Impact of high external load resistance and low external load resistance training with blood flow restriction on anterior cruciate ligament volume in healthy female and male adults: A randomized controlled trial

تُعد الركبة مفصلاً يشبه المفصلة، فهي تتحمل وزن أجسامنا بينما تسمح لنا بالجري والقفز والدوران. وفي مركز هذا المفصل يقع شريط نسيجي قوي يشبه الحبل يُسمى الرباط الصليبي الأمامي (ACL). يعمل هذا الهيكل كمثبت رئيسي، حيث يمنع عظمة الساق من الانزلاق للأمام بشكل مفرط بالنسبة لعظمة الفخذ. وعندما يتمزق هذا الرباط، فإنه غالباً ما يكون إصابة تنهي المسيرة المهنية أو تعطل حياة الإنسان، لا سيما للرياضيين. لعدة عقود، عرف العلماء أن حجم هذا الرباط أمر بالغ الأهمية: فالرباط الصليبي الأمامي الأكثر سمكاً وقوة يرتبط عموماً بانخفاض خطر التمزق. وبينما نفهم أن العضلات يمكن أن تنمو وتصبح أكبر وأقوى من خلال التمرين، فإن فكرة أن الرباط — وهو نسيج لا ينقبض مثل العضلة — يمكنه أيضاً أن ينمو استجابةً للتدريب ظلت لغزاً. وإذا تمكنا من إيجاد طريقة لتسميك هذا الرباط بأمان، فقد يفتح ذلك مساراً جديداً للوقاية من الإصابات قبل وقوعها.

وضع فريق من الباحثين في جامعة روستوك في ألمانيا هدفاً لاختبار ما إذا كانت أنواع معينة من تدريبات القوة يمكن أن تجعل الرباط الصليبي الأمامي أكبر بالفعل. وقد ركزوا على نهجين مختلفين تماماً لبناء العضلات. كان الأول هو تدريب المقاومة عالي الحمل، وهو الطريقة التقليدية حيث يرفع الأشخاص أوزاناً ثقيلة، عادةً ما تتراوح بين 70 إلى 85 بالمائة من قدرتهم القصوى. أما الطريقة الثانية فكانت تقنية تسمى تدريب المقاومة منخفض الحمل مع تقييد تدفق الدم. في هذه الطريقة، يرفع المشاركون أوزاناً أخف بكافية، حوالي 20 إلى 30 بالمائة فقط من قدرتهم القصوى، لكنهم يرتدون أربطة خاصة حول أفخاذهم تعمل على تقييد تدفق الدم إلى العضلات جزئياً أثناء التمرين. يخلق هذا التقييد تراكمًا للنفايات الأيضية ونقصاً في الأكسجين، مما يخدع الجسم ويجعله يعتقد أنه يبذل جهداً أكبر بكثير مما يفعله في الواقع. وقد أظهرت الدراسات السابقة أن كلتا الطريقتين يمكنهما بناء العضلات بفعالية، ولكن لم يكن أحد يعرف ما إذا كان أي منهما يمكن أن يغير حجم الرباط نفسه.

ولإيجاد الإجابة، استعان الباحثون بستين شخصاً سليماً، من الرجال والنساء الذين تتراوح أعمارهم بين ثمانية عشر وثلاثة وثلاثين عاماً، ولم يسبق لأي منهم ممارسة رفع الأثقال الجاد مؤخراً. وقسموا المتطوعين عشوائياً إلى ثلاث مجموعات. قامت إحدى المجموعات بروتين رفع الأوزان الثقيلة، وقامت مجموعة أخرى بالرفع الخفيف مع أربطة تقييد تدفق الدم، بينما عملت المجموعة الثالثة كمجموعة ضابطة، حيث استمرت في أنشطتها اليومية المعتادة دون البدء في برنامج تمارين جديد. مارست جميع المجموعات التدريبية التمارين ثلاث مرات في الأسبوع لمدة ستة عشر أسبوعاً. وقبل بدء التدريب وبعد انتهائه، خضع كل مشارك لفحص دقيق باستخدام جهاز تصوير بالرنين المغناطيسي القوي. سمحت هذه التقنية للباحثين بقياس حجم الرباط الصليبي الأمامي وعضلة الفخذ الرباعية في الساق المهيمنة بدقة عالية. كما قاموا أيضاً بقياس قوة العضلات والنشاط الكهربائي لمعرفة كيفية تأثير التدريب على الأداء.

كشفت النتائج عن اختلاف مفاجئ بين طريقتي التدريب. فالمجموعة التي مارست رفع الأوزان الثقيلة لم تشهد أي تغيير ملحوظ في حجم الرباط الصليبي الأمامي مقارنة بالمجموعة الضابطة؛ بل في الواقع، ظل حجم الرباط لديهم كما هو تقريباً. ومع ذلك، أظهرت المجموعة التي استخدمت تقنية تقييد تدفق الدم زيادة واضحة في حجم الرباط الصليبي الأمامي. ففي المتوسط، نمت أربطتهم بنسبة 4 بالمائة تقريباً، وهي زيادة تبلغ حوالي 99 ملم مكعب. لم يكن هذا التغيير مجرد تقلب إحصائي، بل كان تكيفاً فيزيائياً قابلاً للقياس. وعندما نظر الباحثون بعمق في البيانات، وجدوا أن هذا النمو لوحظ بشكل أساسي لدى المشاركين الذكور، الذين أظهروا أحجام تأثير كبيرة للزيادة مقارنة بالمجموعة الضابطة. وعلى الرغم من أن المشاركات الإناث لم يظهرن فروقاً ذات دلالة إحصائية بين المجموعات، إلا أن النتائج الإجمالية تشير إلى أن القدرة على التكيف الرباطي قد تختلف بين الجنسين، حيث كان التأثير أكثر وضوحاً لدى الرجال.

وبينما كانت نتائج الأربطة محددة، كانت نتائج العضلات متسقة عبر كلتا مجموعتي التدريب. فقد شهدت كل من مجموعة رفع الأوزان الثقيلة ومجموعة تقييد تدفق الدم نمواً كبيراً في عضلات الفخذ الرباعية مقارنة بالمجموعة الضابطة. كما أصبحوا أقوى، لا سيما في الحركات الديناميكية حيث يدفعون ضد المقاومة. وهذا يؤكد أن التدريب الأخف مع تقييد تدفق الدم فعال تماماً مثل رفع الأوزان الثقيلة في بناء العضلات، ولكنه يضيف طبقة جديدة وغير متوقعة: فقد يحفز أيضاً الرباط على النمو، مع كون التأثير أكثر بروزاً لدى الذكور. وقد أشار الباحثون إلى أنه بينما أصبحت الأربطة أكبر حجماً، فإنه ليس من المعروف بعد ما إذا كانت هذه الزيادة كافية لمنع التمزق أثناء إصابة رياضية في العالم الحقيقي؛ إذ لم تختبر الدراسة ما إذا كانت هذه الأربطة الأكثر سمكاً يمكنها تحمل صدمة مفاجئة أو هبوط سيء.

كما بحثت الدراسة في سبب عدم إنتاج رفع الأوزان الثقيلة للنتيجة نفسها. فمن المحتمل أن الإجهاد الميكانيكي الشديد الناتج عن رفع الأوزان الثقيلة، رغم كونه جيداً للعضلات، قد تسبب في إصابات مجهرية أو التهابات في الرباط منعت نموه، أو ربما كان الإجهاد ببساطة عالياً جداً بحيث لا يسمح للنسيج بالتكيف بطريقة إيجابية. وفي المقابل، يبدو أن الجمع بين الحمل الميكانيكي الخفيف والإجهاد الأيضي العالي الناتج عن تقييد تدفق الدم قد خلق البيئة المثالية لتسمك الرباط. ويعتقد الباحثون أن هذا قد يعود إلى أن بيئة نقص الأكسجين تحفز إنتاج عوامل النمو التي تساعد في إصلاح وبناء الأنسجة.

في الختام، يفتح هذا البحث باباً جديداً في الطب الرياضي. فهو يثبت أن الأربطة ليست هياكل ثابتة تظل بنفس الحجم بغض النظر عما نفعله؛ بل يمكنها التكيف، لكن نوع التكيف يعتمد بشدة على طريقة التدريب وبيولوجيا الشخص الذي يتدرب. وبالنسبة للرجال، فإن دمج تدريب تقييد تدفق الدم في الروتين قد يوفر فائدة مزدوجة: بناء عضلات قوية وتسميك الأربطة التي تحمي الركبة أيضاً. أما بالنسبة للنساء، فالقصة مختلفة، وتظل الأسباب الكامنة وراء عدم نمو أربطتهن بشكل كبير في هذه الدراسة سؤالاً مهماً للبحوث المستقبلية. وتشير النتائج إلى أن الطريق نحو الوقاية من الإصابات قد لا يقتصر فقط على تقوية العضلات المحيطة بالركبة، بل يتعلق أيضاً بإيجاد النوع المناسب من الإجهاد لجعل الأربطة نفسها أكثر قوة ومتانة.