Physical Exercise and Fall Risk in Institutionalized Older Adults: Effects of Neuromuscular and Cognitive Adaptations on Multidimensional Assessments

Abstract

Increasing life expectancy and the growing number of older people have also increased the number of comorbidities common in this population in the same proportion, where the risk of falling is highlighted and has been increasing in a worrying and negative way. However, the practice of physical exercise can aid the prevention and reduction of falls. In this context, this thesis presents in its introduction part an exploratory review on the evaluation, assessment, and monitoring in health and fall risk by common and the most used assessment tools divided into six categories (global health assessment, specific physical (and fitness) assessment, cognitive and psychological assessment, pharmacological assessment, fall risk specific assessment, and some complementary assessment) and try to address the theme with the objective of identifying how, which, and when physical exercise can contribute in relation to the risk of falling in the older population.Through analysis of articles and recent reviews related to the influence of exercise (resistance/strength, power, aerobic, and multicomponent) in their various components and possible influences on the risk of falling, an exercise program proposal specific for the risk of falling in the older population was made, with adjustments in volume and intensity according to the needs of the target audience, based and improved by worldwide guidelines. Whereas health evaluative experiences and practices are essential to drive a better and specific intervention, revealing its importance and necessity was also highlighted.Preventing falls is also part of the Portuguese National Plan for Patient Safety, and as the lack of a fall risk assessment scale for older persons in residential institutions was found, this thesis shows the semantically, conceptually, culturally, and psychometrically validation the Fall Risk Assessment Tool for the Portuguese population. The instrument demonstrating good internal consistency and correlation between the items evaluated, could be an asset for a quick and effective assessment of the risk of falling for institutionalized Portuguese older persons.Our studies also investigated the 40-weeks training-detraining-retraining effect of our exercise program proposal in old (≥70 years, Paper Three) and very old (≥80years old, Paper Four) population. Our paper three investigated the effect of exercise on Cognitive profile, body composition, muscle power outputs and Fall Risk tests, and showed a significant correlation between muscle power, fat-free mass and cognitive status with some fall risk assessment (Fall Risk Assessment Tool. Falls Efficacy Scale and Timed Up-and-Go test), which also demonstrated to be a good predictor/indicator for fall risk assessment. Our exercise program was able to improve muscle power, body composition, cognitive profile and fall risk status after both exercise interventions (training and retraining), still showing after the detraining phase some protective effects.In the octogenarians’ group (Paper Four), after the first training period, the exercise group improved their postural stability and decreased the estimated fall risk (7.9%), while the control group worsened their stability and increased their risk of falling (17%). In addition, the intervention was able to reduce the forward speed of postural control deterioration in octogenarians, with great increments in the first months of exercise.Overall, our thesis’ studies showed that elastic band resistance training triggered significant alterations in the participants' fall risk, which could provide independence and higher quality of life for this population.

O aumento da esperança de vida e o número crescente de idosos também resultaram no aumento do número de comorbidades comuns nessa população, onde o risco de queda ganha destaque e aumenta de forma preocupante e negativa. No entanto, a prática de exercício físico pode auxiliar na prevenção e redução do risco quedas. Nesse contexto, esta tese apresenta na sua parte introdutória uma revisão exploratória sobre a avaliação e monitorização em saúde e risco de queda e os possíveis instrumentos de avaliação utilizados, divididos em seis categorias (avaliação global de saúde, avaliação física específica, avaliação cognitiva e psicológica, avaliação farmacológica, avaliação específica do risco de queda e algumas avaliações complementares) e aborda o tema com o objetivo de identificar como, qual e quando o exercício físico pode contribuir em relação ao risco de queda nos idosos.Por meio da análise de artigos e revisões recentes relacionadas com a influência do exercício (resistência/força, potência, aeróbico e multicomponente) em seus diversos componentes e possíveis influências no risco de queda, foi proposto um programa de exercícios específicos para o risco de queda nos idosos, com ajustes de volume e intensidade de acordo com as necessidades do público-alvo, baseado e aprimorado seguindo diretrizes mundiais. Considerando que experiências e práticas avaliativas em saúde são essenciais para conduzir uma intervenção melhor e específica, também foram destacadas a sua importância e necessidade.A prevenção de quedas também faz parte do Plano Nacional de Segurança do Doente Português, e como se verificou a inexistência de uma escala de avaliação do risco de queda para idosos em instituições de acolhimento, esta tese em um de seus estudos mostra a validação semântica, conceptual, cultural e psicométrica do Fall Risk Assessment Tool para a população portuguesa. O instrumento demonstrou boa consistência interna e correlação entre os itens avaliados e poderá ser uma mais-valia para uma avaliação rápida e eficaz do risco de queda dos idosos portugueses institucionalizados.Nossos estudos ainda investigaram o efeito de 40 semanas de treino-destreino-retreino com o nosso programa de exercícios na população idosa (≥70 anos, capítulo cinco) e muito idosa (≥80 anos). O paper três investigou o efeito do exercício no perfil cognitivo, composição corporal, potência muscular e testes de risco de queda, e mostrou uma correlação significativa entre potência muscular, massa livre de gordura e estado cognitivo com algumas avaliações de risco de queda (Fall Risk Assessment Tool. Falls Efficacy Scale and Timed Up-and-Go test), além deles terem se demonstrado bons preditores/indicadores para avaliação do risco de queda. Nosso programa de exercícios demonstrou melhorar a potência muscular, composição corporal, perfil cognitivo e status de risco de queda após a intervenção com exercício (treino e retreino) e após a fase de destreino, também foram observados alguns efeitos protetores do exercício.No grupo dos octogenários (Paper Quatro), após o primeiro período de treino, o grupo fisicamente ativo melhorou a estabilidade postural e diminuiu o risco estimado de queda (7,9%), enquanto o grupo controlo piorou e aumentou o risco de queda (17%). Além disto, a intervenção foi capaz de reduzir a velocidade de avanço da deterioração do controlo postural, com grandes incrementos nos primeiros meses de exercício.No geral, nossos estudos mostraram que o treino de força com banda elástica desencadeou alterações significativas no risco de queda dos participantes, o que poderia aumentar a independência e proporcionar uma maior qualidade de vida nessa população.