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
这项随机对照试验表明,与高负荷抗阻训练和对照组相比,为期16周的低负荷血流限制抗阻训练(LLRT-BFR)能显著增加前交叉韧带(ACL)的体积,尤其是在男性中,而两种训练方法都能有效增加股四头肌的体积。
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膝关节是一个承受人体重量并允许我们奔跑、跳跃和转向的铰链。在这个关节的中心,有一条坚韧的、像绳索一样的组织带,称为前交叉韧带(ACL)。这一结构起着主要稳定器的作用,防止胫骨相对于股骨过度向前滑动。当这条韧带撕裂时,对于运动员来说,往往是职业生涯终结或改变生活的伤害。几十年来,科学家们一直知道这条韧带的大小至关重要:更厚、更强壮的 ACL 通常与较低的撕裂风险相关。虽然我们了解肌肉可以通过锻炼变得更大、更强,但对于韧带——一种不像肌肉那样具有收缩性的组织——也能通过训练产生增长的想法,一直是一个谜。如果我们能找到一种安全的方法来增厚这条韧带,它可能会为预防伤病提供一条新途径。
德国罗斯托克大学的一个研究小组致力于测试特定类型的力量训练是否真的能让 ACL 变大。他们专注于两种截然不同的构建肌肉的方法。第一种是高负荷抗阻训练,这是传统的通过举重来增加力量的方法,通常为最大负荷的 70% 到 85%。第二种是结合了血流限制技术的低负荷抗阻训练。在这种方法中,参与者举起的重量要轻得多,仅为最大负荷的 20% 到 30%,但他们在腿部佩戴特殊的压力带,以部分限制肌肉的血流。这种限制造成了代谢废物的堆积和氧气的缺乏,从而“欺骗”身体,使其认为自己正在进行比实际强度大得多的运动。此前的研究表明,这两种方法都能有效地增加肌肉,但没有人知道其中哪一种可以改变韧带本身的大小。
为了寻找答案,研究人员招募了六十名健康的成年人,年龄在十八至三十五岁之间,且近期都没有过严肃举重的经验。他们将这些志愿者随机分为三组。一组进行重型举重训练,另一组进行结合血流限制的轻量举重训练,第三组作为对照组,继续维持正常的日常生活而不开始新的锻炼计划。所有训练组每周锻炼三次,持续十六周。在训练开始前和结束后,每位参与者都接受了使用强大的磁共振成像仪进行的详细扫描。这项技术使研究人员能够高精度地测量优势腿的 ACL 体积和股四头肌体积。他们还测量了肌肉力量和电活动,以观察训练如何影响运动表现。
结果显示了两种训练方法之间令人惊讶的差异。进行重型举行的那一组与对照组相比,其 ACL 大小没有显著变化。事实上,他们的韧带体积基本保持不变。然而,使用血流限制技术的那一组显示出 ACL 体积明显增加。平均而言,他们的韧带增长了约 4%,增加了约 99 立方毫米。这种变化不仅仅是统计学上的波动;它是一种可测量的物理适应。当研究人员仔细查看数据时,发现这种增长主要观察在男性参与者身上,与对照组相比,他们在韧带增长方面表现出巨大的效应量。虽然女性参与者在组间没有表现出统计学上的显著差异,但总体研究结果表明,韧带的适应能力可能存在性别差异,这种效应在男性身上最为显著。
虽然韧带的结果具有特异性,但肌肉的结果在两组训练中都是一致的。重型举重组和血流限制组的股四头肌都比对照组显著增大。他们也变得更强壮,特别是在对抗阻力的动态动作中。这证实了结合血流限制的轻量训练在构建肌肉方面与重型举重同样有效,但它还增加了一个新的、意想不到的层面:它还可能刺激韧带生长,且这种效果在男性中最为突出。研究人员指出,虽然韧带确实变大了,但目前尚不清楚这种增加是否足以在现实世界的运动损伤中防止撕裂。该研究并未测试这些更厚的韧带是否能承受突然的冲击或糟糕的着地。
研究还探讨了为什么重型举行没有产生同样的结果。一种可能性是,举起重物带来的剧烈机械应力虽然对肌肉有益,但可能会引发韧带的微损伤或炎症,从而阻止其生长;或者这种压力对于组织的积极适应来说可能太高了。相比之下,轻量机械负荷与血流限制产生的高代谢压力相结合,似乎创造了一个促进韧带增厚的完美环境。研究人员认为,这可能是由于低氧环境刺激了有助于修复和构建组织的生长因子的产生。
最终,这项研究为运动医学开启了一扇新的大门。它证明了韧带并不是无论我们做什么都保持不变的静态结构;它们可以适应,但这种适应取决于训练方法和训练者的生物学特性。对于男性而言,将血流限制训练纳入常规锻炼,可能会带来双重益处:既能增强肌肉,又可能增厚保护膝盖的韧带。对于女性而言,情况则有所不同,而为什么她们的韧带在本次研究中没有如此显著增长的原因,仍是未来研究的重要课题。研究结果表明,预防损伤的路径可能不仅在于加强膝盖周围的肌肉,还在于寻找合适的压力类型,使韧带本身变得更加强韧。
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