熊子威 陳鋼銳 戴劍松

8周低強度血流限制性力量訓練對花樣游泳運動員下肢肌肉影響的實證研究

熊子威 陳鋼銳 戴劍松

（南京體育學院，江蘇 南京 210014）

【目的】探討低強度血流限制性力量訓練對花樣游泳運動員下肢肌肉的最大肌肉力量以及下肢最大等速肌力、專項動作表現的影響?！痉椒ā恳越K省參加2021屆全運會的11名運動員作為研究對象（10女，1男），年齡（22.3±4.7）歲。根據下肢膝關節(jié)最大等速肌力測試結果以及1RM最大力量測試結果，專項動作沖起以及專項動作躍起的最佳高度結果，將下肢雙側作試驗側（BFRT干預側），運動員在試驗側加壓條件下（閉塞壓值前四周為70%，后四周調整為100%），前四周進行了強度在20%1RM-30%1RM的下蹲以及硬拉、臀推等動作練習，后四周強度統(tǒng)一調整為40%1RM。比較8周加壓訓練前后運動員下肢最大等速肌力、1RM力量、專項動作水上沖起以及水上躍起動作高度等指標變化。【結果】（1）運動員下肢試驗側最大等速肌力顯著增加（＜0.05）；（2）運動員下肢試驗側1RM最大力量顯著增加（＜0.05），下肢等長肌肉力量顯著增加（＜0.05）；（3）運動員專項動作水中躍起高度表現顯著增加（＜0.01）；（4）運動員下肢肌肉圍度顯著增加（＜0.05）?！窘Y論】8周的血流限制結合低強度抗阻力量訓練有效地提升了花樣游泳運動員的下肢最大力量以及最大等速肌力，增加肌肉維度并且提高花樣游泳運動員的專項動作競技表現，可以產生與傳統(tǒng)高強度抗阻訓練相似的效果，而且相較于高強度抗阻力量訓練，血流限制性力量訓練在運動員備賽階段更加安全，也可以快速達到訓練效果。因此血流限制性訓練可以作為傳統(tǒng)高強度抗阻訓練的輔助手段或運動員備賽階段的訓練手段。

血流限制訓練;低強度抗阻力量訓練;花樣游泳運動員;下肢最大力量;下肢等長肌力;下肢等速最大肌力;專項動作競技表現；肌肉圍度

力量素質是身體素質中重要的組成部分，也是在日常生活中維持良好的身體姿勢，完成日常動作的必要條件，是速度、耐力等各種體能要素的必備基礎[1]。阻力訓練可以降低受傷風險，增加肌肉耐力以及力量、發(fā)展速度和增加肌肉維度，所以力量訓練一直是教練員和運動員用于改善運動表現的重要手段。傳統(tǒng)力量訓練是以大重量低重復次數來增加肌肉耐力和力量。然而當今研究表明BFR結合低重量高次數的訓練也同樣可以促進肌肉大小和力量的增加。許多研究表明，與傳統(tǒng)的低負荷阻力訓練相比，低負荷的血流限制性訓練可能會誘導出更大的肌肉肥大反應以及更大的肌原纖維蛋白合成，低負荷的加壓訓練可能是一組既省時又高效的訓練方式。我國花游運動員體能水平與世界優(yōu)秀運動員差距較大，尤其表現在出水的力度上，影響成套動作質量，在肌肉力量上，我國花游游泳運動員還存在許多不足[2]?；佑斡具\動員的體能訓練與專項緊密相關，陸上的力量訓練、柔韌訓練、靈敏訓練是水上專項技能訓練的主要保障及前提[3]。體能訓練是專項技能訓練的基礎，相關研究表明，選擇與專項技能相似及貼近的訓練動作，更有助于提高運動員的競技成績[4]。體能訓練的最終目的是促使運動員獲取良好的比賽成績。賽前體能訓練階段正是訓練與比賽的重要銜接階段，避免受傷以及在短時間內繼續(xù)保持與提升運動員的體能對于獲得理想的比賽成績顯得尤為重要[5]。近些年以來，血流限制性訓練（blood flow restriction training，BFRT）也稱加壓訓練，受到國內外學者及教練員的廣泛關注，也應用于健身、體育、醫(yī)學康復等領域，用來作為傳統(tǒng)大強度抗阻訓練的替代手段或補充手段，幫助特定人群在一定期間內提升肌肉力量與維度，增強其心肺能力[6]。通過一種特定的加壓設備閉塞血管來控制血流量，使肌肉處于局部缺氧狀態(tài)，代謝物質堆積，從而在低強度的訓練下產生與高強度抗阻訓練相似的效果。與高強度抗阻訓練后的肌肉生長機制不同的是，低強度抗阻訓練結合BFRT訓練效果可能更多地來自于代謝物積累從而增加高閾值運動單位的募集，以及生長激素的過度釋放，或是細胞腫脹導致細胞內和細胞外液的變化導致肌肉細胞體積增加來誘導合成代謝反應[7]。國外學者的研究表明肌肥大與肌肉力量的提升是運動員力量訓練的重要部分，但是短期內提升肌肉力量與肥大需要足夠的時間與較大的強度，容易造成運動員疲勞以及增加受傷風險,而BRRT結合低強度抗阻訓練能夠在較短時間內安全有效地增加肌肉力量與肌肉維度[8]。目前流行病學的研究表明，運動負荷設置過高是帶來損傷的重要原因[9]。賽前訓練階段運動員專項技能訓練負荷大，易疲勞，受傷風險增加，因此尋找一種新型訓練手段來加強運動員的力量素質顯得格外重要。低強度的血流限制性訓練結合低強度的抗阻訓練可使訓練者有效地增加肌肉力量以及提升肌肉維度，然而有關經歷過長期抗阻訓練但是并未接受過血流限制性訓練的女性運動員在使用加壓訓練手段后取得效果的研究較少，需要進一步證實[10]。因此，本研究通過對比花樣游泳運動員在接受低強度血流限制性訓練前后的訓練效果，探討低強度血流限制性訓練對江蘇省花樣游泳一線運動員下肢最大肌肉力量、下肢肌肉圍度、下肢最大等速肌力及專項水中動作水上沖起以及水上躍起的競技表現的影響。通過分析下肢最大肌力、下肢肌肉厚度、下肢腿屈伸峰值力矩、水上沖起以及水上躍起高度等指標來進一步驗證低強度血流限制訓練的效果，為打開BFRT新領域以及為花樣游泳運動員的力量訓練提供有效的參考依據。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

以江蘇省參加2021年第十四屆全運會的11名花樣游泳運動員為研究對象（1男，10女），平均年齡為（22.3±4.7），受試者無心臟病、糖尿病等先天疾病，有長期抗阻力量訓練的經歷，沒有參與過血流限制性訓練。無運動創(chuàng)傷且自愿參與試驗。將受試者的下肢雙腿作為試驗側，并且提前將干預方法安排、訓練內容時間、訓練負荷及測試內容的流程告知運動員及教練員并獲得其許可。

1.2 研究方法

1.2.1訓練方案

BFRT的干預周期為8周，每周三次，在傳統(tǒng)的力量訓練課中加上血流阻斷手段（即運動員下肢綁上加壓帶），進行力量訓練。在8周干預周期內所使用的練習方法和練習動作均為運動員所熟悉的模式。在干預周期開始前，首先需要使用多普勒探測儀來確定每名隊員的閉塞壓值（要求運動員24 h內沒有經歷過劇烈運動，躺在特定按摩床上休息10 min后在下肢大腿近端1/3處綁上加壓帶，接著使用多普勒探測儀放在運動員下肢腳腕處的足背動脈獲取其聽診脈沖，然后使用加壓儀慢慢加壓，直到獲取不到聽診脈沖（即為完全閉塞血管所需要的壓力值）。并及時記錄每個人的閉塞壓值，圖1為下肢干預訓練現場。

圖1 下肢干預訓練

下肢最大力量訓練負荷為30%，由運動員所測試出來的1RM深蹲及臀推來設置。在4周訓練后，重新測試運動員下肢最大1RM力量，并且將訓練負荷調整為40%。下肢最大力量訓練內容包括下蹲、坐姿蹲腿、坐姿腿屈伸、屈腿硬拉、膝關節(jié)伸肌及屈肌練習。每項練習重復三組，每組8-12次，間歇90 s（前四周負荷為30%，后四周為40%）。練習過程中每組訓練皆佩戴加壓帶并使用加壓儀進行加壓。本次試驗設備是來自于美國的H+CUFFS加壓帶及配套的加壓儀。加壓值前四周為每名運動員測試出來的下肢閉塞壓值的70%，后四周調整為100%。

1.2.2下肢最大等速肌力測試

在使用BFRT干預訓練前后，采用美國BIODEX公司System 4型等速肌力評估訓練系統(tǒng)測試受試者下肢力量，要求受試者在測試前24 h未經歷過劇烈運動及無飲酒喝咖啡等影響測試結果的行為，測試前進行10 min左右的熱身，保證機體活躍，內臟器官處于興奮狀態(tài)。使用等速肌力測試受試者的下肢雙側伸膝屈膝肌群的最大肌力，膝關節(jié)角度設定為90°（膝關節(jié)完全設置的角度設置為180°）。測試時應將測試者固定在測試儀上，讓其下肢在角速度60°的情況下進行4次腿屈伸以及在角速度120°的情況下進行10次腿屈伸（組間休息2 min）。測試時應用鼓勵性言語刺激受試者以確保其盡其最大努力去做伸膝動作，并在測試過程中及時反饋測試結果。在測試后記錄每次測試的最大力矩（單位：Nm）。采取每次測試最大峰值力矩的最好成績用于統(tǒng)計分析。測試過程中全程有專業(yè)人員指導。圖2為下肢等速肌力測試。

圖2 下肢等速肌力測試

1.2.3運動員專項動作水中躍起及水中沖起高度測試

在進行血流限制性訓練前后分別在花樣游泳訓練館使用專業(yè)攝影機在固定位置（距離測試者8 m，攝影機高度為60 cm，與測試者呈平行狀態(tài)）對測試者進行專項動作沖起及專項動作躍起的拍攝，要求測試者旁1 m有一名志愿者拿著長度為1.8 m的尼龍棒作為對照物（對照物需要確保離開水面能被攝影機完全捕捉），接著請測試者分別做3次水中躍起以及水中沖起動作，專業(yè)人員進行拍攝保存，隨后使用專業(yè)動作分析軟件KINOVEA進行逐幀播放計算，選取水中躍起及水中躍起最佳高度進行統(tǒng)計分析。圖3為水中躍起及水中沖起測試。

圖3 水中躍起及水中沖起測試

1.2.4運動員下肢1RM最大力量及等長肌肉力量測試

在血流限制干預前后分別測試受試者下肢1RM最大力量。測試動作選取下蹲，測試前測試者在專業(yè)人員的帶領下進行10 min的低強度熱身，隨后進行1RM下蹲測試，初始重量選取為測試者平時下蹲抗阻訓練時的50%，隨后逐漸增加，組件間隔2 min，直至不能蹲起（測試時雙方必須有保護人員在場，避免受傷）。采用德國Dr.wolff Leg-Check全身等長肌力檢測系統(tǒng)檢測受試者全身力量的均衡性，每個動作測試三次，每次途中休息1 min后繼續(xù)，3次結束后取最大值。圖4為下肢等長肌力測試。

圖4 下肢等長肌力測試

1.2.5運動員下肢肌肉維度測試

在BFRT干預前后，使用柯尼卡美能達牌肌骨超聲儀器（型號：H1S型；線陣探頭：L18-4；頻率：14-18 MHz）分別對測試者進行肌肉骨骼超聲測試。測試前24 h應保證測試者沒經歷力量訓練。在室溫（25.2±1.0）℃下對測試者進行測試，以避免溫度的差異對測試者肌肉產生收縮的影響。測試股直肌取仰臥位，雙腿自然并攏伸展，測試時取骼前下棘及髕骨上緣連線中點周圍橫切面探頭掃查肌腹最后處，然后沿肌束方向縱切面測定，測試股外側肌時取股骨粗隆及髕骨上緣連線中點周圍橫切面探頭掃查肌腹最厚處，然后沿著肌束方向縱切面測定。所有測試皆在專業(yè)人員指導下進行。圖5為下肢肌肉骨骼超聲測試。

圖5 下肢肌肉骨骼超聲測試

1.2.6統(tǒng)計分析

所有數據都表示為平均值±標準差（M±SD）。用SPSS 16.2及JMP16.2版本軟件對實驗干預前后的數據進行配對T檢驗。統(tǒng)計學意義為＜0.05。

2 研究結果

2.1 干預前后下肢等速肌力最大力矩變化

表1為訓練前后血流限制組等速數據對比。與訓練前相比，在進行8周血流限制性訓練后，經配對樣本 T 檢驗分析，血流限制組右腿60°角速度最大力矩峰值顯著增加（＜0.01），右腿120°角速度最大力矩峰值顯著增加（＜0.01），左腿120°角速度最大力矩峰值顯著增加（＜0.01），左腿60°角速度最大力矩峰值有明顯提升（＜0.05）。

表1 訓練前后血流限制組等速數據對比

2.2 干預前后運動員水中躍起以及水中沖起動作高度變化

表2為訓練前后血流限制組水中躍起沖起對比。經配對樣本 T 檢驗分析，與訓練前相比，血流限制組水中躍起高度有顯著增加，具有高度統(tǒng)計學差異（＜0.01）；水中沖起高度有增加趨勢，但無統(tǒng)計學差異（＞0.05）。

表2 訓練前后血流限制組水中躍起沖起對比

2.3 干預前后下肢1RM及等長肌肉最大力量變化

表3為訓練前后血流限制組最大力量數據對比。經配對樣本T檢驗分析，與訓練前相比，血流限制組下肢1RM下蹲顯著提升，具有高度統(tǒng)計學差異（＜0.01）；下肢等長肌力中下肢左腿外展，下肢右腿外展有顯著提升，具有高度統(tǒng)計學差異（＜0.01）。下肢左腿內收，下肢右腿內收也有明顯提升（＜0.05）。

表3 訓練前后血流限制組最大力量數據對比

2.4 干預前后下肢肌肉圍度變化

表4為訓練前后血流限制組肌肉厚度數據對比。經配對樣本T檢驗分析，與訓練前相比，血流限制組左側股外側肌肌肉厚度有明顯提升，具有統(tǒng)計學差異（＜0.05）；左側股直肌肌肉厚度，右側股直肌肌肉厚度，右側股外側肌肌肉厚度雖有增加趨勢，但無統(tǒng)計學差異（＞0.05）。

表4 訓練前后血流限制組肌肉厚度數據對比

3 分析與討論

3.1 血流限制訓練對下肢等速肌力的影響效果

等速肌力系統(tǒng)測試可以科學地反映運動員下肢大腿股四頭肌的力量以及股后肌群的力量。而力矩峰值指標則是反映膝關節(jié)在等速運動狀態(tài)下進行伸屈時所產生的力的大?。?1］。如表1所示，在經過8周低強度血流限制力量訓練后，下肢左腿以及下肢右腿膝關節(jié)在60°角速度和120°角速度下的力矩峰值顯著提升（＜0.05）。Takashi Abe等［12］以19名名未經過加壓訓練的年輕人為對象進行了8周、每周3次的40%1RM的血流限制性訓練，研究結果表明訓練后加壓組下肢膝關節(jié)的伸展峰值力矩增加了7.7%，而對照組毫無變化。Hayao Ozaki等［13］發(fā)現，老年人在完成45%1RM訓練強度后的血流限制訓練，下肢等速肌力增加了5.9%，＜0.05。Haruhiko Madarame等［14］發(fā)現未經訓練的大學生在經歷10周、每周兩次的30%1RM下肢血流限制性訓練發(fā)現血流閉塞組的下肢等速扭矩顯著增加，而對照組基本無變化。本次研究結果與前人研究基本一致，即低強度的血流限制性訓練可以提高受試者下肢膝關節(jié)的等速肌力中的峰值力矩，有效提高肌肉力量。這對于花樣游泳運動員的體能訓練非常關鍵。但值得注意的是本次試驗在下肢等速肌力中的提升更大（＜0.05），表明低強度加壓訓練對下肢股四頭肌群的提升更加明顯。其原因可能是八周的訓練周期足夠長，能夠在訓練中使肌肉受到更深的刺激，加速了肌肉的疲勞，使肌肉進入了超負荷狀態(tài)，從而誘導會計纖維組成的運動單位的募集增加下肢膝關節(jié)伸展肌群的力量。

3.2 血流限制訓練對下肢肌肉維度的影響效果

抗阻訓練是力量訓練中的重要部分，運動員通常在備賽期間沒有足夠的時間去進行肌肥大訓練，肌肉維度的生長需要較長時間以及較強的負荷。如表4所示，受試者在經歷8周BFRT干預后左側股外側肌肌肉厚度顯著增加（＜0.05），右側股直肌肌肉厚度，右側股外側肌肌肉厚度，左側股直肌肌肉厚度有增加趨勢，但變化不明顯。Luebbers PE等［15］以27名未經過血流限制訓練的大學生為研究對象,進行了6周、每周2次負荷為30%1RM的血流限制訓練，結果表明低強度加壓組下肢肌肉維度增加了3.959%，對照組無變化。盛菁菁等［16］以14名未經過加壓訓練的年輕男性為實驗對象，進行了兩周總次數為10次行走干預實驗，結果表明加壓組下肢腿圍分別增加了2.83%和2.85%（＜0.05），對照組無明顯變化。M.D. Beekley等［17］以18名健康男性為對象進行了持續(xù)三周的實驗、每周6次（加壓負荷為30%），結果表明加壓組肌肉橫截面積（CSA增加了7.5%，＜0.01）。對照組變化不明顯。本研究結果與前人研究有所差異，本研究結果顯示，受試者下肢CSA只有左側股外側肌肌肉厚度顯著提升，右側股直肌肌肉厚度，右側股外側肌肌肉厚度，左側股直肌肌肉厚度僅僅是有增加趨勢，并無明顯差異。其原因可能是前人研究中大部分受試者并未經歷過抗阻訓練，對血流限制訓練的耐受度不一樣，且本次實驗對象為女性，訓練過后的代謝物積累以及生長激素的釋放可能與男性具有差異；也可能是運動強度負荷設置不同，因為生長激素的分泌與運動強度密切相關，運動強度越高則會釋放更多的能量；也可能跟不同的訓練次數安排以及訓練周期、加壓值的設定、運動員專業(yè)特性有關。因此低強度血流限制性訓練在女性運動員中的效果及針對性都需要進一步研究證實。

3.3 血流限制訓練對專項動作表現的影響效果

力量訓練的最終目的是提高肌肉力量，發(fā)展肌肉維度，從而有效促進參與者運動能力的提升。目前的研究已經證實低強度加壓訓練可以增加運動員肌肉力量以及發(fā)展骨骼肌肥大。也可以作為一種新型的訓練手段來提高運動員的專項競技表現［18］。本次研究如表2所示，運動員專項動作水中躍起的高度有顯著增加（＜0.01）；水中沖起雖然有增加趨勢，但是并不明顯。說明血流限制力量訓練可以通過增加受試者的下肢肌肉維度及力量來促進專項競技表現的提升，原因可能是血流限制性訓練更能夠深層地刺激肌肉。多磺酸粘多糖(MPS)和肌肉蛋白分解(MPB)是主要的肌肉肥大的驅動力。而20%到50%1RM的BFR訓練能夠使MPS及MPB分泌增加。說明加壓訓練可以通過增加肌肉力量及維度的方式來促進運動員競技能力的提高。

3.4 血流限制訓練對下肢1RM最大力量及下肢等長肌力的影響效果

近年研究表明，低強度的血流限制性力量訓練可以有效提升受試者的最大力量，可能與受試者肌肉橫截面積的增加有關。在有關血流限制性力量訓練的研究中發(fā)現下蹲作為下肢訓練效果的指標經常被提及。各種運動以及體育活動都需要靜態(tài)肌肉力量，花樣游泳項目當然也必不可少。人體的屈肌和伸肌力量具有相關性，通過全身等長肌力測試能夠反映出測試者的肌力情況，也是指定科學訓練計劃的前提。等長肌肉力量的提升可以有助于增強肌肉，加速損傷康復，甚至有可能預防未來的運動損傷，同時也是提高自身專項競技能力的一項重要的輔助工具。有助于促進專項競技表現的提升，Luebbers PE等［19］以72成年人為研究對象，進行了每周4次、持續(xù)7周的加壓訓練，結果顯示實驗后加壓組下蹲最大力量加壓組明顯強于對照組。ABE T等［20］以15名男田徑運動員為對象進行了為期8周、每周兩次的訓練，動作為下蹲及腿屈伸等動作（負荷為20%1RM；每個動作三組，每組15次），研究結果表明加壓組下肢力量顯著增強（＜0.01)，對照組變化不明顯。Vechin F C等［21］以22名成年人為研究對象進行了持續(xù)12周、每周兩次的訓練，動作采取下蹲（負荷強度為20%），結果表明加壓組下肢最大力量顯著提升（＜0.01）。本次研究顯示，受試者在經歷8周干預訓練后下肢1RM力量顯著增加（＜0.01）。本研究結果與前任得出的結果相似，即血流限制性訓練能產生與高強度抗阻訓練相似的訓練效果，促進運動員肌肉力量的發(fā)展。原因可能是加壓訓練后細胞腫脹導致細胞內和細胞外液的變化，促使肌肉細胞體積增加來誘導合成代謝反應；或者是誘導肌肉血液缺氧和加強代謝來增加蛋白質水解，促進生長激素有規(guī)律地增加來改善肌肉力量。

4 結論與建議

4.1 結論

（1）持續(xù)8周的血流限制力量訓練可在較低的訓練強度下提升運動員下肢膝關節(jié)的最大等速肌力。

（2）血流限制性訓練可以在一定程度上增加運動員下肢某部位肌肉的橫截面積，總體來說有增加趨勢但變化幅度不大，原始可能是本次對象為女性，運動過后分泌的生長激素等與男性有差異。未來需要更多的研究來繼續(xù)探討證實血流限制訓練的具體生長機制。

（3）血流限制性訓練可以在低強度負荷下大幅度增加運動員下肢的最大力量及等長肌肉力量。

（4）血流限制性訓練可以在增加運動員肌肉力量及肌肉橫截面積的同時，將這種優(yōu)勢轉換為專項動作表現上，促進專項運動能力的提升，說明血流限制性訓練具有一定的遷移作用，

4.2 建議

血流限制性訓練作為體能訓練的新型手段在運動員這一群體，特別是女性運動員中具有較高的訓練價值及意義。但是由于本次實驗并未設置對照組，在未來研究中應按照隨機對照的方式設置更嚴格的單純力量訓練組及血流限制訓練組來證明血流限制組優(yōu)于傳統(tǒng)訓練組。

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An Empirical Study on the Effect of 8 Weeks of Low Intensity Blood Flow Restriction Strength Training on Lower Limb Muscles of Synchronized Swimmers

XIONG Ziwei,etal.

(Nanjing Sport Institute, Nanjing 210014, Jiangsu, China)

2020年江蘇省體育局局管科研課題（ST201106），江蘇省研究生創(chuàng)新課題基金，編號：KYCX21_1987。

熊子威（1996—），碩士生，研究方向：體能訓練理論與實踐

戴劍松（1978—），副教授，研究方向：體能訓練理論與實踐。