唐小蝶，袁淑娟

血流限制訓練（blood flow restriction training，BFRT）又稱加壓訓練（KAATSU train?ing），是日本學者在1983年提出的以低負荷訓練刺激肌細胞生長、提高肌力的訓練方法（周威 等，2020）。肌纖維增粗、增長至少需要2天/周、70%～80% 1RM（1 repetition maximum，1次重復最大力量）的高負荷抗阻訓練（Garber et al.，2011），而在肌損傷、長期臥床、高齡等人群中高負荷訓練是相對禁忌的。BFRT與高負荷訓練產(chǎn)生類似的增肌效果（Vopat et al.，2020），因此BFRT可作為上述人群的替代療法。近年來，BFRT逐漸應用于運動損傷、肌骨疼痛、慢性疾病等康復領(lǐng)域（王牧，2020）。本文就BFRT的特點、機制及其在康復治療中的最新應用進行闡述。

1 血流限制訓練的特點及作用機制

1.1 血流限制訓練的特點

BFRT是指在訓練期間通過充氣袖帶或彈性繃帶等加壓裝置對肢體近心端進行加壓，閉塞靜脈及部分動脈血流以提升訓練效果的新型訓練方法。其主要特點是以低負荷運動促進肌細胞蛋白質(zhì)合成、刺激肌細胞生長和提高肌力（Centner et al.，2019a）。

1.2 血流限制訓練的作用機制

BFRT可促進肌細胞蛋白質(zhì)合成，刺激肌肉生長，但其機制仍不完全清楚，目前被認可的觀點有：1）肌肉在缺血狀態(tài)下可產(chǎn)生活化運動單位，快肌纖維募集增強（Wernbom et al.，2020）；2）肌肉內(nèi)代謝物累積刺激生長激素（growth hormone，GH）和胰島素樣生長因子-1（insulin-like growth factor-1，IGF-1）分泌（羅若營等，2020）；3）合成肌肉蛋白的信號通路加強，水解蛋白的相關(guān)基因表達降低（Bj?rnsen et al.，2019； Centner et al.，2019b）；4）肌抑素濃度降低，肌肉內(nèi)的干細胞數(shù)量增多等（Nielsen et al.，2012）。

1.3 血流限制訓練的方式及強度

BFRT通常采用充氣袖帶或彈性繃帶等給予肢體近端適當?shù)膲毫?，同時結(jié)合臥推、深蹲、步行、蹬車等進行訓練。

研究表明，短時高頻的BFRT在提高肌力、增加肌肥大方面是有效的（陸錦華，2020），通常選擇40%～80%的靜息動脈血流閉塞壓、訓練負荷為20%～40% 1RM、訓練量75次左右，組間間歇為30～60 s，2～3次/周的訓練。

2 血流限制訓練在康復醫(yī)學中的應用

2.1 肌肉骨骼系統(tǒng)疾病

肌肉骨骼系統(tǒng)疾病可引起肌纖維短縮、肌氧化能力減少、肌順應性下降（Hughes et al.，2017； Slysz et al.，2016）。增加肌肉質(zhì)量及力量，訓練負荷一般需要高于70% 1RM。BFRT結(jié)合低負荷抗阻訓練，既能增加肌肉質(zhì)量和力量，又能避免高負荷訓練加重肌肉骨骼系統(tǒng)疾病患者肌肉損傷、疼痛等（DePhillipo et al.，2018）。

2.1.1 髕股關(guān)節(jié)痛

髕股關(guān)節(jié)痛多與股四頭肌萎縮有關(guān)。常規(guī)股四頭肌訓練可減輕患者的髕前痛，提高髕股關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性，但也可導致患者疼痛加?。≒etersen et al.，2017）。Giles等（2017）將79名髕股關(guān)節(jié)痛患者隨機分為常規(guī)組和BFRT組。BFRT組以30% 1RM、60%袖帶壓力進行3次/周為期8周的股四頭肌訓練。常規(guī)組不加袖帶進行同樣訓練。結(jié)果表明，BFRT在減輕髕前痛和增強股四頭肌肌力方面比常規(guī)訓練更有效。

2.1.2 跟腱斷裂

Yow等（2018）對2名左跟腱斷裂患者進行BFRT，1名患者在為期5周的股四頭肌BFRT后，跖屈能力得到很大改善，可獨立行走；另1名患者在為期6周的股四頭肌BFRT后，恢復了運動功能。BFRT使2名跟腱斷裂患者以更小的負荷、在更短的時間內(nèi)實現(xiàn)肌力和耐力的增加，彌補了傳統(tǒng)康復不能早期快速有效提高肌力導致跟腱功能恢復不足的缺陷，因此，跟腱斷裂術(shù)后宜早期進行BFRT。

2.1.3 膝關(guān)節(jié)術(shù)后

膝關(guān)節(jié)術(shù)后患者需要4～6個月后才能進行高負荷訓練，通常會造成患者肌萎縮，甚至功能障礙（Kilgas et al.，2019）。Tennent等（2017）將17例膝關(guān)節(jié)鏡術(shù)后2周的患者隨機分為BFRT組和對照組，兩組都給予12次物理治療，BFRT組額外給予4組75次腿推舉、腿伸展、反向壓腿的BFRT，訓練后BFRT組的定時爬樓梯、步行速度等指標較對照組均有顯著改善，膝伸展和屈曲活動度的改善大約是對照組的2倍。張林玲等（2020）將78例膝關(guān)節(jié)微創(chuàng)術(shù)后患者隨機分為BFRT組和對照組，對照組術(shù)后3周根據(jù)患者情況進行膝關(guān)節(jié)周圍肌力訓練，BFRT組在對照組訓練基礎(chǔ)上進行BFRT。3個月后，BFRT組伸膝肌力、關(guān)節(jié)活動度、Lysholms評分明顯升高，下肢瘀斑或腫脹、慢性疼痛發(fā)生的比率降低，且均優(yōu)于對照組。以上結(jié)果表明，低負荷BFRT是膝關(guān)節(jié)術(shù)后早期有效的肌肉訓練方式。

2.1.4 膝骨關(guān)節(jié)炎

Ferlito等（2020）發(fā)現(xiàn)，在膝骨關(guān)節(jié)炎患者中，低負荷BFRT在減輕膝關(guān)節(jié)疼痛和改善膝關(guān)節(jié)功能方面與高負荷抗阻訓練產(chǎn)生的效果相似；與低負荷訓練相比，BFRT在增加肌肉體積和力量方面更加有效。

2.1.5 肌少癥

肌少癥是肌肉質(zhì)量和功能加速喪失的一種進行性、全身性骨骼肌疾病，可增加跌倒、身體功能下降和死亡風險（Cruz-Jentoft et al.，2019），常發(fā)于高齡、機械負荷減少及癌癥、肝硬化、慢阻肺等慢性疾病患者中（Bauer et al.，2019）。肌少癥患者通常無法進行高強度的運動，因此需要替代性的運動策略，以增加肌肉力量和質(zhì)量。研究表明，BFRT可以有效防止傷病臥床或制動期間由于長時間處于無負荷狀態(tài)造成的廢用性肌萎縮（Kubota et al.，2008）。Lopes等（2019）對1例肌少癥患者進行3次/周為期3月的肘屈伸、腿推舉等訓練，休息1個月后在之前的訓練基礎(chǔ)上限制血流，結(jié)果表明，低強度BFRT促進了IGF-1、血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）mRNA的表達，從而提高患者肌肉質(zhì)量和力量，并改善血管內(nèi)皮功能。Libardi等（2017）研究結(jié)果顯示，BFRT對收縮壓、舒張壓和心率方面的影響明顯低于常規(guī)運動。因此，肝硬化肌少癥患者進行BFRT，可改善其肌肉力量和質(zhì)量的同時，有可能避免門脈高壓和靜脈曲張出血風險。未來低負荷BFRT有望成為肌少癥患者提高肌力安全有效的治療措施。

2.1.6 肌骨疼痛

肌骨疼痛是人體肌肉、肌腱、韌帶和骨骼的疼痛總稱。趙彥等（2020）通過Meta分析發(fā)現(xiàn)，長期及短期的BFRT在改善肌骨疼痛方面均顯著優(yōu)于高強度訓練，此外，長期的BFRT還優(yōu)于常規(guī)物理治療。BFRT已逐漸應用于骨折術(shù)后疼痛、肌筋膜疼痛綜合征、類風濕性關(guān)節(jié)炎等疾病的康復中，但其在改善肌骨疼痛方面的機制仍不清楚。Korakakis等（2018）認為，BFRT改善肌骨疼痛可能與條件性疼痛調(diào)節(jié)及內(nèi)源性鎮(zhèn)痛物質(zhì)釋放和組織缺氧有關(guān)。

2.1.7 骨代謝

Bittar等（2018）通過 Meta分析發(fā)現(xiàn)，低強度運動結(jié)合BFRT對骨代謝有積極作用，其機制可能是靜脈閉塞導致的髓內(nèi)壓力升高，增加了骨特異性堿性磷酸酶等骨形成標記物的表達，抑制了Ⅰ型膠原交聯(lián)氨基末端肽等骨吸收標記物的表達，并激活缺氧誘導因子，從而增加VEGF的表達和骨組織微血管的形成。葉瓊（2018）將80例受試者（55～75歲老年男性）隨機分為對照組、BFRT組、振動訓練組、振動訓練搭配BFRT組，所有受試者進行4次/周為期36周的深蹲、腿舉等訓練，結(jié)果顯示，長期BFRT和振動訓練均可改善下肢骨密度，振動訓練搭配BFRT對于下肢肌力和骨密度的改善則更為明顯，振動訓練搭配BFRT能夠更有效地刺激體內(nèi)IGF-1和GH的分泌，從而刺激骨組織生長，在停止訓練后也能較長時間維持體內(nèi)骨密度。因此，BFRT可作為改善老年人骨密度的新訓練方式。

2.2 特發(fā)性炎癥性肌病

特發(fā)性炎癥性肌病是以近端肌無力、下肢遠端肌肉功能損害為特征的一種疾病，包括多發(fā)性肌炎、皮肌炎和包涵體肌炎（Corrado et al.，2020）。Mattar等（2014）對13例非活動性多發(fā)性肌炎和皮肌炎患者進行2次/周為期12周的限制血流的屈膝、伸膝訓練，患者不但病情未加重，而且股四頭肌橫截面顯著增加，肌力和其生活質(zhì)量得到極大改善。J?rgensen等（2018）將22例包涵體肌炎患者隨機分為BFRT組和非運動對照組，BFRT組進行2次/周為期12周的膝關(guān)節(jié)屈伸、負重提踵、踝背屈等訓練。結(jié)果顯示，非運動對照組腿部肌力下降9.2%，而BFRT組無下降。表明BFRT可預防包涵體肌炎患者的肌力下降，且不引起疾病進展。BFRT有望成為特發(fā)性炎癥性肌病新的治療方法，但其機制有待進一步闡明。

2.3 心臟疾病

Shimizu等（2016）研究表明，低負荷BFRT增加VEGF和GH表達，VEGF誘導內(nèi)皮細胞增殖和遷移，加速骨骼肌和皮膚中的血管生成，改善血管內(nèi)皮功能和外周血循環(huán)。譚朝文等（2020）將60只4周齡原發(fā)性高血壓大鼠隨機分為對照組、高負荷訓練組、低負荷訓練組和低負荷加壓訓練組。低負荷加壓訓練組降低了血液中內(nèi)皮素-1（endothelin-1，ET-1）的表達、升高了血液中VEGF、一氧化氮合成酶（nitric oxide synthase，NOS）及心肌中內(nèi)皮型NOS的表達，從而改善血管內(nèi)皮功能，降低血壓，且降壓效果優(yōu)于單純低負荷訓練組。Naderi-Boldaji等（2018）研究顯示，血管損傷的老年雄性大鼠進行BFRT，可增加VEGF表達，誘發(fā)信號級聯(lián)反應從而增加微血管形成。心肌微血管數(shù)量的增加，一方面使肥厚心肌細胞充分的微血管適應，另一方面使氧需求/供應匹配適當，從而改善老年大鼠的心臟性能。

2.4 慢性腎臟疾病

慢性腎臟病晚期患者的死亡率與肌肉功能減退密切相關(guān)（Isoyama et al.，2014）。Cardoso等（2020）將66例行血液透析患者隨機分為BFRT組、常規(guī)訓練組、對照組，訓練前、后分別采用胸腰椎測力儀和6 min步行實驗測定力量和步行耐力。結(jié)果表明，12周的BFRT比常規(guī)訓練更有效地改善步行耐力，同時提高慢性腎病患者血液透析充分性、運動能力及肌力。分析其中機制，這與BFRT造成缺氧反應，引起肌內(nèi)pH值降低和乳酸積累，從而產(chǎn)生更高的代謝應激，導致更強的生理適應有關(guān)。BFRT改善了與腎臟疾病患者死亡率密切相關(guān)的肌肉功能，但其能否降低腎臟疾病患者的死亡率還有待進一步研究。Barbosa等（2018）將26例慢性腎病患者隨機分為BFRT組和非BFRT組，兩組均進行40%握力的等長運動，結(jié)果顯示，訓練后均可增加頭靜脈、橈動脈直徑，但BFRT組橈動脈各節(jié)段直徑均增大，而非BFRT組僅橈動脈遠端直徑增大。BFRT在增加橈動脈直徑方面是有效的，這種效應一方面可能是由于運動時前臂閉塞引起的反應性充血，導致血流增加；另一方面可能是血管內(nèi)的湍流增加了切應力，從而促進內(nèi)皮細胞中NO沉積，最終導致血管直徑增大。因此，對于有動靜脈瘺指征的慢性腎病患者來說，BFRT有望作為常規(guī)訓練的替代療法。

2.5 脊髓損傷

脊髓損傷（spinal cord injury， SCI）是一種破壞了沿脊髓傳播的動作電位，導致運動功能障礙、癱瘓、自主神經(jīng)功能障礙等癥狀的神經(jīng)系統(tǒng)疾?。⊿ever-Bahcekapili et al.，2021）。SCI分為完全性脊髓損傷（complete spinal cord injury，cSCI）和不完全性脊髓損傷（incomplete spinal cord injury，iSCI），iSCI約占所有 SCI的 66.7%（Roberts et al.，2017），其特征是在脊髓大部分尾側(cè)區(qū)域及以上殘留感覺或運動功能（Meyer et al.，2020）。iSCI患者的下肢功能恢復是其主要康復目標。Stavres等（2018）對9例iSCI患者病變較輕側(cè)下肢膝關(guān)節(jié)進行限制血流的屈伸訓練，因不會引起額外的心血管損傷和疼痛，易被iSCI患者耐受。cSCI患者上肢功能的康復是恢復和改善日常生活能力的關(guān)鍵。Gorgey等（2016）對9例cSCI患者右前臂進行BFRT＋神經(jīng)肌肉電刺激（neuromuscular electrical stimulation，NMES）訓練，左前臂進行NMES訓練作為對照，在2次/周為期9周的訓練后，BFRT＋NMES組的橈側(cè)腕長伸肌、指伸肌橫截面積比單純NMES組高17%，釘子抓放實驗中的手部移動距離、持續(xù)時間和速度也顯著改善。cSCI伴有自主神經(jīng)反射障礙的康復是康復治療中的難點。Krogh等（2020）報道1例因外傷導致C6平面損傷的cSCI伴有自主神經(jīng)反射障礙（autonomic dysreflexia，AD）的患者，其雙上肢分別進行2次/周為期4周的屈、伸肘和伸腕的加壓訓練，在8次訓練過程中記錄到4次以收縮壓升高＞20 mmHg為特征的AD發(fā)生；而在1次常規(guī)訓練中，出現(xiàn)了2次AD發(fā)作，這說明BFRT在SCI患者康復中具有相當大的潛力，它能夠在低負荷運動下改善心肺功能，增強訓練肌群肌力，而且不會增加AD發(fā)生風險。然而，BFRT在SCI患者中的安全性和可行性有待進一步驗證。

2.6 其他疾病

劉玉琳等（2018）研究發(fā)現(xiàn)，對糖耐量減低人群進行BFRT可改善其胰島素敏感性，提高糖耐量，增加骨密度，減少骨吸收，從而預防糖尿病及其并發(fā)癥的發(fā)生，其機制主要是缺氧導致的高代謝效應誘發(fā)IGF-1、GH、睪酮的分泌量增加。Douris等（2020）研究表明，BFRT可減少帕金森患者不寧腿綜合征的發(fā)生，提高其生活質(zhì)量，但其機制尚不清楚。Iwashita等（2014）對1例腦室周圍白質(zhì)軟化癥患者進行BFRT后，其肌張力降低，肌力增加，生活質(zhì)量得到改善。Karabulut等（2017）對34例肥胖患者進行BFRT，結(jié)果顯示，在較短時間內(nèi)通過消耗一定的能量可達到良好的減重效果，其原因可能是BFRT增加腎上腺素、去甲腎上腺素表達和Ⅱ型肌肉纖維合成，從而消耗更多的碳水化合物。Du等（2021）研究顯示，血流限制性抗阻運動可增加機體血清乳酸濃度，從而提高腦卒中患者腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子和VEGF水平，其效果與高強度抗阻運動相似，因此可用于不耐受高強度抗阻運動的腦卒中后抑郁的治療。Cohen等（2021）研究發(fā)現(xiàn)，低負荷加壓抗阻訓練可在不增加多發(fā)性硬化患者疲勞的情況下增加其力量，因此BFRT可替代受疲勞限制的常規(guī)訓練成為多發(fā)性硬化患者新的訓練方法。Sj?blom等（2015）研究表明，總體質(zhì)量相同而較低肌肉質(zhì)量的化療患者更易發(fā)生藥物治療毒性，BFRT有望在提高腫瘤惡病質(zhì)患者的肌肉質(zhì)量并降低化療藥物毒性反應上發(fā)揮不可替代的作用。

3 結(jié)語

BFRT可作為不能耐受或禁忌高負荷訓練人群的增肌治療、緩解疼痛的有效訓練手段，它還能有效預防傷病臥床患者和老年人肌萎縮、肌力下降。BFRT的效果和安全性受多種因素影響，且存在個體差異性，需要更加深入研究其作用機制來解釋和證明神經(jīng)肌肉系統(tǒng)如何適應BFRT，以便設(shè)計和優(yōu)化個性化的BFRT策略。BFRT對肌肉骨骼系統(tǒng)疾病、心臟疾病、肝硬化肌少癥、糖尿病、腎臟疾病、特發(fā)性炎癥性肌病等的康復有良好效果。此外，BFRT在脊髓損傷、腦損傷等神經(jīng)康復領(lǐng)域也有較好的應用前景，但BFRT的效果、安全性及作用機制仍需進一步論證及探討。