Effects of low intensity blood flow restriction and high intensity resistance training on muscle stiffness

Abstract

Dolaşım kısıtlayıcı antrenman (DKA), son dönemlerde popüler hale gelen bir kuvvet antrenmanı yöntemidir. Gerek sporcular, gerekse sporcu olmayan bireyler düşük ağırlıklar ile çalışılabildiğinden bu yöntemi yüksek yoğunluklu antrenmana (YYA) tercih etmektedirler. DKA sırasında kasa uygulanan mekanik gerim etkisi YYA'dan düşük olsa da, metabolik stres etkisi daha yüksektir.Kasların yüksek ağırlıklarla antrene edilmesinin, kaslarda akut olarak sertlik artışına yol açtığı bilinmektedir. Ancak kronik dönemde YYA'ların kas sertliği üzerine etkisi konusundaki bilgi sınırlıdır. DKA'nın kas sertliğini uzun dönemde nasıl etkilediği ise bilinmemektedir. Çalışmamızın amacı, 6 haftalık YYA ve DKA yöntemleri ile yapılan dirsek fleksiyonu egzersizinin biceps brachii kası sertliğine etkisini araştırmaktı. 17 sağlıklı gönüllü DKA (n=8) ve YYA (n=9) gruplarına ayrıldı. DKA grubu 1 defada kaldırılan maksimum ağırlıkların (1-RM) %30-40'ı ile, YYA grubu ise 75-85%'i ile kuvvet antrenmanı yaptı. Çalışmanın başında ve sonunda, kas pasif sertlikleri shear-wave elastografi (SWE) ve Myoton-Pro cihazları ile ölçüldü. Hipertrofi etkileri B-mod ultrason ile, kuvvet kazanımları ise 1-RM testi ile ölçüldü. SWE değerleri YYA grubunda (13.83±2.49 kPa öncesi, 14.72±3.01 kPa son- rası) ve DKA grubunda (14.26±3.64 kPa öncesi, 14.69±4.87 kPa sonrası) anlamlı bir değişim göstermedi (p>0.05). Myoton ölçümleri de sertlik değerlerinde anlamlı bir değişim göstermedi (YYA grubu 202.52±16.42 N/m öncesi, 205.12±18.6 N/m sonrası; ve DKA grubu 208.92±19.62 N/m öncesi, 206.15±15.52 N/m sonrası)(p>0.05). İki grupta da hipertrofi (p<0.001) ve kuvvet kazanımları (p<0.0001) görüldü. Çalışmamız, DKA'nın kasın pasif mekanik özelliklerini uzun dönemde etkilemediğini göstermiş ve bu metodun etkili ve güvenli bir alternatif olabileceği bilgisine katkı sunmuştur.

Blood flow restriction training (BFR) has become a popular training method recently. Both athletic and non-athletic populations prefer BFR over high-intensity training (HI) due to the use of much lower loads. Although the mechanical tension of BFR is considered lower than that of HI, the metabolic stress is much higher. It has been shown that imposing high loads on a muscle during training affects the stiffness of the muscles acutely. However, the long-term effects of HI training on the subjected muscle's stiffness is not studied extensively. Moreover, it is not known how the BFR training affects this property. We compared the effects of 6 weeks of BFR and HI -elbow flexion- training on the stiffness of biceps brachii muscle. Seventeen healthy participants volunteered for the study, randomly divided into BFR (n=8) and HI (n=9) groups. BFR group trained with 30-40% of their 1 repetition maximum (1-RM) and HI group trained with 75-85% of 1-RM. Prior to and at the end of the study, the passive stiffness of the biceps brachii was measured with shear-wave elastography (SWE) and Myoton-Pro device. Hypertrophy effects (B-mode ultrasound) and strength gains (1- RM test) were also measured. Training did not induce a significant change of SWE in HI group (13.83±2.49 kPa pretraining, 14.72± 3.01 kPa posttraining) or in BFR group (14.26±3.64 kPa pretraining, 14.69±4.87 kPa posttraining) (p>0.05). Stiffness measured by Myoton device did not change in HI group (202.52±16.42 N/m pretraining, 205.12±18.6 N/m posttraining) or in BFR group (208.92±19.62 N/m pretraining, 206.15±15.52 N/m posttraining)(p>0.05). Both groups improved in terms of hypertrophy (p<0.001) and strength gains (p<0.0001). Our study showed that BFR training did not alter passive mechanical properties of the subjected muscle in the long term, thus providing information regarding the efficacy and safety of BFR training.