Effekter av kortvarig träning för begränsning av blodflödet på muskuloskeletala och prestationsresultat

Ofta efter 40 års ålder på grund av minskad fysisk aktivitet börjar muskelstyrkan och prestationsförmågan gradvis minska. Regelbunden styrketräning kan dock bromsa ned åldersrelaterad nedgång i muskuloskeletala systemet och det anses vara en viktig bidragande faktor för att optimera hälsa och livslängd. De fördelaktiga effekterna av styrketräning inkluderar minskat vilotryck, förbättrade lipidprofiler, förbättrad glukosmetabolism, förbättrad bentäthet, minskad ländryggssmärta, ökad flexibilitet, ökad viloämnesomsättning, förbättrad maximal aerob kapacitet och lindrade symtom på artrit.

Enligt American College of Sports Medicine krävs minst belastningar >70 % av en individs maximala en-repetition (1RM) för att bibehålla muskelmassa och styrka. Övningar gjorda med tung belastning på mer än >70 % av individuell 1RM hänvisas ibland till traditionell styrketräning eller högbelastningsträning (HLRT). Det är dock värt att nämna att HLRT kanske inte är lämplig för specifika populationer på grund av den överdrivna mekaniska påfrestningen under övningar på leder och ligament som kan leda till skada. Dessa populationer kan inkludera nybörjare, individer som återhämtar sig från en skada eller lider av kroniska sjukdomar, de med funktionshindrade lemmar samt äldre som inte kan uthärda den ständiga höga mekaniska stressen som orsakas av tung motståndsträning.

Det finns alternativa träningsmetoder till HLRT som inte lägger överdriven mekanisk belastning på muskuloskeletala systemet, men som ändå kan leda till ökad muskelmassa och styrka. En sådan träningsmetod kallas blodflödesbegränsningsträning (BFRT).

Under de senaste åren har lågbelastningsträning (< 40 % 1RM) i kombination med blodflödesbegränsning (BFR) fått stor uppmärksamhet som ett genomförbart alternativ till HLRT för att bibehålla eller förbättra muskelmassa och styrka.

BFR åstadkoms vanligtvis genom att blåsa upp en pneumatisk manschett eller speciellt utformade elastiska band runt det mest proximala området av de övre och/eller nedre extremiteterna. Träningsbelastningen är vanligtvis mellan 20%-40% 1-RM, 75 repetitioner per övning (15-30 repetitioner per set) eller set till misslyckande. Under BFRT appliceras tryck på ett sådant sätt att endast venös retur blockeras samtidigt som arteriellt inflöde till musklerna bibehålls. Det orsakar hypoxi i musklerna. När träning utförs med BFR ökar det intramuskulära trycket under manschetten, vilket ytterligare stör blodflödet.

Även om användningen av BFRT verkar mycket lockande och ett gångbart alternativ till HLRT, men mekanismerna som ligger till grund för de hypertrofiska anpassningarna är ännu inte helt fastställda. Under årens lopp har många teorier lagts fram, men allmän konsensus från forskarvärlden är att under BFRT kan metabol stress från vaskulär ocklusion och mekanisk spänning från styrketräning leda till synergistiska ökningar i muskelhypertrofi och styrka. På cellnivå har metaboliter som ackumulering av laktat och reaktiva syrearter, hormonella skillnader, cell-till-cell-signalering, cellulär svullnad och intracellulära signalvägar alla föreslagits.

Metaboliter, som ackumuleras under träning som är kända mediatorer av muskelhypertrofi, förstärks av BFR:s relativa ischemiska och hypoxiska tillstånd. De tros inducera tidigare, perifert medierad trötthet, vilket resulterar i större rekrytering av motoriska enheter, vilket antyds av det faktum att BFRT har liknande rekrytering som HLRT. Dessutom aktiveras typ II snabba muskelfibrer under BFRT.

Fördelarna med BFRT kan också delvis förklaras av proliferation och aktivering av satellitceller (multipotenta celler i muskelbindväv som ansvarar för muskeltillväxt och regenerering) på grund av ökad produktion av reaktiva syrearter såsom kväveoxid resultat från fluktuationer i syretillgången.

BFRT kan utföras i antingen låg frekvens eller hög frekvens. För låg frekvens rekommenderas att utföra BFRT 2-3 gånger per vecka och interventionen varar längre än tre veckor. För hög frekvens rekommenderas att utföra BFRT mindre än 3 veckor 1-2 gånger per dag. Högfrekvent BFRT kan vara potentiellt användbar för läkare eftersom tekniken kan ge positiva fysiologiska anpassningar på kort sikt.

Det finns många studier utförda på kortvarig högfrekvent (<3 veckors intervention) BFRT. Interventionens varaktighet sträcker sig mellan 1-3 veckor och frekvensen av träningspass varierar från 6-16 pass per vecka till 24 pass på 3 veckor. Kortvariga BFRT-studier har positiva effekter på muskelstyrka, muskelstorlek, prestation, hormonella nivåer, inflammatoriska märken och satellitceller. Det finns dock fortfarande forskningsluckor som måste åtgärdas.

Skillnaden mellan effekterna av kortvariga BFRT-protokoll med varierande frekvens, dvs hög frekvens kontra låg frekvens på muskuloskeletala och prestationsresultat är fortfarande oklar. Dessutom har begränsade studier utförts på effekten av BFRT på muskler proximalt till BFR-stället. Ofta har studierna fokuserat på bröst- och axelmuskler men har rapporterat motstridiga resultat. En studie utvärderade effekterna av BFRT i nedre extremiteter på bålmusklerna (gluteus maximus, iliopsoas och lumber L4-5), men den rapporterade att BFR-gångträning ökar muskelmassan i bålmusklerna.

Så vitt vi vet har ingen studie bedömt effekterna av BFRT i nedre extremiteter på magmusklerna. Dessutom har forskning visat att instabilitetsträning kan förbättra aktiveringen av magmusklerna. Effekter av tillägg av instabilitet under BFRT på muskuloskeletala och prestationsutfall är dock inte kända. Därför är denna studie utformad för att ta itu med några av de aktuella forskningsluckor som finns i BFRT-protokoll. Denna studie kommer att jämföra effekterna av kortvariga BFRT-protokoll (hög frekvens vs låg frekvens) på muskuloskeletala och prestationsresultat. Dessutom kommer denna studie att försöka förstå effekterna av tillägg av instabilitet under BFRT på magmusklerna.