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Entwicklung und Evaluation eines Trainingsprogramms zur Verbesserung von motorischen Leistungen und Dual-Task-Leistungen bei geriatrischen Patienten mit leichter bismittelschwerer demenzieller Erkrankung : eine randomisierte kontrollierte Studie

Schwenk, Michael

English Title: Development and evaluation of a training program to improve motor performances and dual-task performances in geriatric patients with beginning to moderate dementia : a randomized controlled trial

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Abstract

Thema der vorliegenden Arbeit ist die Entwicklung und Evaluation eines körperlichen Trainingsprogramms zur Verbesserung klinisch relevanter motorischer Leistungen (Kraft, funktionelle Leistungen) und aufmerksamkeitsabhängiger motorischer Leistungen (Dual-Tasks) bei Patienten mit beginnender bis mittelschwerer demenzieller Erkrankung. In Manuskript 1 ist eine systematische Analyse der bislang veröffentlichten randomisierten, kontrollierten Studien zum körperlichen Training bei kognitiver Schädigung dokumentiert. Es zeigen sich kontroverse Ergebnisse bei zum Teil erheblichen untersuchungsmethodischen Mängeln. Bislang fehlen etablierte Bewegungsprogramme, welche sowohl die spezifischen Defizite als auch die verbliebenen Ressourcen demenziell Erkrankter berücksichtigen. Die Konzeption eines demenzspezifischen körperlichen Trainingsprogramms ist in Manuskript 1 und 2 dargestellt. In Manuskript 1 sind die drei Komponenten des neuen Ansatzes (progressives Kraft- und Funktionstraining, Dual-Task-Training, krankheitsspezifische Trainingsrichtlinien) dokumentiert. In Manuskript 2 werden methodische Aspekte des Gruppentrainings (Organisation, Kommunikation) im Kontext demenzassoziierter kognitiver, behavioraler und psychosozialer Beeinträchtigungen aufgeführt. Manuskript 3 umfasst die forschungsmethodische Konzeption zur Evaluation des neuen Trainingsansatzes. Dokumentiert sind u.a. Studiendesign (randomisierte kontrollierte Studie), Einschlusskriterien (gesicherte Demenzdiagnose nach internationalen Kriterien), Intervention (Kraft-, Funktions-, Dual-Task-Training, 3 Monate, 2x/Woche, 2 Stunden, Kleingruppen à 4-5 Teilnehmer), Kontrollaktivität (unspezifische Hockergymnastik, 3 Monate, 2x/Woche, 1 Stunde), Studienendpunkte (verschiedene Kraft- und Funktionsparameter, Dual- Task Leistungen, körperliche Aktivität) und Messmethoden (etablierte, validierte Tests). Manuskript 4 belegt trainingsinduzierte Effekte auf motorische Leistungen der Studienteilnehmer (n= 122). Nach dem Ende der Interventionsphase zeigten sich statistisch signifikante Verbesserungen in allen gemessenen Kraft- und Funktionsparametern in der Trainingsgruppe im Vergleich mit der Kontrollgruppe (p≤ 0.001-0.029, Varianzanalyse mit Messwiederholung, Interaktionseffekt: Gruppe x Zeit). Die Trainingseffekte waren in Abhängigkeit der gemessenen Parameter gering bis hoch (ηp 2: 0.045-0.424). Für Parameter mit hohen Effektstärken blieben die Trainingszugewinne auch zum Nachbeobachtungszeitpunkt nach drei Monaten erhalten. Patienten mit initial geringen motorischen Leistungen profitierten am meisten von dem Training. Der Schweregrad der kognitiven Einschränkung war nicht negativ mit dem Trainingsbenefit assoziiert. Das körperliche Aktivitätsniveau stieg im Interventionszeitraum signifikant an und blieb auch nach Ende der Intervention erhöht. Manuskript 5 umfasst die Evaluation des spezifischen Dual-Task-Trainings. Unter Singleund Dual-Task-Bedingungen wurde die Gangleistung über ein computergestütztes Ganganalysesystem sowie die kognitive Leistung (Rechenaufgabe: +2er-Schritte; -3er-Schritte) über digitale Sprachaufzeichnungen erfasst. Im Vergleich zur Kontrollgruppe zeigte sich in der Trainingsgruppe eine Verbesserung der Gangleistung (Geschwindigkeit, Kadenz, Schreitlänge, Single-Support-Phase, p≤ 0.001-0.007; Zykluszeit: p= 0.056, Gruppe x Zeit) und der Dual-Task-Gesamtleistung (motorisch + kognitiv: p= 0.026, Gruppe x Zeit) während des Gehens mit komplexer Rechenaufgabe (-3er-Schritte). Beim Gehen mit einfacher Rechenaufgabe (+2er-Schritte) zeigten sich dagegen keine signifikanten Trainingseffekte. Insgesamt belegen die Studienergebnisse die Effektivität des neu entwickelten Trainingsansatzes und weisen – im Gegensatz zu der bislang wenig evidenzbasierten Diskussion – auf das hohe Rehabilitationspotenzial von Patienten mit beginnender bis mittelschwerer demenzieller Erkrankung hin. Die gewonnen wissenschaftlichen Ergebnisse wurden auf einer neuen Webseite (www.bewegung-bei-demenz.de) in Form von evidenzbasierten Informationen und Handlungsanleitungen (interaktives Heimtrainingsprogramm) für Betroffene, Angehörige und Fachpersonal veröffentlicht (zielgruppenspezifische Translation).

Translation of abstract (English)

The aim of this paper-based doctoral thesis is to determine whether motor performances and specific attention related dual-task performance can be improved in patients with dementia by a specific, standardised training regimen. First a systematic review including RCTs in patients with cognitive impairment only was conducted. Up to date there is limited evidence for successful training of motor function and existing studies show severe methodological limitations (Manuscript 1). A dementia–specific approach had been developed based on progressive strength and functional training and dual-task training. To supervise the training and specifically address the target sample of cognitively impaired patients, high attention was given to cognitive, emotional and behavioural aspects including techniques developed for communication in patients with dementia (Manuscript 1 and 2). Evaluation of the specific approach was conducted within a large randomized controlled trial (RCT). The methodology of the RCT was documented in a study protocol. Only patients (n= 122) with a confirmed diagnosis of dementia according to international established criteria had been included. Patients in the intervention group trained for 3 month, 2 hours twice a week. Patients assigned to the control group met two times a week for 1 hour of supervised motor placebo group training (low intensity training while seated). Study endpoints were strength and functional performance, dual-task performance, and physical activity. Only tests established in geriatric assessment and validated in older persons were applied (Manuscript 3). After the training period all strength and functional parameters were significantly improved in the intervention compared to the control group (p≤ 0.001-0.029, repeated measures analysis of variance, group x time interaction). Effect sizes varied between low to large effects (ηp 2: 0.045-0.424). Training gains could be conserved for those motor performances which showed the largest effect sizes. Low motor baseline performance but not cognitive impairment predicted positive training response. Physical activity increased significantly during intervention (Manuscript 4). Effects of the dual-task training were assessed by a specific dual-task protocol whereas gait performance (gait speed, cadence, stride length, stride time, single support) and cognitive performance (serial 2 forward calculation [S2], serial 3 backward calculation [S3]) were examined as single- and dual-tasks. Specific training significantly improved gait performance (p≤ 0.001-0.007; except stride time: p= 0.056, group x time) and combined motor/cognitive performance (p= 0.026, group x time) under complex S3 conditions. No significant effects were found under less challenging dual-task S2 conditions (Manuscript 5). In summary, the intensive, dementia-adjusted training was effective and substantially increased motor and dual-task performances in frail, older patients with mild- to moderatestage dementia. The training program may represent a model for structured rehabilitation or outpatient training in this group of patients. Based on the present study results a new website for patients, family members, and professions had been developed including an interactive home exercise program (www.bewegung-bei-demenz.de).

Item Type: Dissertation
Supervisor: Hauer, Dr. PD Klaus
Date of thesis defense: 12 May 2011
Date Deposited: 17 May 2011 09:52
Date: 2011
Faculties / Institutes: The Faculty of Behavioural and Cultural Studies > Institut für Sport und Sportwissenschaft
Subjects: 796 Athletic and outdoor sports and games
Controlled Keywords: Senile Demenz, Alzheimer-Krankheit, Demenz, Rehabilitation, Rehabilitatives Training, Trainingsprogramm, Training, Koordinationstraining
Uncontrolled Keywords: Dual-Task Trainingphysical training , dementia , rehabilitation , dual-task
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