低負荷抗阻訓練結合血流限制對大學生肌肉厚度和力量的影響

黃勤山

(江西理工大學 體育與藝術學院，江西 贛州 334100)

在生理學上，肌肉存在“用進廢退”現象，即長期不用或者少用肌肉力量會下降。長期久坐容易引發這種生理現象。大學生常因各種因素處于久坐狀態。有研究表明，久坐造成參與體育活動時間減少，導致身體素質下降，給身心健康帶來嚴重的危害[1]。通過增加身體活動時間治療久坐是典型的干預模式。肌肉力量是身體素質好壞的重要指標，抗阻訓練已經被證明是肌肉力量提升的有效路徑。傳統的抗阻訓練常使用高負荷進行肌肉力量提升，但是這種高負荷容易引發安全問題，比如疲勞、肌肉撕裂等。人們不斷探討抗阻訓練與其他方式的結合是否能達到與傳統高負荷抗阻訓練同等的效果，且較為安全。這一猜想逐步得到了學者們證實。據報道，低強度抗阻訓練結合血流限制能夠使骨骼肌產生肥大、肌肉力量和耐力增加[2]。目前，國內將這種方案應用在康復人群和運動員人群中的研究較為豐富，比較少關注大學生群體，特別是久坐大學生人群。因而該研究展開為期5周的低負荷抗阻訓練結合血流限制的研究，探索低負荷抗阻訓練結合血流限制對大學生肌肉厚度和力量的影響，為大學生體質健康提供實踐與理論依據。

1 方法

1.1 實驗對象

招募19～24歲的大學生20名。受試者隨機分為2組，每組10人，分別為低負荷抗阻訓練組(對照組)、低負荷抗阻訓練結合血流限制組(實驗組)?；加屑膊』蛘?個月以內服用過藥物的受試者不納入該研究。實驗前，向受試者充分說明實驗的目的、實施方法以及實驗過程中可能出現的危險性等，獲得受試者的同意，并簽署知情同意書。兩組受試者基本情況無顯著差異(P>0.05)(表1)。

表1 受試者基本情況

對照組：低負荷抗阻訓練(50%一次最大重復次數負荷) ；實驗組：低負荷抗阻訓練(50%一次最大重復次數負荷)結合血流限制；BW，體質量；SBP，收縮壓；DBP，舒張壓；HR，心率。

1.2 實驗方法

進行為期5周的低負荷抗阻訓練或結合血流限制訓練，并觀察肌肉質量、厚度和力量變化。方法如下：(1)加壓帶捆綁部位：下肢使用5 cm的專用加壓綁帶(B-Strong，美國)。下肢加壓帶捆綁于大腿近根1/3處，并與大腿縱軸垂直。(2)加壓帶捆綁壓力：該研究中采用的捆綁壓力為40 mmHg。(3)加壓帶充氣壓力：對照組：0 mmHg；實驗組：160 mmHg。(4)運動方式：所有參與者均進行了為期 5 周的膝關節伸展(Nautilus One TM S6LE，美國)和膝關節屈曲(Nautilus EVOTM S9LCP，美國)阻力訓練計劃。參與者以50%1RM的負荷完成3組(每周3次)，每組15次(收縮2 s，放松2 s)，組間間歇60 s。每次訓練前使用功率自行車進行10 min的熱身和伸展運動。(5)肌肉質量測試：在干預前、后使用生物電阻分析儀對右腿肌肉質量進行測試(Seca mBCA，德國)。(6)肌肉厚度測試：由專業醫生使用線性探頭5～13 MHz的超聲檢查受試者干預前、后的下肢肌肉厚度(LOGIQ e，美國)。(7)肌肉力量測試：在干預前、后使用等動測試儀進行下肢肌肉力量測試(Nautilus OneTM S6LE，美國)。

1.3 數據分析

采用spss25.0軟件進行數據統計分析，數據使用均數±標準差表示。組內前后測數據使用配對樣本T檢驗進行數據分析，組間使用單因素方差分析。P<0.05有統計學意義。

2 結果

2.1 干預前、后肌肉質量變化

5周干預后，受試者下肢肌肉質量發生的變化如圖1所示。與前測數據相比，實驗組差異顯著(P=0.028<0.05)。實驗組的變化率高于對照組(實驗組：2.3 % >對照組：1.26 %)，對照組和實驗組組間雖然產生了變化，但未達到顯著性水平。

圖1 干預前、后大腿肌肉質量及其變化率對比圖

2.2 干預前、后肌肉厚度變化

5周干預后，受試者下肢肌肉厚度發生的變化如圖2所示。與前測數據相比，實驗組差異顯著(P=0.045<0.05)。實驗組的變化率高于對照組(實驗組：14.53 % >對照組：7.29 %)，對照組和實驗組組間雖然產生了變化，但未達到顯著性水平。

圖2 干預前、后大腿肌肉厚度及其變化率對比圖

2.3 干預前后肌肉力量變化

如圖3所示，5周干預后，與前測數據相比，兩組受試者下肢肌肉力量均發生顯著差異(對照組：P=0.002<0.05，實驗組：P=0.001<0.05)。實驗組的變化率高于對照組(實驗組：13.15 % >對照組：11.66 %)，對照組和實驗組組間雖然產生了變化，但未達到顯著性水平。

圖3 干預前后大腿肌肉力量及其變化率對比圖

3 討論

大學生久坐已成為常態，肌肉功能提升已然成為大學生亟待解決的問題。肌肉功能的提升能夠有效降低因久坐引起的肌萎縮、心血管等一系列疾病。通過為期5周的研究，從圖1、2、3中發現低負荷抗阻訓練和低負荷抗阻訓練與血流限制的結合均能有效地提升受試者肌肉質量、厚度和力量，但是，在效能上低負荷抗阻訓練與血流限制的結合明顯高于對照組。另外，研究還發現實驗組肌肉厚度的提升(提升率6.23%)明顯高于肌肉質量(提升率1.04%)和力量(提升率1.49%)的提升。實驗取得了與預期一致的結果，這與千人研究結果相似。

這種變化可能是因為血流限制增加受限部位肌肉內的靜脈血匯集，減少動脈血回流心臟，使肢體達到相對缺血狀態，產生了局部肌肉組織缺氧，導致代謝產物上升，促進生長激素的釋放，降低肌肉生長抑制素等一系列機體內分泌、心血管、神經等系統的適應性調節。代謝產物地上升引起了神經肌肉快速疲勞，使得機體開始減少I型肌纖維的使用，轉向募集更多的II型肌纖維，從而導致了肌肉肥大。有研究發現，血流限制后，機體形成了一個局部缺氧的環境，從而引起代謝產物地提升，特別是乳酸地堆積，從而促進肌衛星細胞的激活、增殖與分化，達到預防肌肉萎縮和促進肌肉增長的作用。另外，研究還發現在低強度抗阻結合血流限制訓練干預后生長激素(GH)和胰島素樣生長因子得到增加。GH在細胞表面與GHR結合，引發JAK2的蛋白磷酸化，從而激活了細胞內的分子信號通路STAT5，繼而引發IGF-1基因的轉錄增加。IGF-1濃度增加可促進肌肉衛星細胞地增殖和分化，最終促進肌肉的肥大和肌力的增加。

肌肥大分為肌節肥大和肌質肥大兩種。有研究發現，肌節肥大訓練模式和肌質肥大模式提升側重點不同，肌質肥大模式有效增加肌肉橫截面積，但力量增長一般。該研究中實驗組肌肉厚度的增加明顯高于力量的增長，是這種觀點的佐證。實驗觀察了低負荷抗阻訓練結合BFR的方法和操作流程的安全性，為后續實驗提供參考。在實驗結束后，受試者沒有出現不良反應。該實驗的受試者較少，可能存在片面性。同時，在后續的研究中需要進一步探明胰島素樣生長因子除IGF-1外，是否存在其他的變化。

4 結語

久坐嚴重影響了學生體育教育、勞動教育等素質的培養，隨之帶來的副作用是心血管疾病的增加、骨骼肌系統功能的下降、免疫系統的弱化等一系列問題?？棺栌柧殞θ梭w產生正向影響，已經被廣大研究者研究證明。研究者發現，若想達到較好的骨骼肌力量增益，需要采用高負荷，但是這種高負荷可能對人體產生危險，比如高負荷深蹲時，由于鍛煉者疲勞、精力不集中等原因極易產生損傷(骨折、肌肉拉傷等)。因而使用較低負荷的抗阻訓練成為了一種猜想。在該研究中，低負荷抗阻訓練對受試者產生了變化，但是在肌肉厚度和肌肉質量中的變化不顯著，而對于受試者肌肉力量的增長顯著。該項研究也證實了其他研究者的研究能夠得出低負荷抗阻訓練對于受試者肌肉力量增益的結論。

抗阻訓練與血流限制的結合已經成為骨骼肌功能增益的一種選擇。通常研究者比較關注康復人群和運動員人群，對于大學生的關注較少。然而，這種能夠產生傳統高負荷抗阻訓練相似的骨骼肌力量增益的方法不應該局限于某一人群，更應該多元應用，將其功能發揮極致。于是，這種方式對于較為年輕的大學生是否能夠產生同樣或者更好的效果成為了該項研究的重點。在低負荷抗阻訓練對大學生力量增益的研究中已經得出了該干預方案對于大學生肌肉力量的增益效果。在此基礎上，與血流限制結合，證實了之前的假設。低負荷抗阻訓練與血流限制的結合能夠有效的增加大學生下肢骨骼肌質量、厚度以及力量。研究雖然產生了較好的結果，與研究基線相比產生了一些顯著差異，但是這種變化尚未產生組間的統計學差異。因而，低負荷抗阻訓練以及低負荷抗阻訓練結合血流限制兩種干預方案，哪一種方案對大學生骨骼肌增益更具優勢需要進一步的證據證明。