血流限制训练加速肌肉骨骼康复的新方法(2)
代谢应激水平增加是肌肉生长的主要机制之一。Suga等[13]通过肌内代谢物、pH值、肌纤维募集等评估血流限制训练的肌内代谢应激水平,研究表明间歇性血流限制训练期间肌内代谢物和pH值的变化大于单独的低强度训练,但低于高强度训练。持续性血流限制训练期间肌内代谢物、pH值以及快肌纤维募集的变化与高强度训练相似,表现出与高强度阻力训练相同的代谢应激水平。额外的肌内代谢物,可能引起生长激素分泌率的变化。Pierce等[14]在受试者大腿近端血流限制下进行单侧膝关节伸展运动,强度为20%的最大自主收缩,保持向心收缩和离心收缩各2 s的速度,运动至力竭。对运动结束时收集的血样进行分析后发现,生长激素的浓度增加了9倍,这对于肌肉生长起到了很好的促进作用[15]。另有研究指出,血流限制下低强度的膝关节伸展运动导致血浆容量减少和肌纤维横截面积的急性增加,使肌细胞肿胀。但这种明显细胞肿胀仅出现在血流限制下低强度向心运动[16]。机械张力增加对于肌肉生长的诱导与代谢应激水平变化同样重要。施加到骨骼肌的机械负荷可以导致肌肉质量增加[17]。尽管血流限制所造成的机械应力水平较低,但机械张力以及代谢性应激引起的影响实际上可能是累加的,这最终有助于血流限制训练的运动适应[18]。
无论是代谢应激水平,还是机械应力的改变,从分子水平来看,均最终影响了骨骼肌细胞中蛋白质周转状态。代谢应激水平增加所致的生长激素分泌增多对肌肉蛋白质合成具有重要作用,通过增强胰岛素生长因子1的释放等途径来促进骨骼肌肥大过程[15]。而急性细胞肿胀可以通过刺激蛋白质合成并抑制蛋白质水解同样对骨骼肌肥大产生作用[16]。另有学者将加压袖带放置于Wistar大鼠大腿近端以限制肢体血流,对胫骨前肌进行30 Hz电刺激以诱发低强度等长收缩。研究表明通过血流限制训练诱导下的缺氧可以增加葡萄糖转运蛋白和线粒体生物合成,增加表层肌纤维横截面积,使得肌肉肥大[19]。另外,骨骼肌因受到机械负荷影响所导致的机械应力改变,可以诱导各种信号通路的显著激活,进而促进肌肉生长。有研究对信号通路的激活进行了进一步的研究,发现血流限制训练主要通过MAPK信号传导增加蛋白质合成来促进肌肉肥大,同时通过抑制蛋白酶体和肌肉生长抑制素,防止肌肉萎缩[20]。除此之外,mTOR信号通路的激活也是一种重要的细胞机制,可能有助于解释经血流限制训练后增强的肌肉蛋白质合成过程[21-22],见图2。
图2 血流限制训练信号通路的激活机制
2.3 血流限制训练在肌肉骨骼康复中的应用急性或慢性的肌肉骨骼系统疾病均可造成骨骼肌的进行性萎缩,出现肌纤维缩短、氧化能力降低以及肌肉顺应性降低[5,11]。因此,为了更好地增加肌肉体积和力量,提升肌肉性能,通常建议进行70%-80% 1RM的高强度抗阻运动[23]。但是对于肌肉骨骼损伤患者等特殊人群,这种训练方式存在一定风险。血流限制训练可以通过使用袖带加压从而在细胞水平上通过产生相对厌氧环境来减少Ⅱ型肌纤维萎缩,既能起到增加肌肉体积及力量的作用,又极大地避免了高强度抗阻训练的潜在风险,这使得血流限制训练在肌肉骨骼损伤康复中变得日趋流行[24]。
2.3.1 髌股关节痛 髌股关节痛多因下肢生物力学改变,髌骨运动轨迹异常所致。常规股四头肌抗阻训练可以通过增加股四头肌体积和力量,纠正异常生物力线,提高髌股关节稳定性,对于髌股关节痛具有很好的缓解作用。但是,高强度的抗阻锻炼可能会进一步加重髌股关节痛症状[25]。因此,Giles等[26]通过血流限制训练以强化股四头肌,达到治疗髌股关节痛的目的。研究纳入了18-40岁来自各个行业的髌股关节痛患者。血流限制训练组袖带充气至60%肢体闭塞压,以30%1RM为强度进行8周,每周3次、每次4组的股四头肌强化训练。除第1组进行30次重复外,其余3组各15次重复,每组之间休息30 s,袖带在4组运动后移除。而标准化股四头肌强化训练组则是在使用不加压袖带作为安慰剂基础上进行每次3组,每组7-10次重复的70%1RM阻力训练。研究表明,与标准的股四头肌强化训练相比,血流限制训练可以显著减少髌股关节痛患者日常活动时产生的疼痛。而在抗阻伸膝疼痛的髌股关节痛患者中,血流限制训练比标准股四头肌强化训练在股四头肌增强方面更有效,但这并没有导致疼痛的更大改善。根据第5届国际髌股关节疼痛研究会的建议,现多通过综合治疗的方式以减轻髌股关节痛患者的疼痛,治疗内容除股四头肌抗阻训练等运动疗法外,还要包括足部矫形器、髌骨贴扎、手法治疗中的至少一项[27]。因此,将血流限制训练与其他康复措施相结合或可更好地改善髌股关节痛,但目前未有研究报道。
文章来源:《中国运动医学杂志》 网址: http://www.zgydyxzzzz.cn/qikandaodu/2021/0415/597.html
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