Assessment and Comparison the Effect of Exercise in Different Depth of Water On Postural Stability and Balance Recovery Strategies of Older People: A Clinical Trial

Introduction
Falls are a common occurrence and a major source of concern for older adults. One-third of people over 65 years old fall at least once a year, and half of them suffer recurrent falls. Water exercise is one of the most important interventions to reduce the risk of falls in the elderly. It had been reviewed that exercising in water provides improvement in afferent stimulations, reduction in weight bearing, less fearful of movement, more independent upright postures and facilitate vestibular inputs. In general, water exercises are divided into two categories of exercises in the shallow and deep-water exercises. In the exercises of the shallow-water, the height of the water is usually between the subjects’ waist and sternum, and the person’s feet are also in contact with the ground and this kind of exercise can improve stability and balance. While in the deep-water, the person is active in a situation where is floating on the water and can increase strength and range of motion. Based on the literature review, the effect of exercise in shallow and deep-water are different, however, the effect of exercise in different depths of water has been less studied. Therefore, the aim of this study was to investigate and compare the effect of 8 weeks aquatic exercise in shallow and deep water of the pool on postural stability and balance recovery strategies of the elderly.
Materials and Methods
In this quasi-experimental study, a total of 45 elderly males (60-70 years old) were randomly selected and classified into a control and 2 intervention groups of shallow and deep-water exercises. Inclusion criteria were the age between 60-70 years old and ability to perform daily activities independently. Exclusion criteria consisted of congenital anomalies, neurological, vestibular, visual, cognitive, or cardiovascular complications, fractures, and re-injury of the lower extremity. The intervention groups participated in a water exercise program (flexion, extension, abduction and adduction during semi squat, walking, pedaling and etc.) for eight weeks, while the control group did not receive any intervention. The water exercises performed three times per week by one of the researchers. The total water program duration was 45 minutes. Dynamic postural stability was measured using Biodex balance system in level eight. Balance recovery strategies of all groups before and after the intervention were evaluated using Motion Analysis system. Kolmogorov-Smirnov (KS) and Levene’s tests were employed for assessing normality of the distribution of scores and homogeneity of variances and then the Mixed repeated measure ANOVA test was used for data analysis (P≤0.05).
Results 
The results showed a significant increase in postural stability after eight weeks water exercise programs in shallow and deep-water (P<0.05). Significant differences between groups in postural stability was found (p<0.05). However, there was no significant difference between balance recovery strategies withing and between groups (P>0.05). The results also showed that there was no significant difference between the scores of two intervention groups: shallow and deep-water (P>0.05).
Discussion
In brief, it seems that both types of shallow and deep-water exercises can significantly improve the postural stability of the male elderly people. Both water exercises in shallow and deep-water cannot significantly change their balance recovery strategies after eight weeks among male old people. However, due to the more effective role of shallow water exercises in transferring balance strategies from the hip to ankle joint, it is recommended to pay more attention to the role of these exercises in improving the balance of older people.

Ethical Considerations
Compliance with ethical guidelines
All ethical principles are considered in this article. This study was approved by the ethics committee from the Kerman University of Medical Sciences, Iran (Code: IR.KMU.REC.1394.598). 

Funding
This article is based on the doctoral thesis of Mr. Ramin Biranvand, Department of Sports Pathology, Faculty of Physical Education and Sports Sciences, Shahid Bahonar University, Kerman, under the guidance of Dr. Mansour Sahebozamani.

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

Conflict of interest
The authors declared no conflict of interest.

Acknowledgments
We are grateful to all participants for their valuable contributions.

مقدمه
سالمندی دوران حساسی از زندگی بشر است و توجه به مسائل و نیازهای این دوران یک ضرورت اجتماعی به ‌شمار می‌رود. به گزارش اداره کل امور سالمندان سازمان بهزیستی ایران، شیب سن سالمندی در کشور ایران نیز مانند بسیاری از کشورهای دنیا تند است؛ به‌طوری‌که طی 40 سال آینده یک‌چهارم از جمعیت کشور را سالمندان تشکیل خواهند داد [1]. گزارش‌ها حاکی از آن است که با افزایش روزافزون جمعیت سالمندان در جامعه، شیوع ناتوانی‌های جسمی نیز روزبه‌روز در حال افزایش است.‌‌ چنان‌که این موضوع توجه بسیاری از سیستم‌های مراقبتی، بهداشتی و اجتماعی را به خود معطوف کرده است [2]. ازجمله مشکلات جسمانی شایع در بین سالمندان که متعاقب برخی بیماری‌ها یا در اثر فرایند سالمندی رخ می‌دهند، کاهش تعادل و توانایی کنترل پاسچر، افزایش نوسانات پاسچرال و به‌دنبال آن افزایش احتمال وقوع زمین‌خوردن در این افراد می‌باشد [3].
تحقیقات نشان داده است که با ورود به دوره سالمندی، تغییراتی در عملکرد سیستم‌های اسکلتی-عضلانی، دهلیزی، حسی-پیکری و همچنین بینایی افراد، به‌عنوان سیستم‌های فیزیولوژیک درگیر در تعادل رخ می‌دهد و سالمندان را در معرض بروز آسیب‌های جدی ناشی از عدم‌تعادل قرار می‌دهد [4]. همچنین گزارشات حاکی از آن است که نشانه‌هایی از تغییرات مرتبط با سن در استراتژی‌های بازیابی تعادل وجود دارد که می‌تواند منجر به افزایش خطر زمین خوردن سالمندان شود [5]. در همین راستا، گزارش شده است که افراد مسن نسبت به جوان‌ترها بیشتر تمایل دارند که از استراتژی ران به جای استراتژی مچ پا استفاده کنند. همین عامل که مربوط به تغییرات تخریبی در مکانیزم‌های عصبی، عضلانی و یا اسکلتی می‌باشد، قادر است ریسک زمین‌خوردن را در بین سالمندان افزایش دهد [5].
ازجمله عوارضی که ممکن است در اثر وقوع زمین‌خوردن برای سالمندان ایجاد شود می‌توان به برخی ناتوانی‌های جسمی اعم از شکستگی‌های استخوانی، بی‌حرکتی، ازکارافتادگی و معلولیت‌های طولانی‌مدت و همچنین بروز مشکلات اجتماعی و روانشناختی شامل عدم‌اطمینان، کاهش اعتمادبه‌نفس، محدودیت در تحرک و جابه‌جایی، ترس از سقوط و افتادن، افسردگی و همچنین کاهش استقلال در فعالیت‌های روزمره اشاره کرد [6]. باتوجه‌به مشکلات برشمرده، تحقیقات بسیاری تاکنون در راستای بهبود توانایی‌های سالمندان انجام شده است که در این بین توجه به نقش ورزش در افزایش قابلیت‌های جسمانی و همچنین پیشگیری، به تأخیر‌انداختن و یا درمان مشکلات ناشی از فرآیند پیری بسیار حائز اهمیت است [7]. 
اگرچه انجام تمرینات سنتی که بر روی زمین انجام می‌شوند، برای بسیاری از سالمندان سودمند می‌باشد، بااین‌حال، برخی شرایط طبی خاص مانند پوکی استخوان، آرتریت، سکته و همچنین چاقی که در سالمندان وجود دارد، موجب شده است به‌واسطه افزایش درد یا کاهش تحرک‌پذیری مفاصل، توانایی سالمندان جهت شرکت در برنامه‌های تمرینی مذکور کاهش یابد و یا به‌طور کلی از بین برود [8]. بر همین اساس، به ‌نظر می‌رسد در برنامه‌ریزی‌های تمرینی برای سالمندان و همچنین اجرای فعالیت‌هایی که دارای رویکرد پیشگیری و یا توان‌بخشی در این افراد هستند، می‌بایست توجه بیشتری به اجرای تمرینات ورزشی و فعالیت‌های حرکتی در محیط آب معطوف شود. 
ازآنجاکه محیط درون آب دارای خواص بی‌نظیری مانند شناوری، چسبندگی و فشار هیدروستاتیک می‌باشد، یک محیط امن برای گسترش اعتمادبه‌نفس و کاهش تأثیر گرانش زمین در تحمل وزن به ‌شمار می‌رود و به سالمندان این اجازه را می‌دهد که در یک محیط امن و بدون درد به تمرین یا فعالیت‌های بدنی مختلف بپردازند [6، 8]. مطالعات اخیر، فواید چندگانه تمرین در آب را در ارتباط با سالمندان گزارش کرده‌اند. این فواید شامل کاهش نوسانات پاسچر، افزایش قدرت عضلانی، افزایش توانایی دست‌یابی و همچنین استقلال بیشتر در انجام کارهای روزمره می‌باشد [9, 10]. مطالعات دیگری نیز تأثیر تمرینات در آب را بر روی تعادل و تحرک‌پذیری سالمندان بررسی کرده‌اند که عمدتاً نتایج آن‌ها مبنی بر تأثیر مثبت این تمرینات بر تعادل سالمندان می‌باشد [11, 12 ,13]. 
به‌طور کلی تمرینات آبی به 2 دسته تمرینات در قسمت کم عمق و یا عمیق تقسیم می‌شوند. در تمرینات قسمت کم‌عمق معمولاً ارتفاع آب بین کمر و جناغ سینه آزمودنی‌ها قرار دارد و پای فرد نیز با زمین در تماس است. این درحالیست که در تمرینات قسمت عمیقِ استخر، فرد در شرایطی فعالیت می‌کند که با استفاده از یک وسیله کمکی مانند جلیقه نجات بر روی آب شناور شده است [14, 15]. گزارشات متعددی حاکی از ثمربخشی هر دوی این تمرینات در بهبود توانایی کنترل پاسچر سالمندان می‌باشد [6, 12, 16, 17, 18, 19, 20]؛ درحالی که تنها در تعداد محدودی از گزارشات پیشین به مقایسه اثر این تمرینات با یکدیگر پرداخته شده است. از طرفی به دانش ما تاکنون مشخص نشده است که اجرای تمرینات آبی در چه عمقی از استخر می‌تواند بیشترین تأثیر را در بهبود استراتژی‌های بازیابی تعادل سالمندان و انتقال آن از ران به سمت مچ پا داشته باشد. ازآنجاکه برای رسیدن به حداکثر بهره‌وری از تمرینات ارائه‌شده، باید تمرینات در عمقی صورت بگیرند که بیشترین تحریک را برای بهبود تعادل سالمندان به ارمغان بیاورد. 
بنابراین هدف از تحقیق حاضر بررسی و مقایسه تأثیر 8 هفته تمرینات آبی در 2 قسمت کم عمق و عمیق استخر بر ثبات پاسچر و استراتژی‌های بازیابی تعادل سالمندان و مقایسه نتایج آن با گروه کنترل می‌باشد.
مواد و روش‌ها
تحقیق حاضر از نوع نیمه‌تجربی است و جامعه مورد بررسی آن را سالمندان بالای 60 سال شهر کرمان تشکیل می‌دهند. بدین‌ترتیب تعداد 80 نفر از سالمندانِ داوطلب به‌عنوان جامعه آماری تحقیق انتخاب شدند و پس از تکمیل فرم رضایت‌نامه و همچنین پرسش‌نامه ثبت اطلاعات فردی مربوط به تحقیق، مورد ارزیابی‌های بعدی قرار گرفتند. معیارهای ورود به تحقیق حاضر شامل مرد بودن، قرارداشتن در محدوده سنی 60 تا 70 سال و همچنین توانایی در راه رفتن و انجام فعالیت‌های روزمره بدون استفاده از وسیله کمکی بود [21]. همچنین افرادی که دارای اختلالات مادرزادی، مشکلات ارتوپدی، نارسایی‌های عصبی-عضلانی، اختلالات بینایی و وستیبولار، سابقه عمل جراحی و آسیب‌های قبلی در اندام تحتانی بودند و همچنین افرادی که توانایی اجرای آزمون‌ها را نداشـتند از تحقیـق کنـار گذاشـته شـدند [22]. 
در ادامه برای تعیین حجم نمونه از نتایج مطالعات قبلی مشابه و همچنین فرمول شماره 1 استفاده شد [23, 24]؛

بر این اساس، تعداد 45 نفر از افراد واجد شرایط باتوجه‌به اطلاعات جمع‌آوری‌شده و همچنین براساس معیارهای ورود و خروج از تحقیق به‌عنوان آزمودنی انتخاب و به‌صورت تصادفی در 3 گروه کم عمق (15=n)، عمیق (15=n) و کنترل (15=n) قرار گرفتند. به‌منظور اندازه‌گیری نوسانات قامتی آزمودنی‌ها در تحقیق حاضر از آزمون ثبات پاسچرال به‌وسیله دستگاه تعادلی بایودکس استفاده شد (0/79≤ICC). 
بدین‌ترتیب بعد از توضیحات شفاهی در مورد دستگاه و نحوه انجام آزمون، هریک از آزمودنی‌ها با پای برهنه و با فاصله‌ 1 عرض شانه بین پاهایشان روی دستگاه بایودکس قرار گرفتند. بعد از 1 مرتبه اجرای آزمون ثبات پاسچرال و آشنایی با چگونگی اجرای آن، تست اصلی را اجرا کردند. نتایج این آزمون بدین‌صورت تفسیر می‌شوند که هرچه نمره تعادل پایین‌تر باشد، نشان‌دهنده تعادل بیشتر فرد است. درجه ناپایداری سطح اتکا در تحقیق حاضر روی سطح 8 تنظیم شده و مدت‌زمان اجرای هر آزمون 20 ثانیه (3 تکرار با فواصل استراحت 10 ثانیه‌ای بین تکرارها) درنظر گرفته شده است. درنهایت پس از اینکه هر آزمودنی 1 مرتبه آزمون را به‌صورت آزمایشی اجرا کرد و با نحوه کامل اجرا آشنا شد، تست اصلی به عمل می‌آمد.
برای ارزیابی مکانیزم‌های مورد استفاده جهت بازیابی تعادل از سیستم آنالیز حرکت با 6 دوربین پر سرعت (رپتور-اِچ دیجیتال)  ساخت کشور آمریکا استفاده شد. این سیستم دارای امکانات سخت‌افزاری و نرم‌افزاری برای به‌دست آوردن اطلاعات تصویری و پردازش آن‌هاست. برای اینکه حرکت آزمودنی برای دوربین‌ها قابل شناسایی باشد قبل از شروع آزمایش 5 نشانگر رفلکسی کروی شکل بر روی زائده خار خاصره قدامی فوقانی، تروکانتر بزرگ استخوان ران، اپی کندیل خارجی ران، قوزک خارجی پا و سر پنجمین استخوان کف پایی نصب شد. به این ترتیب یک مدل 2 بُعدی 4 قطعه‌ای شامل پا، ساق، ران و لگن برای محاسبه تغییرات دامنه حرکتی مفاصل مچ پا و ران هنگام اغتشاش در صفحه ساجیتال تعریف شد. مفصل مچ پا به‌عنوان زاویه بین پا و ساق درنظر گرفته شد، درحالی‌که مفصل ران به‌عنوان زاویه ایجادشده بین ران و لگن منظور شد [22]. 
برای شروع آزمایش می‌بایست هر آزمودنی با پای برهنه و در حالی که بازوهایش به‌صورت ضرب‌دری روی سینه قرار گرفته بر روی تردمیل بایستد. پس از اینکه هر آزمودنی به حالت ثبات در محل انجام آزمایش رسید، اعمال آشفتگی از طریق حرکت‌کردن ناگهانی دستگاه تردمیل صورت می‌گرفت. درحقیقت بدون دادن آگاهی به آزمودنی، نوارگردان شروع به حرکت می‌کرد و آشفتگی در جهت قدامی-خلفی به پاسچر فرد اعمال می‌شد. سرعت حرکت اولیه تردمیل براساس طرح پایلوت برای تمامی آزمودنی‌ها 1/1 متر بر ثانیه تنظیم شده بود که موجب جابه‌جایی 40 سانتی‌متری نوارگردان می‌شد. آزمودنی برای مقابله با بی‌ثباتی ایجادشده در اثر اعمال آشفتگی، درصدد تنظیم تعادل و ثبات بدن و بازگشت به وضعیت پیش از اعمال اغتشاش برمی‌آمد. 
از آزمودنی‌ها خواسته شده بود که بدون گام برداشتن با اغتشاش ایجادشده مقابله کنند و درصورت جابه‌جایی پاها حرکت تکرار می‌شد. در همین حین دوربین‌ها به‌مدت 5 ثانیه [25] دامنه حرکتی مفاصلی را که با نشان‌گر مشخص شده بود، ثبت می‌کردند. شروع ثبت اطلاعات از زمان حضور آزمودنی به حالت ثبات در محل انجام آزمایش درنظر گرفته می‌شد. محل استقرار آزمودنی‌ها باتوجه‌به محل قرارگیری پاها برعهده خود آزمودنی بود تا وضعیت معمول و راحت خویش را برگزیند. بر این اساس، هر آزمودنی 3 بار حرکت را انجام می‌داد که به‌منظور انجام محاسبات و بررسی متغیرها، میانگین 3 تکرار مورد ارزیابی قرار گرفت. در ضمن،  فاصله زمانی 30 ثانیه به‌عنوان زمان استراحت بین هر تکرار درنظر گرفته می‌شد.
درنهایت اطلاعات ثبت‌شده از نرم‌افزار به‌صورت فایل اکسل استخراج شده و به‌منظور محاسبه تغییرات کینماتیک صورت‌گرفته در مفاصل مچ پا و ران مورد بررسی‌های بعدی قرار گرفت. جهت بررسی میزان برتری هریک از استراتژی‌های مچ‌پا یا ران در سالمندان، از نسبت فرمول شماره 2 استفاده شد؛ بدین‌معنا که هر قدر این نسبت بزرگ‌تر باشد، بیانگر اتکای بیشتر روی استراتژی ران و هر قدر کوچک‌تر باشد، بیانگر استفاده بیشتر از استراتژی مچ پا جهت بازیابی تعادل می‌باشد [26].

در ادامه گروه‌های تجربی به‌مدت 8 هفته و به‌صورت 3 جلسه در هفته به اجرای یک پروتکل تمرینات آبی در قسمت کم عمق و عمیق استخر پرداختند. تمرینات مذکور پیش از این در تحقیقات بسیاری مورد استفاده قرار گرفته و اثر مثبت آن‌ها بر بهبود توانایی کنترل پاسچر سالمندان به‌خوبی نشان داده شده است [6, 12, 16, 17, 18, 19, 20]. مدت زمان انجام محتوای هر جلسه تمرینی حدود 45 دقیقه بود که با 5 دقیقه گرم‌کردن شروع و با 5 دقیقه سردکردن هم پایان می‌یافت؛ باقیمانده جلسه نیز که حدود 35 دقیقه بود به انجام تمرینات اصلی اختصاص پیدا می‌کرد (جدول شماره 1).

برای گروه کم‌عمق می‌بایست تمامی تمرینات در عمقی صورت می‌گرفت که آب در ارتفاع بین کمر و جناغ سینه آزمودنی‌ها قرار داشته باشد. همچنین آزمودنی‌های گروه کنترل در تمام مدت تحقیق در فعالیت خاص ورزشی شرکت نمی‌کردند و تنها به اجرای فعالیت‌های عادی روزمره می‌پرداختند [23].
پس از اتمام 8 هفته پروتکل تمرینات آبی برای گروه‌های آزمایشی، تمامی آزمودنی‌ها مورد ارزیابی مجدد قرار گرفتند. تمامی اندازه‌گیری‌ها در هر 2 مرحله‌ پیش‌آزمون و پس‌آزمون، در شرایط زمانی مشابه (ساعت 9 تا 12 ظهر) و توسط آزمون‌گرهای یکسان صورت می‌گرفت. درنهایت اطلاعات خام به‌دست‌آمده از متغیرهای تحقیق با استفاده از نسخه 21 نرم‌افزار SPSS و با بهره‌گیری از آمار توصیفی و استنباطی مورد تجزیه‌وتحلیل قرار گرفتند. بدین‌ترتیب پس از تأیید نرمال بودن داده‌ها با استفاده از آزمون شاپیرو-ویلک و همچنین بررسی همگنی واریانس‌ها با استفاده از آزمون لون ، جهت مقایسه میانگین اطلاعات گروه‌ها از آزمون تحلیل واریانس ترکیبی استفاده شد. 
یافته‌ها
خصوصیات مربوط به سن، قد، وزن و شاخص توده بدنی آزمودنی‌ها به تفکیک گروه مربوطه در جدول شماره 2 گزارش شده است.

به‌منظور تعیین همگن‌بودن گروه‌ها در این خصوصیات جمعیت‌شناختی از آزمون تحلیل واریانس استفاده شد. نتایج این آزمون نیز در جدول شماره 2 ارائه شده است و نشان می‌دهد بین سن، قد، وزن و شاخص توده بدنی گروه‌ها اختلاف معنا‌داری وجود ندارد و گروه‌ها در این متغیرها همگن می‌باشند (05/P>0). برای بررسی وجود اختلاف میان متغیرهای اندازه‌گیری‌شده در پیش‌آزمون بین گروه‌های تحقیق نیز از آزمون تحلیل واریانس استفاده شد. بر این اساس، مشخص شد بین نمرات ثبات پاسچر و همچنین بین استراتژی‌های بازیابی تعادل گروه‌ها در پیش‌آزمون اختلاف معنا‌داری وجود ندارد و گروه‌ها در این متغیرها نیز همگن می‌باشند (05/P>0).
برای بررسی میزان تغییرات صورت‌گرفته در نوسانات قامتی و همچنین استراتژی‌های بازیابی تعادل آزمودنی‌ها از آزمون تحلیل واریانس ترکیبی استفاده شد. نتایج این آزمون که در جدول شماره 3 ارائه شده است نشان داد بین نمرات ثبات پاسچر در گروه‌های تحقیق از پیش‌آزمون تا پس‌آزمون اختلاف معنا‌داری وجود دارد (05/P<0)؛ این درحالیست که بین استراتژی‌های بازیابی تعادل این گروه‌ها در مدت مذکور اختلاف معنا‌داری مشاهده نشد (05/P<0).

باتوجه‌به معنادار بودن نتایج آزمون تحلیل واریانس ترکیبی درخصوص نمرات ثبات پاسچر آزمودنی‌ها، به‌منظور تعیین میزان اختلاف موجود به‌صورت تفکیک‌شده بین گروه‌های مختلف تحقیق از آزمون تعقیبی بونفرونی استفاده شد که نتایج این آزمون نشان داد نمرات ثبات پاسچر گروه‌های تجربی در مقایسه با گروه کنترل به شکل معنداری بهبود یافته است. این درحالیست که بین نمرات 2 گروه آزمایش با یکدیگر اختلاف معنا‌داری مشاهده نشد (جدول شماره 4).

تصویر شماره 1 میزان تغییرات صورت‌گرفته در نمرات آزمودنی‌های تحقیق از پیش‌آزمون تا پس آزمون به‌صورت درصد بیان می‌کند.

بحث
نتایج تحقیق حاضر نشان داد اجرای 8 هفته تمرینات آبی در هر 2 قسمت کم‌عمق و یا عمیق استخر می‌تواند ثبات پاسچر سالمندان را در مقایسه با گروه کنترل به شکل معنا‌داری بهبود بخشد. نتایج همچنین حاکی از آن بود که بین نمرات تعادلی آزمودنی‌ها پس از تمرین در قسمت کم‌عمق و یا عمیق استخر اختلاف معنا‌داری وجود ندارد. به ‌نظر می‌رسد یکی از دلایل احتمالی برای بهبود تعادل آزمودنی‌ها پس از تمرین در هر 2 قسمت کم‌عمق و یا عمیق استخر را می‌توان به افزایش قدرت عضلانی‌ ناشی از تمرین در محیط آب نسبت داد. باتوجه‌به اینکه قدرت عضلانی ازجمله مؤثرترین عوامل در بهبود توانایی کنترل پاسچر افراد به ‌شمار می‌رود [27]. 
اعتقاد بر آن است که تمرین در محیط آب می‌تواند نقش مهمی در افزایش قدرت عضلانی و متعاقباً بهبود ثبات پاسچر ایفا کند. درحقیقت تمرین در محیط آب مستلزم اجرای تمامی حرکات بدن با غلبه بر مقاومت آب می‌باشد. بنابراین اجرای این تمرینات به‌مثابه تمرین با وزنه‌هایی می‌باشد که به دست و پای افراد بسته شده  که موجب می‌شود تمامی بخش‌هایی از بدن که در زیر آب قرار دارند در همه جهات با مقاومت زیادی روبه‌رو ‌شوند [28]. چنین وضعیتی درنهایت زمینه را برای افزایش فعالیت عضلانی و متعاقب آن برای توسعه قدرت عضلانی در اندام تحتانی آزمودنی‌ها فراهم می‌سازد [29]. 
از دیگر عواملی که می‌تواند در بهبود تعادل سالمندان در هر 2 گروه کم عمق و عمیق نقش داشته باشد، می‌توان به تغییر در سیستم‌های عصبی و ورودی‌های حسی آزمودنی‌ها پس از مشارکت در تمرینات آبی اشاره کرد. گزارشات حاکی از آن است که یکی از مهم‌ترین تغییرات در این بخش مربوط به دقت اطلاعات حس عمقی است که توسط دوک‌های عضلانی، ارگان‌های وتری گلژی، مکانورسپتورهای مفاصل و همچنین گیرنده‌های پوستی (گیرنده‌های تماسی) دریافت می‌شوند. در همین راستا، گزارش شده است که بهبود دقت حس عمقی مفاصل نقش غیرقابل انکاری در بهبود توانایی کنترل پاسچر دارد [30]. اعتقاد بر آن است که آب به‌دلیل داشتن ویژگی‌هایی مانند فشار هیدروستاتیک و غوطه‌وری، امکان وجود بازخورد‌های حسی و حس عمقی را افزایش می‌دهد و از این طریق حس پایداری قوی‌تری را در آزمودنی‌ها ایجاد می‌کند [23، 31]. بدین‌ترتیب به‌ نظر می‌رسد تمرین در محیط آب ضمن افزایش دقت حس عمقی مفاصل، برون‌دادهای سیستم کنترل وضعیت را نیز تحت‌تأثیر قرار می‌دهد و با کاهش میزان نوسانات مرکز ثقل آزمودنی‌ها در محدوده سطح اتکا، نقش مهمی در بهبود ثبات پاسچر این افراد داشته است [32].
تجزیه‌وتحلیل نتایج به‌دست‌آمده از تحقیق حاضر همچنین نشان داد اجرای 8 هفته تمرینات آبی در هر 2 قسمت کم عمق و یا عمیق استخر تأثیر معنا‌داری بر استراتژی‌های بازیابی تعادل سالمندان ندارد (0/05<P). درحقیقت به ‌نظر می‌رسد استراتژی ران کماکان به‌عنوان استراتژی غالب این افراد برای بازیابی تعادل مورد استفاده قرار می‌گیرد و تغییرات صورت‌گرفته در اثر تمرینات مذکور به شکلی نبوده است که بتواند استراتژی‌های بازیابی تعادل را از ران به سمت مچ پا انتقال دهد.
در توجیه این یافته‌ها می‌توان به نتایج برخی تحقیقات پیشین اشاره کرد که معتقدند ضعف عضلات دورسی فلکسور در سالمندان منجر به محدود شدن توانایی این افراد در تولید گشتاور مناسب مچ پا شده است و زمانی که گشتاور مناسب در مچ پا نتواند تولید شود، استراتژی ران به‌عنوان استراتژی ثانویه وارد عمل خواهد شد [33]. این درحالیست که نتایج تحقیقات پیشین حاکی از آن است که مشارکت در تمرینات آبی با وجود اینکه قدرت عضلات اندام تحتانی را به شکل معنا‌داری ارتقا می‌بخشد، اما این میزان تقویت در عضلات دورسی فلکسور به شکلی نبوده است که بتواند تغییرات معنا‌داری را در قدرت این عضلات ایجاد کند (0/05<P). بدین‌ترتیب و باتوجه‌به تحقیقاتی که گزارش کرده‌اند مفاصل نزدیک به سطح اتکا به‌عنوان شرکت کنندگانِ اصلی در حفظ و بازیابی تعادل محسوب می‌شوند [34، 35].
 به ‌نظر می‌رسد یکی از دلایل معنا‌دار نبودن تغییرات مذکور در تحقیق حاضر احتمالاً مربوط به پیشرفت محدودی باشد که در برخی از عضلات اندام تحتانی به‌ویژه در عضلات دورسی فلکسور صورت گرفته است [33]. اهمیت عملکرد این عضلات در بهبود استراتژی‌های بازیابی تعادل زمانی نمود بیشتری پیدا می‌کند که به نحوه انتقال نیرو از مچ پا به زمین توجه داشته باشیم؛ یعنی جایی‌که تقابل نامناسب در برابر اغتشاشات اعمال‌شده به بدن می‌تواند منجر به فاصله گرفتن مرکز ثقل از قسمت مرکزی سطح اتکا شود و زمینه را برای انتقال استراتژی‌های بازیابی تعادل به سمت ران فراهم آورد [36]. البته این یافته‌ها با برخی گزارشات پیشین در تناقض است؛ به نحوی که شفیعی و همکاران [19] گزارش کردند که شرکت در تمرینات آبی قادر به تغییر معنا‌دار در استراتژی‌های بازیابی تعادل و انتقال آن از ران به سمت مچ پا می‌باشد. از دلایل احتمالی این امر می‌توان به تفاوت در روش‌های اندازه‌گیری و همچنین ابزار استفاده‌شده برای ارزیابی استراتژی‌های بازیابی تعادل در این تحقیق اشاره کرد. به‌عبارتی به نظر می‌رسد استفاده از سیستم آنالیز حرکت در تحقیق حاضر و بهره‌گیری از روش‌های کینماتیک در ارزیابی استراتژی‌های بازیابی تعادل منجر به آن شده است که تغییرات صورت گرفته در اکتیویشن عضلات به‌طور کامل قابل شناسایی نباشد و صرفاً قسمتی از آن مشاهده شود که منجر به حرکاتِ زاویه‌ای در مفاصل مچ پا و ران آزمودنی‌ها شده است. این ارزیابی‌ها ازطریق دستگاه الکترومیوگرافی می‌تواند تغییر در فعالیت‌های عضلانی را حتی اگر منجر به حرکات زاویه‌ای در مفاصل نشده باشند نیز به‌طور کامل شناسایی کند. بر همین اساس، می‌توان اظهار کرد که احتمالاً یکی از عوامل مؤثر در نتایج تحقیق حاضر، محدودیت‌های موجود و عدم دسترسی به دستگاه الکترومیوگرافی در زمان اجرای این تحقیق در شهر کرمان است که منجر به استفاده از روش‌های کینماتیک برای دست‌یابی به اهداف تحقیق شده است.
در ارتباط با نمرات ثبات پاسچر و همچنین استراتژی‌های بازیابی تعادل برای 2 گروه آزمایش، نگاه دقیق‌تری به جدول شماره 3 و تصویر شماره 1 نشان می‌دهد که با وجود عدم‌معنا‌داری اختلاف بین نمرات این 2 گروه تمرینی، لیکن نمرات ثبات پاسچر و همچنین نسبت فرمول شماره 3 آزمودنی‌ها پس از تمرین در قسمت کم‌عمق استخر به شکل مؤثرتری بهبود یافته است (0/05>P). 

درخصوص دلایل احتمالی این نتایج می‌توان به سازگاری‌های عصبی عضلانی به‌ویژه در اندام تحتانی آزمودنی‌ها اشاره کرد، به نحوی که تمرین در قسمت کم‌عمق آب به‌دلیل ایجاد شرایط زنجیره حرکتی بسته [37, 38] احتمالاً منجر به به‌کارگیری بیشتر گیرنده‌های حس عمقی در اندام تحتانی سالمندان شده و کاهش مطلوب‌تری در ریسک زمین‌خوردن این افراد به همراه داشته است.

 از دیگر دلایل احتمالی نیز می‌توان به مشابهت هرچه بیشتر تمرینات قسمت کم‌عمق استخر با آزمون مورد استفاده در تحقیق حاضر و قابلیت بالاتری که در انتقال توانایی‌های کسب‌شده پس از این تمرینات در مقایسه با تمرینات عمیق وجود دارد، اشاره کرد. در همین راستا گزارش شده است عضلات خلفی ساق و همچنین عضلات قدامی ران که به‌عنوان عضلات ضد جاذبه بدن شناخته می‌شود حتی در حالت ایستادنِ عادی و بدون اغتشاش هم به‌طور مداوم در حال انقباض هستند تا از به هم خوردن تعادل بدن جلوگیری کنند [39]. 
به‌نظر می‌رسد اجرای تمرینات آبی در قسمت کم عمق استخر که تمرینات به‌صورت زنجیره حرکتی بسته و عمدتاً بر پایه ایجاد آشفتگی و برهم‌زدن تعادل افراد طراحی شده است منجر به فعال‌سازی هر چه بیشتر عضلات ضدجاذبه شده و احتمالاً بهبود مؤثرتری را در عملکرد این عضلات برای سالمندان به همراه داشته است. درخصوص تمرینات آبی عمیق به ‌نظر می‌رسد با وجود آنکه اجرای این تمرینات می‌تواند باتوجه‌به ماهیت آن منجر به تقویت بیشتر سیستم وستیبولار نسبت به دیگر گروه‌ها شده باشد، اما باتوجه‌به زنجیره باز بودن نوع تمرینات در قسمت عمیق استخر [20]، احتمالاً تغییرات محدودتری را در حس عمقی و همچنین قدرت عضلانی آزمودنی‌ها ایجاد کرده است و به همین دلیل مقدار پیشرفت در مقایسه با گروه تمرینات کم‌عمق تا حدودی کم‌تر می‌باشد. 
درنهایت باید خاطر نشان کرد که در استفاده از نتایج به‌دست‌آمده از تحقیق حاضر می‌بایست به محدودیت‌های آن نیز توجه ویژه‌ای شود؛ ازجمله محدودیت‌های موجود در این تحقیق می‌توان به خروج سالمندان دارای نارسایی‌های عصبی، عضلانی و اسکلتی از تحقیق اشاره کرد که می‌تواند قابلیت تعمیم یافته‌ها به این افراد را محدود کند. همچنین در تحقیق حاضر شرایط روحی و روانی آزمودنی‌ها کنترل نشد که می‌تواند تا حدودی بر نتایج تحقیق اثرگذار باشد. از سوی دیگر، همان‌طورکه اشاره شد در تحقیق حاضر از سیستم آنالیز حرکت در ارزیابی استراتژی‌های بازیابی تعادل استفاده شده است که تنها قادر است آن بخش از اکتیویشن عضلات را شناسایی کند که منجر به حرکات زاویه‌ای در مفاصل آزمودنی‌ها شده‌اند. بدین‌ترتیب پیشنهاد می‌شود در تحقیقات آتی و در صورت امکان تحقیق مشابهی با استفاده از دستگاه الکترومیوگرافی صورت گیرد که تغییر در فعالیت‌های عضلانی را حتی اگر منجر به حرکات زاویه‌ای در مفاصل نشده باشند نیز به‌طور کامل شناسایی کند و برخی محدودیت‌های موجود در تحقیق حاضر را پوشش دهد.
نتیجه‌گیری
به‌طورکلی و باتوجه‌به نتایج به‌دست‌آمده از تحقیق حاضر به‌نظر می‌رسد اجرای تمرینات در محیط آب، صرف‌نظر از اینکه تمرین در چه عمقی صورت گرفته باشد، می‌تواند نقش مؤثری در بهبود توانایی کنترل پاسچر سالمندان داشته باشد. این درحالیست که تمرینات مذکور تأثیر معنا‌داری بر استراتژی‌های بازیابی تعادل سالمندان نداشته‌اند و حتی پس از مشارکت در اجرای این تمرینات استراتژی ران کماکان به‌عنوان استراتژی غالب این افراد برای بازیابی تعادل مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ملاحظات اخلاقی
پیروی از اصول اخلاق پژوهش
در اجرای پژوهش، ملاحظات اخلاقی مطابق با دستورالعمل کمیته اخلاق دانشگاه علوم پزشکی کرمان، ایران درنظر گرفته شده و کد اخلاق به شماره IR.KMU.REC.1394.598 دریافت شده است. 

حامی مالی
این مقاله براساس پایان‌نامه مقطع دکتری آقای رامین بیرانوند رشته آسیب‌شناسی ورزشی، دانشکده تربیت بدنی و علوم ورزشی، دانشگاه شهید باهنر کرمان به راهنمایی آقای دکتر منصور صاحب الزمانی می‌باشد. این مقاله هیچ‌گونه کمک مالی از سازمان تأمین‌کننده مالی در بخش‌های عمومی و دولتی، تجاری، غیرانتفاعی دانشگاه یا مرکز تحقیقات دریافت نشده است.

مشارکت نویسندگان
تمام نویسندگان در آماده‌سازی این مقاله مشارکت داشتند.

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

تشکر و قدردانی
از تمام افرادی که در انجام این تحقیق همکاری داشتند، قدردانی می‌شود.

References

1. Naemi Kia M, gholami A, Arab-Ameri A. [The effect of vision manipulation during walking exercise on functional balance and selected kinematic parameters of elderly women's gait (Persian)]. Motor Behavior. 2013; 5(13):41-56. [Link]
2. Abdoli B, Shams A, Shamsipour Dehkordi P. [The effect of practice type on static and dynamic balance in elderly 60-75-year-old women with no history of falling (Persian)]. Daneshvar Medicin. 2012; 19(97):43-50. [Link]
3. Almeida S, Soldera C, Carli G, Gomes I, Resende T. Analysis of extrinsic and intrinsic factors that predispose elderly individuals to fall. Revista da Associacao Medica Brasileira. 2012; 58(4):427-33. [Link]
4. Mousavi M, Ghazalian F. [Effect of eight weeks water resistance training with dark chocolate supplementation on the balance of the elderly (Persian)]. Journal of Shahid Sadoughi University of Medical Sciences. 2020; 28(8):2982-92. [DOI:10.18502/ssu.v28i8.4455]
5. 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][PMID]
6. Resende SM, Rassi CM, Vania AP. Effects of hydrotherapy in balance and prevention of falls among elderly women. Braz Journal Physical Therapy. 2008; 12(1):57-63. [Link]
7. Taheri M, Irandoost K, Yousefi S, Jamali A. [Effect of 8-week lower extremity weight-bearing exercise protocol and acute caffeine consumption on reaction time in postmenopausal women (Persian)]. Salmand: Iranian Journal of Ageing. 2017; 12(1):18-29. [DOI:10.21859/sija-120116]
8. Booth CE. Water exercise and its effect on balance and gait to reduce the risk of falling in older adults. Activities, Adaptation & Aging. 2004; 28(4):45-57. [DOI:10.1300/J016v28n04_04]
9. Abbasi A, Sadeghi H, Tabrizi HB, Bagheri K, Ghasemizad A. [Effects of aquatic balance training and detraining on neuromuscular performance and balance in healthy middle aged male (Persian)]. Koomesh. 2012; 13(3):345-53. [Link]
10. Abbasi A, Sadeghi H, Tabrizi HB, Bagheri K, Ghasemizad A, karimi Asl A. Effect of whole body vibration, aquatic balance and combined training on neuromuscular performance, balance and walking ability in male elderly able-bodied individual. World Applied Sciences Journal. 2011; 15(1):84-91. [Link]
11. Suomi R, Koceja DM. Postural sway characteristics in women with lower extremity arthritis before and after an aquatic exercise intervention. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 2000; 81(6):780-5. [DOI:10.1016/S0003-9993(00)90111-4][PMID]
12. Douris P, Southard V, Varga C, Schauss W, Gennaro C, Reiss A. The effect of land and aquatic exercise on balance scores in older adults. Journal of Geriatric Physical Therapy. 2003; 26(1):3-6. [DOI:10.1519/00139143-200304000-00001]
13. Avelar NC, Bastone AC, Alcântara MA, Gomes WF. Effectiveness of aquatic and non-aquatic lower limb muscle endurance training in the static and dynamic balance of elderly people. Brazilian Journal of Physical Therapy. 2010; 14:229-36. [Link]
14. Aquatic Exercise Association. Aquatic fitness professional manual. Champaign: Human Kinetics; 2017. [Link]
15. Seyedjafari E, Sahebozamani M, Ebrahimipour E. [Effect of eight weeks of water exercises on deep part of the pool on the static balance of the elderly man (Persian)]. Salmand: Iranian Journal of Ageing. 2017; 12(3):384-93. [DOI:10.21859/sija.12.3.384]
16. Matias P, Costa M, Marinho D, Garrido N, Silva A, Barbosa T. Effects of a 12-Wks aquatic training program in body posture and balance. British Journal of Sports Medicine. 2013; 47(10):e3. [DOI:10.1136/bjsports-2013-092558.55]
17. Yennan P, Suputtitada A, Yuktanandana P. Effects of aquatic exercise and land-based exercis e on postural sway in elderly with knee osteoarthritis. Asian Biomedicine. 2011; 4(5):739-4 [DOI:10.2478/abm-2010-0096]
18. Mohammadi A, Behpour N, Ghaeini S. [The effect of selected 8 weeks aquatic training on lower extremity, balance and strength in elderly men (Persian)]. Journal of Sport Bioscience Researches. 2012; 2(7):37-44. [Link]
19. Shafiee A, Daneshjoo A, Sahebozamani M. [The effect of eight weeks of water training on postural control and balance recovery strategies in 60-70 years old elderly men (Persian)]. Scientific Journal of Rehabilitation Medicine. 2020; 10(6):1326-37. [DOI:10.32598/SJ10.6.20]
20. Kaneda K, Sato D, Wakabayashi H, Hanai A, Nomura T. A comparison of the effects of different water exercise programs on balance ability in elderly. Journal of Aging and Physical Activity. 2008; 16(4):381-95. [DOI:10.1123/japa.16.4.381][PMID]
21. Aslankhani MA, Farsi AR, Sohbatiha M. [The effect of aquatic exercise on balance and gait characteristics of healthy elderly inactive men (Persian)]. Journal of Research in Rehabilitation Sciences. 2012; 8(2):279-88. [Link]
22. Anbarian M, Zareei P, Yalfani A, Mokhtary M. [The balance recovery mechanism following a sudden external anterior-posterior perturbation in individuals with Kyphosis (Persian)]. Sports Scinces and Helth Research. 2010; 2(1):115-132. [Link]
23. Bagheri H. [The effect of 8-weeks aquatic exercise on balance strategy and knee joint position sense of 60-70 year old people (Persian)].[MSc. Thesis]. Kerman: Shahid Bahonar University; 2014.
24. Chow SC, Wang H, Shao J. Sample size calculations in clinical research. New York: CRC press; 2007. [DOI:10.1201/9781584889830]
25. Hsiao-Wecksler ET, Katdare K, Matson J, Liu W, Lipsitz LA, Collins JJ. Predicting the dynamic postural control response from quiet-stance behavior in elderly adults. Journal of Biomechanics. 2003; 36(9):1327-33. [DOI:10.1016/S0021-9290(03)00153-2][PMID]
26. Beyranvand R, Sahebozamani M, Daneshjoo A. [A survey on relationship between postural sway parameters and balance recovery strategies in older people (Persian)]. Daneshvar Medicine. 2016; 23(123):21-30. [Link]
27. MacRae PG, Lacourse M, Moldavon R. Physical performance measures that predict faller status in community-dwelling older adults. The Journal of Orthopaedic And Sports Physical Therapy. 1992; 16(3):123-8. [DOI:10.2519/jospt.1992.16.3.123][PMID]
28. Teymoori F, Dadkhah A, Shirazikhah M. Social welfare and health (mental, social, physical) status of aged people in Iran. Middle East Journal of Age and Ageing. 2006; 3(1):39-45. [Link]
29. Vandervoort AA, McComas AJ. Contractile changes in opposing muscles of the human ankle joint with aging. Journal of Applied Physiology (Bethesda, Md: 1985). 1986; 61(1):361-7. [DOI:10.1152/jappl.1986.61.1.361][PMID]
30. Shim AL, Steffen K, Hauer P, Cross P, Van Ryssegem G. The effects of balance training on stability and proprioception scores of the ankle in college st Intenational Journal of Kinesioligy & Sport Scince. 2015; 3(4):16-21. [DOI:10.7575/aiac.ijkss.v.3n.4p.16]
31. Alikhajeh Y, Hosseini SRA, 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]
32. Beyranvand R, Sahebozamani M, Daneshjoo A. The effect of 8 weeks aquatic exercise on postural control and balance recovery strategy of elderly men: A randomized controlled trial. Medicina dello Sport. 2018; 71(2):284-95. [DOI:10.23736/S0025-7826.17.03031-9]
33. Fujimoto M, Hsu WL, Woollacott MH, Chou LS. Ankle dorsiflexor strength relates to the ability to restore balance during a backward support surface translation. Gait & Posture. 2013; 38(4):812-7. [DOI:10.1016/j.gaitpost.2013.03.026][PMID]
34. Kerwin DG, Trewartha G. Strategies for maintaining a handstand in the anterior-posterior direction. Medicine and Science in Sports and Exercise. 2001; 33(7):1182-8. [DOI:10.1097/00005768-200107000-00016][PMID]
35. 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][PMID]
36. Lockhart TE. An integrated approach towards identifying age-related mechanisms of slip initiated falls. Journal of Electromyography and Kinesiology . 2008; 18(2):205-17. [DOI:10.1016/j.jelekin.2007.06.006][PMID]
37. Zamanian F, Vesalinaseh M, Nourollahnajafabadi M, Asadysaravi S, Haghighi M. Comparison of the effects of aquatic exercise in shallow and deep water on postural control in elderly women with chronic knee osteoarthritis. Life Science Journal. 2012; 9(4):5768-71. [link]
38. Tavakol A, Daneshjoo A, Sahebozamani M. [Effect of six weeks shallow and deep water exercises on static balance and pain of girls with patellofemoral pain (Persian)]. Scientific Journal of Rehabilitation Medicine. 2016; 5(3):111-8. [link]
39. Horak FB. Postural control. In: Binder MD, Hirokawa N, Windhorst U, editors. Encyclopedia of ne Berlin: Springer; 2009. [DOI:10.1007/978-3-540-29678-2_4708]