Association of body composition, physical activity and fracture history on postural sway in girls

Abstract

Hyvä tasapainon hallinta on tärkeää normaalien päivittäisten askareiden suorittamiseksi. Nuorten tasapainotutkimuksia löytyy vain vähän. Tämän työn tarkoituksena oli tutkia, voiko lapsuus‐ ja nuoruusiän murtumilla ja vartalon huojunnalla aikuisuuden kynnyksellä olla yhteys, ja onko fyysisellä aktiivisuudella, alaraajan voimalla ja kehon koostumuksella yhteys vartalon huojuntaan. Kaikkiaan 212 Jyväskylän seudulla asuvaa tyttöä (keskimääräinen ikä 18.6±1.1) osallistui tutkimukseen. Vartalon huojuntaa mitattiin voimalevyllä, kehon koostumus mitattiin sekä konventionaalisesti että DXA‐laitteella, ja alaraajan voima mitattiin maksimaalisella isometrisellä polven ojennustestillä sekä vauhdittomalla vertikaalihypyllä. Liikunta‐aktiivisuutta tutkittiin kyselytutkimuksella. Tytöt jaettiin ensin kahteen murtumaryhmään (NF= ei murtumaa, F= murtuma). Eroja ryhmien välillä tutkittiin riippumattomalla t‐testillä tai Mann‐Whitneyn U‐testillä. Kolme ryhmää muodostettiin myös liikunta‐aktiivisuuden (LTPA) mukaan (High, Medium, Low) sekä kolme ryhmää kehon koostumuksen (BMI) mukaan (Lean, Normal, OW&Obese). Liikunta‐aktiivisuusryhmien ja kehon koostumusryhmien välisiä eroja analysoitiin varianssianalyysillä. Regressioanalyysin avulla pyrittiin selvittämään, voiko lapsuusiän murtumilla, kehon koostumuksella ja liikunta‐aktiivisuudella olla yhteys kehon huojuntaan. Tutkimustulosten perusteella ei löytynyt merkitseviä eroja kehon huojunnassa liikuntaaktiivisuusryhmissä eikä kehon koostumusryhmissä. F‐ryhmän vauhtimomentti silmät auki testissä ja eteen‐taakse huojunta silmät kiinni oli pienempi kuin NF‐ryhmän (p=0.003, p=0.042, vastaavasti). Fryhmä vietti yhden tunnin enemmän päivässä istumiseen ja makaamiseen kuin NF‐ryhmä. Aktiivisimman liikuntaryhmän tytöt olivat pidempiä, heillä oli alempi kehon rasvaprosentti ja korkeampi rasvattoman kudoksen määrä kuin muissa ryhmissä (p=0.038, p=0.009, p<0.001), vastaavasti. He myös pystyivät hyppäämään korkeammalle kuin muiden ryhmien tytöt (p=0.001). Regressioanalyysi osoitti, että alaraajan ojennusvoimalla oli merkitsevä, vaikkakin heikko negatiivinen yhteys sivusuuntaiseen huojuntaan ja vauhtimomenttiin bi‐pedaaliasennossa silmät auki (β=‐0.22 ja β=‐0.21, vastaavasti) ja silmät kiinni asennoissa (β=‐0.15). Yhteenvetona voidaan todeta, että merkitsevää yhteyttä huojunnan ja kehon koostumuksen, liikunta‐aktiivisuuden tai murtumaryhmien välillä ei löytynyt. Alaraajan ojennusvoiman negatiivinen yhteys huojuntanopeuteen viittaa kuitenkin alaraajalihasten voiman tärkeyteen asennonhallinnassa myös nuorilla henkilöillä.

Proper balance control is essential for normal everyday activities. High body sway is related to poor postural balance and a risk of falling with possible fractures. Studies of the impact of body mass index, fat mass, lower limb strength and physical activity on postural control in normal adolescent population are scarce. The purpose of this study was to investigate whether previous fracture history during growth, body composition, lower limb strength, leisure time physical activity and inactivity level (PIA) are associated with body sway in adolescent population. The study participants consisted of 212 girls (mean age 18.6±1.1 yrs) who lived in the city of Jyväskylä and its surroundings. Postural sway in antero‐posterior (AP, mm/s), medio‐lateral (ML, mm/s) and velocity moment (VM, mm2/s) was measured with a force plate in four different static standing positions: bi‐pedal; open eyes (OE) and closed eyes (CE), and semi‐tandem; left foot in front (STL) and right foot in front (STR). Lower limb strength was measured with maximal isometric quadriceps test (MaxKE) and vertical squat jump. Lean mass (LM) and fat mass (FM) were assessed by DXA. The girls were divided first into two groups according to the incidence of fracture; No Fracture (NF, n=161), Fracture (F, n=51). In addition, three groups were formed based on low, medium and high physical activity levels (LTPA). An additional 3‐group constellation was formed based on the BMI index (Low, Medium, Ow&Obese). Differences between the fracture groups were analyzed by independent t‐test or Mann‐Whitney U test. Differences among the three LTPA groups and differences among the three BMI groups were analyzed by one‐way ANOVA or Kruskal‐Wallis ANOVA. Regression analysis was conducted to assess whether fracture, anthropometric variables and physical activity are associated with body sway. No significant systematic differences were found in body sway between fracture groups, even though the F group had smaller VM‐OE (p=0.003) and AP‐CE (p=0.042) than the NF group. The F group had on average one hour more in sitting and lying down position a day than the NF group. No significant differences in body sway were found between the LTPA groups or the BMI groups. LTPA groups differed significantly in their LTPA score (p=<0.001). The girls in the high LTPA group were taller and had a lower FM% and more LM than the Medium and Low LTPA groups (p=0.038, p=0.009, p<0.001, respectively). They also could jump higher than other LTPA groups (p=0.001). Regression analysis revealed that MaxKE made a small but significant adverse contribution to ML‐OE (β=‐0.22), VM‐OE (β=‐0.21) and ML‐CE (β=‐0.15). In summary, body sway, measured in static standing positions, is not associated with previous fracture history, body composition or physical activity. However, lower limb strength is associated with body sway indicating the importance of lower limb strength in postural stability in adolescent population.