血流限制應(yīng)用于運動訓(xùn)練全周期的研究進展

呂昱曉 吳嘉欣

(蘇州大學(xué)體育學(xué)院 江蘇蘇州 215000)

血流限制訓(xùn)練（Blood flow restriction training，BFRT），又稱加壓訓(xùn)練，是指在訓(xùn)練過程中使用氣動袖帶、彈性繃帶等加壓裝置對肢體近心端進行加壓，以限制靜脈血回流，阻塞動脈血流出［1］。血流限制訓(xùn)練的訓(xùn)練強度較低，訓(xùn)練設(shè)備便攜易于操作，可配合多種形式的運動訓(xùn)練方案，且具備較高的訓(xùn)練效率［2］。近年來，血流限制訓(xùn)練被廣泛應(yīng)用于運動訓(xùn)練、預(yù)防醫(yī)學(xué)、臨床康復(fù)等領(lǐng)域［3］。

運動訓(xùn)練的過程是“訓(xùn)練、恢復(fù)、適應(yīng)”的循環(huán)［4］。運動訓(xùn)練、恢復(fù)過程中效率的提升對于運動能力的提升具有重要作用。從血流限制訓(xùn)練的特點看，血流限制可以在運動訓(xùn)練、運動恢復(fù)的過程中起到“催化”作用。研究表明，血流限制訓(xùn)練在臨床肌肉骨骼康復(fù)中扮演了重要角色，對于運動損傷所致部分疾病具有良好的康復(fù)效果［5］。

該文旨在綜述血流限制在運動訓(xùn)練與運動康復(fù)中的應(yīng)用方式與效果，總結(jié)血流限制訓(xùn)練的作用機制與潛在風(fēng)險，將血流限制訓(xùn)練科學(xué)合理地融入運動訓(xùn)練與運動康復(fù)的全過程，為教練員、運動員、隊醫(yī)使用血流限制訓(xùn)練提供理論依據(jù)。

1 血流限制訓(xùn)練的應(yīng)用方法

靜脈血流限制壓力與訓(xùn)練強度是影響血流限制訓(xùn)練效果的重要因素［6］。

1.1 靜脈血流限制壓力

目前，學(xué)者對血流限制訓(xùn)練采用的壓力指標(biāo)可分為主觀報告與客觀量化兩種。少數(shù)學(xué)者采用彈性繃帶進行加壓，并采用主觀壓力分級（共10級）作為壓力評價標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)為在無痛、無不適（7 級）的狀態(tài)下進行血流限制訓(xùn)練可以取得較好的訓(xùn)練效果，達到增加肌肉質(zhì)量與力量的目的［7-8］。多數(shù)學(xué)者采用固定值或固定比例這兩種方式對靜脈血流壓力進行客觀量化。Loenneke 等人推薦根據(jù)下肢維度確定閉塞壓力（見表1）進行血流限制訓(xùn)練［9］，并在Natsume等人的研究中得到了證實［10-11］。部分學(xué)者根據(jù)靜息動脈閉塞壓（AOP）的百分比進行限制壓力的確定：在低強度訓(xùn)練（≤20% RM）中，40%～80% AOP可以顯著提高肌肉厚度與力量，且限制壓力與肌肉厚度、力量增長呈正相關(guān)［12-13］。

表1 肢體維度與限制壓力

1.2 訓(xùn)練強度

血流限制訓(xùn)練的強度直接影響血流限制訓(xùn)練的效果。大多數(shù)研究采用較低的強度（20%～40% RM）進行血流限制訓(xùn)練，以此增加肌肉質(zhì)量與力量［14］。部分研究認(rèn)為，相較于低強度血流限制訓(xùn)練，中高強度（70%～80% RM）可以獲得更好的訓(xùn)練效益［15-16］。然而，部分研究認(rèn)為，高強度血流限制訓(xùn)練并不能增加肌肉質(zhì)量與肌肉力量［17-18］，甚至與高強度訓(xùn)練相比，高強度血流限制訓(xùn)練并不能增加肌肉的募集程度［19-20］。相較于低強度血流限制訓(xùn)練，大強度血流限制訓(xùn)練可能導(dǎo)致動脈血流同時閉塞進而引發(fā)疼痛，甚至產(chǎn)生安全隱患［21］。因此，推薦教練員或隊醫(yī)采用低強度（20%～40% RM）血流限制訓(xùn)練。

2 血流限制訓(xùn)練的應(yīng)用效果

2.1 運動訓(xùn)練

血流限制訓(xùn)練在運動員肌肉力量訓(xùn)練、有氧能力訓(xùn)練和爆發(fā)力訓(xùn)練中均能發(fā)揮作用，提高運動訓(xùn)練的效果。

美國運動醫(yī)學(xué)會提出，在抗阻訓(xùn)練中，只有大強度（≥70% RM）訓(xùn)練才能顯著提高肌肉質(zhì)量與力量［22］。然而，在滿足血流限制的條件下，小強度的肌肉力量訓(xùn)練能夠達到與大強度肌肉力量訓(xùn)練相類似的肌肉質(zhì)量與力量的增長。傳統(tǒng)的觀念認(rèn)為，有氧運動無法增加肌肉質(zhì)量與力量，甚至?xí)a(chǎn)生負(fù)面影響［23］。然而，有研究發(fā)現(xiàn)，血流限制結(jié)合有氧運動（低強度騎自行車、步行）可以增加肌肉質(zhì)量與力量［24-26］。此外，Luebbers 等人發(fā)現(xiàn)，血流限制可以為力量素質(zhì)處于較高水平運動員提供額外的刺激，以進一步發(fā)展其力量素質(zhì)［27］。因此，血流限制訓(xùn)練也為處于瓶頸期的高水平運動員提供了突破的可能性。此外，血流限制訓(xùn)練可以在更短的時間內(nèi)提高運動員的體能素質(zhì)［28］，可以更好地滿足運動員訓(xùn)練、競賽的要求。

近年來，學(xué)者開始研究血流限制訓(xùn)練與肌肉氧利用能力之間的關(guān)系。周志博等人［28］在關(guān)于小場地比賽訓(xùn)練的研究中，發(fā)現(xiàn)血流限制可以提高該條件下運動員最大攝氧量和骨骼肌再氧化率，改善其運氧、用氧的能力。吳明云［29］對空手道運動員進行加壓訓(xùn)練干預(yù)后，發(fā)現(xiàn)了同樣的結(jié)果，且相較于傳統(tǒng)抗阻訓(xùn)練組，血流限制組乳酸閾出現(xiàn)時間延長，使得運動員有氧能力提高。孫宇斌等人［30］通過近紅外光譜檢測到血流限制結(jié)合跑臺訓(xùn)練可以更大程度上降低受試者肌氧飽和度，刺激肌肉提高組織與利用氧的能力。然而，徐大衛(wèi)等人［31］的研究僅支持血流限制訓(xùn)練可以改善肌耐力與心肺耐力。但就心肺耐力而言，并未觀察到與對照組的顯著差異。心肺耐力的訓(xùn)練是否需要結(jié)合血流限制需要學(xué)者進一步驗證。

部分學(xué)者對血流限制訓(xùn)練與肌肉爆發(fā)力之間的關(guān)系開展研究。高闊［32］對空手道運動員進行下肢加壓訓(xùn)練，發(fā)現(xiàn)實驗組下肢爆發(fā)力提升要顯著優(yōu)于傳統(tǒng)抗阻訓(xùn)練。然而，鄭林［33］對青少年籃球運動員進行上下肢加壓訓(xùn)練，并未觀察到運動員爆發(fā)力提升，甚至血流限制壓力較高的組別出現(xiàn)了爆發(fā)力顯著低于未加壓組別的情況。這樣的差異可能是由訓(xùn)練強度不同造成的。

2.2 運動康復(fù)

2.2.1 疲勞恢復(fù)

血流限制（肢體加壓）有助于大強度訓(xùn)練后的疲勞恢復(fù)。Curty 等［34］對健康男性進行加壓與非加壓狀態(tài)下的高強度離心抗阻訓(xùn)練，觀察到加壓組恢復(fù)速度顯著快于非加壓組，且減輕了高強度離心運動誘導(dǎo)的肌肉損傷。孫科等［35］對健康男性進行運動后加壓，觀察到加壓后運動員疲勞程度及肌肉酸痛顯著低于對照組，肌細(xì)胞損傷與肌肉炎癥反應(yīng)顯著降低。目前，學(xué)者大多關(guān)注于血流限制訓(xùn)練所帶來的健康效益，鮮有學(xué)者從血流限制的角度開展疲勞恢復(fù)的研究。大強度訓(xùn)練后及時恢復(fù)可以提高訓(xùn)練效率，提高運動表現(xiàn)，預(yù)防運動損傷，血流限制或可成為促進疲勞恢復(fù)的重要方式，但仍需學(xué)者開展進一步研究。

2.2.2 運動損傷康復(fù)

部分學(xué)者將血流限制訓(xùn)練應(yīng)用于運動損傷相關(guān)保守治療中。Gliles 等人［36］使用血流限制對髕股疼痛患者疼痛改善顯著優(yōu)于高強度抗阻訓(xùn)練組。王子心［37］觀察到了類似的結(jié)果，并發(fā)現(xiàn)血流限制訓(xùn)練可提高髕股疼痛患者膝關(guān)節(jié)功能。Segal 等人［38］對膝關(guān)節(jié)炎癥患者進行血流限制訓(xùn)練干預(yù)，觀察到血流限制訓(xùn)練可以增強伸膝肌力，緩解疼痛。

部分學(xué)者將血流限制訓(xùn)練應(yīng)用于運動損傷相關(guān)術(shù)后康復(fù)中。劉莉等人［39］在半月板損傷患者術(shù)后康復(fù)中采用血流限制訓(xùn)練，觀察到血流限制訓(xùn)練改善患者術(shù)后肌肉體積與力量，同時可改善膝關(guān)節(jié)功能。張林玲等人［40］在膝關(guān)節(jié)鏡術(shù)后患者中觀察到了類似的結(jié)果，且觀察到血流限制訓(xùn)練可以減輕術(shù)后疼痛及腫脹。Hughes等人［41］對前交叉韌帶重建患者使用血流限制訓(xùn)練和高強度抗阻訓(xùn)練進行干預(yù)，發(fā)現(xiàn)二者在肌肉力量、質(zhì)量的改善方面效果類似，但血流限制組膝關(guān)節(jié)的腫脹和疼痛程度要顯著低于高強度抗阻訓(xùn)練組。然而，Curran 等人［42］將血流限制和高強度抗阻訓(xùn)練結(jié)合，并未在膝關(guān)節(jié)交叉韌帶重建術(shù)后患者中觀察到肌肉力量、質(zhì)量和運動能力方面的改善。考慮到患者術(shù)后心理及疼痛、腫脹等并發(fā)癥，推薦使用小強度血流限制訓(xùn)練作為術(shù)后康復(fù)手段，預(yù)防肌肉萎縮，盡早恢復(fù)運動能力。

3 血流限制訓(xùn)練的作用機制

相較于大強度抗阻訓(xùn)練，血流限制訓(xùn)練增加肌肉力量的機制有所不同。傳統(tǒng)大強度抗阻訓(xùn)練通過增加神經(jīng)肌肉募集與肌肉體積增長提高肌肉力量。然而，在血流限制訓(xùn)練中，學(xué)者并沒有觀察到肌肉相對力量（肌肉最大力量與橫截面積之比）發(fā)生顯著變化，且肌肉激活程度并未增加［43］?，F(xiàn)階段，學(xué)者對其作用機制的研究主要圍繞細(xì)胞腫脹和機械張力進行探討。

血流限制條件下造成肌細(xì)胞腫脹。一方面，運動過程中肌細(xì)胞內(nèi)代謝產(chǎn)物堆積，造成細(xì)胞內(nèi)外產(chǎn)生有利于血流再灌注的濃度差，為細(xì)胞恢復(fù)提供了足夠的營養(yǎng)物質(zhì)；另一方面，濃度差的變化刺激了細(xì)胞膜滲透壓傳感器，使得蛋白合成分解平衡向合成方向偏倚，最終促進肌肉力量增長［44-45］。亦有觀點認(rèn)為，肌肉力量的增長歸因于細(xì)胞腫脹所致衛(wèi)星細(xì)胞的增殖分化［46］。

有研究認(rèn)為，高強度抗阻訓(xùn)練中肌肉力量的增長歸因于機械張力的增加。有研究發(fā)現(xiàn)，在血流限制的條件下仍可觀察到機械張力增長。機械張力通過兩條途徑介導(dǎo)肌肉力量的增長。一方面，細(xì)胞膜上的機械感受器可在機械轉(zhuǎn)導(dǎo)的過程中將收到的機械信號轉(zhuǎn)變成化學(xué)信號，而化學(xué)信號則可以使肌肉蛋白的合成與分解代謝平衡偏向于肌肉蛋白合成的方向［47］；另一方面，研究表明，機械張力的增長可以刺激局部激素機械生長因子（MGF）分泌增加，而MGF 的分泌則對促進肌肉蛋白合成起到重要作用［48］，且可以刺激衛(wèi)星細(xì)胞增長分化，進而推動肌細(xì)胞的生長［49］。

4 血流限制訓(xùn)練的潛在風(fēng)險

對于運動員而言，由于皮下脂肪組織等較為稀少，血流限制狀態(tài)下受限部位神經(jīng)纖維受到較強的壓迫，肢體可能產(chǎn)生麻木感。此外，由于較強的血流限制，外周血液回流不足、動脈血液補充較少，運動員可能出現(xiàn)暈厥等癥狀。對于運動員而言，運動表現(xiàn)不僅僅取決于肌肉力量、關(guān)節(jié)功能等，血流限制訓(xùn)練在提高運動員肌肉力量等的同時，是否會帶來負(fù)面影響仍未可知。

5 結(jié)語

血流限制訓(xùn)練強度低，對于肌肉力量、體積增長，肌肉耐力提升有較為顯著的作用，且血流限制有助于疲勞恢復(fù)與運動損傷康復(fù)。細(xì)胞腫脹、活性氧增加、快肌纖維增加、機械轉(zhuǎn)導(dǎo)、激素水平上升等因素是血流限制訓(xùn)練增加肌肉功能的內(nèi)在機制。血流限制訓(xùn)練設(shè)備便攜且易于操作，可以與各類運動相結(jié)合。諸多特性使之可以融入運動訓(xùn)練、恢復(fù)、康復(fù)的全過程。教練員、運動員應(yīng)合理考慮影響血流限制訓(xùn)練效果的兩大因素：限制壓力與訓(xùn)練強度，評估運動員身體健康狀況，安全、高效地通過血流限制訓(xùn)練提高運動員運動表現(xiàn)。