血流限制训练的方法学因素及潜在安全性问题

魏 佳，李 博，冯连世，黎涌明，

1 前言

力量训练可以有效增加肌肉质量和力量、预防运动损伤和提高运动表现（Kraemer et al.，2017）。美国运动医学学会（ACSM）推荐≥70%1RM（1RM表示只能举起一次的最大重量）的重量可以引起肌肉肥大和力量增长的最大化（Carol et al.，2011）。然而，对于老年人群、康复人群和高水平运动员而言，大强度的力量训练似乎会增加损伤风险。血流限制（blood fl ow restriction）是指通过特殊装置，如充气袖带（cuff）或弹性绷带（warp），对肢体施加外部压力，实现被施压肢体动脉血流的部分阻塞和静脉血流的闭塞（Loenneke et al.，2013b）。该方法结合低强度力量训练被认为可以有效引起与传统大强度力量训练相似的肌肉肥大和力量增长（Loenneke et al.，2012d），结合低强度有氧运动也能产生较好的肌肉训练效果（Abe et al.，2009；Ozaki et al.，2010）。不仅如此，血流限制的单独使用或与康复训练相结合还可以有效防止长期无负荷状态引起的废用性肌萎缩（Kubota et al.，2008；Takarada et al.，2000）。这些为实现特定目的，单独使用或结合低强度运动的血流限制方法可统称为血流限制训练（blood fl ow restriction training），一些文献也称其为加压训练（“KAATSU” training）（徐飞 等，2013；Sato，2005）。

近年来，血流限制训练逐渐受到国内健身领域和竞技体育领域的关注，相关人群试图运用血流限制训练提高力量训练效果。英国一项血流限制训练的网络调查问卷研究发现（共250份，来自20个国家），57.3%的人表示，在实施血流限制训练时的上下肢袖带/弹性绷带宽度不同，且上下肢选择的限制压力相差不多（Patterson et al.，2018）。然而，血流限制训练较传统训练涉及的变量更多，血流限制程度（袖带/绷带宽度和限制压力大小）和训练变量（训练强度、量、频率和间歇时间）可能会影响血流限制训练的效果，使用不适当还可能造成安全性问题（Nakajima et al.，2011）。因此，本研究以血流限制训练中的力量训练为对象，重点梳理现有研究在方法学方面的发现，并鉴于众多方法学因素与安全性有关，同时也对血流限制训练的安全性问题进行了综述，以期为健身和竞技领域科学认识和安全使用血流限制训练提供科学依据。

2 影响血流限制训练效果的方法学问题

血流限制训练实际是在传统训练中加入了血流限制，影响血流限制程度的因素都有可能影响血流限制训练的效果，下文将从血流限制装置种类、限制压力、负荷重量、训练量、间歇时间、训练频率、运动方式与运动项目、间歇与持续使用8个方面讨论各因素对血流限制训练效果的影响。

2.1 血流限制装置种类

血流限制训练使用血流限制装置对上肢或下肢进行外部加压（Sato，2005）。相关研究使用的血流限制装置可分为充气型和非充气型两类，其中，充气型包括医用血压计（Araujo et al.，2017）、特制的弹性充气袖带（Yasuda et al.，2012）和尼龙充气袖带（非弹性）（Freitas et al.，2017），非充气型包括有弹性型［带搭扣的弹性绷带（Yamanaka et al.，2012）和弹性护膝绷带（Luebbers et al.，2014）］和无弹性型［止血带（Kouzaki et al.，1997）］。不同类型的血流限制装置对应的材质、宽度、简便性、成本和压力的可量化性不一。实践领域（如健身人群和运动员）对血流限制装置的简便性和低成本要求较高，而研究领域对压力的可量化性要求更高。

研究中常用的血流限制装置为可量化压力的特制弹性充气袖带和尼龙充气袖带。针对袖带材质的研究发现，弹性充气袖带和尼龙充气袖带在宽度和压力相同的条件下，安静状态（Loenneke et al.，2013b）和运动状态（Loenneke et al.，2014）下的血流限制程度相同。此外，使用相同宽度和压力的弹性充气袖带和尼龙充气袖带进行血流限制训练引起的急性反应也相同（Dankel et al.，2017a）。

研究中上下肢血流限制袖带对应的宽度不同，文献报道的上肢袖带宽度范围为3～5 cm（Jessee et al.， 2018；Yasuda et al.，2014b），下 肢 为 5～18 cm（Loenneke et al.，2017；Sousa e t al.，2017），但这一宽度范围与不同血流限制装置有关。不同宽度对应的血流限制程度不同，相同的压力下宽袖带对应的血流限制程度（Crenshaw et al.，1988）、主观疲劳度（RPE）、疼痛评分（Rossow et al.，2012）以及动脉闭塞率（Loenneke et al.，2013a）更大。尽管不同宽度的血流限制袖带存在以上差异，但部分研究并未对袖带宽度进行说明，这降低了不同研究间的可比性。

2.2 限制压力

限制压力是影响血流限制训练效果的一个重要因素，血流限制训练相关研究使用单一的绝对压力范围上下肢对应为50～270 mmHg（袖带宽3 cm）（Sugiarto et al.，2017；Yasuda et al.，2014b）和160～260 mmHg（袖 带 宽4 cm）（Madarame et al.，2008）。然而，相同压力不一定将每个人的血流量限制在同一水平，血流限制程度会因袖带宽度（Crenshaw et al.，1988）和个体特征（肢体围度）（Loenneke et al.，2012c）差异而改变，使用绝对压力或任一压力进行血流限制训练可能并不适宜。目前，寻求限制压力的量化指标和探究安全 有效的压力区间是众多血流限制训练相关研究关注的重点。

使用充气血流限制袖带的研究主要采用静息收缩压（SBP）（Kim et al.，2017）和静息动脉闭塞压（AOP）（Counts et al.，2016）量化血流限制程度，而使用弹性绷带的研究由于无法量化外部压力则采用感知压力来量化血流限制程度（Wilson et al.，2013），还有研究使用血流探测仪测量动脉血流来量化血流限 制程度（Laurentino et al.，2008）。有研究基于实际测量的大腿AOP与大腿围度给出了不同大腿围度的血流限制训练压力建议（Loenneke et al.，2012c）（表1），后续研究使用此种方法进行训练同样发现了有益的训练效果（Natsume et al.，2016；Natsume et al.，2015）。然而，鲜有研究提出基于上肢围度的血流限制训练压力建议。鉴于实践应用中练习者由于时间和经济成本无法采用可量化的血流限制设备，Loenneke等（2010）提出，可使用无法客观量化压力的弹性绷带后，Wilson等（2013）证明，弹性绷带符合进行血流限制训练的要求，并提出感知压力这一主观量化方法，研究认为，无不适和疼痛感下的7级主观压力（共10级）可作为血流限制训练的压力标准。后续研究证明此方法可有效提高肌肉质量和力量（Luebbers et al.，2017；Yamanaka et al.，2012）。需要注意的是，初始捆绑压（将袖带/绷带捆绑在肢体上的压力）对血流限制会产生一定的影响（Karabulut et al.，2011）。对于可量化压力的血流限制装置初始捆绑压在40～60 mmHg为宜（Karabulut et al.，2011），而对于无法量化的弹性绷带，鉴于不同个体对实际压力的感知可能存在偏差，有研究建议，可根据第一组是否能完成30次练习调整绷带的松紧程度，如果无法完成该次数可将绷带调松一些。此外，研究还发现皮下脂肪量（Shaw et al.，1982）、性别和种族（Jessee et al.，2016）对AOP也有影响，使用血流限制袖带时需要考虑这些因素。

常用的限制压力分别为40%～80% AOP，不同的限制压力可能会产生不同的反应，因此，确定最大化训练适应且安全的压力非常重要。在低训练强度（10%～20%1RM）下，限制压力的增加（从40% AOP增至80% AOP）会引起肌肉厚度和等长力矩的增加（Dankel et al.，2017b），但在40% 1RM的训练强度，此种训练效果不明显（Lixandrão et al.，2015）。因此，如果血流限制训练采用的训练强度 相对较低（≤20 1RM），较高的限制压力可能对肌肉生长更加有益，建议限制压力≥40% AOP。

表1 基于大腿围建议的血流限制训练压力Table 1 Recommended Blood Flow Restriction Training Pressure Based on Thigh Circumference（Loenneke et al.，2012c）

2.3 负荷重量

负荷重量被认为是影响训练效果的重要因素（Kraemer et al.，2009），现有血流限制训练相关研究常采用的强度指标为%1RM、肌肉最大自主收缩力（%MVC）和主观疲劳度（RPE）。其中，%1RM为最常使用的强度指标；%MVC主要被用于握力练习（Kim et al.，2017）、单关节运动（Kacin et al.，2011）和神经肌肉电刺激（NMES）（Ozaki et al.，2015）；RPE主要用于自重练习（Kang et al.，2015）和水阻练习（Araújo et al.，2015）。血流限制训练相关研究涉及的负荷重量为5% MVC（Natsume et al.，2015）至80% 1RM（Laurentino et al.，2008）和RPE 9～13级（Araújo et al.，2015；Kang et al.，2015）。

针对血流限制训练的荟萃分析发现，15%～30% 1RM/MVC产生的肌肉训练效果似乎更好（Loenneke et al.，2012d）。Abe等（2005b）使用20% 1RM对普通男性进行为期2周的血流限制深蹲和俯卧屈腿训练，发现深蹲和俯卧屈腿的最大力量分别显著增加了16.8%和22.6%，股四头肌、股二头肌和臀大肌体积分别显著增加了7.7%、10.1%和9.1%。不仅如此，一项研究采用阻力为50% 1RM的血流限制伸膝训练进行干预后的训练效果（Takarada et al.，2002）与另一项采用阻力为30% 1RM的研究所产生的训练效果相似（Madarame et al.，2008）。此外，在血流限制训练急性研究中也发现，20% MVC较之40% MVC的血流限制伸膝练习能引起更大程度的疲劳，且受试者因为更舒适倾向于选择20% MVC进行训练（Cook et al.，2007）。

血流限制训练的强度并非越大越好，研究发现，更高的训练强度可能不会带来有意义的急性反应差异（50%1RM vs.30% 1RM）（Jessee et al.，2018），并且，可能不会引起肌肉肥大效果的差异（Madarame et al.，2008；Takarada et al.，2002）。然而，有研究发现，使用中等强度（50% 1RM）进行4周血流限制跖屈训练后的力量增幅较25% 1RM更大（Patterson et al.，2010）。不仅如此，更有研究使用70%1RM进行血流限制深蹲和卧推后发现，血流限制组较传统相同方案组深蹲和卧推最大力量的增长更加显著（Cook et al.，2014）。但也有研究结果与之矛盾，两项分别采用80% 1RM（Laurentino et al.，2008）和 70% 1RM（Barrett，2017）进行血流限制训练的研究，并没有发现对肌肉肥大和力量的显著增益效果，这可能与受试人群和血流限制训练方案的差异有关。另外，有研究表明，血流限制不会增加较高强度力量训练（70% 1RM）的肌肉激活程度（Dankel et al.，2018），且当强度较高时（＞70% 1RM）反而会使肌肉激活减少（Teixeira et al.，2017）。这可能是由于较高强度的力量训练会产生更大的肌肉张力，这种肌肉张力本身会产生一定程度的内源性血流限制，因此，外部加压可能不会显著改变血流量（Teixeira et al.，2017）。此外，有研究提出，超过40%～50% MVC的训练强度可能导致压力大于血流收缩压从而引起动脉血流闭塞（Yamada et al.，2004），并且在另一项研究中发现，当以50%～60% MVC进行血流限制训练时，股四头肌动脉血流会随着每次发力发生闭塞（Sadamoto et al.，1983）。然而，在动脉血流闭塞下进行训练不仅会引起更大的疼痛感，还可能会引发安全性问题（Loenneke et al.，2011b）。因此，尽管有部分研究发现提高训练强度会引起更大的肌肉训练适应，但采用＞50%1RM强度进行血流限制训练可能并不适宜，建议采用20%～40% 1RM负荷重量进行血流限制训练。

2.4 训练量

对于血流限制训练的训练刺激和最大化蛋白质合成反应持续时间而言，训练量可能比训练强度更为重要（Loenneke，2012；Loenneke et al.，2011a）。现有血流限制训练相关研究通常采用的训练量为30～75次（多组完成）（Lowery et al.，2014；Yasuda et al.，2010b）或多组运动至主观力竭的次数（Luebbers et al.，2017），不同训练量的选取主要受限制压力、训练强度和训练间歇的影响。

与相同训练强度下的传统训练相比，血流限制训练提高肌肉质量和力量所需的训练量更少（Loenneke et al.，2012b），且效果更加显著（Patterson et al.，2011；Takarada et al.，2004）。血流限制训练研究中最常使用4组/75 次（即30-15-15-15次）和3～4组运动至主观力竭的方案。由于血流限制训练的训练强度较小，为了引起足够的代谢刺激使肌肉产生疲劳，第1组需要进行较多重复次数以引起代谢产物积累。研究证明，4组/75次的运动方案不仅能够显著提高肌肉的质量和力量（Counts et al.，2016；Yasuda et al.，2012），还可以治疗膝关节炎症状（Segal et al.，2015）和促进跟腱重建康复（Yow et al.，2018）。相比之下，运动至主观力竭的运动方案也被证明可显著引起肌肉适应（Kim et al.，2017；Luebbers et al.，2017），但研究表明，练习者不用运动至主观力竭也可以获得有效的肌肉适应（Loenneke et al.，2012d）。同时，有研究发现，未主观力竭的血流限制训练引起与主观力竭的血流限制训练相似的肌肉CSA、力量和耐力的增长，但产生更小的RPE、不适感和延迟性肌肉酸痛（Sieljacks et al.，2018）。此外，有研究比较了在75次（4组完成）×1和75次（4组完成）×2的训练效果，但未发现后者带来额外的肌肉肥大和力量增长（Martín-Hernández et al.，2013），这表明，血流限制训练可能存在引起肌肉训练适应的训练量阈值。

2.5 间歇时间

大部分血流限制训练研究中组间间歇时间为30～60 s（ Abe et al.，2005b；Fahs et al.，2015）。ACSM建议使用12 RM～6 RM，组间间歇3～5 min的大强度力量训练以获得肌肉质量和力量的增长（Kraemer et al.，2002）。由于人体在训练中累积的代谢产物会在组间休息期间得到一定程度的清除（Kraemer et al.，1990）。因此，组间间歇的长短对代谢压力（指在低强度运动中肌肉内代谢产物累积的生理过程）的变化具有重要作用（De Freitas et al.，2017）。然而，血流限制训练中的代谢压力被认为是引起肌肉肥大的重要机制（Schoenfeld，2013）。由于采用的训练强度较小，血流限制训练一方面需要更多的重复次数以引起较大的代谢压力，另一方面，需要采用短间歇提高后续练习中的代谢压力。

2.6 训练频率

血流限制训练相关研究的训练频率从每周2次到每天3次（每周5天）（Ozaki et al.，2015；Takarada et al.，2002）不等。Fujita等（2008）采用20% 1RM，75次（4组完成）的方案进行了2次/天的血流限制低强度伸膝训练后，发现，6天后伸膝最大力量、股四头肌CSA和体积显著增大，且未发现肌肉损伤指标的变化。不仅如此，该研究还发现，单次血流限制训练后力量的增幅与传统大强度力量训练（Seynnes et al.，2007；Wilkinson et al.，2006）类似（0.3%vs. 0.2%～0.5%）。相比之下，主观力竭的血流限制训练方案可能由于更大的延迟性肌肉酸痛反应（Fitschen et al.，2014；Wernbom et al.，2012），导致训练频率降低。

2.7 运动方式与运动项目

血流限制训练相关研究采用的运动方式可分为单关节（肘屈、伸膝和屈膝）和多关节（卧推、深蹲、腿推举和俯卧屈膝）两类，涉及的运动项目有橄榄球（NCAA二级）（Luebbers et al.，2014）、自行车（普通人群）（Ursprung，2016）、速度滑冰（大学生运动员）（王岸新 等，2007）、举重（高中生运动员）（Luebber s et al.，2017）、篮球（大学生运动员）（Park et al.，2010）、田径（大学生运动员）（Abe et al.，2005a）、排球（大学生运动员）（Lin et al.，2013）、篮网球（运动员）（Manimmanakorn et al.，2013）、足球（职业运动员）（Denadai et al.，2017）和水球（俱乐部）（Dzelebdzic，）。除此之外，研究人员还结合NEMS（Ozaki et al.，2015）、水阻训练（Araújo et al.，2015）、弹力带训练（Yasuda et al.，2014b）和自重训练（Kang et al.，2015）进行了血流限制训练。这些涉及不同运动方式和运动项目的血流限制训练相关研究大都证实了其对于发展肌肉质量和力量的益处。然而，血流限制训练如何与各运动项目现有的训练相结合，并最终提升运动员的专项运动表现还有待更多的研究发现。此外，血流限制的单独使用（无运动）可有效防止由于肢体损伤或手术后长期无负荷状态引起的废用性肌萎缩（Clark et al.，2006；Kubota et al.，2011；Takarada et al.，2000）。其中，主要方法为间歇3 min的3～5组反复5 min加压，有利于损伤后的康复，具体康复训练可参考 血流限制训练康复渐进模型，即在卧床休息或肢体固定期间单独使用血流限制、血流限制结合低强度步行、血流限制结合低强度力量训练以及血流限制低强度力量训练结合高强度力量训练（Loenneke et al.，2012a）。

2.8 间歇与持续使用

在血流限制训练相关研究中，袖带在运动期间的使用可分为间歇性使用（运动间歇期间解除压力）和持续性使用（运动间歇期间不解除压力）两类。尽管采用持续性使用（May et al.，2018）和间歇性使用（Araujo et al.，2017）都发现了较好的训练效果，但研究发现，持续性使用较间歇性使用会引起更大的代谢压力（Teixeira et al.，2017）和疲劳（Neto et al.，2016）。

3 血流限制训练的安全性问题

在 关注血流限制训练的诸多益处时，不容忽视血流限制训练的安全性问题（Manini et al.，2009）。血流限制对肢体的主要影响是动脉血流流入减少和静脉血液聚集，这一影响导致肢体进入一个相对缺血和缺氧的状态（Yasuda et al.，2010a），乳酸等代谢产物在这一过程中无法得到有效清除（Teixeira et al.，2017；Yasuda et al.，2014a），代谢压力水平随之显著增加。因此，目前 对血流限制训练安全性问题的研究主要集中于血栓、心血管反应和肌肉损伤。

由于血流被限制，血栓是血流限制训练安全问题研究的一个重点。Nakajima等（2007）测量了血流限制训练中血管凝块标记物D-二聚体和FDP（纤维蛋白降解产物），以及凝血活性标志物PT（凝血酶原时间）和凝血酶时间，发现这些标志物不仅不受血流限制训练的影响，还发现tPA显著增加（组织纤溶酶原激活物，该值降低表明可能形成血栓），有利于预防血栓形成。另一项研究尽管未发现D-二聚体的显著变化，但该研究发现，凝血酶产生标志物TAT（凝血酶-抗凝血酶III复合物）的显著增加（Zaar et al.，2009）。然而，Madarame等（2010）的研究不仅未发现D-二聚体和FDP增加，TAT也没有显著变化。其 他研究也均未发现血栓形成指标的显著变化（Clark et al.，2011；Madarame et al.，2013）。因此，在合理处方血流限制训练时似乎不会引起凝血系统的激活和引发血栓形成，但对于手术后进行血流限制训练康复时的血栓风险尚需进一步探究（Bond et al.，2019）。

血流限制训练除了健康人群使用，还涉及老年人群和康复人群，因此，心血管反应也是安全性研究的重点。研究发现，低强度血流限制训练引起的心率和血压增幅显著高于无血流限制对照组（Sugawara et al.，2015；Thomas et al.，2018），且与高强度训练相似（Poton et al.，2015；Thomas et al.，2018）。此外，在高血压受试者进行血流限制训练后发现较高的血液动力学和心血管反应（Pinto et al.，2018；Pinto et al.，2016），可能是由于此类人群内皮功能有一定的障碍所致（Guazzi et al.，2005）。因此，在心血管疾病人群中进行血流限制训练时应谨慎对待。然而，相对于传统高强度训练，血流限制训练可控因素更多（血流限制装置宽度和限制压力等），更容易调整训练刺激（Pinto et al.，2018），并且由于血流限制训练中静脉血液聚集，减少了运动期间的心脏预负荷。一项针对高血压人群进行血流限制训练的安全性荟萃分析发现，高血压患者进行血流限制训练似乎是安全的（Wong et al.，2018）。除此之外，还有研究发现，血流限制训练具有运动后降血压的效果（Maior et al.，2015；Rodrigues Neto et al.，2016），因此，血流限制训练可能是此类人群进行运动的选择，但在制定训练方案时必须慎重。

鉴于血流限制训练的血流仅为部分阻塞，且阻塞时间一般不超过30 min（Loenneke et al.，2012d），有限的研究并未发现血流限制训练造成的肌肉损伤（Neto et al.，2018；Thiebaud et al.，2014；Thiebaud et al.，2013），相关动物实验甚至发现血流限制与高强度离心运动相结合可防止离心收缩后的肌肉损伤（Sudo et al.，2015）。此外，4周的血流限制训练后并没有发现对人体神经传导速度产生负面影响（Clark et al.，2011），未来对急性或长期进行血流限制训练对神经的影响需要进一步研究。

Nakajima等（2006）对105家机构约12 600名有过血流限制训练史的人进行问卷调查发现，血流限制训练最常见的副作用是皮下出血（13.1%）和暂时性麻木（1.3%），但这些反应随着训练进行和袖带解压而逐渐减少和消失。此外，该调查中报道的静脉血栓发生率为0.055%，低于亚洲人群发病率（0.2%～0.26%）（Nakajima et al.，2006）。Nakajima等（2011）随后提出，在进行血流限制训练前应对训练者进行血流限制训练风险评估，如是否有深静脉血栓史、怀孕、静脉曲张等。此外，加压前还可将压力逐渐增至目标压力以使训练者逐渐适应血流限制。目前，在可控的环境中，血流限制训练对于普通健康人群来说是一种安全可行的训练方法，而心血管疾病人群（如心脏病和高血压）应在专业人士和医师的指导下，谨慎地决定是否可以进行血流限制训练或制定训练计划。

4 总结与展望

血流限制训练被证明可有效提高普通人群、老年人和运动员的肌肉质量和力量，且单独使用还可以有效防止废用性肌萎缩。然而，由于血流限制训练效果和安全性受多个方法学因素影响，血流限制训练必须遵循基于证据的方法学建议，充分考虑影响实际血流限制程度（血流限制装置宽度和限制压力）和训练负荷变量（训练强度、训练量、训练频率和间歇时间）以及个体特征（上下肢围度）对血流限制训练效果和安全性的影响。血流限制训练似乎不会引起肌肉损伤指标和血栓形成指标的显著变化，是一种相对安全且有效发展肌肉的训练方法，但对于患有心血管疾病等特殊人群应在专业人士和医师指导下进行练习。本综述结合现有研究文献，提出了血流限制训练建议（表2）。

尽管本研究基于血流限制训练相关文献给出了方法学建议，但作为一种新型的训练方法，还有很多关于血流限制训练的剂量效应问题亟待解决。

1.现有研究受试者主要为普通人群，而关于高水平运动员的研究有限，未来需要完善适合不同人群的血流限制训练使用建议。

2.血流限制训练的最佳剂量效应，即如何搭配血流限制程度（装置宽度、限制压力和使用部位）、训练变量（训练强度、量、频率和间歇时间）和个体特征（肢体围度和性别等）以达到最优训练效果还尚未确定。

3.血流限制结合不同的运动方式的训练效果，在竞技领域中如何与专项训练相结合，并在长期训练中进行周期化安排还有待进一步探究。

4.竞技体育领域最终需要的是运动员竞技能力的提升，而肌肉质量和力量的增加只是竞技能力提升的前提或一部分，经由血流限制训练提升肌肉质量和力量的同时是否存在其对其他运动能力的负面影响还不得而知。

5.对不同人群进行血流限制训练的风险评估，尤其是对临床人群安全性和适用性尚需进一步研究。

表2 血流限制训练的方法学建议Table 2 Methodological Recommendations for Blood Flow Restriction Training