短期間の血流制限トレーニングが筋骨格系およびパフォーマンスの結果に及ぼす影響

多くの場合、身体活動の減少により 40 歳を過ぎると、筋力とパフォーマンスが徐々に低下し始めます。 しかし、定期的なレジスタンストレーニングは加齢に伴う筋骨格系の衰えを遅らせることができ、健康と長寿の最適化に大きく貢献すると考えられています。 レジスタンストレーニングの有益な効果には、安静時血圧の低下、脂質プロファイルの改善、グルコース代謝の改善、骨密度の改善、腰痛の軽減、柔軟性の向上、安静時代謝率の増加、最大有酸素能力の改善、関節炎の症状の軽減などが含まれます。

米国スポーツ医学会によると、筋肉量と筋力を維持するには、少なくとも個人の 1 回の反復最大値 (1RM) の 70% を超える負荷が必要です。 個人の 1RM の 70% を超える高負荷で行われるエクササイズは、従来のレジスタンス トレーニングまたは高負荷レジスタンス トレーニング (HLRT) と呼ばれることがあります。 ただし、HLRT は、運動中に関節や靭帯に過度の機械的ストレスがかかり、損傷を引き起こす可能性があるため、特定の集団には適さない可能性があることに注意してください。 これらの集団には、初心者、怪我から回復している人、または慢性疾患に苦しんでいる人、手足に障害のある人、そして激しい筋力トレーニングによって引き起こされる継続的な高い機械的ストレスに耐えることができない高齢者が含まれる場合があります。

HLRT に代わるトレーニング方法は、筋骨格系に過度の機械的負荷をかけずに、筋肉量と筋力の増加につながる方法が存在します。 そのようなトレーニング方法の 1 つは血流制限トレーニング (BFRT) と呼ばれます。

近年、血流制限（BFR）と組み合わせた低負荷抵抗トレーニング（< 40% 1RM）が、筋肉量と筋力を維持または改善するためのHLRTの実現可能な代替手段として大きな注目を集めています。

BFR は通常、上肢および/または下肢の最近位領域の周りに空気圧カフまたは特別に設計された弾性バンドを膨張させることによって達成されます。 トレーニング負荷は通常、20% ～ 40% 1-RM、エクササイズあたり 75 回 (セットあたり 15 ～ 30 回)、または失敗するまでのセットです。 BFRT では、筋肉への動脈流入を維持しながら、静脈還流のみが遮断されるように圧力が加えられます。 筋肉内に低酸素状態を引き起こします。 BFR を使用して運動を行うと、カフの下の筋肉内圧力が上昇し、血流がさらに妨げられます。

BFRT の使用は非常に魅力的であり、HLRT に代わる実行可能な代替手段であるように見えますが、肥大適応を支えるメカニズムはまだ完全には解明されていません。 長年にわたって数多くの理論が提唱されてきましたが、科学界の一般的なコンセンサスは、BFRT中の血管閉塞による代謝ストレスとレジスタンストレーニングによる機械的緊張が、筋肥大と筋力の相乗的な増加につながる可能性があるということです。 細胞レベルでは、乳酸や活性酸素種などの代謝産物の蓄積、ホルモンの違い、細胞間のシグナル伝達、細胞の膨張、細胞内シグナル伝達経路などがすべて提案されています。

筋肥大のメディエーターであることが知られている運動中に蓄積する代謝産物は、BFR の相対的な虚血および低酸素状態によって増幅されます。 BFRT が HLRT と同様の動員を行うという事実が示唆するように、それらは早期の末梢介在性疲労を誘発し、その結果、運動単位の動員が増加すると考えられています。 さらに、タイプ II 速筋線維は BFRT 中に活性化されます。

BFRT の利点は、酸素利用可能性の変動から生じる一酸化窒素などの活性酸素種の産生増加によるサテライト細胞 (筋肉の成長と再生を担う筋肉結合組織内の多能性細胞) の増殖と活性化によって部分的に説明される可能性もあります。

BFRT は低周波でも高周波でも実行できます。 頻度が低い場合は、BFRT を週に 2 ～ 3 回実行することが推奨され、介入は 3 週間以上続きます。 高頻度の場合、BFRT を 3 週間未満で 1 日 1 ～ 2 回実行することをお勧めします。 高周波 BFRT は、短期間で確実な生理学的適応をもたらすことができるため、臨床医にとって潜在的に役立つ可能性があります。

短期間の高頻度 (介入 3 週間未満) BFRT については多数の研究が実施されています。 介入期間は 1 ～ 3 週間の範囲で、トレーニング セッションの頻度は、週に 6 ～ 16 セッションから 3 週間で 24 セッションの範囲です。 短期間の BFRT 研究は、筋力、筋肉の大きさ、パフォーマンス、ホルモンレベル、炎症マーク、衛星細胞にプラスの効果をもたらします。 ただし、解決する必要のある研究上のギャップがまだあります。

さまざまな周波数の短期間の BFRT プロトコルの効果、つまり筋骨格やパフォーマンスの結果に対する高周波数と低周波数の効果の違いはまだ不明です。 さらに、BFR 部位近位の筋肉に対する BFRT の効果については、限られた研究が行われています。 多くの場合、研究は胸部と肩の筋肉に焦点を当てていますが、矛盾する結果が報告されています。 ある研究では、下肢BFRTが体幹の筋肉（大殿筋、腸腰筋、腰筋L4～5）に及ぼす影響を評価しましたが、BFR歩行トレーニングは体幹の筋肉の筋肉量を実際に増加させると報告しています。

私たちの知る限り、腹筋に対する下肢 BFRT の効果を評価した研究はありません。 さらに、不安定なトレーニングにより腹筋の活性化が促進されることが研究で示されています。 ただし、BFRT 中の不安定性の追加が筋骨格系およびパフォーマンスの結果に及ぼす影響は不明です。 したがって、この研究は、BFRT プロトコルに存在する現在の研究ギャップのいくつかに対処するように設計されています。 この研究では、筋骨格系およびパフォーマンスの結果に対する短期間の BFRT プロトコル (高頻度 vs 低頻度) の効果を比較します。 さらに、この研究では、BFRT 中の不安定性の追加が腹筋に及ぼす影響を理解しようとします。