Miten murtumia voidaan ehkäistä liikunnalla? Liikunta - Osteoporoosin, kaatumisten ja murtumien täsmälääke, vai onko? Riku Nikander, gerontologian professori//johtaja Gerontologian-tutkimuskeskus, Jyväskylän yliopisto/ KSSHP, Koulutuksen ja tutkimuksen vastuualue// Tutkimus- ja kehittämiskeskus GeroCenter -säätiö
Liikunta Osteoporoosin ehkäisyn ja hoidon täsmälääke!!?
Luun mineraalimäärä, miehet ja naiset 4000 TBBMC 3500 3000 2500 2000 1500 Men Women 1000 500 0 1 10 100 Age 3 Zanchetta et al. 1995 ja Rico et al. 1994 sekä kuva Kannus et al. 2008 21/03/2017 Riku Nikander
Luun Bone mekaaninen Mechanical Competence kestävyys Organ dimensions mittasuhteet mikroarkkitehtuuri Architecture muoto Geometry ainemäärä Bulk Material materiaali mukaillen Järvinen T ym. J Bone Miner Res 2005
Force Area length in compression original length 5 Turner & Burr, Bone 1993 21/03/2017 Riku Nikander
Ultimate strength Yield point Plastic region Point of failure Elastic limit STRESS Elastic region Einhorn, Calcif Tissue Int 1992 STRAIN 21/03/2017 Riku Nikander 6
Mekanostaattiteoria Disuse Adapted State Overload Fracture Fx 0 300 1500 3000 25000µε Remodeling Balanced Remodeling Modeling 7 Frost, Anat Rec 2003 21/03/2017 Riku Nikander
Lihaksen ja luun yhteistoiminta Józsa & Kannus 1997 21/03/2017 Riku Nikander 8 X
verrokki Kolmiloikkaaja Heinonen ym. Bone 2001 21/03/2017 Riku Nikander 9
Liikuntakuormitus ja luusto Reisiluun varsi Olkaluun varsi 2-3 v 5-6 v 10-14 v 25-29 v Sumner & Andriacchi, Bone 1996 [Lihas]kuormitus on välttämätöntä luuston kehittymiselle. Kuormitettujen luiden muoto ja rakenne mukautuvat niihin kohdistuvaan säännölliseen [liikunta]kuormitukseen 21/03/2017 Riku Nikander 10
Liikuntakuormitus ja luusto 4 1/2 kk ikäisenä 2 vuotiaana: pohjeluu siirretty keskelle Houston J Can Assoc Radiol 1978 3 1/2 vuotiaana - 16 kk: normaali kuormitus 21/03/2017 Riku Nikander 11
Immobilisaation vaikutus luuhun Kiitokset H. Sievänen 21/03/2017 Riku Nikander 12
Luuliikunta on luun vahvuutta lisäävää, ylläpitävää tai sen heikkenemistä hidastavaa liikuntaa kehittää myös lihasvoimaa, tasapainoa, ketteryyttä sekä liikehallintaa ja ehkäisee siten myös kaatumisia ja niiden aiheuttamia luunmurtumia 21/03/2017 Riku Nikander 13
Ennaltaehkäisevä liikunta luun lujittamiseksi on luonteeltaan dynaamista poikkeaa normaalista kuormitussuunnasta sisältää voimakkaita tärähdyksiä tai vääntöjä 50 puristusta tai vääntöä päivässä on riittävä määrä riittävä tauotus kuormitusjaksojen välillä tehostaa vaikutusta (= jaksotus) www.qwa.org Kävely noin 2x kehonpaino Juoksu -> noin 4x kehonpaino Hyppiminen noin 4 8x ( ad 20x) kehonpaino www.fig-gymnastics.com Riku Nikander 21/03/2017 14
Minkälainen liikunta on yhteydessä vahvaan luuhun? Ero luun lujuudessa (%) SECTION MODULUS (Z) Voimakkaat HIGH-IMPACT iskut Lentopallo Lentopallo Aitajuoksu Volleyball Hurdling -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Poikkeavasuuntaiset ODD-IMPACT iskut Suuret väännöt HIGH-MAGNITUDE Squash Squash Jalkapallo Soccer Speed Skating Pikaluistelu Aerobic-Instructing Aerobic Painonnosto Weightlifting Paljon REPETITIVE, toistoja LOW IMPACT Vähäiset iskut Suunnistus Orienteering Maastohiihto Cross-Country Skiing Paljon toistoja REPETITIVE, NON Ei iskuja IMPACT Pyöräily Uinti Cycling Swimming Nikander et al. J Bone Miner Res 2005 21/03/2017 Riku Nikander 15 15
Luuliikuntasuositus: Lapsille ja kasvaville nuorille Hypi ja pompi, juokse ja pelaa! Usein ja vauhdikkaasti. 21/03/2017 Riku Nikander 16 www.osteoporoosiliitto.fi, www.ukkinstituutti.fi 16
Lasten ja nuorten luuliikunta Tavoite luiden vahvistaminen lihasten vahvistaminen liikunnallisten perustaitojen kehittäminen Liikuntamuodot vauhdikkaat leikit maila- ja pallopelit, yleisurheilu ja telinevoimistelun alkeet maltillinen voimaharjoittelu (vain nuoret) Liikunnan määrä ja vauhti (päivittäin), 3 x/viikko, a 60 min; nopeat liikkeet voimaharjoittelu (vain nuoret) a 30-45 min; lisäpainot enintään 50 % tasolla 50 100 hyppyä jaksotetusti; voimakkaasti 21/03/2017 Riku Nikander 17 17
Luuliikuntasuositus: Aikuisille Vauhtia ja voimaa. Hyppyjä ja suunnanmuutoksia 21/03/2017 Riku Nikander 18 www.osteoporoosiliitto.fi, www.ukkinstituutti.fi 18
Aikuisten luuliikunta Tavoite luiden vahvistaminen lihaskunnon kehittäminen Liikuntamuodot maila- ja pallopelit, step-aerobic, tanssi kuntosaliharjoittelu kävely ja juoksu Liikunnan määrä ja vauhti 3-5 x /viikko, myös lyhyissä jaksoissa a 10-20 min; nopeat liikkeet voimaharjoittelu 2-3 x/viikko a 60 min; ~70 % tasolla 50 100 hyppyä jaksotetusti; voimakkaasti (omien kykyjen mukaan) kestävyysliikunta 3-5 x/viikko, a 30-60 min; reippaasti 21/03/2017 Riku Nikander 19 19
Luuliikunnan ajoittaminen Lapset Nuoret Aikuiset Ikääntyvät Osteoporoosia sairastavat 21/03/2017 Riku Nikander 20 20
Osteoporoosin riskitekijät vanhemmilla tai sisaruksilla osteoporoosi yli 65-vuoden ikä aikaiset vaihdevuodet, kuukautishäiriöt alipaino ja hento ruumiinrakenne kalsiumin vähäinen saanti (800, 1200 mg/vrk) D-vitamiinin puute (5-10 µg/vrk) pitkittynyt liikuntakyvyn heikkeneminen vähäinen liikunta säännöllinen tupakointi runsas alkoholin käyttö osteoporoosia edistävä sairaus tai lääkitys 21/03/2017 Riku Nikander 21
Osteoporoottiset murtumat 21/03/2017 Riku Nikander 22
Osteoporoosi selkärangassa ja luhistumismurtuma 21/03/2017 Riku Nikander 23
Liikunta kaatumisten ehkäisyn täsmälääke!!!
Kaatumiset aiheuttavat paljon kärsimystä ja kustannuksia Suomessa menehtyy kaatumisen seurauksena neljä kertaa enemmän ihmisiä kuin esimerkiksi liikenteessä (Suomen viralliset tilastot 2009) Kuoleman riski on iäkkäällä tehostetun palveluasumisen asiakkaalla lonkkamurtuman jälkeen 40% seuraavan vuoden aikana (Sawka et al. 2010) Useimmat palveluasumisen asiakkaat eivät koskaan saavuta samaa toimintakykyä kuin ennen lonkkamurtumaa ja 70% ei koskaan saavuta itsenäistä liikkumiskykyä (Sawka et al. 2010) Vuonna 2010 yhden lonkkamurtuman kustannukset seuraavan vuoden aikana olivat yhteiskunnalle19 150 euroa ja 47 100 euroa jos henkilö tarvitsi siirron tehostetun palveluasumisen piiriin (ja oli ennen asunut kotonaan) (Suomen kaatumisen ehkäisysuositukset 2011) 21/3/17 Jyväskylän yliopisto 25
fracture risk Murtumariski Ikä MenMiehet Women Naiset Vestergaard et al. 2005 age 21/3/17 Jyväskylän yliopisto 26
Yksilölliset kaatumisen riskitekijät Korkea ikä, naissukupuoli, matala BMI, aiempi kaatuminen Lihasheikkous, tasapainovaikeudet, kävelyvaikeudet, toimintakyvyn rajoitteet Apuvälineet Näön haasteet Kognition rajoitteet Monilääkitys Korkea alkoholin kulutus Kipu Masennus, Parkinsonin tauti, epilepsia, AVH, reuma, diabetes, huimaus, Depression, Parkinson disease, epilepsy, stroke, arthritis, diabetes mellitus, inkontinenssi Karinkanta et al. Nat Rev. Endocrinol 2010 21/3/17 Jyväskylän yliopisto 27
Preventive Measures of Falls Aim: to preserve individual s functional ability and independence by maximizing mobility and by removing the environmental barriers of independent movement Measures: exercise programmes (most promising preventive strategy with home safety and safety during times of mobility) education programmes medication optimisation (vitamin D & calcium + medication review) environmental modification cataract surgery and cardiac pacing Gillespie et al. 2012, Karinkanta et al. 2010 21/3/17 Jyväskylän yliopisto 28
Medication review in hospitals rate of falls RR 0.53 (95%CI 0.30 to 0.95) The Review Process: 1. Identify patients 2. Carry out the review 3. Record review outcomes / Feedback results 4. Audit / Quality assurance 21/3/17 Jyväskylän yliopisto 29
Environmental modification Safety at home and during mobility for aged 80 or more (high risk for falling) 1. rate of falls RR 0.56 (95%CI 0.42 to 0.76) Gillespie et al. 2009 Home safety modification for people having severe visual impairments (modifications included change loose floor carpets, painting the edges of steps, reduce glare, install crab bars and stair rails, remove clutter and improve lightning) 1. rate of falls RR 0.59 (95%CI 0.42 to 0.83) Gillespie et al. 2012 21/3/17 Jyväskylän yliopisto 30
Assistive Devices and Footwear Canes and walkers (individual role) 1. Uninvestigated? Anti-slip shoe device for snowy or icy roads 1. Rate of falls RR 0.42 (95%CI 0.22 to 0.78 Gillespie et al. 2012 2. Rate of injuries falls RR 0.13 (95%CI 0.03 to 0.66) Gillespie et al. 2012 21/3/17 Jyväskylän yliopisto 31
Hip Protectors Hip Protectors among frail elderly in nursing home with a history of falls and BMI < 19 Kg/m2 1. Risk of hip fracture 20-60% Note. not in all studies! Karinkanta et al. 2010 2. Hip fractures RR 0.67 (95%CI 0.46 to 0.98) Oliver et al. 2006 3. Hip fractures RR 0.81 (95%CI 0.66 to 0.99) Gillespie et al. 2010 Compliance is a challenge! (70%) Reasons for non-compliance were: 1. deterioration in medical condition 2. laundering 3. discomfort Foster et al. 2007, Garfinkel et al. 2008 21/3/17 Jyväskylän yliopisto 32
Multicomponent Exercise in community-dwelling older adults (60 y or more) Balance and muscle-strength training (flexibility and endurance training) including two of these components reduces risk of fall and the fall rate Supervised group exercise: 1. rate of falls RR 0.78 (95%CI 0.71 to 0.86) 2. risk of falls RR 0.83 (95%CI 0.72 to 0.97) Individually prescribed home exercise: 1. rate of falls RR 0.66 (95% CI 0.53 to 0.82) 2. risk of falls RR 0.77 (95% CI 0.61 to 0.97) Tai chi: 1. rate of falls RR 0.63 (95% CI 0.52 to 0.78) 2. risk of falls RR 0.65 (95% CI 0.51 to 0.82) Gillespie et al. Cohrane reviews 2012, Karinkanta et al. Nat Rev. Endocrinol 2010 21/3/17 Jyväskylän yliopisto 33
Multifactorial interventions in hospitals and care homes interventions where fall and fracture risk profile of each person is assessed first, then individual interventions and treatments are implemented as appropriate Have often included exercise component Rate of falls 31% in community-dwelling elderly people including exercise, education (how to improve balance and lower-limb strength and home safety (home hazards, hip protectors, medical review, vitamin D) Karinkanta et al. 2010 Rate of falls RR 0.82 (95%CI 0.68 to 0.997) Oliver et al. 2006 Risk of falling RR 0.80 (95%CI 0.59 to 1.09) Oliver et al. 2006 21/3/17 Jyväskylän yliopisto 34
2. Exercise in institutional older adults (65 y or more) Balance, gait and coordination exercise training Supervised exercise for subacute care patients in hospital (aged 65 or more): 1. risk of falls RR 0.44 (95%CI 0.20 to 0.97) Gillespie et al. 2009 Supervised exercise for nursing care patients: 1. rate of falls no reduction 2. risk of falls no reduction Cameron et al. 2010 Walking: 1. rate of falls increase? 2. risk of falls Sherrington et a. 2008 Karinkanta et al. Nat Rev. Endocrinol 2010 21/3/17 Jyväskylän yliopisto 35
Luuliikuntasuositus: Ikääntyville Reipasta menoa. Tasapainoa ja voimaa elämään. 21/03/2017 Riku Nikander 36 www.osteoporoosiliitto.fi, www.ukkinstituutti.fi 36
Naisvoimistelijat, ikä 55-72v, lopussa 61-78 v. 10 % 8 % 6 % 4 % 2 % 0 % -2 % Kevyt naisvoimistelu nuorentaa naista viidellä vuodella ;) Uusi-Rasi, UKK-instituutti -4 % Lonkan Neck luumassa BMC Trochanter BMC Distal Tibia TrD Tibial shaft CoD 21/03/2017 Riku Nikander 37 Tib
20 % 18 % 15 % 13 % 10 % 8 % 5 % 3 % 0 % Dy namic power Räjähtävä voimantuottonopeus Ketteryys Agility Jalkojen Leg extensors lihasvoima Kävelyaika Walk ing time Sit-to- Stand St ep-o Sta 21/03/2017 Riku Nikander 38
Ikääntyvien luuliikunta Tavoite lihaskunnon ja tasapainon kehittäminen luun vahvuuden ylläpitäminen kestävyyskunnon kehittäminen ja ylläpitäminen Liikuntamuodot kuntosaliharjoittelu tanssi ja voimistelu, tasapainoharjoittelu (esim. taiji) kävely eri muodoissaan (mm. sauvakävely ja porraskävely) Liikunnan määrä ja vauhti 2-3 x viikossa, a 30-45 min; omien tuntemusten ja kykyjen mukaan mahdollisimman nopeat liikkeet, tasapainoliikkeet rauhallisesti voimaharjoittelu 30-45 min/kerta; ~50 % tasolla päivittäinen kävely; reippaasti 21/03/2017 Riku Nikander 39 39
Luuliikuntasuositus: Osteoporootikoille Pysy liikkeessä - elämänlaatua turvallisesta liikunnasta! Lihakset kunnossa ja hyvä ryhti. www.osteoporoosiliitto.fi, www.ukkinstituutti.fi 21/03/2017 Riku Nikander 40 40
Osteoporootikkojen luuliikunta Tavoite lihasten vahvistaminen ryhdin parantaminen (selkälihasten vahvistaminen) tasapainon kehittäminen ja ylläpitäminen Liikuntamuodot vastusharjoittelu (esim. vastuskumin avulla) tasapainoharjoittelu (esim. taiji tai vastaava) kävely ja sauvakävely Liikunnan määrä ja vauhti 3 x viikossa; omien tuntemusten mukaan kohtalaisella tasolla päivittäinen jalkeilla olo tärkeää liikunnan aloittaminen mieluiten ammattilaisen ohjauksessa vältettävä voimakkaita ponnistuksia, nopeita kiertoliikkeitä 21/03/2017 Riku Nikander 41 41
Liikunta murtumien ehkäisyn täsmälääke???
Odds Ratios for Incident Fractures Adherence to the Current Physical Activity Guidelines Total N No. Fx Age- & BMI Adjusted Multivariate Postmenopausal Women Physical Activity Sedentary, 0 min/week 537 51 1.00 (Reference) 1.00 (Reference) Insufficient, <2.5 hrs/week 930 80 0.85 (0.59-1.24) 0.88 (0.60-1.29) Sufficient, 2.5 hrs/week 1295 124 0.94 (0.66-1.34) 0.99 (0.69-1.43) Sedentary Behaviour TV viewing time, hr/week 2418 255 1.00 (0.98-1.02) 1.00 (0.99-1.02) Odds Ratio (95% CI). Multivariate model: age, BMI, physical component (SF-36), fracture history, education, smoking, calcium intake and serum 25OHD
Odds Ratios for Incident Fractures Type and Intensity of Physical Activity Postmenopausal Women Time Frequency Walking * * Walking Moderate Moderate Vigorous Vigorous 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 Odds Ratio (95% CI) 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 Odds Ratio (95% CI) Odds Ratio (95% CI). Multivariate model: age, BMI, physical component (SF-36), fracture history, education (and smoking, calcium and 25OHD in women)
Hours per week Odds Ratios for Incident Fractures Walking Time and Frequency Postmenopausal Women Walking Time Walking Frequency >0 to 1 1 to 3 > 3 * * 1 to 2 3 to 5 >6 Times per week P for trend = 0.08 P for trend <0.05 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 Odds Ratio (95% CI) Odds Ratio (95% CI) Odds Ratio (95% CI). Multivariate model: age, BMI, physical component (SF-36), fracture history, smoking, calcium and 25OHD and moderate-vigorous PA; * p<0.05
Conclusions based on Scientific Evidence from Interventions Exercise programmes (home and group), and home safety interventions (home safety and aids for personal mobility) reduce rate of falls and risk of falling in community-dwelling older adults Multifactorial assessment and intervention programmes (assessment of risk of falling, intervention to reduce the risks) reduce rate of falls in hospitals and care homes Tai Chi reduces risk of falling Ks. Kaatumissuositus http://www.suomenfysioterapeutit.fi/index.php?option=com_content&view=article&id=238:kaatumisenehkaeisy&catid=34&itemid=143 Ks. Luuliikuntasuositus osteoporootikoille http://www.ukkinstituutti.fi/ammattilaisille/terveysliikuntasuositukset/luuliikuntasuositukset/osteoporootikoille Gillespie et al. Cohrane reviews 2012 21/3/17 Jyväskylän yliopisto 46
Vältä Voimakkaita ponnistuksia ja hyppyjä, erityisesti vartalon koukistusta ja kiertoa varottava! Vauhdikasta ulkoliikuntaa liukkaiden säiden aikana Erittäin pimeässä liikkumista (sekä sisällä että ulkona) www.osteofound.org Lisäksi huimausta aiheuttavat lääkkeet näkökyvyn tarkastukset apuvälineet tarvittaessa Riku Nikander 21/03/2017 47
Vältettäviä harjoitusliikkeitä Riku Nikander 21/03/2017 48
Turvallisia tapoja toimia Riku Nikander 21/03/2017 49
Liikunnan vaikutus murtumien ehkäisyyn Amerikkalaisessa tutkimuksessa seurattiin 61200 iältään 40-77- vuotiasta naista 12 vuoden ajan Naisilla, jotka kävelivät vähintään 4 tuntia viikossa, oli noin 40% pienempi riski saada lonkkamurtuma kuin alle tunnin liikkuvilla (Fescanich JAMA 2002) Ruotsalaisessa tutkimuksessa seurattiin 2205 iältään 49-51-vuotiasta miestä 35 vuoden ajan Miehillä, jotka harrastivat reipasta kunto- tai hyötyliikuntaa 3 tuntia viikossa, oli 60% pienempi riski saada lonkkamurtuma kuin liikkumattomilla miehillä (Michaelsson PloS Med 2007) 21/03/2017 Riku Nikander 50
Sinaki ym. Bone 2002 50 vaihdevuodet ohittanutta naista, ikä 58-75 v., 10- vuotisseuranta kahden vuoden harjoittelun jälkeen kotona 5 kertaa viikossa perusselkäliike lisävastuksen avulla vahvoilla selkälihaksilla selvästi suojaava vaikutus luun tiheys parempi harjoitelleilla 4.3%:lla verrokeista selkärangan luhistumamurtuma seuranta-aikana (vrt. harjoitteluryhmä 1.6%) eli riski murtumalle oli 2.7 kertainen verrokeilla Riku Nikander 21/03/2017 51
Korpelainen ym. 2006 Osteoporos Int 30 kuukautta kestävä iskutyyppinen step-aerobic harjoittelututkimus 160 tutkittavaa, ikä 73 v., -2 SD BMD harjoittelijoilla 6 murtumaa (0 lonkkamurtumaa) ja verrokeilla 16 murtumaa (5 lonkkamurtumaa) seuranta-aikana 21/03/2017 Riku Nikander 52
Kiitos! Riku Nikander, ft, TtT johtaja, gerontologian professori GeroCenter-säätiö/ Jyväskylän yliopisto/ksshp riku.p.nikander@jyu.fi