Resumen
Investigamos los efectos agudos y crónicos del entrenamiento de resistencia concéntrica o excéntrica de baja intensidad con restricción del flujo sanguíneo (BFR) en el tamaño y la fuerza del músculo. Diez hombres jóvenes realizaron el 30% del ejercicio de curl de mancuernas máximas concéntricas de repetición (cuatro conjuntos, total 75 repeticiones) 3 días/semana durante 6 semanas. Se eligió un brazo al azar para el ejercicio concéntrico de BFR (CON-BFR) y el otro brazo realizó el ejercicio BFR excéntrico (ECC-BFR) solo con la misma carga de ejercicio. Durante la sesión de ejercicio, IEMG para los músculos de bíceps braquii aumentó progresivamente durante el CON-BFR, que fue mayor (p <0.05) que el del ECC-BFR. Inmediatamente después del ejercicio, el grosor muscular (MTH) de los flexores del codo aumentó de manera aguda (P <0.01) con CON-BFR y ECC-BFR, pero fue mayor con CON-BFR (11.7%) (P <0.01) que ECC-BFR (3.9%) a 10 cm por encima de la articulación del codo. Después de 6 semanas de entrenamiento, el área transversal muscular mediada por MRI (CSA) a una posición de 10 cm y el brazo medio-superior (12.0%y 10.6%, respectivamente), así como el volumen muscular (12.5%) de los flexores del codo (P <0.01) con Con-BFR. Los aumentos en la CSA y el volumen muscular fueron más bajos en ECC-BFR (5.1%, 0.8%y 2.9%, respectivamente) que en el CON-BFR y solo CSA muscular en una posición de 10 cm aumentó significativamente (P <0.05) después del entrenamiento. La resistencia isométrica voluntaria máxima de los flexores del codo aumentó (P <0.05) en CON-BFR (8.6%), pero no en ECC (3.8%). Estos resultados sugieren que el entrenamiento con BFR conduce a cambios agudos pronunciados en el tamaño muscular, un índice de hinchazón de células musculares, cuya respuesta puede ser un factor importante para promover la hipertrofia muscular con el entrenamiento de resistencia a BFR.
Introducción
En la última década, varios estudios han informado que el entrenamiento de resistencia de baja intensidad (20-30% 1RM) combinado con la restricción del flujo sanguíneo (BFR) provoca una hipertrofia muscular similar al entrenamiento tradicional de resistencia de alta intensidad (> 70% 1-RM) (1), (2), (3), (4). Esta técnica de entrenamiento relativamente nueva puede ser un método de entrenamiento alternativo para mejorar el tamaño y la fuerza muscular en individuos sanos o adultos mayores y pacientes con riesgos para la salud relacionados con el entrenamiento de resistencia de alta intensidad. Estudios recientes demostraron que un solo combate de ejercicio de resistencia de baja intensidad con BFR estimula el objetivo de la señalización de las células anabólicas de la vía de rapamicina (mTOR), lo que resulta en una mayor síntesis de proteínas musculares dentro de las 3 horas posteriores al ejercicio (5), (6), (7). Del mismo modo, la regulación negativa de las transcripciones proteolíticas se ha observado a las 8 horas después del ejercicio de resistencia de baja intensidad con BFR (8). Los mecanismos fisiológicos que promueven el crecimiento muscular asociado con el ejercicio de baja intensidad combinados con BFR son poco conocidos, aunque existen varias posibilidades (9), (10), (11).
Se ha demostrado que la inflamación de las células agudas estimula la síntesis de proteínas y suprime la proteólisis (12), (13). Un estudio anterior informó que el aumento de la circunferencia de las piernas, un índice de hinchazón muscular, fue más pronunciado en BFR que en el no BFR inmediatamente después del ejercicio de extensión de rodilla de baja intensidad (6). Además, después de un solo episodio de ejercicio de press de banco BFR de baja intensidad, se observaron cambios agudos en el tamaño del músculo tanto en el músculo de tríceps restringido del flujo sanguíneo como el músculo del flujo sanguíneo no restringido el músculo torácico, y tanto los tríceps como los músculos del tórax aumentaron el área transversal del músculo después del entrenamiento de press BFR Bench Bench Press. (14). Por lo tanto, parece que la inflamación de las células musculares inducidas por el entrenamiento de BFR puede contribuir significativamente a los beneficios anabólicos de BFR (15), (16).
Un estudio reciente demostró que los cambios agudos en el área de la sección transversal muscular (CSA) del vasto lateral a la mitad de la mitad tendieron a ser más altos con el BFR concéntrico (ES = 0.13) en comparación con el BFR excéntrico (ES = 0.07) 24 horas después del ejercicio de extensión de baja intensidad de la rodilla (17). Esto tomado junto con la hipótesis de hinchazón antes mencionada (15) sugiere que las acciones musculares concéntricas pueden desempeñar un papel importante en la promoción de la hipertrofia muscular observada después del entrenamiento de resistencia de baja intensidad con BFR. Por el contrario, está bien establecido que la mayoría de los estudios que investigan el entrenamiento de resistencia de alta intensidad demostraron que el entrenamiento excéntrico es más efectivo que el entrenamiento concéntrico de repetición para la hipertrofia muscular (18), (19), (20). Por lo tanto, los mecanismos subyacentes a la hipertrofia muscular pueden diferir entre el entrenamiento de resistencia de baja intensidad con BFR y el entrenamiento de resistencia de alta intensidad. Presumimos que la hipertrofia muscular y la ganancia de resistencia serían mayores con BFR concéntrico (CON-BFR) en comparación con el BFR excéntrico (ECC-BFR) después de la repetición coincidía con el entrenamiento de resistencia de baja intensidad. Por lo tanto, el propósito del presente estudio fue investigar los efectos agudos y crónicos del entrenamiento de resistencia concéntrico o excéntrico restringido del flujo sanguíneo de baja intensidad sobre el tamaño y la fuerza musculares.
Métodos
Sujetos
Diez hombres jóvenes sanos (edad media, 22 (SD 2) año; altura de pie, 170.7 (SD 5.3) cm; masa corporal, 61.8 (SD 6.6) kg; longitud de brazo superior medido como la distancia entre el epicondilo lateral del húmero y el proceso acromial del radio, 32.2 (SD 1.1) cM; cifra de arenismo systólico, 108 (sd 11). La presión arterial 59 (SD 8) MMHG) se ofreció como voluntario para el estudio. Ninguno de los sujetos había participado en la capacitación de tipo resistencia durante un mínimo de 1 año antes del inicio del estudio. Cada sujeto fue informado de los riesgos asociados con la capacitación, las mediciones y el propósito del estudio, que se ajustó a la Declaración de Helsinki y fue aprobado por el Comité de Ética para Experimentos Humanos, Universidad de Tokio. El consentimiento informado por escrito se obtuvo de cada sujeto antes de la participación.
Protocolo de entrenamiento
Los sujetos realizaron un ejercicio supervisado de rizo de brazo 3 días/semana durante 6 semanas. Una semana antes del entrenamiento, todos los sujetos realizaron sesiones de práctica para la prueba máxima concéntrica de una repetición (1-RM) y la medición máxima de resistencia isométrica. Además, los sujetos estaban familiarizados con el estímulo BFR. Tres o cuatro días antes del entrenamiento, se determinó el concéntrico 1-RM para cada brazo. Los sujetos realizaron 5–6 rizos de bíceps unilaterales con una carga baja (aproximadamente 30-40% predicho 1-RM) como un calentamiento y para familiarizar a los sujetos con el ejercicio de rizo de bíceps. Después de un período de calentamiento, la intensidad se estableció en aproximadamente el 80% de 1-RM predicho. Después de cada elevación exitosa, la intensidad aumentó en aproximadamente un 5% hasta que el sujeto no pudo levantar todo el rango de movimiento. Una prueba se consideró válida solo cuando el sujeto usó la forma adecuada y completó todo el elevador de manera controlada sin ayuda. En promedio, se requirieron cinco ensayos para completar una prueba de 1-RM (2–3 minutos de descanso entre cada intento). La intensidad y el volumen de entrenamiento se establecieron en el 30% de las repeticiones concéntricas de 1-RM y 75 (30 repeticiones y los siguientes 3 conjuntos, cada uno, cada uno de 15 repeticiones, con 30 segundos de descanso entre conjuntos) para cada brazo respectivamente. Este protocolo es típico de los estudios submáximos de BFR (14), (21). Un brazo fue elegido al azar para realizar ejercicio concéntrico, mientras que el otro brazo realizó un ejercicio excéntrico con la misma carga de ejercicio. En un orden aleatorizado, el ejercicio concéntrico o excéntrico se realizó primero seguido por el otro ejercicio completado el mismo día. Durante estos protocolos, los sujetos realizaron su acción respectiva con una cadencia de 1.5-SEC para concéntricos (acortamiento) o 1.5-SEC para excéntrico (alargamiento) utilizando un metrónomo, y los investigadores realizaron manualmente la acción muscular opuesta. El rango de movimiento de la articulación del codo (ROM) durante el ejercicio CON-BFR se completó desde la extensión completa hasta la flexión completa, mientras que ECC-BFR se completó desde la flexión completa hasta la extensión completa. Los sujetos recibieron instrucciones de abstenerse de ingerir alcohol y cafeína durante 24 horas antes de las mediciones previas y posteriores al entrenamiento.
Restricción de flujo sanguíneo
Durante las sesiones de entrenamiento, los sujetos llevaban un manguito de presión elástico especialmente diseñado (30 mm de ancho, Kaatsu Master, Sato Sports Plaza, Tokio, Japón) alrededor de la parte más proximal de la parte superior del brazo. En el primer día de entrenamiento, el brazalete se estableció en 100 mmHg. La presión aumentó en 10 mmHg en cada sesión de entrenamiento posterior hasta que se alcanzó una presión de 160 mmHg. La presión de restricción se seleccionó de acuerdo con estudios anteriores. (21), (22). La intensidad de la presión fue la misma entre los ejercicios concéntricos y excéntricos en cada sesión. Inmediatamente después de la pelea de ejercicios, el manguito de presión se retiró rápidamente. La cantidad de tiempo bajo restricción moderada del flujo sanguíneo fue de aproximadamente 5 minutos.
Programa de medidas
Las pruebas de sujetos tuvieron lugar antes del inicio del estudio (pre) y de 3 a 4 días después (después) del período de entrenamiento de 6 semanas. La medición de la resonancia magnética se obtuvo entre 13∶00 y 18∶00 horas. La medición de MVC se determinó el mismo día o el día siguiente después de la medición de la resonancia magnética. Todas las medidas se equilibraron durante la hora del día.
Medición máxima de resistencia isométrica
La contracción isométrica voluntaria máxima (MVC) de los flexores del codo se midió dos veces por un dinamómetro (Taiyo Kogyo Co., Tokio, Japón). Cada sujeto estaba cómodamente sentado en una silla ajustable, con el brazo colocado en una mesa estable a nivel de pecho con el codo doblado en un ángulo de 90 ° (0 ° en extensión completa). La parte superior del brazo se mantuvo en el plano horizontal (a 90 °), mientras que la muñeca se fijó al final del brazo de la palanca del dinamómetro en una posición de supinación. La fuerza de flexión del codo se midió con un transductor, mientras que los sujetos realizaron dos ensayos separados por un intervalo de descanso de 60 segundos. Si el par MVC para los dos primeros MVC varió en más del 5%, se realizaron hasta dos MVC adicionales con un descanso de 60 segundos entre los ensayos (23), (24). Los sujetos recibieron instrucciones de realizar un MVC lo más rápido posible durante un período de aproximadamente 5 segundos. El valor registrado para el MVC se tomó como el más alto y estable ∼3 segundos de la contracción de 5 segundos. El valor MVC más alto se utilizó para el análisis de datos. La variación del coeficiente (CV) para esta medición de la prueba a la prueba fue del 1.3%. El coeficiente de correlación intraclase (ICC) de las mediciones fue de 0.97.
CSA y volumen musculares de MRI medidos por resonancia magnética
Se obtuvo CSA muscular utilizando un escáner de resonancia magnética (MRI) (MRI abierta de 0.2-T, Hitachi, Tokio, Japón). Se realizó una secuencia de plano axial ponderada de T-1 con un tiempo de repetición de 500 msec y un tiempo de eco de 23 msec. Los sujetos descansaban silenciosamente en el imán en una posición supina, con los brazos extendidos a lo largo de su baúl. Se obtuvieron imágenes transversales continuas con espesor de corte de 10 mm de los dos brazos superior del cuerpo. Todos los datos de resonancia magnética se transfirieron a una computadora personal para su análisis utilizando un software de análisis de imágenes especialmente diseñado (Sliceomatic, TomoVision Inc., QC, Canadá). Para cada rebanada, se digitalizó el área transversal del tejido muscular esquelético (CSA) y el volumen del tejido muscular (CM3) Por rebanada se calculó multiplicando el área del tejido muscular (CM2) por espesor de corte (cm). El volumen de músculos flexores del codo (bíceps braquii y braquial) se analizó como la suma de las cortes de músculo de 4 a 23 cm de la articulación del codo. El CV de esta medición fue inferior al 1.0% (14).
Electromiografía (EMG)
La piel estaba afeitada, desgastada con un gel de preparación de la piel (Skinpure, Nihon Kohden, Japón), y limpiado con toallitas de alcohol. Durante el experimento, la impedancia de la piel fue inferior a 2kΩ. El electrodo de tierra se colocó en el epicondilo lateral. Se colocaron electrodos bipolares (centro a centro de 2 cm) EMG (SEMG) (Ag/AgCl; Vitrode F; Nihon Kohden; Tokio, Japón) sobre el vientre muscular (porción media) a lo largo del eje longitudinal de la parte superior del brazo de prueba (23), (24). Las señales EMG se registraron y recolectaron en una computadora personal (T7300 Macintosh, Apple, Japón) para el análisis posterior. Todas las señales EMG se digitalizaron a una velocidad de muestreo de 1024 Hz con un ancho de banda de 0 Hz a …
