8周低强度血流限制性力量训练对花样游泳运动员下肢肌肉影响的实证研究

熊子威 陈钢锐 戴剑松

8周低强度血流限制性力量训练对花样游泳运动员下肢肌肉影响的实证研究

熊子威 陈钢锐 戴剑松

（南京体育学院，江苏 南京 210014）

【目的】探讨低强度血流限制性力量训练对花样游泳运动员下肢肌肉的最大肌肉力量以及下肢最大等速肌力、专项动作表现的影响。【方法】以江苏省参加2021届全运会的11名运动员作为研究对象（10女，1男），年龄（22.3±4.7）岁。根据下肢膝关节最大等速肌力测试结果以及1RM最大力量测试结果，专项动作冲起以及专项动作跃起的最佳高度结果，将下肢双侧作试验侧（BFRT干预侧），运动员在试验侧加压条件下（闭塞压值前四周为70%，后四周调整为100%），前四周进行了强度在20%1RM-30%1RM的下蹲以及硬拉、臀推等动作练习，后四周强度统一调整为40%1RM。比较8周加压训练前后运动员下肢最大等速肌力、1RM力量、专项动作水上冲起以及水上跃起动作高度等指标变化。【结果】（1）运动员下肢试验侧最大等速肌力显著增加（＜0.05）；（2）运动员下肢试验侧1RM最大力量显著增加（＜0.05），下肢等长肌肉力量显著增加（＜0.05）；（3）运动员专项动作水中跃起高度表现显著增加（＜0.01）；（4）运动员下肢肌肉围度显著增加（＜0.05）。【结论】8周的血流限制结合低强度抗阻力量训练有效地提升了花样游泳运动员的下肢最大力量以及最大等速肌力，增加肌肉维度并且提高花样游泳运动员的专项动作竞技表现，可以产生与传统高强度抗阻训练相似的效果，而且相较于高强度抗阻力量训练，血流限制性力量训练在运动员备赛阶段更加安全，也可以快速达到训练效果。因此血流限制性训练可以作为传统高强度抗阻训练的辅助手段或运动员备赛阶段的训练手段。

血流限制训练;低强度抗阻力量训练;花样游泳运动员;下肢最大力量;下肢等长肌力;下肢等速最大肌力;专项动作竞技表现；肌肉围度

力量素质是身体素质中重要的组成部分，也是在日常生活中维持良好的身体姿势，完成日常动作的必要条件，是速度、耐力等各种体能要素的必备基础[1]。阻力训练可以降低受伤风险，增加肌肉耐力以及力量、发展速度和增加肌肉维度，所以力量训练一直是教练员和运动员用于改善运动表现的重要手段。传统力量训练是以大重量低重复次数来增加肌肉耐力和力量。然而当今研究表明BFR结合低重量高次数的训练也同样可以促进肌肉大小和力量的增加。许多研究表明，与传统的低负荷阻力训练相比，低负荷的血流限制性训练可能会诱导出更大的肌肉肥大反应以及更大的肌原纤维蛋白合成，低负荷的加压训练可能是一组既省时又高效的训练方式。我国花游运动员体能水平与世界优秀运动员差距较大，尤其表现在出水的力度上，影响成套动作质量，在肌肉力量上，我国花游游泳运动员还存在许多不足[2]。花样游泳运动员的体能训练与专项紧密相关，陆上的力量训练、柔韧训练、灵敏训练是水上专项技能训练的主要保障及前提[3]。体能训练是专项技能训练的基础，相关研究表明，选择与专项技能相似及贴近的训练动作，更有助于提高运动员的竞技成绩[4]。体能训练的最终目的是促使运动员获取良好的比赛成绩。赛前体能训练阶段正是训练与比赛的重要衔接阶段，避免受伤以及在短时间内继续保持与提升运动员的体能对于获得理想的比赛成绩显得尤为重要[5]。近些年以来，血流限制性训练（blood flow restriction training，BFRT）也称加压训练，受到国内外学者及教练员的广泛关注，也应用于健身、体育、医学康复等领域，用来作为传统大强度抗阻训练的替代手段或补充手段，帮助特定人群在一定期间内提升肌肉力量与维度，增强其心肺能力[6]。通过一种特定的加压设备闭塞血管来控制血流量，使肌肉处于局部缺氧状态，代谢物质堆积，从而在低强度的训练下产生与高强度抗阻训练相似的效果。与高强度抗阻训练后的肌肉生长机制不同的是，低强度抗阻训练结合BFRT训练效果可能更多地来自于代谢物积累从而增加高阈值运动单位的募集，以及生长激素的过度释放，或是细胞肿胀导致细胞内和细胞外液的变化导致肌肉细胞体积增加来诱导合成代谢反应[7]。国外学者的研究表明肌肥大与肌肉力量的提升是运动员力量训练的重要部分，但是短期内提升肌肉力量与肥大需要足够的时间与较大的强度，容易造成运动员疲劳以及增加受伤风险,而BRRT结合低强度抗阻训练能够在较短时间内安全有效地增加肌肉力量与肌肉维度[8]。目前流行病学的研究表明，运动负荷设置过高是带来损伤的重要原因[9]。赛前训练阶段运动员专项技能训练负荷大，易疲劳，受伤风险增加，因此寻找一种新型训练手段来加强运动员的力量素质显得格外重要。低强度的血流限制性训练结合低强度的抗阻训练可使训练者有效地增加肌肉力量以及提升肌肉维度，然而有关经历过长期抗阻训练但是并未接受过血流限制性训练的女性运动员在使用加压训练手段后取得效果的研究较少，需要进一步证实[10]。因此，本研究通过对比花样游泳运动员在接受低强度血流限制性训练前后的训练效果，探讨低强度血流限制性训练对江苏省花样游泳一线运动员下肢最大肌肉力量、下肢肌肉围度、下肢最大等速肌力及专项水中动作水上冲起以及水上跃起的竞技表现的影响。通过分析下肢最大肌力、下肢肌肉厚度、下肢腿屈伸峰值力矩、水上冲起以及水上跃起高度等指标来进一步验证低强度血流限制训练的效果，为打开BFRT新领域以及为花样游泳运动员的力量训练提供有效的参考依据。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

以江苏省参加2021年第十四届全运会的11名花样游泳运动员为研究对象（1男，10女），平均年龄为（22.3±4.7），受试者无心脏病、糖尿病等先天疾病，有长期抗阻力量训练的经历，没有参与过血流限制性训练。无运动创伤且自愿参与试验。将受试者的下肢双腿作为试验侧，并且提前将干预方法安排、训练内容时间、训练负荷及测试内容的流程告知运动员及教练员并获得其许可。

1.2 研究方法

1.2.1训练方案

BFRT的干预周期为8周，每周三次，在传统的力量训练课中加上血流阻断手段（即运动员下肢绑上加压带），进行力量训练。在8周干预周期内所使用的练习方法和练习动作均为运动员所熟悉的模式。在干预周期开始前，首先需要使用多普勒探测仪来确定每名队员的闭塞压值（要求运动员24 h内没有经历过剧烈运动，躺在特定按摩床上休息10 min后在下肢大腿近端1/3处绑上加压带，接着使用多普勒探测仪放在运动员下肢脚腕处的足背动脉获取其听诊脉冲，然后使用加压仪慢慢加压，直到获取不到听诊脉冲（即为完全闭塞血管所需要的压力值）。并及时记录每个人的闭塞压值，图1为下肢干预训练现场。

图1 下肢干预训练

下肢最大力量训练负荷为30%，由运动员所测试出来的1RM深蹲及臀推来设置。在4周训练后，重新测试运动员下肢最大1RM力量，并且将训练负荷调整为40%。下肢最大力量训练内容包括下蹲、坐姿蹲腿、坐姿腿屈伸、屈腿硬拉、膝关节伸肌及屈肌练习。每项练习重复三组，每组8-12次，间歇90 s（前四周负荷为30%，后四周为40%）。练习过程中每组训练皆佩戴加压带并使用加压仪进行加压。本次试验设备是来自于美国的H+CUFFS加压带及配套的加压仪。加压值前四周为每名运动员测试出来的下肢闭塞压值的70%，后四周调整为100%。

1.2.2下肢最大等速肌力测试

在使用BFRT干预训练前后，采用美国BIODEX公司System 4型等速肌力评估训练系统测试受试者下肢力量，要求受试者在测试前24 h未经历过剧烈运动及无饮酒喝咖啡等影响测试结果的行为，测试前进行10 min左右的热身，保证机体活跃，内脏器官处于兴奋状态。使用等速肌力测试受试者的下肢双侧伸膝屈膝肌群的最大肌力，膝关节角度设定为90°（膝关节完全设置的角度设置为180°）。测试时应将测试者固定在测试仪上，让其下肢在角速度60°的情况下进行4次腿屈伸以及在角速度120°的情况下进行10次腿屈伸（组间休息2 min）。测试时应用鼓励性言语刺激受试者以确保其尽其最大努力去做伸膝动作，并在测试过程中及时反馈测试结果。在测试后记录每次测试的最大力矩（单位：Nm）。采取每次测试最大峰值力矩的最好成绩用于统计分析。测试过程中全程有专业人员指导。图2为下肢等速肌力测试。

图2 下肢等速肌力测试

1.2.3运动员专项动作水中跃起及水中冲起高度测试

在进行血流限制性训练前后分别在花样游泳训练馆使用专业摄影机在固定位置（距离测试者8 m，摄影机高度为60 cm，与测试者呈平行状态）对测试者进行专项动作冲起及专项动作跃起的拍摄，要求测试者旁1 m有一名志愿者拿着长度为1.8 m的尼龙棒作为对照物（对照物需要确保离开水面能被摄影机完全捕捉），接着请测试者分别做3次水中跃起以及水中冲起动作，专业人员进行拍摄保存，随后使用专业动作分析软件KINOVEA进行逐帧播放计算，选取水中跃起及水中跃起最佳高度进行统计分析。图3为水中跃起及水中冲起测试。

图3 水中跃起及水中冲起测试

1.2.4运动员下肢1RM最大力量及等长肌肉力量测试

在血流限制干预前后分别测试受试者下肢1RM最大力量。测试动作选取下蹲，测试前测试者在专业人员的带领下进行10 min的低强度热身，随后进行1RM下蹲测试，初始重量选取为测试者平时下蹲抗阻训练时的50%，随后逐渐增加，组件间隔2 min，直至不能蹲起（测试时双方必须有保护人员在场，避免受伤）。采用德国Dr.wolff Leg-Check全身等长肌力检测系统检测受试者全身力量的均衡性，每个动作测试三次，每次途中休息1 min后继续，3次结束后取最大值。图4为下肢等长肌力测试。

图4 下肢等长肌力测试

1.2.5运动员下肢肌肉维度测试

在BFRT干预前后，使用柯尼卡美能达牌肌骨超声仪器（型号：H1S型；线阵探头：L18-4；频率：14-18 MHz）分别对测试者进行肌肉骨骼超声测试。测试前24 h应保证测试者没经历力量训练。在室温（25.2±1.0）℃下对测试者进行测试，以避免温度的差异对测试者肌肉产生收缩的影响。测试股直肌取仰卧位，双腿自然并拢伸展，测试时取骼前下棘及髌骨上缘连线中点周围横切面探头扫查肌腹最后处，然后沿肌束方向纵切面测定，测试股外侧肌时取股骨粗隆及髌骨上缘连线中点周围横切面探头扫查肌腹最厚处，然后沿着肌束方向纵切面测定。所有测试皆在专业人员指导下进行。图5为下肢肌肉骨骼超声测试。

图5 下肢肌肉骨骼超声测试

1.2.6统计分析

所有数据都表示为平均值±标准差（M±SD）。用SPSS 16.2及JMP16.2版本软件对实验干预前后的数据进行配对T检验。统计学意义为＜0.05。

2 研究结果

2.1 干预前后下肢等速肌力最大力矩变化

表1为训练前后血流限制组等速数据对比。与训练前相比，在进行8周血流限制性训练后，经配对样本 T 检验分析，血流限制组右腿60°角速度最大力矩峰值显著增加（＜0.01），右腿120°角速度最大力矩峰值显著增加（＜0.01），左腿120°角速度最大力矩峰值显著增加（＜0.01），左腿60°角速度最大力矩峰值有明显提升（＜0.05）。

表1 训练前后血流限制组等速数据对比

2.2 干预前后运动员水中跃起以及水中冲起动作高度变化

表2为训练前后血流限制组水中跃起冲起对比。经配对样本 T 检验分析，与训练前相比，血流限制组水中跃起高度有显著增加，具有高度统计学差异（＜0.01）；水中冲起高度有增加趋势，但无统计学差异（＞0.05）。

表2 训练前后血流限制组水中跃起冲起对比

2.3 干预前后下肢1RM及等长肌肉最大力量变化

表3为训练前后血流限制组最大力量数据对比。经配对样本T检验分析，与训练前相比，血流限制组下肢1RM下蹲显著提升，具有高度统计学差异（＜0.01）；下肢等长肌力中下肢左腿外展，下肢右腿外展有显著提升，具有高度统计学差异（＜0.01）。下肢左腿内收，下肢右腿内收也有明显提升（＜0.05）。

表3 训练前后血流限制组最大力量数据对比

2.4 干预前后下肢肌肉围度变化

表4为训练前后血流限制组肌肉厚度数据对比。经配对样本T检验分析，与训练前相比，血流限制组左侧股外侧肌肌肉厚度有明显提升，具有统计学差异（＜0.05）；左侧股直肌肌肉厚度，右侧股直肌肌肉厚度，右侧股外侧肌肌肉厚度虽有增加趋势，但无统计学差异（＞0.05）。

表4 训练前后血流限制组肌肉厚度数据对比

3 分析与讨论

3.1 血流限制训练对下肢等速肌力的影响效果

等速肌力系统测试可以科学地反映运动员下肢大腿股四头肌的力量以及股后肌群的力量。而力矩峰值指标则是反映膝关节在等速运动状态下进行伸屈时所产生的力的大小［11］。如表1所示，在经过8周低强度血流限制力量训练后，下肢左腿以及下肢右腿膝关节在60°角速度和120°角速度下的力矩峰值显著提升（＜0.05）。Takashi Abe等［12］以19名名未经过加压训练的年轻人为对象进行了8周、每周3次的40%1RM的血流限制性训练，研究结果表明训练后加压组下肢膝关节的伸展峰值力矩增加了7.7%，而对照组毫无变化。Hayao Ozaki等［13］发现，老年人在完成45%1RM训练强度后的血流限制训练，下肢等速肌力增加了5.9%，＜0.05。Haruhiko Madarame等［14］发现未经训练的大学生在经历10周、每周两次的30%1RM下肢血流限制性训练发现血流闭塞组的下肢等速扭矩显著增加，而对照组基本无变化。本次研究结果与前人研究基本一致，即低强度的血流限制性训练可以提高受试者下肢膝关节的等速肌力中的峰值力矩，有效提高肌肉力量。这对于花样游泳运动员的体能训练非常关键。但值得注意的是本次试验在下肢等速肌力中的提升更大（＜0.05），表明低强度加压训练对下肢股四头肌群的提升更加明显。其原因可能是八周的训练周期足够长，能够在训练中使肌肉受到更深的刺激，加速了肌肉的疲劳，使肌肉进入了超负荷状态，从而诱导会计纤维组成的运动单位的募集增加下肢膝关节伸展肌群的力量。

3.2 血流限制训练对下肢肌肉维度的影响效果

抗阻训练是力量训练中的重要部分，运动员通常在备赛期间没有足够的时间去进行肌肥大训练，肌肉维度的生长需要较长时间以及较强的负荷。如表4所示，受试者在经历8周BFRT干预后左侧股外侧肌肌肉厚度显著增加（＜0.05），右侧股直肌肌肉厚度，右侧股外侧肌肌肉厚度，左侧股直肌肌肉厚度有增加趋势，但变化不明显。Luebbers PE等［15］以27名未经过血流限制训练的大学生为研究对象,进行了6周、每周2次负荷为30%1RM的血流限制训练，结果表明低强度加压组下肢肌肉维度增加了3.959%，对照组无变化。盛菁菁等［16］以14名未经过加压训练的年轻男性为实验对象，进行了两周总次数为10次行走干预实验，结果表明加压组下肢腿围分别增加了2.83%和2.85%（＜0.05），对照组无明显变化。M.D. Beekley等［17］以18名健康男性为对象进行了持续三周的实验、每周6次（加压负荷为30%），结果表明加压组肌肉横截面积（CSA增加了7.5%，＜0.01）。对照组变化不明显。本研究结果与前人研究有所差异，本研究结果显示，受试者下肢CSA只有左侧股外侧肌肌肉厚度显著提升，右侧股直肌肌肉厚度，右侧股外侧肌肌肉厚度，左侧股直肌肌肉厚度仅仅是有增加趋势，并无明显差异。其原因可能是前人研究中大部分受试者并未经历过抗阻训练，对血流限制训练的耐受度不一样，且本次实验对象为女性，训练过后的代谢物积累以及生长激素的释放可能与男性具有差异；也可能是运动强度负荷设置不同，因为生长激素的分泌与运动强度密切相关，运动强度越高则会释放更多的能量；也可能跟不同的训练次数安排以及训练周期、加压值的设定、运动员专业特性有关。因此低强度血流限制性训练在女性运动员中的效果及针对性都需要进一步研究证实。

3.3 血流限制训练对专项动作表现的影响效果

力量训练的最终目的是提高肌肉力量，发展肌肉维度，从而有效促进参与者运动能力的提升。目前的研究已经证实低强度加压训练可以增加运动员肌肉力量以及发展骨骼肌肥大。也可以作为一种新型的训练手段来提高运动员的专项竞技表现［18］。本次研究如表2所示，运动员专项动作水中跃起的高度有显著增加（＜0.01）；水中冲起虽然有增加趋势，但是并不明显。说明血流限制力量训练可以通过增加受试者的下肢肌肉维度及力量来促进专项竞技表现的提升，原因可能是血流限制性训练更能够深层地刺激肌肉。多磺酸粘多糖(MPS)和肌肉蛋白分解(MPB)是主要的肌肉肥大的驱动力。而20%到50%1RM的BFR训练能够使MPS及MPB分泌增加。说明加压训练可以通过增加肌肉力量及维度的方式来促进运动员竞技能力的提高。

3.4 血流限制训练对下肢1RM最大力量及下肢等长肌力的影响效果

近年研究表明，低强度的血流限制性力量训练可以有效提升受试者的最大力量，可能与受试者肌肉横截面积的增加有关。在有关血流限制性力量训练的研究中发现下蹲作为下肢训练效果的指标经常被提及。各种运动以及体育活动都需要静态肌肉力量，花样游泳项目当然也必不可少。人体的屈肌和伸肌力量具有相关性，通过全身等长肌力测试能够反映出测试者的肌力情况，也是指定科学训练计划的前提。等长肌肉力量的提升可以有助于增强肌肉，加速损伤康复，甚至有可能预防未来的运动损伤，同时也是提高自身专项竞技能力的一项重要的辅助工具。有助于促进专项竞技表现的提升，Luebbers PE等［19］以72成年人为研究对象，进行了每周4次、持续7周的加压训练，结果显示实验后加压组下蹲最大力量加压组明显强于对照组。ABE T等［20］以15名男田径运动员为对象进行了为期8周、每周两次的训练，动作为下蹲及腿屈伸等动作（负荷为20%1RM；每个动作三组，每组15次），研究结果表明加压组下肢力量显著增强（＜0.01)，对照组变化不明显。Vechin F C等［21］以22名成年人为研究对象进行了持续12周、每周两次的训练，动作采取下蹲（负荷强度为20%），结果表明加压组下肢最大力量显著提升（＜0.01）。本次研究显示，受试者在经历8周干预训练后下肢1RM力量显著增加（＜0.01）。本研究结果与前任得出的结果相似，即血流限制性训练能产生与高强度抗阻训练相似的训练效果，促进运动员肌肉力量的发展。原因可能是加压训练后细胞肿胀导致细胞内和细胞外液的变化，促使肌肉细胞体积增加来诱导合成代谢反应；或者是诱导肌肉血液缺氧和加强代谢来增加蛋白质水解，促进生长激素有规律地增加来改善肌肉力量。

4 结论与建议

4.1 结论

（1）持续8周的血流限制力量训练可在较低的训练强度下提升运动员下肢膝关节的最大等速肌力。

（2）血流限制性训练可以在一定程度上增加运动员下肢某部位肌肉的横截面积，总体来说有增加趋势但变化幅度不大，原始可能是本次对象为女性，运动过后分泌的生长激素等与男性有差异。未来需要更多的研究来继续探讨证实血流限制训练的具体生长机制。

（3）血流限制性训练可以在低强度负荷下大幅度增加运动员下肢的最大力量及等长肌肉力量。

（4）血流限制性训练可以在增加运动员肌肉力量及肌肉横截面积的同时，将这种优势转换为专项动作表现上，促进专项运动能力的提升，说明血流限制性训练具有一定的迁移作用，

4.2 建议

血流限制性训练作为体能训练的新型手段在运动员这一群体，特别是女性运动员中具有较高的训练价值及意义。但是由于本次实验并未设置对照组，在未来研究中应按照随机对照的方式设置更严格的单纯力量训练组及血流限制训练组来证明血流限制组优于传统训练组。

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An Empirical Study on the Effect of 8 Weeks of Low Intensity Blood Flow Restriction Strength Training on Lower Limb Muscles of Synchronized Swimmers

XIONG Ziwei,etal.

(Nanjing Sport Institute, Nanjing 210014, Jiangsu, China)

2020年江苏省体育局局管科研课题（ST201106），江苏省研究生创新课题基金，编号：KYCX21_1987。

熊子威（1996—），硕士生，研究方向：体能训练理论与实践

戴剑松（1978—），副教授，研究方向：体能训练理论与实践。