym uzyskano maksymalny moment si³y (max. rep. tot. work), Lca³kowita [J]: praca wszystkich powtórzeñ (total work), Nœrednia [W]: œrednia moc wszystkich powtórzeñ (avg. power), tprzyspieszenia [ms]: czas przyspieszenia ca³kowity czas osi¹gniêcia zadanej prêdkoœci izokinetycznej (acceleration time), 132 cities was 1 to 3 minutes. The tests evaluated first the trunk and then the lower limb muscles. The evaluated parameters included: Mmax [Nm]: peak torque, Mrelative [%]: relative torque, i.e. the peak torque divided by the body mass and multiplied by 100% (peak torque/body mass), Mmax time [ms]: time to reach peak torque, M 0.18 s of the max. repetition [Nm]: the peak torque in the first 0.18 second of the maximum repetition (torque @0,18 s), Lmax of the repetition [J]: work during the repetition when the peak torque was achieved (max. rep. tot. work), Ltotal [J]: total work of all repetitions, Navg: average power of all repetitions, tacceleration [ms]: acceleration time total time over which the target velocity was achieved, tdeceleration [ms]: deceleration time total time over which zero velocity was achieved, Mavg: average torque of all repetitions, Muscle ratios: the agonist to antagonist muscle ratio, i.e.
Skrzek A. i wsp., Badania densytometryczne i izokinetyczne w ocenie narz¹du ruchu - - - - - twyhamowania [ms]: czas wyhamowania ca³kowity czas osi¹gniêcia prêdkoœci zerowej (deceleration time), Mœredni [Nm]: œrednia momentów si³y wszystkich powtórzeñ (ave. torque), Stosunki miêœniowe: stosunek agonistów do antagonistów (agon./antag. ratio), czyli. Metody statystycznego opracowania danych Podstawowe charakterystyki obejmowa³y wyliczenie œrednich arytmetycznych, odchyleñ standardowych, wspó³czynników zmiennoœci oraz minimum i maksimum. Oceny ró nic miêdzy œrednimi wartoœciami poszczególnych parametrów w badaniu pierwszym i drugim dokonano za pomoc¹ testu t-studenta dla prób zale nych. W celu zbadania si³y zwi¹zku miêdzy dwiema cechami mierzalnymi obliczono wspó³czynnik korelacji liniowej Persona, przyjmuj¹cy wartoœci z przedzia³u (-1,1). Znak wspó³czynnika korelacji informuje o kierunku korelacji, natomiast jego bezwzglêdna wartoœæ o sile zwi¹zku. We wszystkich zastosowanych testach statystycznych wartoœci testów i wspó³czynników na poziomie p 0,05 przyjêto za statystycznie istotne. Do analizy statystycznej wykorzystano komputerowy pakiet programów statystycznych Statistica Pl Stat Soft wersja 5. WYNIKI Wyniki badañ densytometrycznych wykaza³y, e nastêpowa³ nieistotny statystycznie (p>0,05) spadek œrednich wartoœci gêstoœci szyjki koœci udowej i trójk¹ta Warda. Wyniki badania krêtarza wiêkszego wykaza³y natomiast nieistotn¹ statystycznie poprawê gêstoœci koœci. Wyniki badania si³y miêœni prostowników i zginaczy tu- ³owia przeprowadzone w niniejszej pracy wykaza³y, e przeprowadzony trening zdrowotny wp³yn¹³ korzystnie na parametry si³owe i prêdkoœciowe. Wszystkie parametry si³owe uleg³y poprawie (96% mierzonych parametrów wykaza³o istotnoœæ statystyczn¹ zmian). Spoœród wszystkich mierzonych parametrów prêdkoœciowych miêœni tu³owia, 83% uleg³o poprawie. W odró nieniu od zmian parametrów si³owych, w zakresie parametrów prêdkoœciowych zmiany nie wykazywa³y tak czêsto istotnoœci statystycznej. W celu przeprowadzenia dalszej analizy porównawczej, zaistnia³e zmiany przedstawiono w postaci odsetka wartoœci wyjœciowych. Nastêpnie uœredniono wartoœci wszystkich parametrów si³owych oraz odrêbnie prêdkoœciowych (Tab. 1). W wyniku globalnej analizy wszystkich parametrów prêdkoœciowych i si³owych, mo na stwierdziæ, e parametry si- ³owe wzros³y od 16 do prawie 32%, wykazuj¹c wy sz¹ wartoœæ w obrêbie prostowników tu³owia, przy ni szej prêdkoœci testowania (Tab. 1). Nieco mniejsze zmiany procentowe wykaza³y œrednie wartoœci parametrów prêdkoœciowych. Skrócenie czasów reakcji miêœniowej na obu prêdkoœciach by³o porównywalne i wynosi³o od 3 do 10 procent. Methods of statistical data analysis The basic characteristics included calculations of arithmetic means, standard deviations, variability coefficients, as well as maximum and minimum values. Differences between means of individual parameters in the first and second examination were evaluated using Student's t test for dependent samples. Pearson's linear correlation coefficient assuming values from the range [-1, 1] was calculated in order to measure the strength of relationship between two measurable variables. The sign of the correlation coefficient shows the direction of correlation, whereas its absolute value corresponds to the strength of the relationship. The values of tests and coefficients at the level of p<0.05 were considered statistically significant for all statistical tests used. The statistical analysis was carried out with the Statistica Pl Stat Soft package, version 5. RESULTS Densitometry results showed that there was a statistically non-significant decrease in the mean density of the femoral neck and Ward triangle (p>0.05). Densitometry of the greater trochanter revealed a statistically non-significant improvement in bone density. The results of examination of the strength of the trunk flexor and extensor muscles revealed that the pro-health exercise programme had a positive effect on the strength and velocity parameters, with improvement in all strength parameters (96% of the parameters evaluated showed statistically significant changes). There was an improvement in 83% of the velocity parameters of the trunk muscles. Unlike the changes in the strength parameters, the velocity parameters did not demonstrate statistically significant changes so often. For further comparative analyses, the changes were presented as percentages of baseline values. Next, all strength and velocity parameters were averaged separately (Table 1). A global analysis of all velocity and strength parameters revealed that the strength parameters increased from 16 to almost 32%, with higher values attained in the trunk flexors at the lower test velocity (Table 1). Mean velocity parameters registered slightly lower percentage changes. The reduction of muscle response time at both velocities was comparable and amounted to 3-10%. The evaluation of changes in the function of muscles supporting the knee joints showed improvement in all 133
Skrzek A. et al., Densitometry and isokinetic tests in musculosceletal system evaluation - - - - - Oceniaj¹c zmiany w zakresie miêœni dzia³aj¹cych na stawy kolanowe wykazano, e wszystkie parametry si³owe przy obu prêdkoœciach testowania, prawej i lewej koñczyny wykaza³y poprawê. Mniej istotne statystycznie zmiany wykaza³y œrednie wartoœci parametrów prêdkoœciowych. Nast¹pi- ³o skrócenie czasów reakcji miêœniowej na obu prêdkoœciach, czyli ich poprawa. Zmiany te równie przedstawiono w postaci odsetka wartoœci wyjœciowych (Tab. 2). Wyniki w zakresie koñczyny prawej i lewej, ze wzglêdu na niewielkie zró nicowanie, równie wykazano jako œredni¹ wartoœæ. Na podstawie sumarycznej analizy, mo na stwierdziæ, e najkorzystniejsze zmiany wyst¹pi³y w zakresie miêœni zginaczy dzia³aj¹cych na stawy kolanowe, przy ni szej Tab. 1. Procentowa zmiana parametrów si³owych i prêdkoœciowych miêœni tu³owia Tab. 1. Percentage changes of the strength and velocity parameters of trunk muscles 134 strength parameters at both test velocities in the left and right limbs. The mean values of the velocity parameters revealed less significant changes, with a reduction (improvement) in muscle response time at both velocities. These changes are also shown as percentages of the respective baseline values (Table 2). On account of the finding of only slight changes, the results of examination of the left and right limb are also presented as means. A summary analysis shows that the most favourable changes were obtained in the flexor muscles of the knee joint at the lower test velocity. Slightly smaller percentage changes were obtained for the velocity parameters, with a reduction in muscle response time at both test velocities (Table 2). Tab. 2. Procentowa zmiana parametrów si³owych i prêdkoœciowych miêœni dzia³aj¹cych na staw kolanowy Tab. 2. Percentage changes of strength and velocity parameters of knee flexors and extensors
Skrzek A. i wsp., Badania densytometryczne i izokinetyczne w ocenie narz¹du ruchu - - - - - prêdkoœci testowania. Nieco mniejsze zmiany procentowe wykaza³y parametry prêdkoœciowe, gdzie przy obu prêdkoœciach testowania nast¹pi³o skrócenie czasów reakcji miêœniowej (Tab. 2). Przeprowadzaj¹c sumaryczn¹ analizê wszystkich zmian w zakresie parametrów prêdkoœciowo-si³owych zarówno miêœni tu³owia jak i koñczyn dolnych wykazano, e istnieje pewne ich zró nicowanie. Najwiêksze ró nice procentowe miêdzy pomiarami wyjœciowymi a kontrolnymi stwierdzono w zakresie miêœni tu³owia. Dodatkowo podjêto próbê oceny zwi¹zków miêdzy zmianami, jakie dokona³y siê w zakresie parametrów prêdkoœciowo-si³owych testowanych miêœni tu³owia i koñczyn dolnych a gêstoœci¹ mineraln¹ koœci, pod wp³ywem zastosowanych metod treningu zdrowotnego. Zale noœci zmian miêdzy œrednimi wartoœciami gêstoœci mineralnej koœci a zmianami parametrów prêdkoœciowo-si³owych miêœni tu³owia i koñczyn dolnych, na podstawie korelacji liniowej Persona, okaza³y siê w wiêkszoœci przypadków nieistotne statystycznie. Byæ mo e wynika to ze zbyt ma³ego zró nicowania miêdzy kolejnymi badaniami w zakresie gêstoœci mineralnej koœci. Analiza korelacji pomiêdzy zmianami parametrów okreœlaj¹cych funkcjê miêœni tu³owia i miêœni dzia³aj¹cych na stawy kolanowe wykazuje, e wiêkszoœæ zmian ma ze sob¹ istotne statystycznie zwi¹zki. Dodatni kierunek zwi¹zku wykazywa³y zmiany pomiêdzy prawie wszystkimi parametrami si³owymi, natomiast ujemny parametrów si³owych z prêdkoœciowymi. Wraz z popraw¹ funkcji si³owych miêœni tu³owia czy koñczyn dolnych, okreœlon¹ przez wzrost momentów si³ miêœniowych, pracy, czy mocy, nastêpuje skrócenie parametrów czasowych. Najsilniejsze zwi¹zki miêdzy parametrami si³owymi wykazano pomiêdzy zmianami maksymalnych i œrednich momentów si³, zarówno miêœni tu³owia jak i koñczyn dolnych (wspó³czynniki korelacji od 0,67 do 0,94). Najsilniejsze zwi¹zki parametrów si³owych i prêdkoœciowych wyst¹pi³y miêdzy zmianami tprzyspieszenia i M 0,18 max powtórzenia miêœni tu³owia, jak równie koñczyn dolnych (wspó³czynniki od -0,47 do -0,87). Najs³absze zwi¹zki (nieistotne statystycznie) ze zmianami innych parametrów mia³a zmiana czasu wyhamowania ruchu. PODSUMOWANIE Jednym z najwa niejszych czynników opóÿniaj¹cych procesy inwolucyjne i umo liwiaj¹cych tzw. pomyœlne starzenie siê jest regularna aktywnoœæ fizyczna. G³ównym jej zadaniem jest wyd³u enie okresu fizycznej sprawnoœci i niezale noœci poprawa jakoœci ycia. [12]. Jedn¹ z form aktywnoœci fizycznej jest trening zdrowotny podejmowany w celu utrzymania dobrego stanu zdrowia, b¹dÿ jego poprawy. Czêsto stosuje siê go w celu zapobiegania przewlek³ym chorobom np. chorobie wieñcowej, nadciœnieniu têtniczemu, cukrzycy, zaburzeniom metabolicznym, osteoporozie czy chorobie zwyrodnieniowej narz¹du ruchu [10]. Wyniki w³asnych badañ densytometrycznych przeprowadzonych w grupie kobiet powy ej 60 roku ycia, wykazuj¹ nieistotne statystycznie zwiêkszenie gêstoœci mineralnej koœci, jedynie w obrêbie krêtarza wiêkszego. Nie potwierdza to The summary analysis of changes in all strength and velocity parameters of the trunk and lower limb muscles showed some differences in the parameters. The most significant percentage differences between the baseline and follow-up examinations were revealed with regard to trunk muscles. Moreover, we attempted to evaluate the relationship between the changes in the strength-velocity parameters of the trunk and lower limb muscles and changes in bone density registered following the pro-health exercise programme. The relationship between the changes in the mean bone density and changes in the strength-velocity parameters of the trunk and lower limb changes appeared to be statistically non-significant in most patients according to Pearson's linear correlation coefficient. This may have resulted from the absence of substantial differences in BMD between the two measurements. The analysis of correlations between the changes in parameters of the trunk muscles and muscles supporting the knee joints shows that most changes were associated with one another in a statistically significant manner. The association was positive in the case of nearly all strength parameters, whereas the changes in strength vs. velocity parameters were negatively correlated. An improvement in the strength parameters of the trunk and lower limb muscles reflected in the increase in torque, work or power was accompanied by a reduction in the time-related parameters. The strongest correlation between the strength parameters was revealed for changes of the peak and average torques in both trunk and lower limb muscles (correlation coefficients of 0.67 to 0.94). The strongest correlations between the strength and velocity parameters were revealed for the changes in the tacceleration and M 0.18 of the max. repetition in the trunk and lower limb muscles (coefficients from -0.47 to -0.87). The times of slowing down the movement showed the weakest interconnections (statistically insignificant) with the changes in other parameters. SUMMARY Physical activity is one of the most important factors slowing down involution processes and facilitating the so called "positive aging". Its main aim is to extend the period of physical fitness and independence, thus improving the quality of life [12]. One form of physical activity is pro-health exercise, serving to maintain good health or improve it. It is frequently used to prevent chronic diseases, such as coronary disease, arterial hypertension, diabetes, metabolic disorders, osteoporosis or degenerative diseases of the locomotor system [10]. The results of our densitometric examinations performed in a group of women over 60 years of age show a statistically non-significant increase in bone density only in the greater trochanter. This finding does not confirm increases in bone density reported in studies by other authors, resul- 135
Skrzek A. et al., Densitometry and isokinetic tests in musculosceletal system evaluation - - - - - prezentowanych w innych pracach zwiêkszenia gêstoœci koœci, które dokonywa³o siê pod wp³ywem bardzo intensywnych metod treningowych, g³ównie treningu si³owego. Wyniki badañ w³asnych wynikaj¹ byæ mo e z silnego wp³ywu na przemianê kostn¹ wieku, cech somatycznych oraz prawdopodobnie predyspozycji genetycznych. Zastosowane w eksperymencie naukowym umiarkowane obci¹ enia treningowe oraz wybór æwiczeñ wytrzyma³oœciowych, prawdopodobnie nie by³y w stanie przewa yæ wp³ywu tak silnie skorelowanych z przemian¹ kostn¹ czynników. Obci¹ enia takie by³y jednak bezpieczne dla wszystkich kobiet, dostosowane indywidualnie do mo liwoœci uk³adu kr¹ enia i oddechowego oraz os³abionej wytrzyma³oœci tkanki kostnej. Dla oceny wp³ywu zaproponowanej formy treningu zdrowotnego, analizie poddano równie zmiany parametrów prêdkoœciowo-si³owych miêœni tu³owia i koñczyn dolnych. Ju oko³o dwadzieœcia lat temu wykazywano, e si³a miêœniowa starszych ludzi mo e ulec zwiêkszeniu na skutek systematycznego treningu si³owego. Przyk³adem mo e byæ wzrost si³y miêœni prostowników tu³owia u kobiet pod wp³ywem treningu oporowego wynosz¹cy od 19-22% [13], czy poprawa si³y miêœni zginaczy dzia³aj¹cych na staw kolanowy w grupie starszych 70-letnich mê czyzn, porównywalna do efektów treningu si³owego u ludzi m³odych [14]. Badania te wskazuj¹ na bardzo du e pocz¹tkowe przyrosty si³y w czasie pierwszych 2-4 miesiêcy treningu si³owego u osób starszych i w œrednim wieku, u obu p³ci. Po tym czasie si³a mo e rozwijaæ siê z mniejsz¹ intensywnoœci¹, w d³u szych okresach treningowych, równie w zale noœci od intensywnoœci, czêstotliwoœci i typu treningu. Tak korzystne zmiany pod wp³ywem zaproponowanej aktywnoœci fizycznej potwierdzaj¹ opinie, e nie tylko trening si- ³owy jest w stanie poprawiæ si³ê miêœniow¹ u kobiet w starszym wieku, lecz tak e inne, na przyk³ad æwiczenia wytrzyma³oœciowe. Stosowana aktywnoœæ o charakterze przemian tlenowych i mieszanych, okaza³a siê bardzo efektywna. Reasumuj¹c wyniki przeprowadzonych badañ mo na stwierdziæ, e starzenie siê jest wielop³aszczyznowym, z³o- onym procesem. Badania dotycz¹ce problemów zwi¹zanych z inwolucj¹ narz¹du ruchu pomagaj¹ wyjaœniæ i zrozumieæ zjawiska, które najbardziej determinuj¹ ten proces. Stwarzaj¹ one podstawy do zastosowania szeroko pojêtej aktywnoœci fizycznej w programach treningów zdrowotnych, wykorzystywanych œwiadomie i celowo w zakresie profilaktyki chorób zwi¹zanych ze starzeniem siê. Jednym z takich schorzeñ jest osteoporoza. Proponowana w ramach profilaktyki osteoporozy aktywnoœæ fizyczna, dobrana indywidualnie, uzale niona od stanu zdrowia oraz stopnia sprawnoœci fizycznej, powinna zmierzaæ w kierunku hamowania ubytku masy kostnej, ale równie utrzymania w³aœciwej si³y miêœniowej, zachowania prawid³owego zakresu ruchomoœci w obrêbie stawów, wzmocnienia gorsetu miêœniowego oraz poprawienia równowagi i koordynacji nerwowo-miêœniowej [15,16,17]. Dla oceny wp³ywu zaproponowanych form treningu zdrowotnego w niniejszej pracy, analizie poddano gêstoœæ tkanki kostnej w obrêbie bli szej nasady koœci udowej oraz parametry prêdkoœciowo-si³owe miêœni tu³owia i koñczyn dolnych. Zasadnoœæ skorelowania tych dwóch badañ wynika z tego, 136 ting from highly intensive training methods, mainly power training. The findings of the present study may be the result of the marked effect of age, somatic characteristics and, probably, genetic predispositions on bone changes. The moderate training load applied in the experiment along with the selection of power exercises probably did not dominate over the factors so strongly correlated with bone turnover. However, the load applied was safe for the women and individually adjusted to their circulatory and respiratory capacity as well as the weakened bone tissue. In order to evaluate the effect of the suggested form of pro-health exercise, the analysis included also changes in the strength-velocity parameters of the trunk and lower limb muscles. About 20 years ago studies already showed that muscle strength in older people may increase as a consequence of regular physical exercise. An example is an increase of 19 to 22% in the strength of the trunk and lower limb muscles in women [13] as a result of resistance training or an increase in the strength of flexor muscles supporting the knee joint in men over 70 years old comparable with the results of power training in young individuals [14]. These studies revealed high initial strength increases during the first 2-4 months in older and middle-aged participants of both sexes. Following that period, the increase in strength may be less intensive within longer training periods, which depends also on the intensity, frequency and type of exercise. Such beneficial changes achieved due to the suggested physical activity confirm the view that not only power exercise but also other types of exercise, such as resistance training, may improve muscle strength in older women. The aerobic and mixed exercises turned out to be very effective. In summary, the findings of this study show that aging is a complex and multilevel process. Studies regarding locomotor system involution help to explain and understand the phenomena that crucially determine that process. They are the basis for the introduction of broadly defined physical activity into pro-health exercise programmes used purposefully for the prevention of age-related diseases, one of which is osteoporosis. Physical exercise recommended for osteoporosis prevention, tailored to the patient's health status and the degree of physical fitness, should aim to reduce bone loss and maintain good muscle strength and normal joint range of motion, improve the musculature, and improve balance and neuromuscular coordination [15,16,17]. In this study, the density of bone tissue in the proximal femur as well as strength-velocity parameters of the trunk and lower limb muscles were analysed in order to evaluate the effect of the suggested form of exercise. The correlation of these two examinations was justified since the risk of fracture in older patients increases not only along with bone mass loss, but also as a result of physiological extraskeletal changes affecting the neuromuscular system. Older patients cannot effectively protect themselves against injuries, the impact of which mainly affects bones, with much smaller degree of dissipation in soft tissues. Injuries result from an increased susceptibility to falls due to a deterioration of neuromuscular coordination, reduced muscle
Skrzek A. i wsp., Badania densytometryczne i izokinetyczne w ocenie narz¹du ruchu - - - - - e ryzyko z³amañ u osób starszych roœnie nie tylko wraz ze zmniejszaniem siê masy kostnej, lecz tak e w nastêpstwie fizjologicznych zmian pozaszkieletowych, dotycz¹cych uk³adu nerwowo miêœniowego. Osoby starsze nie s¹ w stanie skutecznie chroniæ siê przed urazem, którego si³a przenosi siê w wiêkszym stopniu na uk³ad kostny, ulegaj¹c mniejszemu rozproszeniu w tkankach miêkkich. Do urazu dochodzi w wyniku zwiêkszonej podatnoœci na upadki. Powodem jest zmniejszona koordynacja nerwowo-miêœniowa, zmniejszona si³a miêœniowa, os³abiona percepcja otoczenia i ocena zagro eñ, d³ugotrwa³e przyjmowanie leków uspokajaj¹cych, zawroty g³owy, roztargnienie [1,18]. Zastosowanie testów w warunkach dynamicznych wydaje siê byæ najbardziej obiektywne, poniewa warunki pomiarowe zbli one s¹ do sytuacji rzeczywistych o podobnej strukturze ruchu. Niezawodnoœæ i powtarzalnoœæ pomiarów pozwala dok³adnie oszacowaæ dynamiczn¹ si³ê miêœnia. Dostosowanie oporu do si³y miêœnia rozwijanej przez badanego, gwarantuje bezpieczeñstwo programów. Szczegó³owa analiza danych dotycz¹cych mo liwoœci funkcjonalnych miêœni, pozwala na okreœlenie równowagi miêœniowej, okreœlenie charakterystyki dynamicznej aktywnoœci miêœnia, ocenê rozk³adu si³ miêœniowych wokó³ stawu, ustalenie prawid³owych wartoœci. Mo liwe jest dziêki temu lepsze zdefiniowanie fizjopatologii pewnych dolegliwoœci i odpowiednie ukierunkowanie programów usprawniania ruchowego [19,20]. We wspó³czesnej fizjoterapii czynna dynamometria wykorzystywana jest w celu: diagnostyki urazów narz¹du ruchu, oceny zdolnoœci miêœni do wytwarzania si³y, pracy i mocy w ca³ym zakresie ruchu, optymalizacji obci¹ eñ, monitorowania przebiegu leczenia i fizjoterapii oraz oceny ich efektów [21]. Ponadto gwarantuje mo liwoœæ rzetelnej kontroli przebiegu programu treningowego [11,22]. WNIOSKI 1. Zaproponowany zestaw badañ dotycz¹cych biernego i czynnego narz¹du ruchu, pozwoli³ na ca³oœciow¹, rzeteln¹ i obiektywn¹ analizê zmian. 2. Zastosowany trening zdrowotny w grupie starszych kobiet spowodowa³ poprawê parametrów prêdkoœciowo- -si³owych miêœni tu³owia i koñczyn dolnych. 3. Najkorzystniejsze zmiany obserwowano w zakresie parametrów si³owych, przy ni szych prêdkoœciach testowania, w grupie prostowników tu³owia i zginaczy stawu kolanowego. 4. Stosowana aktywnoœæ fizyczna nie doprowadzi³a do istotnych statystycznie zmian gêstoœci mineralnej koœci. Zauwa alna by³a jedynie tendencja do zwolnienia tempa zwi¹zanego z wiekiem procesu zmniejszania gêstoœci. 5. Wykazano istotne statystycznie zwi¹zki, g³ównie pomiêdzy zmianami parametrów si³owych. strength, poorer perception of the environment and dangers, long-term intake of tranquilisers, and dizziness and distraction [1,18]. Tests performed in dynamic conditions seem to be most objective as the measurement conditions resemble real-life situations on account of a similar movement structure. The reliability and reproducibility of the measurements make possible a more precise estimation of dynamic muscle strength. The safety of the programme is ensured by the adjustment of the resistance level to the muscle strength achieved by the patient. A detailed analysis of data on muscle function allows for the specification of muscular balance and dynamic muscle activity, evaluation of muscle force distribution around the joint and establishment of normal values. This helps to define the physiopathology of some disorders and appropriate modification of the related motor rehabilitation programmes [19,20]. Currently, active dynamometry is used in physiotherapy for the diagnosis of locomotor system injuries, evaluation of muscle function in terms of strength, work and power along the entire range of motion, determination of optimal load, monitoring the course of treatment and physiotherapy and evaluation of their results [21]. Moreover, it guarantees reliable monitoring of the course of an exercise programme [11,22]. CONCLUSIONS 1. The exercise programme recommended in this study for the active and passive locomotor system enabled a comprehensive, reliable and objective analysis of changes. 2. The pro-health exercises applied in the group of elderly women resulted in an improvement of the strength-velocity parameters of the trunk and lower limb muscles. 3. The strength parameters showed the most beneficial changes at lower test velocities in the trunk extensors and flexors at the knee joint. 4. The type of physical activity applied did not lead to any statistically significant changes in mineral bone density. However, there was a tendency to slow down the age- -related progression of bone density loss. 5. There were statistically significant correlations mainly between changes in the strength parameters. PIŒMIENNICTWO / REFERENCES 1. Dutka J, Morawiecki P. Z³amania w osteoporozie jako problem spo³eczno ekonomiczny i terapeutyczny. Przegl¹d Lekarski 1997; 54 (3): 194-200. 2. Badurski JE. Standardy postêpowania w osteoporozie. Zalecenia Polskiej Fundacji Osteoporozy. Medycyna po Dyplomie 1999; wyd. spec. grudzieñ:121-124. 3. Baltzopoulos V, Brodie DA. (1989) Isokinetic dynamometry, applications and limitations. Sports Medicine 1989; 8 (2): 101-116. 4. Perrin DH. Isokinetic Exercise and Assesment. Champaign: Human Kinetics Publishers; 1992. 137