Biomechanical gait pattern changes associated with functional fitness levels and falls in the elderly

Doutoramento em Motricidade Humana na especialidade de BiomecânicaThis thesis aimed to provide a better understanding on the determinant factors for falling in Portuguese older adults, with a special emphasis on the biomechanical changes in gait patterns associated with the functional fitness decline in this population. Our methodological approach to this problem encompassed two different levels of analysis: in the first part two epidemiological studies were conducted in order to establish the determinant factors for falling within the Portuguese older adults; in the second part three laboratory-based studies were performed in order to determine the influence of functional fitness levels on elderly gait patterns. Falls were shown to result from the interaction of many risk factors. Within these, gender, functional fitness level and health parameters were found to be the strongest fall determinants. Interestingly, age was not a determinant factor for falling, even within very old individuals (≥75 years or ≥80 years). Therefore, in the subsequent studies, the gait patterns of a subgroup of older adults, who had participated in the epidemiological studies, were characterized according with their functional fitness levels. The results showed that older subjects with a lower functional fitness level score, consistently re-distribute lower limb joint moments while performing different locomotor tasks (walking, stair ascent and stair descent). Because the success of physical activity interventions aiming at falls and disability prevention is dependent on subgroup characterization, these biomechanical gait pattern changes may yield important information for the health and exercise professionals working with the elderly.RESUMO: A presente dissertação objetiva o aprofundamento do conhecimento sobre os determinantes das quedas na população idosa portuguesa, com especial enfoque nas alterações biomecânicas nos padrões de marcha associadas ao declínio funcional característico desta população. A abordagem metodológica preconizada para a análise do problema compreende duas fases complementares: uma primeira fase, que englobou dois estudos epidemiológicos com o objetivo de estabelecer os fatores determinantes de quedas na população idosa portuguesa; uma segunda fase, onde foram considerados três estudos experimentais (laboratoriais), com o propósito de determinar a influência de diferentes níveis de aptidão funcional nos padrões de marcha desta população. Os resultados demonstraram que as quedas resultam da interação de diversos fatores de risco, destacando-se os seguintes: género, parâmetros de aptidão funcional e de saúde. De relevar que o fenómeno de queda se revelou independente da idade, mesmo quando analisada a sua associação com os fatores determinantes em grupos etários mais avançados (≥75 e ≥80 anos). Neste sentido, nos estudos subsequentes, foram analisados os padrões de marcha de subgrupos de idosos recrutados do grupo de participantes dos estudos anteriores e estratificados em função do seu nível de aptidão funcional. Observou-se então que os idosos com baixos níveis de aptidão funcional adotavam estratégias consistentes de redistribuição dos momentos de força articulares dos membros inferiores, aquando da execução de diferentes tarefas locomotoras (marcha, subir e descer escadas). Considerando o sucesso demonstrado das intervenções sustentadas em programas de atividade física para a prevenção de quedas e incapacidade, as alterações biomecânicas dos padrões de marcha observadas poderão constituir um importante suporte informacional para os profissionais de saúde e exercício que trabalham com a população idosa.FCT - Fundação para a Ciência e a Tecnologi