Lyhytkestoisen verenvirtausta rajoittavan koulutuksen vaikutukset tuki- ja liikuntaelimistöön ja suorituskykyyn

Usein 40 vuoden iän jälkeen lihasvoima ja suorituskyky alkaa asteittain heikentyä fyysisen aktiivisuuden vähenemisen vuoksi. Säännöllinen vastusharjoittelu voi kuitenkin hidastaa ikään liittyvää tuki- ja liikuntaelimistön heikkenemistä, ja sitä pidetään tärkeänä tekijänä terveyden ja pitkäikäisyyden optimoinnissa. Vastustusharjoittelun hyödyllisiä vaikutuksia ovat alentunut lepoverenpaine, parantuneet lipidiprofiilit, parantunut glukoosiaineenvaihdunta, parantunut luun mineraalitiheys, vähentynyt alaselän kipu, lisääntynyt joustavuus, lisääntynyt lepoaineenvaihdunta, parantunut maksimaalinen aerobinen kapasiteetti ja lievittyvät niveltulehduksen oireita.

American College of Sports Medicinen mukaan vähintään 70 % yksilön yhden toiston maksimista (1RM) tarvitaan lihasmassan ja -voiman ylläpitämiseen. Harjoituksia, jotka tehdään raskailla kuormilla, jotka ovat yli 70 % yksittäisestä 1RM:stä, kutsutaan joskus perinteiseksi vastusharjoitteluksi tai korkean kuormituksen vastusharjoitteluksi (HLRT). On kuitenkin syytä mainita, että HLRT ei välttämättä sovellu tietyille väestöryhmille, koska niveliin ja nivelsiteisiin kohdistuva liiallinen mekaaninen rasitus voi johtaa loukkaantumiseen. Näihin populaatioihin voi kuulua aloittelevia henkilöitä, vammasta toipuvia tai kroonisista sairauksista kärsiviä henkilöitä, vammaisia ​​sekä vanhuksia, jotka eivät kestä raskaan vastusharjoittelun aiheuttamaa jatkuvaa suurta mekaanista rasitusta.

HLRT:lle on olemassa vaihtoehtoisia harjoitusmenetelmiä, jotka eivät aiheuta liiallista mekaanista kuormitusta tuki- ja liikuntaelimistöön, mutta voivat silti lisätä lihasmassaa ja -voimaa. Yhtä tällaista harjoitusmenetelmää kutsutaan verenvirtausrajoituskoulutukseksi (BFRT).

Viime vuosina matalan kuormituksen vastusharjoittelu (< 40 % 1RM) yhdistettynä verenvirtauksen rajoitukseen (BFR) on saanut paljon huomiota mahdollisena vaihtoehtona HLRT:lle lihasmassan ja -voiman ylläpitämiseksi tai parantamiseksi.

BFR saavutetaan yleensä täyttämällä pneumaattinen mansetti tai erityisesti suunniteltuja elastisia nauhoja ylä- ja/tai alaraajojen proksimaalisimman alueen ympärille. Harjoituskuormitukset ovat yleensä välillä 20–40 % 1-RM, 75 toistoa harjoitusta kohden (15-30 toistoa per sarja) tai sarjat epäonnistumiseen. BFRT:n aikana painetta kohdistetaan siten, että vain laskimopaluu estyy, samalla kun valtimovirtaus lihaksiin säilyy. Se aiheuttaa hypoksiaa lihaksissa. Kun harjoitusta suoritetaan BFR:llä, mansetin alla kohoaa lihaksensisäinen paine, mikä edelleen häiritsee verenkiertoa.

Vaikka BFRT:n käyttö vaikuttaa erittäin houkuttelevalta ja käyttökelpoiselta vaihtoehdolta HLRT:lle, hypertrofisten mukautumisten taustalla olevia mekanismeja ei ole vielä täysin määritelty. Vuosien varrella on esitetty lukuisia teorioita, mutta tiedeyhteisön yleinen yksimielisyys on, että BFRT:n aikana verisuonten tukkeutumisesta johtuva metabolinen stressi ja vastusharjoittelun aiheuttama mekaaninen jännitys voivat johtaa synergistisiin lihasten hypertrofian ja voiman lisääntymiseen. Solutasolla metaboliittien kertymistä, kuten laktaattia ja reaktiivisia happilajeja, hormonaalisia eroja, solujen välistä signalointia, solujen turvotusta ja solunsisäisiä signalointireittejä on ehdotettu.

Harjoituksen aikana kerääntyvät aineenvaihduntatuotteet, jotka ovat tunnettuja lihasten liikakasvun välittäjiä, lisääntyvät BFR:n suhteellisissa iskeemisissä ja hypoksisissa olosuhteissa. Niiden uskotaan aiheuttavan aikaisempaa, ääreisvälitteistä väsymystä, mikä johtaa moottoriyksiköiden lisääntyneeseen rekrytointiin, mikä viittaa siihen, että BFRT:n rekrytointi on samanlainen kuin HLRT:n. Lisäksi tyypin II nopeasti nykivät lihassyyt aktivoituvat BFRT:n aikana.

BFRT:n hyödyt voivat myös osittain selittyä satelliittisolujen (monipotentteja soluja lihasten sidekudoksessa, jotka vastaavat lihasten kasvusta ja regeneraatiosta) lisääntymisellä ja aktivaatiolla, mikä johtuu hapen saatavuuden vaihteluista johtuvien reaktiivisten happilajien, kuten typpioksidin, lisääntyneestä tuotannosta.

BBRT voidaan suorittaa joko matalataajuudella tai korkealla taajuudella. Matalalle taajuudelle suositellaan BFRT:tä 2-3 kertaa viikossa ja toimenpide kestää yli kolme viikkoa. Korkean taajuuden tapauksessa on suositeltavaa suorittaa BFRT alle 3 viikkoa 1-2 kertaa päivässä. Korkeataajuinen BFRT voi olla hyödyllinen kliinikoille, koska tekniikka voi tarjota myönteisiä fysiologisia mukautuksia lyhyellä aikavälillä.

Lyhytkestoisesta korkeataajuisesta (< 3 viikon interventio) BFRT:stä on tehty lukuisia tutkimuksia. Intervention kesto vaihtelee 1-3 viikon välillä ja harjoitusten tiheys vaihtelee 6-16 harjoituksesta viikossa 24 harjoitukseen 3 viikossa. Lyhytkestoisilla BFRT-tutkimuksilla on positiivisia vaikutuksia lihasvoimaan, lihasten kokoon, suorituskykyyn, hormonitasoihin, tulehdusjälkiin ja satelliittisoluihin. Tutkimuspuutteita on kuitenkin vielä korjattava.

Ero vaihtelevien taajuuksien lyhytkestoisten BFRT-protokollien eli korkean taajuuden ja matalan taajuuden vaikutusten välillä tuki- ja liikuntaelimistöön ja suorituskykyyn on edelleen epäselvä. Lisäksi BFRT:n vaikutuksesta BFR-kohdan läheisyyteen oleviin lihaksiin on tehty rajallisia tutkimuksia. Usein tutkimukset ovat keskittyneet rinta- ja hartialihaksiin, mutta ne ovat raportoineet ristiriitaisista tuloksista. Eräässä tutkimuksessa arvioitiin alaraajojen BFRT:n vaikutukset vartalon lihaksiin (gluteus maximus, iliopsoas ja puutavara L4-5), mutta se raportoi, että BFR-kävelyharjoittelu lisää lihasmassaa vartalon lihaksissa.

Tietojemme mukaan missään tutkimuksessa ei ole arvioitu alaraajojen BFRT:n vaikutuksia vatsalihaksiin. Lisäksi tutkimukset ovat osoittaneet, että epävakausharjoittelu voi tehostaa vatsalihasten aktivointia. BFRT-aikaisen epävakauden lisäämisen vaikutuksia tuki- ja liikuntaelimistöön ja suorituskykyyn ei kuitenkaan tunneta. Siksi tämä tutkimus on suunniteltu korjaamaan joitain BFRT-protokollien nykyisiä tutkimusaukkoja. Tässä tutkimuksessa verrataan lyhytkestoisten BFRT-protokollien (korkea taajuus vs. matala taajuus) vaikutuksia tuki- ja liikuntaelimistöön ja suorituskykyyn. Lisäksi tässä tutkimuksessa pyritään ymmärtämään BFRT:n aikana aiheutuvan epävakauden lisäämisen vaikutuksia vatsalihaksiin.