Wpływ krótkotrwałego treningu ograniczającego przepływ krwi na wyniki układu mięśniowo-szkieletowego i wydajność

Często po 40. roku życia, w wyniku zmniejszenia aktywności fizycznej, siła i wydajność mięśni zaczynają stopniowo spadać. Jednakże regularny trening oporowy może spowolnić związane z wiekiem pogorszenie stanu układu mięśniowo-szkieletowego i jest uważany za główny czynnik przyczyniający się do optymalizacji zdrowia i długowieczności. Do korzystnych efektów treningu oporowego zalicza się obniżenie spoczynkowego ciśnienia krwi, poprawę profili lipidowych, poprawę metabolizmu glukozy, poprawę gęstości mineralnej kości, zmniejszenie bólu dolnej części pleców, zwiększenie elastyczności, zwiększenie tempa metabolizmu spoczynkowego, poprawę maksymalnej wydolności tlenowej i złagodzenie objawów zapalenia stawów.

Według American College of Sports Medicine do utrzymania masy i siły mięśni wymagane są co najmniej obciążenia > 70% maksymalnego obciążenia pojedynczego powtórzenia (1RM). Ćwiczenia wykonywane z dużymi obciążeniami przekraczającymi > 70% indywidualnego 1RM są czasami określane jako tradycyjny trening oporowy lub trening oporowy z dużym obciążeniem (HLRT). Warto jednak wspomnieć, że HLRT może nie być odpowiedni dla określonych populacji ze względu na nadmierne obciążenia mechaniczne podczas ćwiczeń stawów i więzadeł, które mogą prowadzić do kontuzji. Do tych grup zaliczają się nowicjusze, osoby wracające do zdrowia po urazie lub cierpiące na choroby przewlekłe, osoby z niepełnosprawnymi kończynami, a także osoby starsze, które nie są w stanie wytrzymać ciągłego, dużego obciążenia mechanicznego spowodowanego ciężkim treningiem oporowym.

Istnieją alternatywne metody treningowe do HLRT, które nie powodują nadmiernych obciążeń mechanicznych układu mięśniowo-szkieletowego, a mimo to mogą prowadzić do zwiększenia masy i siły mięśniowej. Jedną z takich metod treningowych jest trening ograniczania przepływu krwi (BFRT).

W ostatnich latach dużo uwagi zyskał trening z niskim obciążeniem (< 40% 1RM) w połączeniu z ograniczeniem przepływu krwi (BFR) jako realna alternatywa dla HLRT w celu utrzymania lub poprawy masy i siły mięśniowej.

BFR zwykle osiąga się poprzez nadmuchanie pneumatycznego mankietu lub specjalnie zaprojektowanych elastycznych opasek wokół najbardziej bliższego obszaru kończyn górnych i/lub dolnych. Obciążenia treningowe wynoszą zwykle od 20% do 40% 1-RM, 75 powtórzeń na ćwiczenie (15-30 powtórzeń w serii) lub kończą się niepowodzeniem. Podczas BFRT ciśnienie przykłada się w taki sposób, aby zablokowany był jedynie powrót żylny, przy jednoczesnym zachowaniu dopływu tętniczego do mięśni. Powoduje niedotlenienie mięśni. Podczas ćwiczeń z użyciem BFR następuje wzrost ciśnienia śródmięśniowego pod mankietem, co dodatkowo zaburza przepływ krwi.

Chociaż zastosowanie BFRT wydaje się bardzo kuszącą i realną alternatywą dla HLRT, mechanizmy leżące u podstaw adaptacji przerostowych nie zostały jeszcze w pełni określone. Na przestrzeni lat wysunięto wiele teorii, ale ogólna zgoda społeczności naukowej jest taka, że ​​podczas BFRT stres metaboliczny wynikający z niedrożności naczyń i napięcie mechaniczne wynikające z treningu oporowego mogą prowadzić do synergistycznego wzrostu przerostu i siły mięśni. Na poziomie komórkowym zaproponowano akumulację metabolitów, takich jak mleczan i reaktywne formy tlenu, różnice hormonalne, sygnalizację międzykomórkową, obrzęk komórkowy i wewnątrzkomórkowe szlaki sygnałowe.

Metabolity, które gromadzą się podczas ćwiczeń i są znanymi mediatorami przerostu mięśni, ulegają wzmocnieniu w warunkach względnego niedokrwienia i niedotlenienia BFR. Uważa się, że powodują one wcześniejsze, obwodowo pośredniczone zmęczenie, co skutkuje większą rekrutacją jednostek motorycznych, na co wskazuje fakt, że BFRT ma podobną rekrutację jak HLRT. Ponadto podczas BFRT aktywowane są szybkokurczliwe włókna mięśniowe typu II.

Korzyści ze stosowania BFRT można również częściowo wyjaśnić proliferacją i aktywacją komórek satelitarnych (komórek multipotencjalnych w tkance łącznej mięśni odpowiedzialnych za wzrost i regenerację mięśni) w wyniku zwiększonej produkcji reaktywnych form tlenu, takich jak tlenek azotu, w wyniku wahań dostępności tlenu.

BFRT można przeprowadzić przy niskiej lub wysokiej częstotliwości. W przypadku małej częstotliwości zaleca się wykonywanie BFRT 2-3 razy w tygodniu, a interwencja trwa dłużej niż trzy tygodnie. W przypadku dużej częstotliwości zaleca się wykonywanie BFRT krócej niż 3 tygodnie 1-2 razy dziennie. BFRT o wysokiej częstotliwości może być potencjalnie przydatny dla klinicystów, ponieważ technika ta może w krótkim czasie zapewnić pozytywne adaptacje fizjologiczne.

Przeprowadzono liczne badania dotyczące krótkotrwałego i częstego stosowania (<3 tygodni interwencji) BFRT. Czas trwania interwencji waha się od 1 do 3 tygodni, a częstotliwość sesji treningowych waha się od 6-16 sesji tygodniowo do 24 sesji w ciągu 3 tygodni. Krótkotrwałe badania BFRT mają pozytywny wpływ na siłę i wielkość mięśni, wydajność, poziom hormonów, ślady zapalne i komórki satelitarne. Jednakże nadal istnieją luki badawcze, którymi należy się zająć.

Różnica między wpływem krótkotrwałych protokołów BFRT o różnej częstotliwości, tj. wysokiej i niskiej częstotliwości, na wyniki dotyczące układu mięśniowo-szkieletowego i wydajności, jest nadal niejasna. Ponadto przeprowadzono ograniczone badania dotyczące wpływu BFRT na mięśnie znajdujące się w pobliżu miejsca BFR. Często badania skupiały się na mięśniach klatki piersiowej i ramion, ale przynoszą sprzeczne wyniki. W jednym badaniu oceniano wpływ BFRT kończyn dolnych na mięśnie tułowia (pośladkowy wielki, biodrowo-lędźwiowy i kość L4-5), jednakże stwierdzono, że trening chodu BFR rzeczywiście zwiększa masę mięśniową mięśni tułowia.

Według naszej najlepszej wiedzy w żadnym badaniu nie oceniano wpływu BFRT kończyn dolnych na mięśnie brzucha. Co więcej, badania wykazały, że trening niestabilności może zwiększyć aktywację mięśni brzucha. Jednakże wpływ dodatkowej niestabilności podczas BFRT na wyniki układu mięśniowo-szkieletowego i wydajność nie jest znany. Dlatego też niniejsze badanie ma na celu wypełnienie niektórych bieżących luk badawczych istniejących w protokołach BFRT. W tym badaniu porównany zostanie wpływ krótkotrwałych protokołów BFRT (wysoka częstotliwość w porównaniu z niską częstotliwością) na wyniki układu mięśniowo-szkieletowego i wydajność. Ponadto w tym badaniu spróbujemy zrozumieć wpływ dodatkowej niestabilności podczas BFRT na mięśnie brzucha.