Reduction in Body Weight Force at Different Levels of Immersion in a Hydrotherapy Pool - Calculation Formulas for Therapeutic Practice

Abstract

Purpose: Although hydrotherapy is widespread, extremely little information is available to date on the actual reduction in body weight force as a function of the patient's level of immersion.

Materials and Methods: 20 female and 14 male healthy adults (age: 21-26 years) were immersed in water at four typical immersion levels and their percentage weight-bearing value was determined using specially prepared mechanical weighing scales. The correlation between age, BMI and body fat on the one hand and relative percentage weight-bearing value on the other hand was examined.

Results: Percentage weight-bearing values investigated separately for males and females were as follows for the four immersion levels: popliteal fossa, 88.1±2.3 and 86.7±1.9; anterior superior iliac spine (ASIS) 59.1±4.4 and 52.5±4.9, xiphisternum 35.3±3.3 and 31.6±2.7 and sternoclavicular articulation 11.8±1.9 and 10.2±3.2. Where B = body fat in % and W=body weight on land in Newtons, the following results for percentage weight-bearing value (y) were determined at the three most relevant depths. For immersion up to the sternoclavicular joint y_ART=[14.23-(0.19·B)]·W/100, immersion to the xiphisternum y_XIPH=[39.42-(0.34·B)]·W/100 and immersion up to the anterior superior iliac spine (ASIS) y_ASIS=[65.02-(0.52·B)]·W/100.

Conclusions: This study is the first to provide data on reduction in body weight force at typical levels of immersion in hydrotherapy as a function of gender and body fat and as such provides a goodä basis for planning this rehabilitation process.

Zusammenfassung

Fragestellung: Trotz der weiten Verbreitung der Hydrotherapie existieren bis dato nur äußerst spärliche Informationen zur tatsächlichen Gewichtsentlastung in Abhängigkeit zur Immersionstiefe des Patienten.

Material und Methode: 20 weibliche und 14 männliche gesunde Erwachsene (Alter: 21-26 Jahre) wurden zu vier typischen Immersionstiefen ins Wasser eingetaucht und deren Restkörpergewicht mittels einer präparierten mechanischen Waage ermittelt. Der Zusammenhang zwischen dem Alter, dem BMI und dem Körperfettanteil einerseits sowie dem relativen Restkörpergewicht andererseits wurde überprüft.

Ergebnisse: Berechnet man das Restkörpergewicht in Prozent und für Männer und Frauen getrennt, beträgt dieses bei einer Immersion bis zur Kniekehle (Fossa poplitea) 88.1±2.3 und 86.7±1.9, bis zum vorderen Darmbeinstachel (SIAS; Spina iliaca anterior superior) 59.1±4.4 und 52.5±4.9, bis zum Schwertfortsatz (Xiphisternum) 35.3±3.3 und 31.6±2.7 und bis zum Schlüsselbeingelenk (Articulatio sternoclavicularis) 11.8±1.9 und 10.2±3.2. Definiert man B=Körperfettanteil in % und W=Körpergewicht an Land in Newton, so ergibt sich an den drei relevantesten Tiefen für das Restkörpergewicht (y) bei einer Immersion bis zum Schlüsselbeingelenk (Articulatio sternoclavicularis) y_ART=[14.23-(0.19·B)]·W/100, bis zur Schwertfortsatz (Xiphisternum) y_XIPH=[39.42-(0.34·B)]·W/100 und bis zum Darmbeinstachel (SIAS; Spina iliaca anterior superior) y_ASIS=[65.02-(0.52·B)]·W/100.

Schlussfolgerung: Um die Planung dieses Rehabilitationsprozesses zu erleichtern, liefert die hier vorliegende Studie erstmalig Informationen zur Gewichtsentlastung bei typischen Eintauchtiefen in der Hydrotherapie unter Berücksichtigung des Geschlechtes sowie des Körperfettanteiles.

Key words

buoyancy - rehabilitation - hydrotherapy - exercise therapy

Schlüsselwörter

Auftrieb - Rehabilitation - Aquatherapy - Bewegungstherapie

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1 This publication was supported by a grant from the independent research fund of the Department of Orthopaedic Surgery, University of Heidelberg, Germany.

Correspondence