The Effect of Eight Weeks of Water Training on Postural Control and Balance Recovery Strategies in 60-70 Years Old Elderly Men

Introduction
One of the most common problems of the elderly is falling. Falling has been shown to increase with age. People who experience falling, in addition to hospitalization and hospitalization costs, suffer from problems such as low sense of confidence, decreased physical fitness, restrictions on the joints, muscle weakness, decreased ability to perform daily activities, weakness in walking, increased dependence on others, social isolation and fear of falling. Reducing the risk of falls in the elderly through special exercises, in addition to improving the Quality of Life and health in these people, also reduces the cost of health care.
Since balance and postural control systems have a complex mechanism, any deficit in balance and postural control due to environmental factors and changes due to aging can be essential factors in falling. Physical exercise improves control posture and reduces the risk of falling.
Aquatic exercise programs are an excellent alternative to exercise activities for adults and the elderly. They can reduce the risk of falling and increase satisfaction by creating pleasure and motivation. Also, the water environment can be a stimulus for improving postural control and balance. Despite the many benefits of aquatic exercises, the ability to control posture and muscle strength in the lower extremities of the elderly, this study aimed to investigate the effect of these exercises on the ability to maintain posture and balance recovery strategies by emphasizing proprioception in aquatic exercises.
Materials and Methods
This research is semi-experimental and a prospective applied study. The dependent variables were evaluated into two experimental and control groups with pretest and posttest designs. The participants were 30 elderly volunteers people with aged 60-70 years old. It should be noted that the Ethics Committee of the Shahid Bahonar University of Kerman has approved the present study (IR.UK.VETMED.REC.1398.030).
To measure balance Biodex Balance System (ICC 0.79) was used. Also, the study used a motion analysis system named Raptor-h digital real-time system (ICC 0.79) with 6 high-speed cameras to record kinematic data related to balance recovery strategies. A treadmill (h/p/Cosmos) was used to disturb the balance of the elderly male participants. The imaging speed was set at a frequency of 200 frames per second, and after performing dynamic and static calibration, the test information was recorded and analyzed by Cortex software.
After the pretest, the experimental group performed an aquatic exercises protocol based on strengthening the proprioception for 8 weeks, 3 sessions per week. The control group performed regular daily activities during the intervention and did not participate in any specific training program. The training group participated in the training program 3 sessions per week for 8 weeks. Then both groups were measured during the post-test.
Data analysis was performed using SPSS v. 26 software. To compare the pretest and post-test information of control and experimental groups, a one-way analysis of covariance (ANCOVA) was used. Pearson correlation test was used to investigate the relationship between strength and postural control. The alpha was set at less than 0.05.
Results
The results of covariance analysis showed that the number of postural fluctuations in the post-test was significantly different between the experimental and control groups. There was a significant difference in the amount of hip balance control strategies in the post-test between the experimental and control groups in the anterior-posterior stability index (P<0.05). That is, the mean amount of hip balance control strategies in the experimental group after the water protocol is less than in the control group.
One-way ANCOVA showed a significant difference in the amount of ankle balance control strategies of the subjects in the posttest between the experimental and control groups in the anterior and posterior perturbation conditions (P<0.05). 
 Regarding subjects’ hip to ankle balance strategies, the results showed that after controlling the effect of the pretest, there was a significant difference between the two groups of analysis and control in the anterior and posterior perturbation conditions (P<0.05). It means that the ratio of the hip to ankle oscillations in the two experimental groups after the water training protocol was less than the control group.
Dissection
This study showed that performing 8 weeks of water exercises significantly increases the balance of participants in older adults above 60 years old. In addition, the results affirm that participation in aquatic exercises can reduce perturbation in the center of gravity of the elderly male. The water environment is also suitable for stimulating the arterial system and increasing the balance by using floating and hydrostatic pressure properties. Water exercises are known as practical exercises in the rehabilitation of the elderly because they simultaneously affect the improvement of muscle disorders and increase balance. Changes in balance recovery strategies and their transfer from the ankle joint to the hip are significant risk factors for falls in the elderly. Results of this study confirm that water training can change the strategy from the hip to the ankle by changing balance recovery strategies.

Ethical Considerations
Compliance with ethical guidelines
In the implementation of the research, ethical considerations have been considered in accordance with the instructions of the ethics committee of Shahid Bahonar University of Kerman, and the code of ethics has been received under the number IR.UK.VETMED.REC.1398.030.

Funding
This article is taken from the thesis of Mr. Amin Shafiei with the guidance of Dr. Abdul Hamid, a student and the advice of Dr. Mansour Sahib Al-Zamani in the Department of Sports Pathology and Corrective Movements, Faculty of Sports Sciences, Shahid Bahonar University of Kerman.

Authors' contributions
All authors contributed equally in preparing all parts of the research.

Conflict of interest
The authors declared no conflict of interest.

Acknowledgments
The scientific support of Asma Salari is acknowledged.

مقدمه
یکی از مشکلاتی که سلامتی افراد سالمند را تحت‌تأثیر قرار داده است، سقوط است. سالمندانی که در سال 2001 به واسطه آسیب‌های مرتبط با سقوط، به یکی از واحد‌های اورژانس مراجعه کردند بیشتر از 1/6 میلیون نفر بودند. برای بین 20 تا 30 درصد سالمندانی که سقوط را تجربه می‌کنند، شکستگی‌های متوسط تا شدیدی همچون شکستگی سر و شکستگی‌های مفصل ران نیز اتفاق می‌افتد که درنهایت این شکستگی‌ها سبب افزایش خطر مرگ زودرس در این افراد می‌شوند [1]. افرادی که سقوط را تجربه می‌کنند علاوه‌ بر بستری در بیمارستان (به‌طور میانگین 11/6 روز بستری به ‌ازای هر شکستگی در فرد) و هزینه‌های بستری (سه بیلیون دلار به ‌ازای هر سال)، دچار مشکلاتی همچون کاهش اعتماد‌به‌نفس، کاهش آمادگی جسمانی و ایجاد محدودیت در مفاصل، ضعف عضلانی، کاهش توانایی انجام فعالیت‌های روزانه، ضعف در راه رفتن، افزایش میزان اتکا به دیگران، انزوای اجتماعی و ترس از سقوط می‌شوند. بنابراین، کاهش خطر سقوط در سالمندان به وسیله تمرینات ویژه می‌تواند علاوه بر افزایش کیفیت زندگی و سلامتی در این افراد، سبب کاهش هزینه‌های مراقبتی‌بهداشتی شود [2].
سیستم‌های تعادل و کنترل ‌پاسچر دارای یک مکانیسم پیچیده و ترکیبی هستند. تعادل توانایی حفظ مرکز ثقل در محدوده سطح اتکاست [3]. در حالی که کنترل ‌پاسچر به وسیله مشارکت سه سیستم تعادل (بینایی، دهلیزی و حس پیکری)، یکپارچگی مرکزی و پاسخ حرکتی به وجود می‌آید. هرگونه نقص در کنترل پاسچر به دلیل عوامل محیطی و تغییرات ناشی از افزایش سن در سه سیستم فوق می‌تواند از عوامل مهم در زمین خوردن باشد. این کاهش در تعادل با نداشتن فعالیت تشدید می‌شود محققان گزارش کرده‌اند که تمرینات بدنی باعث بهبود کنترل پاسچر و کاهش ریسک زمین خوردن می‌شود [4]. ماتیاس و همکاران به بررسی تأثیر دوازده هفته تمرینات آبی بر توانایی کنترل پاسچر زنان سالمند پرداختند. تمرینات آبی به‌صورت دو جلسه در هفته و هر جلسه به مدت چهل دقیقه اجرا شد و ارزیابی‌های تعادلی مانند ایستادن تک پا و تست رومبرگ به‌صورت پیش‌آزمون پس‌آزمون مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج این تحقیق نشان داد متغیرهای مورد بررسی طی دوازده هفته دچار تغییرات معنا‌داری شده‌اند و به نظر می‌رسد اجرای تمرینات آبی برای بهبود توانایی کنترل پاسچر زنان سالمند مناسب باشد [5].
تمرینات جسمانی به‌عنوان یک وسیله ارزان‌قیمت، قابل دسترس و کم‌خطر در حفظ سلامتی و پیشگیری از خطر سقوط در سالمندان مورد استفاده قرار می‌گیرد. تحقیقات پیشین گزارش کرده‌اند که فعالیت‌های بدنی می‌تواند باعث کاهش ضعف عضلات و استخوان‌ها شوند و خطر شکستگی را تا 60 درصد کاهش دهند. علاوه بر این، فعالیت بدنی می‌تواند باعث افزایش قدرت عضلات، آمادگی هوازی، انعطاف‌پذیری و تعادل شوند. همچنین می‌تواند سبب کاهش خطر افتادن و بهبود کیفیت زندگی شود [6, 7]. برنامه‌های تمرین در آب یک جایگزین مناسب برای انجام فعالیت‌های ورزشی در بزرگسالان و سالمندان است، زیرا می‌تواند خطر سقوط را کاهش و با ایجاد لذت و انگیزه میزان رضایت را افزایش دهد. تمرین در آب به دلیل کاهش وزن بدن به واسطه شناوری بدن می‌تواند اطلاعات سیستم سوماتوسنسوری (گیرنده‌های مفصلی پوستی ) بدن را کاهش دهد که ممکن است باعث بی‌ثباتی شود و علاوه بر این آشفتگی یا تلاطم آب، می‌تواند به‌عنوان یک محرک تعادلی دیگر عمل کند که چالش تکلیف را افزایش دهد. بنابراین محیط آب می‌تواند یک منبع محرک برای بهبودی سیستم کنترل پاسچر و تعادل باشد [8].
زمانی که هماهنگی مناسبی در سیستم‌های درگیر تعادل شکل بگیرد، بدن انسان می‌تواند با استفاده از سیستم‌های بازیابی تعادل، استراتژی مناسبی را برای حفظ وضعیت بدن در موقعیت‌های مختلف انتخاب کند و به کمک این استراتژی، مرکز ثقل فرد را در محدوده سطح اتکا نگه دارد. محققان بر این باور هستند که هریک از استراتژی‌هایی که انسان در هنگام بازیابی تعادل به کار می‌گیرد، یک الگوی مشخص دارند که گروهی از عضلات سینرژیک را با زمان‌بندی مناسب فعال می‌کنند. این الگوها دارای یک‌سری سازوکارهای حرکتی جبرانی هستند که در هنگام به‌ هم خوردن تعادل درپی حرکت رو به جلو و رو به عقب، حرکت مناسب را برای بازیابی و حفظ تعادل پیش‌بینی می‌کنند [3]. تحقیقات گذشته نشان داده است برای بازیابی تعادل، چهار نوع استراتژی وجود دارد که به دو دسته استراتژی‌های با سطح اتکای ثابت (مانند استراتژی‌های مچ و ران پا که جا‌به‌جایی مرکز فشار در آن‌ها بدون تغییر در سطح اتکا کنترل می‌شود) و استراتژی‌های با سطح اتکای متغیر (مانند استراتژی‌های گام‌برداری و گرفتن که جابه‌جایی مرکز فشار در آن‌ها با ایجاد تغییر در سطح اتکا کنترل می‌شود)، تقسیم می‌شوند [9]. برای کنترل نوسانات بدن، استراتژی مچ پا اولین استراتژی مورد استفاده است که مفصل مچ پا را توسط عضلات دورسی فلکسور و پلانتار فلکسور در حالت متعادل نگه می‌دارد. زمانی که سطح اتکای فرد سفت باشد و نیروهایی که تعادل را به هم می‌زنند کوچک باشند، از استراتژی مچ پا استفاده می‌شود [10]. زمانی که عضلات مچ قادر به حفظ تعادل در این مفصل نباشند از دومین استراتژی مورد استفاده در تعادل، یعنی استراتژی ران برای حفظ تعادل استفاده می‌شود. در استراتژی ران، بدن با فلکشن و اکستنشن مفصل ران و همچنین فعالیت عضلات ناحیه پروگزیمال ران به همراه عضلات تنه مرکز ثقل بدن را کنترل می‌کند. حال اگر فرد وضعیت بسیار آشفته‌‌ای داشته باشد یا نیروهایی که تعادل بدن را بر هم می‌زنند در حدی بزرگ و سریع باشند که مرکز ثقل از درون سطح اتکای بدن خارج شود، برای بازیابی تعادل از استراتژی گام برداشتن که فرد با گام‌برداری از سقوط ناشی از به هم خوردن تعادل جلوگیری می‌کند، استفاده می‌شود. در مراحل شدیدتر که حتی گام‌برداری هم تعادل را برای فرد به همراه ندارد، فرد از استراتژی گرفتن استفاده می‌کند که در این استراتژی افراد سعی می‌کنند با گرفتن یک وسیله کمکی، مانند عصا، دیوار، فرد کمکی و غیره از زمین خوردن احتمالی جلوگیری ‌کنند [11].
با وجود مزیت‌های فراوان تمرینات آبی در قسمت کم‌عمق بر توانایی کنترل‌ پاسچر و قدرت عضلانی در اندام تحتانی سالمندان، تحقیق حاضر قصد دارد با اصلاح برنامه تمرینی در آب و تأکید بر تقویت حس پیکری در تمرینات آبی، تأثیر این تمرینات را بر توانایی کنترل پاسچر و استراتژی‌های بازیابی تعادل بررسی کند.
موارد و روش‌ها
تحقیق حاضر از نوع نیمه‌تجربی و از نظ موضوع یک تحقیق کاربردی آینده‌نگر است که در آن متغیر‌های مورد نظر در دو گروه آزمایش و کنترل با طرح پیش‌آزمون پس‌آزمون مورد ارزیابی قرار گرفتند. جامعه مورد بررسی در تحقیق حاضر شامل کلیه مردان سالمند 60-70 ساله شهر کرمان بود که از میان آن‌ها با توجه به تحقیقات پیشین سی نفر از سالمندان داوطلب به‌عنوان نمونه آماری تحقیق انتخاب شدند. سالمندانی که سابقه اختلالات حسی‌حرکتی و یا مشکلات شدید بینایی، وجود علائم پاتولوژیک، سابقه شکستگی، جراحی و بیماری مفصلی در اندام تحتانی داشتند، از تحقیق کنار گذاشته شدند. به منظور اطمینان از سلامتی آزمودنی‌ها و توانایی شرکت در برنامه تمرینی از پرسش‌نامه سلامت عمومی و آمادگی فعالیت بدنی استفاده شد. آزمودنی‌هایی که برای شرکت در مراحل تحقیق انتخاب شدند با توجه به گزارش آزمودنی‌ها دارای یک سطح آمادگی جسمانی مشابه بودند و هیچ‌کدام در فعالیت ورزشی حرفه‌ای شرکت نمی‌کردند. تحقیق حاضر دارای تأییدیه کمیته اخلاق دانشگاه شهید باهنر کرمان است.

کنترل پاسچر
از دستگاه تعادل بایودکس مدل (SD (0/79≤‌ICC ساخت کشور آمریکا، برای اندازه‌گیری میزان نوسانات پاسچرآزمودنی‌ها استفاده شد [12]. این دستگاه شامل تست‌ها و تمرینات فراوانی است که با توجه به هدف تحقیق از آزمون ثبات پاسچرال برای اندازه‌گیری داده‌های این تحقیق استفاده شد. این آزمون داده‌های مربوط به میزان نواسانات کلی، قدامی‌خلفی و میانی‌جانبی آزمودنی‌ها را به ما می‌دهد که نمره به‌دست‌آمده هرچه کمتر باشد، ثبات بالاتر و هرچه بیشتر باشد، ثبات پایین‌تر افزایش نوسانات مرکز ثقل را نشان می‌دهد [13]. با توجه به دستور‌العمل ارزیابی ثبات پاسچر، درجه ناپایداری سطح اتکا نیز بر روی سطح هشت تنظیم و مدت‌زمان اجرای هر آزمون بیست ثانیه (سه تکرار با فواصل استراحت ده‌ثانیه‌ای بین تکرارها) در نظر گرفته شد. درنهایت، پس از اینکه هر آزمودنی یک مرتبه آزمون را به‌صورت آزمایشی اجرا کرد و با نحوه کامل اجرای آن آشنا شد. تست‌های اصلی گرفته شد و در آخر از میانگین سه تکرار به‌عنوان مبنای تحقیق استفاده شد.
استراتژی‌های بازیابی تعادل
در این تحقیق از سیستم تحلیل حرکتی مدل Raptor-h digital real time system ساخت کشور امریکا (0/79≤‌ICC) برای ثبت اطلاعات کینماتیکی مربوط به استراتژی‌های بازیابی تعادل استفاده شد. برای ایجاد اغتشاش در تعادل سالمندان از یک دستگاه تردمیل مدلh/p/cosmos  ساخت کشور آلمان استفاده شد. این دستگاه در مرکز فضایی به ابعاد 2×2×‌2 که توسط شش دوربین پرسرعت ایجاد شده قرار گرفت. از آنجایی که آزمون استراتژی‌های بازیابی تعادل باید بر روی سطح ایجاد‌شده توسط تردمیل انجام شود، سطع مرجع Zₒ، سطح رویی تردمیل در نظر گرفته شد. سرعت تصویربرداری با فرکانس دویست فریم در ثانیه تنظیم شد و بعد از اجرای کالیبره پویا و ایستا، اطلاعات آزمون توسط نرم افزار Cortex ثبت و تحلیل شدند [14].
آزمودنی با پنج نشانگر رفلکسی کروی که در سمت راست بدن در نقاط آناتومیکی زائده ASIS، تروکانتر بزرگ استخوان ران، اپی کندیل خارجی ران، قوزک خارجی پا و سر پنجمین استخوان کف پایی (تصویر شماره 1) نصب شد، بر روی سطح نوار تردمیل قرار می‌گیرد.

با توجه به نحوه‌ قرارگیری نشانگرها، زاویه ایجادشده بین پا و ساق، مفصل مچ و زاویه ایجادشده بین ران و لگن مفصل ران در نظر گرفته شد [15]. بر اساس تحقیقات پیشین سرعت اولیه تردمیل 1/1 متر بر ثانیه تنظیم شد که موجب جابه‌جایی40سانتی‌متری نوار تردمیل می‌شد و همراه با شروع حرکت تردمیل دوربین‌ها نیز به مدت پنج ثانیه شروع به ثبت اطلاعات آزمودنی‌ها می‌کردند. برای بررسی میزان برتری هریک از استراتژی‌های مچ پا و یا ران در این تحقیق از نسبت نوسانات مفصل ران بر نوسانات مچ پا استفاده شد که هر قدر این نسبت بزرگ‌تر باشد بیانگر اتکای بیشتر بر روی استراتژی ران و هر قدر این نسبت کوچک‌تر باشد، بیانگر استفاده بیشتر از استراتژی مچ پا برای ارزیابی تعادل است [16].
نحوه استقرار به این شکل است که از آزمودنی خواسته شد که با پای برهنه در حالی که دست‌ها به صورت ضربدری روی سینه قرار دارد، روی تردمیل قرار گرفته و پاها را به اندازه عرض شانه از هم باز کند. در ادامه به‌طور ناگهانی تردمیل شروع به حرکت کرده و در تعادل سالمند اغتشاش ایجاد می‌کند. از آزمودنی خواسته شد که بدون گام برداشتن با اغتشاش ایجاد‌شده مقابله کند و در صورت جابه‌جایی پاها حرکت تکرار شود. به منظور تعیین جهت حرکت و ایجاد اغتشاشات قدامی و خلفی، این آزمون سه مرتبه به‌صورت رو به جلو و سه مرتبه هم پشت به صفحه نمایشگر تردمیل انجام شد. در تمامی مراحل امنیت آزمودنی توسط آزمون‌گیرنده که در کنار آزمودنی قرار داشت، تأمین شد. درنهایت اطلاعات ثبت‌شده از نرم‌افزار به‌صورت فایل اکسل استخراج شد و برای محاسبه تغییرات کینماتیکی صورت گرفته در مفاصل مچ پا و ران مورد بررسی قرار گرفت [15].
تمرین در آب
بعد از اجرای پیش‌آزمون، گروه آزمایش به مدت هشت هفته و به‌صورت سه جلسه در هفته به اجرای یک پروتکل تمرینات آبی مبتنی بر تقویت حس پیکری پرداختند. گروه کنترل در طول این مدت به فعالیت‌های روزانه خود پرداختند و در برنامه‌ تمرینی خاصی شرکت نکردند. گروه تمرین، سه جلسه در هفته و به مدت هشت هفته در برنامه تمرینی شرکت کردند. هر جلسه تمرین در مدت شصت دقیقه انجام شد که با پنج دقیقه گرم کردن شروع و با پنج دقیقه سرد کردن تمام می‌شد و در این بین آزمودنی‌ها به مدت پنجاه دقیقه به تمرینات تعادلی در آب می‌پرداختند. این تمرینات در قسمت کم‌عمق استخر به گونه‌ای انجام می‌شد که آب تا قسمت جناغ سینه آزمودنی‌ها بود. در طول تحقیق از دست‌کاری و تغییر در وضعیت آزمودنی‌ها و تمرین برای افزایش سختی تمرینات به‌صورت فزاینده استفاده شد. تمرین در آب شامل تمرینات کششی (کشش عضلات همسترینگ، کشش عضلات خلفی ساق و سوئز خاصره‌ای) و قدرتی (اسکات زدن و راه رفتن همراه با مقاومت آب)، انواع راه رفتن‌ها و ایستادن روی سطوح ناپایدار، همچون کفی طرح‌دار، تخته شنا، تخته تعادل دو‌جهته و چند‌جهته، بوسوبال و مینی ترامبولین بود که در ابتدا سطوح ناپایدار یا ابزار مورد استفاده به وسیله فرد کمکی در زیر آب ثابت شد. بعد ازگروه‌بندی کلاس تمرینات به‌صورت ایستگاهی و به‌صورت چرخشی انجام می‌شد که افراد باید تمام ایستگاه‌ها را پشت سر می‌گذاشتند [17].
تجزیه‌و‌تحلیل داده‌ها
تجزیه‌و‌تحلیل داده‌ها با استفاده از نسخه 26 نرم‌افزار SPSS انجام شد. برای بررسی نرمال بودن داده‌ها و همچنین بررسی همگنی واریانس‌ها به ترتیب از آزمون شاپیروویلک و آزمون ِلوِن استفاده شد. برای ارزیابی همگنی شیب خط رگرسیون و برای مقایسه میانگین اطلاعات پیش‌آزمون و پس‌آزمون گروه‌های کنترل و آزمایش از آزمون آنالیز کوواریانس یک‌طرفه استفاده شد. برای بررسی ارتباط بین قدرت با کنترل پاسچر از آزمون همبستگی پیرسون استفاده شد. خطای آماری نوع اول کوچک‌تر از 0/05 درنظر گرفته شد. 
یافته‌ها
اطلاعات مربوط به میانگین و انحراف معیار سن، قد جرم و شاخص توده بدن آزمودنی‌ها و همچنین اطلاعات مربوط به تعیین همسانی گروه‌ها در این خصوصیات که به وسیله آزمون تی مستقل جمع‌آوری شده‌ در جدول شماره 1 ارائه شده است.

نتایج این آزمون نشان داد گروه‌ها در متغیرهای سن، قد، وزن و شاخص توده بدنی همگن هستند و بین این گروه‌ها اختلاف معنا‌داری وجود ندارد (0/05<P) (جدول شماره 1). نتایج آزمون تی مستقل همچنین برای بررسی متغیرهای اصلی تحقیق در پیش‌آزمون حاکی از آن است که داده‌های استراتژی‌های یازیابی تعادل و کنترل پاسچر آزمودنی‌ها در بین دو گروه همسان بوده و تفاوت معنا‌داری بین آن‌ها وجود ندارد (0/05<P) (جدول شماره 2).

نتایج آزمون آنالیز کوواریانس نشان داد که میزان نوسانات پاسچر در پس‌آزمون بین دو گروه آزمایش و کنترل در ارتباط با نوسانات کلی (F=12/109 و µ‌=0/31 و P=0/002) و همچنین نوسانات قدامی‌خلفی آزمودنی‌ها (F=13/562 و µ‌=0/808 و P=0/001) و نوسانات میانی‌جانبی آزمودنی‌ها (F=17/902 و µ‌=0/399 و P=0/001) اختلاف معنی‌داری وجود دارد (جدول شماره 3).

همچنین نتایج آزمون آنالیز کوواریانس نشان داد که پس از کنترل اثر پیش‌آزمون، بر میزان نوسانات مفصل ران در پس‌آزمون بین دو گروه آزمایش و کنترل در مواجهه با اغتشاش قدامی (F=4/447 و µ‌=0/843 و P=0/001) و اغتشاش خلفی (F=14/059 و µ‌=0/558 و P=0/001) اختلاف معنی‌داری وجود دارد (0/05<P) (جدول شماره 4).

یعنی مقدار میانگین میزان نوسانات مفصل ران در گروه آزمایش پس از اعمال پروتکل تمرینی کمتر از گروه کنترل شده است. نتایج این تحقیق همچنین نشان دادکه پس از کنترل اثر پیش‌آزمون، بر میزان نوسانات مچ پای آزمودنی‌ها در پس‌آزمون بین دو گروه آزمایش و کنترل در مواجهه با اغتشاش قدامی (F=7/207 و µ‌=0/328 و P=0/001) و اغتشاش خلفی (F=8/533 و µ‌=0/440 و P=0/007) اختلاف معنی‌داری وجود دارد (0/05<P) (جدول شماره 5)، مقدار میانگین میزان نوسانات مچ پا در گروه آزمایش پس از اعمال پروتکل تمرینی کمتر از گروه کنترل شده است.

در ادامه با بررسی نسبت نوسان مفصل ران به مچ پای آزمودنی‌ها، نتایج نشان داد که پس از کنترل اثر پیش‌آزمون بر میزان نسبت در پس‌آزمون بین دو گروه آزمایش و کنترل در مواجهه با اغتشاش قدامی (F=14/059 و µ‌=0/397 و P=0/001) و اغتشاش خلفی (F=18/322 و µ‌=0/404 و P=0/001) ا‌ختلاف معنی‌داری وجود دارد (0/05<‌P)، یعنی مقدار میانگین نسبت نوسانات مفصل ران به مچ پای آزمودنی‌ها در دو گروه آزمایش پس از اعمال پروتکل تمرینی کمتر از گروه کنترل شده است.
بحث
هدف از پژوهش حاضر بررسی تأثیر هشت هفته تمرینات آبی بر کنترل پاسچر و استراتژی‌های بازیابی تعادل مردان سالمند شهر کرمان است. نتایج این تحقیق نشان داد که انجام پروتکل تمرین در آب تعادل افراد شرکت‌کننده را در گروه آزمایش به طور معنی‌داری افزایش می‌دهد. گزارشات حاکی از آن است که شرکت در تمرینات آبی می‌تواند سبب کاهش نوسانات مرکز ثقل سالمندان شود، نتایج این تحقیق همسو با برخی نتایج گزارش‌شده توسط محقیق پیشین بوده‌ است. بیرانوند و همکاران در تحقیقی نشان دادند که تمرینات آبی تأثیر معنی‌داری در کاهش نوسانات کلی و قدامی‌خلفی پاسچر مردان سالمندان داشته، این در حالی است که این کاهش در نوسانات میانی و جانبی معنی‌دار نبوده است [3]. بشیری و همکاران در تحقیقی به بررسی و مقایسه تأثیر تمرینات تعادلی در آب و ویبریشن کل بدن بر عملکرد عصبی‌عضلانی، تعادل و احتمال زمین افتادن زنان سالمند پرداختند. نتایج این تحقیق نشان داد که تمامی متغیرهای مورد بررسی در گروه‌های آزمایش پس از انجام تمرینات به طور معنی‌داری بهبود یافته است. یافته‌ها همچنین حاکی از آن بود که میزان بهبودی صورت‌گرفته در گروه تمرینات آبی (در مقایسه با گروه ویبریشن و ترکیبی) برای مدت‌زمان بیشتری پس از اعمال یک دوره بی‌تمرینی در فرد باقی می‌ماند [18]. لرد و همکاران در تحقیق دیگری نشان دادند که تمرینات آبی می‌تواند موجب بهبود تعادل سالمندان شود [19]. سا در تحقیق دیگری تأثیر دوازده هفته تمرینات آبی را بر تعادل سالمندان مورد بررسی قرار داد. بررسی نتایج این تحقیق نشان داد که تعادل سالمندان پس از مشارکت در تمرینات به صورت معنی‌داری بهبود پیدا کرده است. همچنین نتایج این تحقیق نشان داد که ترس از افتادن و خطر زمین خوردن سالمندان نیز پس از مشارکت در اجرای تمرینات به صورت معنی‌داری کاهش یافته است [20].  
محققان گزارش کرده‌اند که محیط آب به واسطه امنیت و کاهش ریسک سقوط، شرایطی را ایجاد می‌کند که سالمندان بتوانند علاوه بر اینکه حرکات خود را با دامنه وسیع‌تری اجرا می‌کنند، یک پاسچر مستقیم و صاف را به طور مستقل برای داشته باشند و در طول اجرای تمرین این پاسچر را حفظ کنند [21]. از سوی دیگر تمرینات آبی با بهبود هماهنگی عصبی‌عضلانی، افزایش کارایی گیرنده‌های عمقی و افزایش ثبات، سبب افزایش تعادل می‌شود. همچنین محیط آب یک محیط مناسب جهت تحریک دستگاه دهلیزی است که با بهره‌گیری از خصوصیاتی همچون شناوری و فشار هیدروستاتیک سبب افزایش تعادل می‌شود [22]. این تمرینات به جهت اینکه به طور هم‌زمان بر بهبود اختلالات عضلانی و افزایش تعادل تأثیر می‌گذارد، به عنوان تمرینات کارآمد در حیطه توانبخشی سالمندان شناخته می‌شوند. با توجه به تحقیقات پیشین مطالعاتی که تعادل بالاتری را بعد از برنامه آب‌درمانی نشان داده‌اند، کاهش قابل توجهی در خطر سقوط این افراد داشته‌اند. این کاهش می‌تواند نتیجه رابطه مستقیم بین تعادل و ریسک سقوط در سالمندان باشد [6]. 
با توجه به اینکه تغییر در استراتژی‌های بازیابی تعادل و انتقال آن از مفصل مچ پا به سمت ران به عنوان یک ریسک‌فاکتور مهم در زمین خوردن سالمندان به شمار می‌رود [16]. محققان بر این باورند که تمرینات آبی می‌تواند با تغییر در استراتژی‌های بازیابی تعادل، استراتژی را از ران به سمت مچ پا انتقال دهد. در همین راستا سالاری و همکاران در مطالعه‌ای به بررسی تأثیر هشت هفته تمرینات آبی بر نوسانات مرکز ثقل و استراتژی‌های بازیابی تعادل، فعالیت الکترومیوگرافی عضلات منتخب و همچنین تعیین ارتباط آن‌ها با قدرت عضلانی و دقت حس عمقی زنان نابینا پرداختند. نتایج نشان داد که اجرای هشت هفته تمرینات آبی موجب بهبود معنی‌داری در نمرات نوسانات مرکز فشار آزمودنی‌ها شده است و همچنین در استراتژی‌های بازیابی تعادلِ دو گروه از پیش‌آزمون تا پس‌آزمون اختلاف معنی‌داری وجود دارد. بدین معنی که استراتژی از ران به سمت مچ پا منتقل شده است. در فعالیت عضلات منتخب و همچنین فعالیت الکتریکی عضلات نیز افزایش معنی‌داری مشاهده شد. نتایج همچنین نشان داد که متغیرهای قدرت عضلانی و دقت حس عمقی آزمودنی‌ها با توانایی کنترل نوسانات پاسچر آن‌ها و استراتژی‌های بازیابی تعادل آن‌ها ارتباط معنی‌داری دارند [17]. در تحقیقی دیگری ماکی و همکاران توانایی سالمندان و جوانان را در ارزیابی تعادل با استفاده از استراتژی مچ بررسی کردند. نتایج به این صورت بود که علت تفاوت در توانایی بازیابی تعادل، متغیرهایی هستند که به قدرت و سرعت عکس‌العمل آزمودنی‌ها بستگی دارند. در این تحقیق توصیه شده که برای طراحی تمرینات پیشگیری از سقوط در سالمندان همراه با تمرینات قدرتی از تمرینات تعادلی و چابکی نیز استفاده شود [ 23].
تحقیقات نشان داده است که سالمندان به علت جابه‌جایی بیشتر در مرکز فشار، افزایش فعالیت الکترومایوگرافی و بزرگ‌تر بودن حرکات مفصلی در هنگام بر هم خوردن تعادل، اتکای بیشتری بر روی استراتژی ران دارند. در حالی که جوانان هنگام اغتشاشات بیشتر بر استراتژی مچ پا متکی هستند. این امر سبب افزایش ریسک سقوط در افراد سالمند نسبت به جوانان شده است [24]. یکی از پیش‌نیازهای مهم در برنامه‌های پیشگیری از سقوط، درک درست از متغیرهای بیومکانیکی و عصبی‌عضلانی است. بدن انسان در هنگام به هم خوردن تعادل با ایجاد یک پاسخ مناسب از سقوط احتمالی جلوگیری می‌کند. با افزایش سن قدرت و سرعت این پاسخ کاهش پیدا کرده و این تغییرات سبب افزایش خطر سقوط در افراد مسن می‌شود. برنامه‌های تمرینی با افزایش متغیرهای قدرت و سرعت به افراد در بازیابی تعادل کمک می‌کند [23]. در یک جمع‌بندی کلی می‌توان این‌گونه عنوان کرد که مشارکت در پروتکل‌های تمرینی و به‌ویژه تمرینات آبی با تأکید بر تقویت سیستم حسی‌پیکری، محیطی مطمئن و در عین حال پر چالش را برای بهبود تعادل سالمندان فراهم می‌کنند و با کاهش دامنه حرکتی مچ پای این افراد در پاسخ به اغتشاشات تعادلی، سبب کاهش معنی‌داری در میزان جا‌به‌جایی‌های مرکز ثقل درون سطح اتکا شده و استراتژی بازیابی تعادل را در این افراد از ران به سمت مچ پا تغییر می‌دهد. 
نتیجه‌گیری
تحقیق حاضر نشان داد که اجرای هشت هفته تمرینات آبی با تأکید بر تمرینات حسی‌پیکری و حس عمقی در سالمندان می‌تواند موجب ارتقای کنترل پاسچر و تعادل شود. همچنین نتایج حاکی از آن بود که پس از اعمال پروتکل تمرینی بهبود معنی‌داری در استراتژی‌های مورد استفاده جهت بازیابی تعادل به وجود آمده است. به این معنی که پس از اعمال پروتکل تمرینی، استراتژی از ران به سمت مچ منتقل شده است که با توجه به عدم بهبود این فاکتورها در گروه کنترل می‌توان بهبود آن‌ها را در گروه آزمایش به اثرات تمرین نسبت داد. از این رو به نظر می‌رسد که می‌توان پیشنهاد کرد که برای بهبود تعادل در سالمندان از تمرینات آبی با تأکید بر تقویت سیستم حسی‌پیکری استفاده شود. با توجه به کوتاهی هشت‌هفته‌ای دوره تمرین، جهت بررسی ماندگاری اثرات تمرین و پیامدهای بلند‌مدت، این روش تمرین مستلزم انجام تحقیقات بیشتری است.

ملاحظات اخلاقی
پیروی از اصول اخلاق پژوهش
در اجرای پژوهش، ملاحظات اخلاقی مطابق با دستورالعمل کمیته اخلاق دانشگاه شهید باهنر کرمان در نظر گرفته شده است و کد اخلاق به شماره IR.UK.VETMED.REC.1398.030 دریافت شده است. 

حامی مالی
این مقاله برگرفته از پایان‌نامه آقای امین شفیعی با راهنمایی آقای دکترعبدالحمید دانشجو و مشاوره آقای دکترمنصور صاحب الزمانی در گروه حرکات اصلاحی و آسیب‌شناسی ورزشی دانشکده علوم ورزشی دانشگاه شهید باهنر کرمان است.

مشارکت نویسندگان
تمام نویسندگان در آماده‌سازی این مقاله مشارکت یکسان داشته‌اند.

تعارض منافع
بنابر اظهار نویسندگان، این مقاله تعارض منافع ندارد.

تشکر و قدردانی
 از حمایت‌های علمی اسماء سالاری می‌شود.

References

1. Yadegaripour M, Shojaedin SS, Sadeghi H. [Effect of aquatic endurance training program on static and dynamic balance and lower limb strength in elderly male veterans (Persian)]. Journal of Research in Rehabilitation Sciences. 2012; 8(3):442-53. [DOI:10.22122/jrrs.v8i3.471]
2. Aslankhani MA, Shams A, Shamsipour Dehkordi P. [Comparing mental, physical and combined exercises on static and dynamic balance on healthy elderly (Persian)]. Iranian Journal of Ageing. 2008; 3(9):19-26. http://salmandj.uswr.ac.ir/article-1-97-en.html
3. Beyranvand R, Sahebozamani M, Dneshjoo AH. [A survey on relationship between postural sway parameters and balance recovery strategies in older people (Persian)]. Daneshvar Medicine Basic Research Journal. 2016; 24(2):21-30. [Link]
4. Naghinejad F, Sadeghi H, Alirezaee F. [The effect of strength exercises on dynamic and static postural control in female (Persian)].Studies in Sport Medicine. 2010; 4:47-54. [Link]
5. Matias P, Costa M, Marinho D, Garrido N, Silva A, Barbosa T. Effects of a 12 weeks aquatic training program in body posture and balance. British Journal Sports Medicine. 2013; 47(10):e3.[DOI:10.1136/bjsports-2013-092558.55]
6. Alikhajeh Y, Attarzadeh Hosseini SR, Moghaddam A. Effects of hydrotherapy in static and dynamic balance among elderly men. Procedia-Social and Behavioral Sciences. 2012; 46: 2220-4.‏[DOI:10.1016/j.sbspro.2012.05.458]
7. Dokhtabdiyan R, Naseri Mobaraki E, Bagheri G, Ahmzdi A. [Effect of water-based training frequency on the balance motor function in sedentary elderly man (Persian)]. Iranian Journal of Ageing. 2016; 11(2):330-39. [DOI:10.21859/sija-1102330]
8. Bento PCB, Lopes MDFA, Cebolla EC, Wolf R, Rodacki AL. Effects of water-based training on static and dynamic balance of older women. Rejuvenation research. 2015; 18(4): 326-31. [DOI:10.1089/rej.2014.1650] [PMID]
9. Maki BE, McIlroy WE. The role of limb movements in maintaining upright stance: The “change-in-support” strategy. Physical therapy. 1997; 77(5):488-507. [DOI:10.1093/ptj/77.5.488] [PMID]
10. Wilson EL, Madigan ML, Davidson BS, Nussbaum MA. Postural strategy changes with fatigue of the lumbar extensor muscles. Gait & Posture.2006; 23(3):348-54.‏[DOI:10.1016/j.gaitpost.2005.04.005]
11. Carty C, Cronin NJ, Nicholson D, Lichtwark GA, Mills PM, kerr G, et al. Reactive stepping behavior in response to forward loss of balance predicts future falls in community-dwelling older adults. Age and Ageing. 2014; 44(1):109-15. [DOI:10.1093/ageing/afu054] [PMID]
12. Pereira HM, de Campos TF, Santos MB, Cardoso JR, de Camargo Garcia M, Cohen M. Influence of knee position on the postural stability index registered by the Biodex Stability System. Gait & Posture. 2008; 28(4): 668-72. [DOI:10.1016/j.gaitpost.2008.05.003] [PMID]
13. Schmitz R, Arnold B. Intertester and intratester reliability of a dynamic balance protocol using the Biodex Stability System. Journal of Sport Rehabilitation. 1998; 7(2): 95-101. [DOI:10.1123/jsr.7.2.95]
14. Kejonen P, Kauranen K. Reliability and validity of standing balance measurements with a motion analysis system. Physiotherapy. 2002; 88(1):25-32. [DOI:10.1016/S0031-9406(05)60526-3]
15. Anbariyan M, Zarei P, Yalfani A, Mokhtari M. [Mechanism of balance recovery against sudden external disturbances in the sagittal plane among people with kyphosis (Persian)]. Journal of Exercises and Medicine. 2010; 2(1):115-32. [Link]
16. Beyranvand, R, Sahebozamani, M, Daneshjoo, A, Seyedjafari, E. [Relationship between changes in muscle strength and postural sway after eight weeks aquatic exercise in elderly people: A clinical trial(Persian)]. Journal of Mazandaran University of Medical S 2018; 27(157:92-104.‏[Link]
17. Salari A, Karimi Afshar F. [Effect of 8 week aquatic exercises on center of pressure sway in blind women(Persian)]. The Scientific Journal of Rehabilitation Medicine. 2022. [Link]
18. Bashiri J. [The effect of aquatic balance exercise and whole body vibration training and detraining on neuromuscular performance, balance and risk of falling in elderly female (Persian)]. Journal of Research in Rehabilitation Sciences. 2014; 10(4):512-27. [DOI:10.22122/jrrs.v10i4.1853]
19. Lord SR, Matters B, St George R, Thomas M, Bindon J, Chan DK, et al. The effects of water exercise on physical functioning in older people. Australasian Journal on Ageing. 2006; 25(1):36-41. [DOI:10.1111/j.1741-6612.2006.00138.x]
20. SÁ, CRS. [Efeitos da hidroterapia no equilíbrio, risco de quedas, medo de cair e qualidade de vida em idosos (Portuguese)] [MSc thesis].‏ Lisboa: Universidade Lusófona de Humanidades e Tecnologias; 2013. [Link]
21. Era P, Heikkinen E. Postural sway during standing and unexpected disturbance of balance in random samples of men of different ages. Journal of Gerontology. 1985; 40(3): 287-95. [DOI:10.1093/geronj/40.3.287] [PMID]
22. Rezazadeh N, Baluchi R. [The Effect of 12 weeks exercises in the water and land on static and dynamic balance and the risk of falling the old people (Persian)]. Iranian Journal of Ageing. 2016; 10(4):140-51. [Link]
23. Mackey DC, Robinovitch S N. Mechanisms underlying age-related differences in ability to recover balance with the ankle strategy. Gait & Posture. 2006; 23(1):59-68. [DOI:10.1016/j.gaitpost.2004.11.009] [PMID]
24. Amiridis IG, Hatzitaki V, Arabatzi F. Age-induced modifications of static postural control in humans. Neuroscience Letters. 2003; 350(3):137-40. [DOI:10.1016/S0304-3940(03)00878-4]