血流限制性訓練作為一種創新的訓練方式,近年來逐漸在康復醫學中受到廣泛的關注和應用。血流限制性訓練可與低負荷低強度訓練相結合,以促進個體的肌肉肥大并增強肌肉力量,達到預防肌肉萎縮的目的,這為無法進行高負荷、高強度訓練的人群提供了一種可替代的訓練方式,但血流限制性訓練的臨床使用策略和臨床應用效果仍不明確。該文將主要介紹血流限制性訓練的操作方法、使用風險、應用方式等,以期為血流限制性訓練的臨床應用和研究提供參考依據。
引用本文: 范斌, 蔣佼佼. 血流限制性訓練在物理治療中的應用. 華西醫學, 2022, 37(5): 771-775. doi: 10.7507/1002-0179.202005295 復制
研究顯示,年齡增長和肌肉廢用會導致肌肉適能的下降[1]。個體受傷后長期臥床會造成肌肉的廢用,從而導致肌肉迅速萎縮和喪失功能,帶來大量健康問題,尤其是老年人受肌肉廢用性萎縮影響更大[2]。在物理治療的臨床工作中,治療師經常會遇到骨科術后患者、心肺慢性疾病患者、老年人等尋求物理治療,這類患者難以承受高強度、高負荷的訓練[1]。因此尋找一種可降低訓練強度和風險并能夠提高訓練效率的方法,可為這類患者帶來較大的益處。近年來,血流限制性訓練被認為是一種有效的訓練方式。已有學者將血流限制性訓練應用于臨床治療,并發現血流限制性訓練可通過降低訓練強度來實現肌肉適能的提高,其效果優于傳統訓練[3-4]。該方法受到物理治療師、科研人員等的廣泛關注,但血流限制性訓練的臨床使用策略及其臨床應用效果仍不明確。本文通過總結既往研究結果,歸納血流限制性訓練的操作方法、使用風險、應用方式及效果,并提出相關研究的不足之處,以期為之后的應用和研究提供參考。
1 血流限制的概念
血流限制在日語中也稱作“kaatsu”,是一種在訓練過程中對肢體進行局部加壓以促進訓練效果的方法,在該過程中肌肉的動脈血流不被完全限制而靜脈血流被完全限制[5]。根據美國運動醫學會的建議,只有進行中到高強度的抗阻訓練,即至少需要 70%的 1 次重復最大力量(one-repetition maximum,1RM),才有可能提高肌肉力量或實現肌肉增大[1]。而血流限制結合低負荷抗阻訓練(20%~40% 1RM)也可以提高肌肉力量或實現肌肉增大,而非一定達到美國運動醫學會所推薦的中高強度[5]。血流限制的訓練方法最早由日本的 Sato 博士提出,其偶然發現在持續跪坐一段時間后,會感到不適和腫脹,與進行了高強度的負重提重訓練后的感覺相似,據此進而提出加壓限制血流有利于肌肉快速增大的設想,隨后其采用加壓閉塞血流的方式進行力量訓練,并取得較好的效果,經過多次改善,在 1983 年確立了此項技術[6]。
2 血流限制性訓練的操作方法和風險
血流限制性訓練是通過氣壓止血帶系統來實現的,氣壓止血帶系統為一類低風險的醫療器械,目前普遍使用的設備為 Kaastu Master[7]。使用時將袖套置于肢體的近端,在運動時給予一定的壓力,該壓力需保證靜脈回流被完全限制,而動脈仍有部分血流[8]。
可用于確定血流限制壓力的方法很多,有學者建議以個體動脈閉塞壓力的百分比來設置給予的壓力[9]。動脈閉塞壓力定義為阻止動脈血流流向肢體遠端所需的最小壓力[7-8]。測量動脈閉塞壓力常使用多普勒超聲,以便調整壓力,并且測量時應注意影響因素,以便給出個性化的壓力處方[10]。影響動脈閉塞壓力的因素有很多,包括袖套的寬度、肢體的圍度、血壓、體質量指數、脂肪厚度等[11]。對于袖套的寬度,Weatherholt 等[7]指出寬袖套(11.5 cm)相較于窄袖套(5 cm)的動脈閉塞壓力更低,但這些因素如何共同影響動脈閉塞壓力還需進一步研究。除此之外,也有人使用絕對壓力,通常為 200 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa),但該方法不僅會降低血流限制的效果,而且存在風險[8]。減少肌肉的動脈血流可能會導致異常的血液動力學,進行血流限制性訓練時心率增加,每搏輸出量減少,血壓升高,故對于心臟疾病的患者應慎用[12],所以應根據個體情況設置不同的壓力值。
盡管血流限制性訓練對于大多數人是安全耐受的,但對于一些血栓高風險的患者如骨科術后患者、靜脈血栓栓塞患者應引起注意。但有學者認為有限制地使用寬袖套、部分限制血流限制時,靜脈血栓栓塞的風險較低[13]。也有研究顯示血流限制可能提升血流速度和促進纖維蛋白溶解[14]。需要特別注意的是,對于無癥狀的靜脈血栓栓塞患者,栓子可能會在血流限制性訓練時脫落,但目前暫不清楚血流限制性訓練是否會比傳統訓練的風險更高[13]。故在進行血流限制前需對靜脈血栓栓塞危險因素進行篩查。有少數病例報道稱血流限制會導致橫紋肌溶解[15-16]。但一項隨機對照試驗顯示,血流限制組與對照組的肌肉損傷標志物沒有顯著差異[17]。現有的證據暫不支持血流限制性訓練結合低強度訓練會使肌肉損傷的概率升高[18]。
3 血流限制性訓練的應用
3.1 抗阻訓練
血流限制性訓練常常與低負荷抗阻運動聯合使用來增加肌力和肌肉的體積,其效果與傳統的抗阻訓練相同[19-20]。Nyakayiru 等[19]的研究表明在靜息狀態下,血流限制不會增加年輕健康男性的肌纖維蛋白合成率,而當與低負荷抗阻運動聯合使用時,血流限制可提高人體內運動后肌纖維蛋白的合成速率。Ladlow 等[20]對 28 例下肢受傷的成年人進行了為期 3 周的強化康復訓練,參與者被隨機分配到常規抗阻訓練組(3 d/周)或 2 次/d 的血流限制低負荷抗阻訓練組,結果顯示血流限制組和常規訓練組在住院康復后肌肉力量和體積有相似的提高。
此外,血流限制性訓練可以在不減弱抗阻訓練效果的情況下減少訓練時疼痛的發生,常用于對關節受傷的患者進行肌力訓練。Rodrigues 等[21]發現血流限制性訓練結合低負荷抗阻訓練與高負荷抗阻訓練效果相同,均能有效改善類風濕關節炎患者的肌力、功能及生活質量,但血流限制性訓練與高負荷抗阻訓練相比,并沒有引起患者的疼痛。同樣地,Hughes 等[3]也發現血流限制性抗阻訓練可提高前交叉韌帶重建術后患者的肌肉體積和力量,改善程度與高負荷抗阻訓練相似,可較好地減輕疼痛和減少積液生成,使患者機體功能得到較大的改善。因此,對于關節損傷的患者,傳統的負荷訓練會給其帶來較大的疼痛,而血流限制性訓練可使該類患者在低負荷抗阻訓練中取得相似的康復效果,且能有效地減少治療帶來的疼痛。
血流限制性抗阻訓練也可用于心血管疾病患者,以緩解運動的不耐受[22-23]。Ishizaka 等[22]招募了 7 例心血管疾病患者,讓他們分別在 4 種不同的情況下進行伸膝運動:10% 1RM、血流限制情況下 10% 1RM、20% 1RM、血流限制情況下 20% 1RM,分別測量患者股四頭肌的肌電圖來反映其激活程度以及進行主觀疲勞感覺評估,結果發現在相同運動強度下血流限制能提高肌肉的激活程度,并且能提高患者的耐受程度。此外 Tai 等[23]也發現在抗阻訓練 30 min 后,血流限制性抗阻訓練較傳統高負荷抗阻訓練降低迷走神經自主調節作用的程度更小,這表明血流限制可以降低抗阻訓練中的心血管事件的風險。故血流限制性訓練可用于心血管疾病患者,有望通過此方法改善此類患者的肌肉功能情況。
盡管血流限制在抗阻訓練中表現出各種優勢,但其對訓練的主觀感受和舒適度也是需要關注的方面。Kjeldsen 等[24]對 17 例健康受試者在不同的時間分別進行血流限制和不含血流限制的抗阻足背屈訓練,受試者在訓練之后對訓練的感受進行評分,結果顯示受試者認為血流限制性抗阻訓練更困難,引起更多的不適和疲勞,但受試者在進行血流限制性抗阻訓練時更為專注。這與 Lixandr?o 等[25]的結論有沖突,后者的試驗發現,相較于單純低負荷抗阻訓練以及高負荷抗阻訓練,受試者的主觀疲勞感覺評分在血流限制性抗阻訓練后更低。因此,關于血流限制對患者訓練的疲勞程度的影響需要更進一步研究,并且在選擇血流限制的訓練方式需要更加全面小心。
3.2 有氧訓練
血流限制與有氧訓練結合可為無法進行高強度運動的患者提供合適的治療方式。Smith 等[26]招募 14 名運動員,先后進行血流限制結合自行車運動和單純自行車運動,結果發現進行血流限制性訓練時受試者攝氧量和心率較對照組更低,而股四頭肌肌電反應沒有明顯變化,這提示血流限制可以降低有氧運動中的心血管需求,而不會降低肌肉的運動表現。Junior 等[27]也發現 6 周的步行訓練結合血流限制可以改善運動時心血管系統的調節,降低心血管事件的發生率。
血流限制結合低強度有氧訓練與單純高強度有氧訓練一樣,也可以增加肌肉的質量。Kim 等[28]將 31 例受試者分為 3 組:高強度有氧訓練(60%~70%心率儲備)、低強度有氧訓練結合血流限制(30%心率儲備,血流限制為 160~180 mm Hg)、不運動組。隨后受試者每周騎行 3 次,共 6 周,結果顯示低強度有氧訓練結合血流限制組患者的腿部肌肉的質量在運動后顯著增加,效果與高強度有氧訓練無明顯差異。故血流限制也可為無法進行高強度運動的個體提供一種可替代的增加肌肉質量的訓練方法。
3.3 被動訓練
長期住院臥床制動會導致肌肉的廢用,進而造成肌肉萎縮。有研究指出,對于不愿意活動或無法自主活動的這類患者,可應用血流限制進行被動訓練,即在患者不進行主動活動的情況下,對肌肉進行間歇性加壓,來改善肌萎縮[29-30]。Takarada 等[29]對前交叉韌帶重建術后佩戴支具的患者大腿近端(髖關節下 100 mm)進行間歇性加壓,即加壓 5 min,放松 3 min 為一組,每 2 天做 5 組。結果顯示試驗組與對照組相比,伸膝肌橫截面積的減小程度有顯著的降低。Kubota 等[30]對使用石膏固定踝關節的健康人大腿近端進行同樣的間歇性加壓,結果發現相比對照組,間歇性加壓組的受試者肌肉力量的減小程度顯著下降。這給血流限制的應用提供了新的思路,可通過間歇地對肢體近端施加壓力,反復限制血流循環至肢體可減輕肌肉的廢用性萎縮,但具體的訓練策略尚無確定的標準。此外也有研究顯示血流限制聯合被動活動可減少重癥監護室患者的肌肉萎縮[31]。Barbalho 等[31]對重癥患者的大腿近端加壓后,再對膝關節進行被動的屈伸活動,其肌肉萎縮的程度同樣顯著低于對照組。綜上,目前對血流限制的被動訓練的研究并不多,且研究對象多為下肢,施加壓力的方法也不盡相同,此外加壓的效果也受到不同加壓帶的影響,故還需要樣本量更大、設計更全面的臨床試驗以進一步研究。
3.4 理療
3.4.1 電刺激與血流限制
血流限制與電刺激聯合治療可能有利于肌肉肥大和肌力增強,血流限制與電刺激主要促進蛋白質的合成來誘導肌肉肥大。Natsume 等[32]發現神經肌肉電刺激聯合血流限制可以增強雷帕霉素的作用靶點和絲裂原活化蛋白激酶信號通路的機制靶點,而兩者均是蛋白質合成速率的關鍵調控因子。Tanaka 等[33]發現對患有糖尿病的大鼠的肌肉給予血流限制和低強度電刺激后,蛋白合成相關通路的下調受到抑制,從而能預防糖尿病導致的肌肉萎縮。臨床試驗顯示,血流限制與電刺激能有效提高肌肉的質量和力量[34-36]。Gorgey 等[34]在 9 例男性右前臂采用血流限制和神經肌肉電刺激對腕伸肌進行訓練,而左前臂僅使用神經肌肉電刺激,結果發現右前臂橈側腕伸肌橫截面積比左前臂增加 15%,并且手功能也得到一定程度的改善。但 Slysz 等[35]對受試者的伸膝肌進行了血流限制聯合神經肌肉電刺激的訓練,結果顯示受試者伸膝肌的肌力有所提高,但肌肉量與對照組并沒有顯著差異。造成試驗結果差異的可能原因是個體間的肌肉量存在一定的變異性,故需要更為全面可靠的深入研究。
3.4.2 振動療法與血流限制
Centner 等[37]招募 13 例男性受試者使其在 3 d 內分別進行全身振動、全身振動+血流限制、無運動對照處理,結果顯示血流限制組受試者肌電圖振幅顯著增高,并且體內乳酸含量提高。由此可知,血流限制會增加全身振動時的肌電活動和代謝積累,但該項研究僅探討了血流限制與振動療法的急性效應,仍需要進一步對振動療法與血流限制長期聯合使用效果的研究。另外,Chen 等[38]發現血流限制與局部振動聯合使用時,肌肉活動也顯著增加,并且代謝反應同樣增強。綜上,血流限制可與振動療法相結合以提高肌肉活動和代謝水平,但還需通過長期隨訪來確定長期潛在效果。
4 小結與展望
血流限制性訓練是一種有效的物理治療方法,可應用于抗阻訓練、有氧訓練和被動訓練當中,近幾年也有對血流限制與電刺激和振動療法相結合的研究。血流限制有利于誘導肌肉肥大和促進肌力增強,預防肌肉萎縮,改善運動時自主神經反應以降低心血管事件的風險,但還需要更嚴格的試驗證據。血流限制也可降低訓練的強度而達到相同的訓練效果,為一些無法進行高負荷、高強度訓練的患者提供了一個可替代的訓練方式。此外,血流限制操作簡單、設備廉價,且易于推廣。然而,血流限制性訓練仍處于探索研究階段,且目前的研究對象多為下肢,部分研究在樣本量、試驗設計、變量控制方面有待進一步完善,對長期的潛在效果還需進一步觀察,同時還需要更深入研究血流限制的作用機制,以加強血流限制應用的理論基礎。此外,血流限制對于運動時患者主觀感受的影響也需要關注,且目前對于加壓方式和訓練策略尚無統一的標準,故有必要制定相關的治療指南,并開發個性化的血流限制方法,以最大限度地降低患者的風險并提高有效性。
利益沖突:所有作者聲明不存在利益沖突。
研究顯示,年齡增長和肌肉廢用會導致肌肉適能的下降[1]。個體受傷后長期臥床會造成肌肉的廢用,從而導致肌肉迅速萎縮和喪失功能,帶來大量健康問題,尤其是老年人受肌肉廢用性萎縮影響更大[2]。在物理治療的臨床工作中,治療師經常會遇到骨科術后患者、心肺慢性疾病患者、老年人等尋求物理治療,這類患者難以承受高強度、高負荷的訓練[1]。因此尋找一種可降低訓練強度和風險并能夠提高訓練效率的方法,可為這類患者帶來較大的益處。近年來,血流限制性訓練被認為是一種有效的訓練方式。已有學者將血流限制性訓練應用于臨床治療,并發現血流限制性訓練可通過降低訓練強度來實現肌肉適能的提高,其效果優于傳統訓練[3-4]。該方法受到物理治療師、科研人員等的廣泛關注,但血流限制性訓練的臨床使用策略及其臨床應用效果仍不明確。本文通過總結既往研究結果,歸納血流限制性訓練的操作方法、使用風險、應用方式及效果,并提出相關研究的不足之處,以期為之后的應用和研究提供參考。
1 血流限制的概念
血流限制在日語中也稱作“kaatsu”,是一種在訓練過程中對肢體進行局部加壓以促進訓練效果的方法,在該過程中肌肉的動脈血流不被完全限制而靜脈血流被完全限制[5]。根據美國運動醫學會的建議,只有進行中到高強度的抗阻訓練,即至少需要 70%的 1 次重復最大力量(one-repetition maximum,1RM),才有可能提高肌肉力量或實現肌肉增大[1]。而血流限制結合低負荷抗阻訓練(20%~40% 1RM)也可以提高肌肉力量或實現肌肉增大,而非一定達到美國運動醫學會所推薦的中高強度[5]。血流限制的訓練方法最早由日本的 Sato 博士提出,其偶然發現在持續跪坐一段時間后,會感到不適和腫脹,與進行了高強度的負重提重訓練后的感覺相似,據此進而提出加壓限制血流有利于肌肉快速增大的設想,隨后其采用加壓閉塞血流的方式進行力量訓練,并取得較好的效果,經過多次改善,在 1983 年確立了此項技術[6]。
2 血流限制性訓練的操作方法和風險
血流限制性訓練是通過氣壓止血帶系統來實現的,氣壓止血帶系統為一類低風險的醫療器械,目前普遍使用的設備為 Kaastu Master[7]。使用時將袖套置于肢體的近端,在運動時給予一定的壓力,該壓力需保證靜脈回流被完全限制,而動脈仍有部分血流[8]。
可用于確定血流限制壓力的方法很多,有學者建議以個體動脈閉塞壓力的百分比來設置給予的壓力[9]。動脈閉塞壓力定義為阻止動脈血流流向肢體遠端所需的最小壓力[7-8]。測量動脈閉塞壓力常使用多普勒超聲,以便調整壓力,并且測量時應注意影響因素,以便給出個性化的壓力處方[10]。影響動脈閉塞壓力的因素有很多,包括袖套的寬度、肢體的圍度、血壓、體質量指數、脂肪厚度等[11]。對于袖套的寬度,Weatherholt 等[7]指出寬袖套(11.5 cm)相較于窄袖套(5 cm)的動脈閉塞壓力更低,但這些因素如何共同影響動脈閉塞壓力還需進一步研究。除此之外,也有人使用絕對壓力,通常為 200 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa),但該方法不僅會降低血流限制的效果,而且存在風險[8]。減少肌肉的動脈血流可能會導致異常的血液動力學,進行血流限制性訓練時心率增加,每搏輸出量減少,血壓升高,故對于心臟疾病的患者應慎用[12],所以應根據個體情況設置不同的壓力值。
盡管血流限制性訓練對于大多數人是安全耐受的,但對于一些血栓高風險的患者如骨科術后患者、靜脈血栓栓塞患者應引起注意。但有學者認為有限制地使用寬袖套、部分限制血流限制時,靜脈血栓栓塞的風險較低[13]。也有研究顯示血流限制可能提升血流速度和促進纖維蛋白溶解[14]。需要特別注意的是,對于無癥狀的靜脈血栓栓塞患者,栓子可能會在血流限制性訓練時脫落,但目前暫不清楚血流限制性訓練是否會比傳統訓練的風險更高[13]。故在進行血流限制前需對靜脈血栓栓塞危險因素進行篩查。有少數病例報道稱血流限制會導致橫紋肌溶解[15-16]。但一項隨機對照試驗顯示,血流限制組與對照組的肌肉損傷標志物沒有顯著差異[17]。現有的證據暫不支持血流限制性訓練結合低強度訓練會使肌肉損傷的概率升高[18]。
3 血流限制性訓練的應用
3.1 抗阻訓練
血流限制性訓練常常與低負荷抗阻運動聯合使用來增加肌力和肌肉的體積,其效果與傳統的抗阻訓練相同[19-20]。Nyakayiru 等[19]的研究表明在靜息狀態下,血流限制不會增加年輕健康男性的肌纖維蛋白合成率,而當與低負荷抗阻運動聯合使用時,血流限制可提高人體內運動后肌纖維蛋白的合成速率。Ladlow 等[20]對 28 例下肢受傷的成年人進行了為期 3 周的強化康復訓練,參與者被隨機分配到常規抗阻訓練組(3 d/周)或 2 次/d 的血流限制低負荷抗阻訓練組,結果顯示血流限制組和常規訓練組在住院康復后肌肉力量和體積有相似的提高。
此外,血流限制性訓練可以在不減弱抗阻訓練效果的情況下減少訓練時疼痛的發生,常用于對關節受傷的患者進行肌力訓練。Rodrigues 等[21]發現血流限制性訓練結合低負荷抗阻訓練與高負荷抗阻訓練效果相同,均能有效改善類風濕關節炎患者的肌力、功能及生活質量,但血流限制性訓練與高負荷抗阻訓練相比,并沒有引起患者的疼痛。同樣地,Hughes 等[3]也發現血流限制性抗阻訓練可提高前交叉韌帶重建術后患者的肌肉體積和力量,改善程度與高負荷抗阻訓練相似,可較好地減輕疼痛和減少積液生成,使患者機體功能得到較大的改善。因此,對于關節損傷的患者,傳統的負荷訓練會給其帶來較大的疼痛,而血流限制性訓練可使該類患者在低負荷抗阻訓練中取得相似的康復效果,且能有效地減少治療帶來的疼痛。
血流限制性抗阻訓練也可用于心血管疾病患者,以緩解運動的不耐受[22-23]。Ishizaka 等[22]招募了 7 例心血管疾病患者,讓他們分別在 4 種不同的情況下進行伸膝運動:10% 1RM、血流限制情況下 10% 1RM、20% 1RM、血流限制情況下 20% 1RM,分別測量患者股四頭肌的肌電圖來反映其激活程度以及進行主觀疲勞感覺評估,結果發現在相同運動強度下血流限制能提高肌肉的激活程度,并且能提高患者的耐受程度。此外 Tai 等[23]也發現在抗阻訓練 30 min 后,血流限制性抗阻訓練較傳統高負荷抗阻訓練降低迷走神經自主調節作用的程度更小,這表明血流限制可以降低抗阻訓練中的心血管事件的風險。故血流限制性訓練可用于心血管疾病患者,有望通過此方法改善此類患者的肌肉功能情況。
盡管血流限制在抗阻訓練中表現出各種優勢,但其對訓練的主觀感受和舒適度也是需要關注的方面。Kjeldsen 等[24]對 17 例健康受試者在不同的時間分別進行血流限制和不含血流限制的抗阻足背屈訓練,受試者在訓練之后對訓練的感受進行評分,結果顯示受試者認為血流限制性抗阻訓練更困難,引起更多的不適和疲勞,但受試者在進行血流限制性抗阻訓練時更為專注。這與 Lixandr?o 等[25]的結論有沖突,后者的試驗發現,相較于單純低負荷抗阻訓練以及高負荷抗阻訓練,受試者的主觀疲勞感覺評分在血流限制性抗阻訓練后更低。因此,關于血流限制對患者訓練的疲勞程度的影響需要更進一步研究,并且在選擇血流限制的訓練方式需要更加全面小心。
3.2 有氧訓練
血流限制與有氧訓練結合可為無法進行高強度運動的患者提供合適的治療方式。Smith 等[26]招募 14 名運動員,先后進行血流限制結合自行車運動和單純自行車運動,結果發現進行血流限制性訓練時受試者攝氧量和心率較對照組更低,而股四頭肌肌電反應沒有明顯變化,這提示血流限制可以降低有氧運動中的心血管需求,而不會降低肌肉的運動表現。Junior 等[27]也發現 6 周的步行訓練結合血流限制可以改善運動時心血管系統的調節,降低心血管事件的發生率。
血流限制結合低強度有氧訓練與單純高強度有氧訓練一樣,也可以增加肌肉的質量。Kim 等[28]將 31 例受試者分為 3 組:高強度有氧訓練(60%~70%心率儲備)、低強度有氧訓練結合血流限制(30%心率儲備,血流限制為 160~180 mm Hg)、不運動組。隨后受試者每周騎行 3 次,共 6 周,結果顯示低強度有氧訓練結合血流限制組患者的腿部肌肉的質量在運動后顯著增加,效果與高強度有氧訓練無明顯差異。故血流限制也可為無法進行高強度運動的個體提供一種可替代的增加肌肉質量的訓練方法。
3.3 被動訓練
長期住院臥床制動會導致肌肉的廢用,進而造成肌肉萎縮。有研究指出,對于不愿意活動或無法自主活動的這類患者,可應用血流限制進行被動訓練,即在患者不進行主動活動的情況下,對肌肉進行間歇性加壓,來改善肌萎縮[29-30]。Takarada 等[29]對前交叉韌帶重建術后佩戴支具的患者大腿近端(髖關節下 100 mm)進行間歇性加壓,即加壓 5 min,放松 3 min 為一組,每 2 天做 5 組。結果顯示試驗組與對照組相比,伸膝肌橫截面積的減小程度有顯著的降低。Kubota 等[30]對使用石膏固定踝關節的健康人大腿近端進行同樣的間歇性加壓,結果發現相比對照組,間歇性加壓組的受試者肌肉力量的減小程度顯著下降。這給血流限制的應用提供了新的思路,可通過間歇地對肢體近端施加壓力,反復限制血流循環至肢體可減輕肌肉的廢用性萎縮,但具體的訓練策略尚無確定的標準。此外也有研究顯示血流限制聯合被動活動可減少重癥監護室患者的肌肉萎縮[31]。Barbalho 等[31]對重癥患者的大腿近端加壓后,再對膝關節進行被動的屈伸活動,其肌肉萎縮的程度同樣顯著低于對照組。綜上,目前對血流限制的被動訓練的研究并不多,且研究對象多為下肢,施加壓力的方法也不盡相同,此外加壓的效果也受到不同加壓帶的影響,故還需要樣本量更大、設計更全面的臨床試驗以進一步研究。
3.4 理療
3.4.1 電刺激與血流限制
血流限制與電刺激聯合治療可能有利于肌肉肥大和肌力增強,血流限制與電刺激主要促進蛋白質的合成來誘導肌肉肥大。Natsume 等[32]發現神經肌肉電刺激聯合血流限制可以增強雷帕霉素的作用靶點和絲裂原活化蛋白激酶信號通路的機制靶點,而兩者均是蛋白質合成速率的關鍵調控因子。Tanaka 等[33]發現對患有糖尿病的大鼠的肌肉給予血流限制和低強度電刺激后,蛋白合成相關通路的下調受到抑制,從而能預防糖尿病導致的肌肉萎縮。臨床試驗顯示,血流限制與電刺激能有效提高肌肉的質量和力量[34-36]。Gorgey 等[34]在 9 例男性右前臂采用血流限制和神經肌肉電刺激對腕伸肌進行訓練,而左前臂僅使用神經肌肉電刺激,結果發現右前臂橈側腕伸肌橫截面積比左前臂增加 15%,并且手功能也得到一定程度的改善。但 Slysz 等[35]對受試者的伸膝肌進行了血流限制聯合神經肌肉電刺激的訓練,結果顯示受試者伸膝肌的肌力有所提高,但肌肉量與對照組并沒有顯著差異。造成試驗結果差異的可能原因是個體間的肌肉量存在一定的變異性,故需要更為全面可靠的深入研究。
3.4.2 振動療法與血流限制
Centner 等[37]招募 13 例男性受試者使其在 3 d 內分別進行全身振動、全身振動+血流限制、無運動對照處理,結果顯示血流限制組受試者肌電圖振幅顯著增高,并且體內乳酸含量提高。由此可知,血流限制會增加全身振動時的肌電活動和代謝積累,但該項研究僅探討了血流限制與振動療法的急性效應,仍需要進一步對振動療法與血流限制長期聯合使用效果的研究。另外,Chen 等[38]發現血流限制與局部振動聯合使用時,肌肉活動也顯著增加,并且代謝反應同樣增強。綜上,血流限制可與振動療法相結合以提高肌肉活動和代謝水平,但還需通過長期隨訪來確定長期潛在效果。
4 小結與展望
血流限制性訓練是一種有效的物理治療方法,可應用于抗阻訓練、有氧訓練和被動訓練當中,近幾年也有對血流限制與電刺激和振動療法相結合的研究。血流限制有利于誘導肌肉肥大和促進肌力增強,預防肌肉萎縮,改善運動時自主神經反應以降低心血管事件的風險,但還需要更嚴格的試驗證據。血流限制也可降低訓練的強度而達到相同的訓練效果,為一些無法進行高負荷、高強度訓練的患者提供了一個可替代的訓練方式。此外,血流限制操作簡單、設備廉價,且易于推廣。然而,血流限制性訓練仍處于探索研究階段,且目前的研究對象多為下肢,部分研究在樣本量、試驗設計、變量控制方面有待進一步完善,對長期的潛在效果還需進一步觀察,同時還需要更深入研究血流限制的作用機制,以加強血流限制應用的理論基礎。此外,血流限制對于運動時患者主觀感受的影響也需要關注,且目前對于加壓方式和訓練策略尚無統一的標準,故有必要制定相關的治療指南,并開發個性化的血流限制方法,以最大限度地降低患者的風險并提高有效性。
利益沖突:所有作者聲明不存在利益沖突。