Blood Flow Restriction (BFR)
<血流阻斷治療BFR>
閱讀筆記:血流阻斷訓練(Blood Flow Restriction BFR training )在臨床上的應用CC在上一梯次實習期間,有機會親自體驗了血流阻斷訓練,也看到這種訓練方式對病患肌力增加明顯有幫助,特別找了相關文章研讀。近年來關於BFR訓練的研究很多,除了運動員,軍人和醫療上都有很多應用。這篇期刊深入淺出,很適合初步了解BFR訓練,加上自己體驗BFR的經驗分享,供有興趣的人參考。摘要為了改善肌肉力量和使肌肉肥大粗壯(hypertrophy ),美國運動醫學會(ACSM)建議使用 中等 到 高強度 的阻力訓練。
然而,臨床實際執行使用 中等 到 高強度 的阻力訓練,通常有難度,因此就產生了低阻力血流阻抗訓練(low load blood flow restriction LL-BFR)的這種訓練復健方式,在臨床的應用上比較容易執行。然而之前大部分LL-BFR 都是應用在健康的族群,包括(菁英)運動員,但是近來臨床的應用,越來越多使用在手術後復健、年長者、還有疼痛的病人。LL-BFR訓練似乎是一種安全而且有效的復健方式,然而這更需要更進一步大規模的臨床研究。總論傳統肌力訓練通常以阻力訓練(Resistance training)執行之。通常以一次性最大重覆力量(1-RM)的60%到80%阻力當作訓練強度,可以用於增進肌肉力量和使肌肉粗壯肥大(hypertrophy)。
不幸的是,這樣的訓練強度在臨床應用上有其困難,特別是一些臨床病人,這樣的訓練強度對他們可能是天方夜譚,或者是有其禁忌,例如一些急性外傷後、術後、某些慢性疾病的病人。臨床工作者在面對這些病人,不得不給與低阻力訓練,然而這樣的訓練強度,常常即便肌肉已經運動到疲勞,也無法增加肌力或是使肌肉變粗壯肥大。然而低阻力合併血流供應限制(LL-BFR)的訓練方式,可以增加肌力、也可以使肌肉變粗壯肥大。低阻力合併血流供應限制(LL-BFR)的訓練方式是利用充氣袖帶(平時我們量血壓時,環繞在手臂上的即是充氣袖帶),在訓練開始之前先環繞充氣袖帶於我們要施予訓練的肢體的近端,充氣後,袖帶阻斷部份動脈血流供給及靜脈血回流,機器自行偵測肢體的動脈阻塞壓力AOP,據此數據得到相對壓力,阻斷部份血流並進行訓練。
血流阻斷訓練法(BFR)始於1960年代,一開始源自於日本,稱作KAATSU訓練法。在2008年之前,LL-BFR的訓練設備鮮少在日本以外使用。然而,現今全球各地已有各式此類訓練設備,加速了這種訓練方式的研究進行。安全考量一、血栓生成。雖然LL-BFR訓練方式看似極有效率,但是安全性還是醫界最大的疑慮,例如血栓形成就是其一。研究顯示在健康成人和患有心臟疾病的老年人身上,血栓形成或血管阻塞的可能性並不會比較高。在兩個大規模的研究中,使用BFR訓練的個案,深層靜脈阻塞或肺阻塞的發生率,分別小於0.06%及0.01%。二、肌肉損傷:研究顯示高強度肌肉離心訓練和BFR訓練至筋疲力盡,都會導致肌肉損傷。然而臨床上並不會使用BFR至筋疲力盡,也因此一般認為BFR訓練導致肌肉損傷的可能性極低。
一般而言,不熟悉的運動 會導致肌肉損傷及延遲性肌肉痠痛delayed onset muscle soreness (DOMS),尤其是當訓練的運動是大量的離心控制。Delayed onset muscle soreness (DOMS)在不熟悉的運動訓練,包括LL-BFR訓練實屬正常生理反應,而且在訓練過後24至72小時會自然而然復原。三、運動升壓反射(exercise pressure reflex EFR),進而對心血管系統不利,尤其是有心衰竭、高血壓、週邊血管阻塞疾病等病史的病患。這些個案在運動時,交感神經系統的活性更加上升,因此在施行訓練時,對於此類可能發生的併發症要更加留意。然而,這些不良反應可藉由充氣袖帶的充氣壓力控制及減少血流阻斷的施行壓力,進一步緩解EFR。四、神經傳導。LL-BFR有造成肢體麻痛感的副作用。這有可能源自於止血袖帶的壓力過高,因此造成週邊神經的壓迫。這種狀況的發生率極低(小於2%),而且通常都是暫時性的。也因此止血袖帶的適當選擇(包括尺寸、放置位置、充氣壓力大小)都極為重要,才能夠預防週邊神經壓迫的發生。
運動處方一、LL-BFR阻力訓練。LL-BFR阻力訓練時給與的外加阻力,可以僅達1-RM的20%,就能夠有極佳的肌力訓練效果及肌肉粗壯肥大程度。一週訓練2-3天可以達到最佳訓練效果。若是大於此訓練頻率,則訓練效果反而可能因為過度訓練而變差。LL-BFR標準的訓練量是將75次肌肉重覆收縮分為四組,每組的重覆次數如下:30/15/15/15,而組間間隔休息30秒。這樣的重覆次數可以造成代謝物如乳酸的堆積,刺激血液中生長激素的分泌,因此促成用於組織修復的collagen 生成。生長激素的分泌會造成成長因子IGF-1的生成,而此因子也是肌肉成長的重要相關蛋白質。IGF-1對於肌肉合成非常重要,有趣的是,早期肌肉肥大(≤4周)在BFR 阻力訓練都有一致性的發現,而明顯的力量增長通常要在≥10周的訓練後才能觀察到。這表明,傳統的早期力量增長模式,即由神經適應引起的,然後才是肌肉肥大,可能在LL-BFR訓練中被顛倒了。如果BFR 阻力訓練能造成較快速的肌肉粗壯肥大,對某些族群來說,其實是一個不錯的視覺及觸覺正向回饋,可能可以更增加其訓練動機和遵從性(adherence )。
二、低強度BFR有氧訓練。低強度BFR有氧訓練(Low intensity BFR aerobic training)可以明顯改善心肺耐力。我們可以在HRR heart rate reserve 僅達30%的低訓練強度下,進行每周2-3次、每次10-15分鐘的步行或騎車訓練,持續6週。有關在低強度BFR有氧訓練後,心血管功能增强的生理機制尚不明確。然而,潜在的原因可能是增强的血管内皮生長因子(VEGF)濃度。VEGF是與新生成微血管和供氧改善有關的蛋白質,用於運動時的骨骼肌。
BFR有氧訓練最有趣的發現之一是,使用上述運動訓練處方,顯著提高了肌肉力量和肌肉粗壯肥大。儘管肌肉力量和肥大的增加幅度小於阻力訓練(肌力訓練),但考虑慮到傳統的有氧訓練方式通常不會改善肌肉力量和增加肌肉粗壯肥大,這是一個LL-BFR aerobic training 的重要發現。如果可以廣泛用於病人的心肺耐力訓練,對於心肺復健不啻為一個更有效率的訓練方式。其他考慮因素除了頻率、强度和持續時間之外,還有其他獨特的考慮因素可能會影響BFR訓練的有效性,例如充氣袖帶的袖口寬度、袖口壓力、連續與間歇性壓力的施加。通常,袖口壓力會被指定在個體動脈阻塞壓力的40-90%之間(即相對壓力)。然而,絕對壓力會根據袖口寬度而變化。Leonneke等人將寬袖口和窄袖口的充氣袖帶都應用於下肢,觀察了總動脈阻塞压力(AOP):即遠端動脈(posterior tibial artery )處壓力的總量。這項研究的结果發現,較寬袖口的絕對壓力AOP低於較窄的袖口。
總體而言,利用最低可能的壓力來實現訓練反應,被認為是最安全的充氣袖帶BFR訓練應用,並且它也有利於個體進行訓練時的感知壓力較小,進而可以提高訓練和治療的遵從性(adherence)。未來方向儘管有大量關於BFR訓練對肌肉系统影響的研究,但關於BFR訓練對心血管和骨骼系统的影響的證據較少。BFR的臨床應用是一個令人興奮的前瞻領域,但正如前面提到的,EPR(運動升壓反射)對有潛在風險的病患尤其是一個擔憂。科學家們研究健康的中年人在BFR下肢(LE)騎自行車期間的急性心血管反應(心電圖和非侵入性連續血壓),也測量與週邊血管疾病(PAD)相關的間歇性跛行患者,在BFR下肢騎自行車4周後可能的步行距離變化。在這種情况下,下肢騎自行車被視為對於患有與PAD相關的間歇性跛行的個體而言,可能更能容忍的運動。這個與以往典型的訓練方法,需要針對運動的特異性(specificity)有所不同:我們不會預期在進行下肢騎車訓練後,看到病患步行距離有顯著改善(即訓練的特異性)。
然而,關於BFR訓練的研究,引發了我們對一種訓練模式和另一種訓練模式之間,可能有交叉效應(cross over effects )的興趣。目前的證據支持BFR訓練作為一種改善肌肉骨骼功能障碍(如前十字韌帶重建術後、肌少症前期、膝關節炎等)、肌肉力量和增進肌肉粗壯肥大的方法。此外,利用BFR訓練與其他臨床個案可能也有益處,如骨密度偏低(骨質流失、骨質疏鬆)或患有神經系统疾病(如中風和腦傷)的病患。總而言之,BFR訓練可以被看作是一種新興的治療modality ,用於實現不能安全耐受高肌肉阻力訓練或不能產生自願肌肉活動的個案的生理適應。然而,在廣泛的臨床採用之前,需要進行持續的研究来建立安全應用的参數。了解更多關於BFR訓練的研究,並鼓勵研究人員研究在臨床中使用這種訓練來改善健康和健身。
PMID: 28966705
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