减缓2型糖尿病进展，降低并发症风险，这种训练方式你知道吗？

说到健身和紧实的肌肉，不能不提撸铁，这是最经典的阻力训练（resistance training，RT），提高肌肉的质量和力量，也能预防和治疗代谢性疾病。众所周知，缺乏运动会让2型糖尿病（Type 2 Diabetes，T2D）的发病风险增加，而T2D的预防和治疗也包括适当运动。要想从阻力训练中获益，通常建议负荷重量较高，这对于健康的朋友们尚可，但对于身体较弱或疾病状态的患者而言则十分困难，并且存在肌肉拉伤、关节受伤等危险。而血流限制训练（blood flow restriction training ，BFRT）能很好的解决这个问题，原先的观点认为BFRT一般是作为常规阻力运动的辅助项目，而目前的研究认为，单独的BFRT也能有效减少长期卧床患者肌肉萎缩和增加肌肉力量。近期，Trends in Endocrinology & Metabolism杂志发表一篇关于BFRT的综述[1]，一起来看看吧。

BFRT是什么，训练效果好吗？

BFRT起源于日本，慢慢在运动员、健身达人中传播开，随后成为老年人康复医学中一种流行而有效的训练方法。BFRT使用充气袖带、弹力绷带或护膝护腕等工具，部分阻断动脉血流，并在锻炼期间完全限制袖带近端或远端骨骼肌的静脉回流，与经典阻力训练的主要区别在于流向运动肢体的血流量减少[1]。说白了就是把带子绑在腋下或大腿根部后进行锻炼，完全阻断静脉回流，部分阻断动脉血流，运动时可以显著降低重量负荷。

既往的研究多把BFRT作为经典阻力运动或有氧运动的辅助运动，认为二者结合能更好地进行肌肉锻炼，使骨骼肌更加适应锻炼强度，改善力量的同时减轻运动后肌肉的酸胀感。近期研究表明，尽管训练负荷明显较低，但BFRT在改善肌肉质量和力量方面与RT一样有效[2]。

BFRT改善肌肉质量和力量的机制是什么？

BFRT的主要作用机制尚不清楚，目前认为可能由于运动肢体的血流受限致静脉血液汇集，从而导致细胞肿胀。细胞肿胀与诸如乳酸等代谢物堆积相结合，可以启动促进骨骼肌肥大的细胞内信号通路[3](图1)。此外，BFRT可能会减少疼痛和不适感的影响。在正常人或在康复治疗的卧床患者中，BFRT可能通过增加β-内啡肽的内源性产生来降低疼痛敏感性[4]。因此，BFRT对于受急慢性疼痛影响的个体也有一定作用。

图1 血流限制训练对肌肉质量变化的影响

BFRT启动了图中几个细胞通路，最终导致肌肉质量、力量和葡萄糖摄取的增加。（1）肌肉收缩导致骨骼肌Ca2+内流和钙调节非依赖性蛋白激酶（CaMKII）磷酸化，与AMP激活的蛋白激酶（AMPK）共同增加葡萄糖转运蛋白4（GLUT4）移位到细胞膜。（2）活性氧（ROS）增加。（3）神经元性一氧化氮合酶（nNOS）通过诱导HGF/c-Met信号增加卫星细胞活性。（4）代谢物积累导致激素释放增加。生长激素（GH）升高诱导胶原合成，对骨骼肌有保护作用。生长激素还诱导胰岛素样生长因子-1(IGF-1)的释放，从而促进卫星细胞与现有肌纤维融合。（5）代谢物的积累也可以刺激III/IV类传入神经元，快肌纤维的募集增加。（6）BFRT还通过液体内流导致细胞肿胀，通过激活哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）和丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）诱导合成代谢途径，同时抑制分解代谢。（1）和（2）可导致胰岛素非依赖性葡萄糖摄取增加。（3）~（6）可导致肌肉质量增加。

BFRT治疗T2D的可能机制是什么？

肌肉的质量和功能是保持健康、预防跌倒等方面的重要保障，T2D患者心血管疾病和骨质疏松症风险增加，因此在T2D患者中更应该重视肌肉质量和功能的保护。T2D患者骨骼肌中存在肌糖原代谢受损。外周胰岛素抵抗随之而来的是过多的脂质供应和非酯化脂肪酸的增加，导致心肌细胞内脂质过度沉积。脂质沉积增加，脂毒性中间体，如二酰甘油和神经酰胺的增加，导致线粒体功能和胰岛素信号转导受损[5]。这些异常会导致糖尿病相关的微血管和大血管并发症的风险增加。对T2D患者进行规律的体力锻炼可以减缓疾病进展，降低心血管并发症的发生。但与血糖正常个体相比，T2D患者身体素质下降，代谢紊乱增加，经典的RT训练难度大容易受伤，运动的依从性降低。因此，目前的研究集中于BFRT上，可以在低负荷的运动量下，对T2D患者产生代谢益处。图2说明了在T2D患者中，BFRT改善肌肉功能的可能机制。

图2 血流限制训练改善2型糖尿病骨骼肌代谢的可能机制

图中蓝色箭头代表在T2D患者中常见损害，绿箭头代表BFRT产生的影响，左下角那个胖乎乎的小人代表T2D患者。（1）BFRT通过Ca2+/CaMKII途径介导GLUT4转位，激活AMPK，增加葡萄糖摄取。（2）激活mTOR/p70S6K和p38MAPK/pgc-1α信号通路，导致蛋白质合成和线粒体生物合成增加。（3）线粒体功能的改善促进了心肌细胞内脂质（IMCL）的氧化，从而减少了如二酰甘油和神经酰胺的脂毒中间体。（3）BFRT增加了ADP/ATP比值，导致AMPK磷酸化和活化。AMPK磷酸化并抑制乙酰辅酶A羧化酶（ACC），促进线粒体脂肪酸氧化，进一步降低IMCL含量。（4）BFRT期间较低的心肌细胞氧分压可以诱导血管生成，并有助于毛细血管的募集，从而使内皮功能障碍的个体受益。

应该如何进行BFRT呢？

力量训练一方面为了健康，另一方面当然是为了饱满漂亮的肌肉。说了这么多BFRT的好处和作用机制，那么该如何进行BFRT呢？

为了达到提高肌肉质量和肌肉肥大的目的，进行BFRT频率随训练时长的增加而增加，如果进行训练时间较长＞3周，建议每周2-3次BFRT，如果训练时间较短在1-3周，建议每周1-2次BFRT。1-RM（One-repetition maximum）指的是一个人在规定范围内只能举起1次的最大重量，建议训练负荷达到1-RM的20-40%。比如练习者用100kg的重量做杠铃卧推，用尽洪荒之力只能推动1次，这个100kg的杠铃卧推就是这个练习者的1-RM，建议这个练习者的BFRT负荷重量为20-40kg。每次练习时间在5-10分钟，进行2-4组，第一组重复30次，第2-4组重复15次，每组之间休息30秒到1分钟。阻断肢体血流所需的压力大小与肢体大小、个体血压、袖带材料、宽度以及使用的设备有关。个体肢体闭合压力(Limb occlusion pressure，LOP)是通过充气袖带闭塞动脉血流所需的最小压力，建议在训练开始前评估阻断动脉血流所需的最小压力，在大约40-80%的LOP的情况下进行BFRT。具体推荐如下表。

表1进行BFRT的训练推荐汇总

BFRT这么好，安全性如何？

BFRT需要在训练时用袖带等工具部分阻断血流，因此大众担心会对神经、血管、凝血系统等造成损伤。目前的研究表明，适当进行BFRT时并不会增加神经、血管、凝血系统或肌肉损伤风险增加。但在训练时，需要注意使用的袖带和肢体的粗细情况，确保只是部分阻断血流，而不是使血管完全闭塞。

研究者们也对BFRT在治疗T2D未来的研究方面提出了5点灵魂拷问[1]：

（1）BFRT对T2D患者的血糖控制和胰岛素敏感性有影响吗？

（2）在BFRT的背景下，肌肉力量、肌肉质量和新陈代谢之间的相互联系是什么？

（3）单独进行BFRT能否预防新诊断的T2D患者的少肌症，以及那些病程较长患者的少肌症？

（4）在T2D的情况下，在心肌细胞水平上，经典抗性训练和BFRT之间的分子差异是什么？

（5）BFRT是否特别针对T2D患者提出了额外的安全问题？

BFRT能在低强度负荷的训练下达到高强度的训练效果，这种训练方式的出现和兴起，为健身达人们、没有健身经验的人们及医疗康复人群们指明一条全新的锻炼之路。和经典的力量训练相比，BFRT对于肌肉肥大和力量的增加效果显著，差别不大。对T2D患者而言，单独进行BFRT或与康复训练相结合，可以有效预防废用性肌萎缩和肌无力的发生，减少心血管并发症的风险。

悄咪咪地说一句，小编也曾为Keep里那些器械锻炼着迷，那一句自律给我自由简直凡尔赛又让人热血沸腾，可惜后来因为器械重量太大而放弃了。BFRT的绑袖带锻炼的形式，减少了负荷重量但训练效果却不减少，或许值得一试。

参考文献：

1.N Saatmann, O P Zaharia, J P Loenneke, M Roden, and D H Pesta, Effects of Blood Flow Restriction Exercise and Possible Applications in Type 2 Diabetes. Trends Endocrinol Metab, 2021. 32(2): p. 106-117.

2.M E Lixandrao, C Ugrinowitsch, R Berton, et al., Magnitude of Muscle Strength and Mass Adaptations Between High-Load Resistance Training Versus Low-Load Resistance Training Associated with Blood-Flow Restriction: A Systematic Review and Meta-Analysis. Sports Med, 2018. 48(2): p. 361-378.

3.J P Loenneke, C A Fahs, L M Rossow, T Abe, and M G Bemben, The anabolic benefits of venous blood flow restriction training may be induced by muscle cell swelling. Med Hypotheses, 2012. 78(1): p. 151-4.

4.K E W Lachlan Giles, Jodie McClelland, Jill L Cook, Quadriceps strengthening with and without blood flow restriction in the treatment of patellofemoral pain: a double-blind randomised trial. British Journal of Sports Medicine, 2017. 51: p. 1688-1694.

5.M Roden and G I Shulman, The integrative biology of type 2 diabetes. Nature, 2019. 576(7785): p. 51-60.