探讨加压血流限制结合运动对肌肉相关指标的影响

穆荣荣

(北京京北职业技术学院 北京 101400)

肌肉力量和肌肉耐力是健康体适能的组成部分，美国运动医学学会（ACSM）将肌肉力量、肌肉耐力和肌肉做功能力统称为“肌肉适能”［1］。良好的肌肉适能是机体维持生存和完成日常活动能力的重要因素。特别是对于运动员人群和老年人群，肌肉适能的质量显得尤为重要。

加压训练（Kaatsu Training）也称为血流限制性训练（Blood Flow Restriction Training），是指通过加压装置对肢体近端适度压迫，限制血流量，造成肢体远端相对缺血，同时配合进行较小强度的运动的一种高关注度的训练方法［2-4］。大量研究表明，通过加压或血流限制结合运动的干预，能够使骨骼肌产生一系列的适应性变化，从而刺激肌肉生长，提高肌肉适能［2-6］。

加压或血流限制结合运动，因其具有多样的运动形式、较小的运动强度、较低的运动风险、较高的训练效率、易于操作和相对安全的特点［2，4，6］，在运动健身、辅助训练、老年康复等领域有着较好的应用价值［2，6，7］。在以上领域，国外研究较为成熟，国内目前正处于快速发展阶段，并且在竞技体育对训练方法与手段要求愈发精细有效的大背景下，对新型训练方法的需求则显得越来越迫切。基于此，该研究针对加压或血流限制结合有氧运动和抗阻运动干预，对人体肌肉力量和肌肉体积相关指标进行定量分析与评价，以明确加压或血流限制结合有氧运动和抗阻运动对人体肌肉力量、肌肉体积相关指标的影响，并根据现有国内研究的现状，针对性地为后续相关研究提出建议，为加压血流限制训练的更好应用提供理论参考。

1 研究方法

1.1 文献检索

由于加压训练又被称为血流限制训练，为了最大限度地检索到相关性文献，在检索过程中，选取以下关键词进行检索。以“Kaatsu Training”和“Blood Flow Restriction Training”“Kaatsu Training and Muscle”和“Blood Flow Restriction Training and Muscle”作为关键词，在外文数据库PubMed、Web of Science、EBSCO、Embase 中进行检索。选取关键词“加压训练”和“加压训练与肌肉”在中文数据库中国知网、维普数据库中进行检索。之后根据每个数据库的检索要求与特点的不同，采用不同的检索元设置：PubMed 数据库采用的是检索关键词的全领域检索（All Fields）；Web of Science数据库采用的是主题与主题的关键词的检索方式；EBSCO 数据库采用的是全文检索（Tx All Text）方式；Embase数据库采用的是全文检索（All Fields）。在中国知网和维普数据库中分别进行全文检索，从而检索相关的中文文献。此外，根据以上检索结果中的相关文献的参考文献进行二次检索，从而最大程度获取相关文献。

1.2 文献筛选以及纳入标准

文献纳入标准：（1）已在学术数据库中或学术期刊中出版的期刊全文；（2）中文和英文文献；（3）加压或血流限制结合有氧运动和抗阻运动与肌肉相关指标的随机对照类研究。具体的文献纳入标准，如表1所示。

表1 文献纳入标准

1.3 纳入文献的数据提取与评价

经检索与筛查后，针对该文纳入评价和分析的文献，主要根据PICOS 原则进行数据的提取和分析［8，9］。P 表示研究对象的基本信息，I 表示研究中的研究干预方案，C表示对照设计，O表示研究的主要结果部分（包括测量的主要指标、指标的变化情况），S表示研究设计的类型。对纳入文献的等级评估，该文采用牛津大学循证医学中心2011 版临床报告证据等级表（OCEBM）进行［10］。采用Review Manager 5.3进行数据处理，原始数据从文献中提取，利用加压血流限制组和对照组的各指标干预前的均数减去干预后均数的差值，定为该组干预前后差值的均数，标准差根据Cochrane 手册［11］提供的方法进行估算。研究纳入的数据均为连续性数据，因此，加压血流限制组和对照组干预前后变化值的差值以加权均数差及95%CI 表示。根据x2检验及I2检验判断各研究间的异质性，若P≥0.1，I2＜50%，则采用固定效应模型，反之则采用随机效应模型；若异质性较大则进行亚组分析或敏感性分析。

2 结果

2.1 文献检索及纳入结果

文献筛选过程：（1）根据先前制定的文献检索策略对各数据库进行检索，筛查关键词，并对标题进行初步筛选；（2）之后根据纳入标准，对文章类型不符合文献进行剔除；（3）筛选后剔除重复文献；（4）剩余文献全文阅读后，对不符合纳入标准的文献进行剔除（剔除原因包括：会议类研究，无有效数据，实验研究设计与指标不符），并对符合纳入标准文献后的参考文献进行手动检索，补充7篇文献至纳入文献，确定纳入18篇文献。

2.2 纳入文献的基本信息与评价及文献研究结果报告

该研究所纳入的18 篇文献资料均为期刊全文。有7篇文献是加压或血流限制结合有氧运动对肌肉相关指标的研究［12-18］。有11 篇文献是加压或血流限制结合抗阻运动对肌肉相关指标的研究［19-29］。从该研究的评价结果来看，选取的文献资料都为随机对照干预研究，循证等级属于第二等级。纳入文献中干预手段为加压或血流限制结合有氧运动和抗阻运动，研究对象为人体，所选取的指标与人体肌肉力量与肌肉体积具有高度相关性，其研究方法具有一定的科学性与客观性，研究结果具有较强的数据理论依据与实践参考价值，符合该研究的文献纳入标准。

2.3 加压或血流限制结合有氧运动对机体肌肉相关指标的影响

3 篇文献评估干预前后受试者股四头肌肌肉体积的变化［13，14，17］，其中BFR 组28 例，CON 组27 例。选择随机效应模型进行分析。结果显示，BFR 组在提高受试者股四头肌肌肉体积方面优于CON组（MD=-56.97，95%CI：-100.89～-13.05，P=0.01），如图1所示。

图1 BFR结合有氧运动对股四头肌肌肉体积的影响Meta分析结果

3 篇文献报道干预前后受试者大腿肌肉体积的变化［13，15，17］，其中BFR 组28 例，CON 组26 例。选择随机效应模型进行分析。结果显示，BFR 组在提高受试者大腿肌肉体积方面优于CON 组（MD=-108.65，95%CI：-178.03～-39.27，P＜0.01），如图2所示。

图2 BFR结合有氧运动对大腿肌肉体积的影响Meta分析结果

2 篇文献评估干预前后受试者伸膝力量的变化［12，17］，其中BFR 组22 例，CON 组20 例。选择随机效应模型进行分析。结果显示，BFR 组在增强受试者伸膝力量方面优于CON 组（MD=-8.59，95%CI：-14.42～-2.77，P＜0.01），如图3所示。

图3 BFR结合有氧运动对伸膝力量的影响Meta分析结果

2篇文献评估干预前后对受试者屈膝力矩（30°/S）和（180°/S）的影响［13，16］，其中BFR 组21 例，CON 组16例。选择随机效应模型进行分析。结果显示，BFR 组在增强受试者在30°/S屈膝力矩方面优于CON组（MD=-9.05，95%CI：-11.00～-7.09，P＜0.01）。

BFR组在增强受试者在180°/S屈膝力矩方面优于CON 组（MD=-7.06，95%CI：-9.02～-5.11，P＜0.01），如图4所示。通过逐篇去除文献，进行敏感性分析，结果未发生改变。该研究所纳入的加压血流限制结合有氧运动对机体肌肉相关指标的7 篇文献，漏斗图基本对称，显示无明显发表偏倚。

图4 BFR结合有氧运动对屈膝力矩（30°/S）（180°/S）的影响Meta分析结果

2.4 加压或血流限制结合抗阻运动对机体肌肉相关指标的影响

2篇文献报道干预前后，受试者大腿中部肌肉围度的变化［26，27］，其中BFR 组19 例，CON 组20 例。选择固定效应模型进行分析。结果显示，BFR 组在提高受试者大腿中部肌肉围度方面优于CON 组（MD=-0.80，95%CI：-0.99～-0.62，P＜0.01），如图5所示。

图5 BFR结合抗阻运动对大腿中部肌肉围度的影响Meta分析结果

3 篇文献评估干预前后受试者屈关节肌肉横截面积的变化［19，22，25］，其中BFR 组23 例，CON 组22 例。选择随机效应模型进行分析。结果显示：BFR 组在提高受试者屈关节肌肉横截面积方面优于CON 组（MD=-2.74，95%CI：-4.59～-0.89，P＜0.01），如图6所示。

图6 BFR结合抗阻运动对屈关节肌肉横截面积的影响Meta分析结果

3 篇文献评估干预前后受试者伸膝1 次最大重复力量的变化［19，24，25］，其中BFR 组22 例，CON 组21 例。选择固定效应模型进行分析。结果显示，BFR 组在提高受试者伸膝1次最大重复力量方面优于CON组（MD=-9.89，95%CI：-11.73～-8.05，P＜0.01），如图7所示。

图7 BFR结合抗阻运动对伸膝1次最大重复力量的影响Meta分析结果

2篇文献评估干预前后对受试者的影响［28，29］，其中BFR组17例，CON组17例。选择随机效应模型进行分析。结果显示，BFR 组在增强受试者右膝屈曲等速肌力方面优于CON 组（MD=-7.12，95%CI：-8.94～-5.30，P＜0.01）。

BFR组在增强受试者左膝伸展等速肌力方面优于CON 组（MD=-22.10，95%CI：-29.20～-15.00，P＜0.01），如图8所示。通过逐篇去除文献，进行敏感性分析，结果未发生改变。该研究所纳入的加压血流限制结合有氧运动对机体肌肉相关指标的11篇文献，漏斗图基本对称，显示无明显发表偏倚。

图8 BFR结合抗阻运动对右膝屈曲、左膝伸展肌力的影响Meta分析结果

3 讨论与分析

该研究共纳入7篇加压或血流限制结合有氧运动的研究，其中6 篇采用的是跑步机行走的运动方式，1篇采用的是蹬骑功率自行车的运动方式，都涉及测量有关下肢肌肉的相关指标。Meta 分析结果显示，通过3～10 周，每次10～20min 的加压或血流限制（压力范围为120～230mmHg）结合有氧步行运动，与对照组相比，能够有效提高受试者的股四头肌肌肉体积和大腿肌肉体积。通过6～10周，每次15～20min的加压或血流限制（压力范围为140～210mmHg），结合有氧步行运动和蹬骑自行车运动，与对照组相比，能够有效增强受试者的伸膝力量与在30°和180°的屈膝力矩。

该研究共纳入11 篇加压或血流限制结合抗阻运动的研究，其中4 篇采用的是上肢和下肢抗阻力运动相结合的方式，5篇采用的是下肢抗阻力的运动方式，2篇采用的是上肢抗阻力的运动方式，其中都涉及测量有关肌肉的相关指标。Meta 分析结果显示，通过12周，每周2 次的加压或血流限制（压力范围为120～270 mmHg），结合下肢抗阻运动，与对照组相比，有效增强了受试者的大腿中部肌肉围度。通过10～12周，每周2次的加压或血流限制（压力范围为120～270mmHg），结合上下肢的抗阻运动，有效提高受试者的屈关节肌肉的横截面积。通过6～12 周，每周2 次的加压或血流限制（压力范围为120～270mmHg），结合下肢的抗阻运动，能够有效增强受试者的伸膝1次的最大重复力量。通过4～8 周，每周3 次的加压或血流限制（压力范围为200mmHg），结合下肢的抗阻运动，能够有效增强受试者的右侧屈膝、左侧伸膝等速力量。

研究认为，骨骼肌体积的变化是由于肌肉肥大而不是细胞外组织液体含量的变化［30-32］。加压或血流限制结合运动造成肌肉体积的肥大和肌肉力量增加的原因，可能包括以下几点。（1）脉池效应。加压限制了静脉血流量，造成肢体远端出现静脉池效应，进而诱导细胞出现急性肿胀，致使蛋白质分解代谢受到抑制，合成代谢增加，促进蛋白质平衡的净增加，并随后增加了肌肉的合成代谢反应，促进了肌肉体积的增大［16，31，32］。（2）合成通路影响。加压血流限制结合运动激活雷帕霉素靶蛋白（mTOR）和腺苷酸激活蛋白激酶（AMPK）等信号通路，增强了肌肉合成信号，通过上调多种肌肉生长因子与蛋白，促进了骨骼肌中肌细胞的增加与快速生长，促进蛋白质合成，增加了肌纤维体积［16，18，31，32］。（3）代谢激素分泌。加压血流限制结合运动促进了循环合成代谢激素如睾酮、生长激素、胰岛素样生长因子-1 的增加以及肌肉生长抑制素的降低，其可能会引起肌肉肥大［24-31］。（4）纤维募集方面。加压血流限制结合运动适当增加了肌肉的代谢水平，引起肌肉内部的缺血缺氧与代谢变化。乳酸的积累从而抑制慢肌纤维，并且动员大量额外的快肌纤维，肌纤维募集能力增强，能够动员和募集更多的肌纤维参与工作，增强肌肉体积与肌肉力量［23-26］。不同的有氧和抗阻运动方式，运动强度、运动时间、锻炼部位的差异都可能会导致作用效果的变化，还需要区别对待，精细控制。并且需要进一步从细胞和骨骼肌适应的分子机制、有关线粒体的变化、毛细血管密度的改变和肌肉酶的活化等角度进行研究，以阐明加压或血流限制结合有氧运动和抗阻运动对肌肉相关指标产生不同作用的可能相关机制［31-34］。

目前，国内关于加压或血流限制结合运动的研究正处于快速发展阶段，结合当前的研究现状，之后的研究可考虑在以下几个方面进行更加详细深入的探讨。（1）加压压力。纳入研究显示在加压结合有氧运动中压力可为120～230mmHg，结合抗阻运动中的压力为120～270mmHg，但由于加压压力的选择受到使用人群年龄、血流限制部位、肌肉大小，运动水平、运动专项等因素的影响，还需要更多的研究对加压压力的使用情况和特点进行综合概述。（2）运动方式。现有的研究基本都是以单一的运动方式结合加压或血流限制，很少有研究同时将有氧运动与抗阻运动相结合，或是多种运动方式相结合，建议可考虑设计多种运动方式结合加压或血流限制，了解其对机体上肢和下肢肌肉可能带来的影响与作用。（3）运动负荷。加压结合有氧运动的负荷一般可在40%VO2max或者心率储备以上，加压结合抗阻运动负荷重量常规设定为20%～40%1RM/MVC（仅一次举起的最大重量/最大自主收缩力量）。但具体不同人群和不同运动项目的加压运动负荷，还需要根据运动目的与运动阶段进行调整。（4）运动周期；现有研究基本都是固定的运动方案周期（以中长期的慢性运动为主），干预周期相对较长，对于结合一次急性运动，或间歇急性运动和间歇慢性运动结合加压或血流限制的实验研究并不太多。建议可考虑综合不同周期的运动模式，从而更好地观察不同运动周期的不同作用，尤其是了解在比赛之前急性加压训练可能带来的效果与作用［31，34，35］。（5）评价指标。现研究多以肌肉围度、体积、力量等指标说明问题，针对其相关的专项运动能力指标，分子通路指标与形态结构指标的研究并不多，建议可考虑在条件允许可实现的前提下，可测量与专项运动能力相关的指标，进行肌肉活检，进行动物实验测量其相关分子通路指标，从而能够更加全面系统地深入了解其作用机制。（6）测量时间。在评价加压或血流限制结合运动的作用效果上，指标测量的时间点基本都是以干预前和干预后为主，对于干预后一段时间内指标时序性变化特点的研究并不多，为了更好地了解加压或血流限制结合运动的长久效果与持续作用，建议后续实验研究在测量指标的时间点选取上保持一致，为后续的循证医学研究提供便利，并可考虑增加干预后指标的测量时间点（如运动后1～96h 等时间点），从而更好地跟进了解其相应的训练效果与变化。（7）安全评价。运动结合加压血流限制并不是适合所有人，盲目参与将会带来相应的风险，需要经过仔细的安全性评估与风险筛除后才能参与。并且，不当的加压训练方案与加压压力选择都会加大参与风险，建议后续的研究可考虑针对加压或血流限制结合运动的安全性运用过程，进行更加详细的描述，从而有效地防范相关风险［35-37］。

4 结语

根据现有的文献资料研究，该研究可以得出如下结论：（1）系统的加压或血流限制结合，有氧运动和抗阻运动能够有效增强肌肉体积与围度，优化增强肌肉力量；（2）后续的加压或血流限制结合运动的相关研究可以在压力、方式、负荷、周期、指标、时间、安全评价方面进行更为详细的探讨。

由于个体状态、运动专项，加压方法中各变量的不同，使加压或血流限制结合运动应用时的效果存在差异。因此，该领域后续的研究可考虑针对不同年龄、不同身体条件和不同运动专项的人群进行加压或血流限制，结合运动的不同实验干预研究，同时针对其应用过程中个体的适宜加压压力和加压长度、宽度，选择等变量进行相应探讨。在此基础上，需要进行更多高质量、大样本、多指标、设计严谨的随机对照实验研究，从而为加压或血流限制，结合运动干预对机体的作用效果，提供更为准确的循证医学参考与依据。