Blood flow restriction

Supercharge je rehab met Blood Flow Restriction Training

Blood Fow Restriction Training: een buitengewone manier om snel spieren op te bouwen.

 

Door: Tony Gonzalez

 

Blood Flow Restriction Training, mogelijk heb je het gezien op onze Instagram Stories of ben je het eerder al eens tegen gekomen. Een relatief nieuwe  trainingsmethode, die vanwege de enorme spiermassa vergrotende eigenschappen bij een lichte trainingsbelasting vol op in de belangstelling staat. 

De trainingsmethode bestaat al sinds de jaren 60 en is door de japanner Yoshiaki Sato bedacht en ontwikkeld, waarbij het ook wel “KAATSU training” of “Occlusion Training” genoemd wordt. Ondanks dat de trainingsvorm al zo lang bestaat, krijgt deze de afgelopen jaren pas veel wetenschappelijke aandacht. Amerikaanse fysiotherapeuten zijn redelijke early-adopters als het gaat om deze trainingsvorm, Europa is nog iets conservatiever. Maar wij niet! 

Een belangrijke eigenschap van deze trainingsmethode is dat je met een lage trainingsbelasting een hoge trainingsbelasting na kan bootsen. Deze trainingsvorm is erg zinvol voor het vergroten van spiermassa en kracht bij getrainde en ongetrainde atleten (1, 2, 3), revaliderendanten (1, 4), patiënten met artrose (5) en ouderen met verminderde spiermassa (6, 7). Maar het is ook gebleken dat het positieve effecten heeft op uithoudingsvermogen (8), explosiviteit, maximale spierkracht (9), balans en mobiliteit (10). 

 

Blood Flow Restriction Training bootst met een lage trainingsbelasting een hoge trainingsbelasting na.

 

Hoe werkt Blood Flow Restriction Training?

Er wordt gebruik gemaakt van een cuff, een soort bloeddrukmeter achtige tourniquet. De cuff wordt zo hoog mogelijk om een arm of been gedaan en opgepompt met een knijppompje tot een druk tussen de 100 en 200 mmHg. Deze druk creëert vervolgens een lokaal zuurstofarm gebied in de omvatte spier, doordat de toestroom van bloed belemmerd wordt. In de spier komt tijdens de training een enorme hoeveelheid lactaten (melkzuur) en metabolieten vrij. 

 

Metabole stress

Het werkingsmechanisme van de trainingsvorm berust dan ook op de grote ophopingen van deze “metabole stress”. Metabole stress is een van de manieren om spiergroei te stimuleren (11, 12).  Ook wordt een acute toename in hormonen als groeihormoon (hGH) en testosteron waargenomen tijdens korte rusttijden van 30 tot 60 seconden bij Blood Flow Restriction Training. Dit zijn ook bekende spiergroei stimulerende lichaamsstoffen (12).

Bloodflow restriction training

Satellietcellen

Daarnaast is er ook nog een theorie waarbij BFRT een werking heeft op de zogenoemde satelliet cellen of spierstamcellen. Dit zijn cellen welke normaalgesproken inactief zijn maar geactiveerd worden wanneer er grote spierschade of een blessure ontstaat. Deze satellietcel doneert aan en fuseert met de spiervezel om deze te assisteren bij het herstellen van de schade (13, 14). Ook stimuleren de satellietcellen de eiwit aanmaak in de spiervezel tijdens BFRT (13).

In de studie van Nielsen et al 2012 (14) was er bij de BFRT groep gemiddeld 301% toename van type I en 284% toename van type II satelliet cellen per spiervezel waargenomen na slechts 5 dagen trainen met BFRT. Zo’n toename zie je normaalgesproken pas na 6 tot 12 maanden intensieve krachttraining. Dit zijn enorme toenames in een hele korte tijd! De gedachte is dat deze enorme toename komt vanwege de metabolische stressreactie die BFRT voor de spieren teweegbrengt, welke de normaal inactieve satellietcellen stimuleert en “wakker” maakt. Deze cellen stimuleren vervolgens de spiervezel en assisteert de vezel in de eiwitsynthese. De gemiddelde spiermassa van de 10 deelnemers in de BFRT groep waren namelijk na 5 dagen maar liefst met 37% toegenomen.

 

 Een innovatieve oplossing tijdens je revalidatie

Stel: je moet revalideren na een voorstekruisband (VKB) operatie.  Net na een voorste kruisbandreconstructie neemt omvang en kracht van het bovenbeen flink af  (15, 16, 17). Om weer sterker te worden en spiermassa op te bouwen wordt traditioneel krachttraining op 60 tot 70% van de 1 repetition maximum (1RM) of 8-12 herhalingen met een zwaar gewicht de meest ideale trainingsmethode (18). Helaas is dit na een VKB-operatie pas mogelijk na drie maanden, omdat de nieuwe kruisband nog niet zwaar belast mag worden. Je kan je misschien voorstellen dat je spiermassa hier niet echt op vooruit gaat en een tandenstoker als been onvermijdelijk wordt.

Jasmijn, een case study

Afgelopen half jaar heb ik mijn scriptie geschreven over dit onderwerp in de vorm van een Case-Study. Jasmijn scheurde met voetbal haar voorste kruisband af. Na haar voorste kruisbandreconstructie kwam ze bij mij revalideren. Toen ik haar voorstelde om met Blood Flow Restriction Training te starten en haar als case study te gebruiken, reageerde ze enthousiast.

De doelstelling van de case study was de mate van verandering in de bovenbeen omvang en kniefunctie te meten tijdens een acht weken durend Blood Flow Restriction trainingsprotocol. Deze vraagstelling is zo interessant omdat er de eerste drie maanden na de operatie niet zwaar getraind mag worden om de herstelde reconstructie van de voorste kruisband niet te beschadigen of opnieuw te laten scheuren. Echter wil je het liefst wel zo snel mogelijk krachttraining met zwaar gewicht uitvoeren om spiermassa verlies tegen te gaan. Hier kan Blood Flow Restriction Training een uitstekende oplossing bieden, aangezien er wel getraind mag worden met een lage belasting en dit de spiermassa en kracht middels deze trainingsvorm toe kan laten nemen.

Methode

Gedurende acht weken is er gerevalideerd volgens het KNGF protocol: revalidatie na voorste kruisbandreconstructie, in combinatie met een Blood Flow Restriction Training oefenprotocol. Er werd drie keer per week getraind op een intensiteit van 20-30%, oftewel 15 tot 30 herhalingen, met een cuff druk van 180 mmHG. Vanaf de zesde week werd er met lichte gewichten gewerkt.

Resultaten

Na deze 8 weken trainen valt op dat de omvang van het aangedane rechterbeen (oranje lijn) 6 centimeter is toegenomen en gelijk is geworden met het niet aangedane been. En dit zonder de spieren zwaar te belasten of trainingen die spiergroei stimuleren.

Ook valt het op dat de Lysholm & Tegner score, een betrouwbare en veelgebruikte vragenlijst om de kniefunctie meetbaar te maken, toegenomen is van 32 punten naar 86 punten. Een score lager dan 65 wordt beschouwd als een slechte kniefunctie en een score tussen de 84 en 90 wordt als goed beschouwd. De gemiddelde score van een voorstekruisband revalidant is 76.9 na 6 maanden (19). Jasmijn heeft dus een bizar hoge score bereikt van 86 punten na slechts 8 weken! 

Blood flow restriction
Tabel 1: Lysholm en Tegner Score

Daarnaast lieten bio-impedantiemetingen zien dat de spiermassa in acht weken 2,2% is toegenomen, en de vetmassa met 1,4% is afgenomen. Ondanks dat de betrouwbaarheid van de bio-impedantiemeter twijfelachtig is (20) en gezien de bio-impedantiemeter niet lokaal kan meten, lijken deze scores overeen te komen met de beenomvang metingen, die ook een toename laat zien.

blood flow restriction training
Tabel 2: toename van beenomvang in centimeters gedurende 8 weken bfr training

Conclusie

Blood Flow Restriction Training tijdens de postoperatieve revalidatie van een voorste-kruisbandreconstructie is een effectieve methode voor het vergroten van bovenbeen omvang en verbeteren van de kniefunctie in acht weken. Een vergroting van spiermassa en verbetering van spierkracht lijkt hieraan ten grondslag. 

Word jij binnenkort geopereerd en wil je zo snel mogelijk je spieren weer terug op het oude niveau krijgen? Maak dan nu een afspraak.

Verder lezen

Herstel na je operatie bij Fysiofabriek

Bloodflow Restriction Cuff kopen? Klik hier

Volg de voorstekruisband revalidatie van Merel: Deel 1, deel 2, deel 3, deel 4, deel 5

Over Tony

Literatuur

1. Loenneke, J. P., Wilson, J. M., Marín, P. J., Zourdos, M. C., & Bemben, M. G. (2012). Low intensity blood flow restriction training: a meta-analysis. European journal of applied physiology, 112(5), 1849-1859.
2. Csapo, R., & Alegre, L. M. (2016). Effects of resistance training with moderate vs heavy loads on muscle mass and strength in the elderly: A meta‐analysis. Scandinavian journal of medicine & science in sports, 26(9), 995-1006.
3. Takarada, Y., Sato, Y., & Ishii, N. (2002). Effects of resistance exercise combined with vascular occlusion on muscle function in athletes. European journal of applied physiology, 86(4), 308-314.
4. Ohta, H., Kurosawa, H., Ikeda, H., Iwase, Y., Satou, N., & Nakamura, S. (2003). Low-load resistance muscular training with moderate restriction of blood flow after anterior cruciate ligament reconstruction. Acta Orthopaedica Scandinavica, 74(1), 62-68.
5. Segal, N. A., Williams, G. N., Davis, M. C., Wallace, R. B., & Mikesky, A. E. (2015). Efficacy of blood flow–restricted, low-load resistance training in women with risk factors for symptomatic knee osteoarthritis. PM&R, 7(4), 376-384.
6. Libardi, C. A., Chacon-Mikahil, M. P. T., Cavaglieri, C. R., Tricoli, V., Roschel, H., Vechin, F. C., … & Ugrinowitsch, C. (2015). Effect of concurrent training with blood flow restriction in the elderly. International journal of sports medicine.
7. Shimizu, R., Hotta, K., Yamamoto, S., Matsumoto, T., Kamiya, K., Kato, M., … & Tanaka, S. (2016). Low-intensity resistance training with blood flow restriction improves vascular endothelial function and peripheral blood circulation in healthy elderly people. European journal of applied physiology, 116(4), 749-757.
8. Takarada, Y., Sato, Y., & Ishii, N. (2002). Effects of resistance exercise combined with vascular occlusion on muscle function in athletes. European journal of applied physiology, 86(4), 308-314.
9. Jørgensen, A. N., Aagaard, P., Nielsen, J. L., Frandsen, U., & Diederichsen, L. P. (2016). Effects of blood‐flow‐restricted resistance training on muscle function in a 74‐year‐old male with sporadic inclusion body myositis: a case report. Clinical physiology and functional imaging, 36(6), 504-509.
10. Gualano, B., Neves Jr, M., Lima, F. R., Pinto, A. L., Laurentino, G., Borges, C., … & Lancha Jr, A. H. (2010). Resistance training with vascular occlusion in inclusion body myositis: a case study. Med Sci Sports Exerc, 42(2), 250-254.
11. Takada, S., Okita, K., Suga, T., Omokawa, M., Kadoguchi, T., Sato, T., … & Horiuchi, M. (2012). Low-intensity exercise can increase muscle mass and strength proportionally to enhanced metabolic stress under ischemic conditions. Journal of applied physiology, 113(2), 199-205.
12. de Freitas, M. C., Gerosa-Neto, J., Zanchi, N. E., Lira, F. S., & Rossi, F. E. (2017). Role of metabolic stress for enhancing muscle adaptations: Practical applications. World journal of methodology, 7(2), 46.
13. Kadi, F., & Ponsot, E. (2010). The biology of satellite cells and telomeres in human skeletal muscle: effects of aging and physical activity. Scandinavian journal of medicine & science in sports, 20(1), 39-48.
14. Nielsen, J. L., Aagaard, P., Bech, R. D., Nygaard, T., Hvid, L. G., Wernbom, M., … & Frandsen, U. (2012). Proliferation of myogenic stem cells in human skeletal muscle in response to low‐load resistance training with blood flow restriction. The Journal of physiology, 590(17), 4351-4361.
15. Palmieri-Smith RM, Kreinbrink J, Ashton-Miller J, Wojtys EM. Quadriceps inhibition induced by an experimental knee joint effusion affects knee joint mechanics during
a single-legged drop landing. Am J Sports Med. 2007; 35(8):1269–75.
16. Daniel DM, Stone ML, Dobson BE. Fate of the ACL- injured patient: a prospective outcome study. Am J Sports Med. 1994; 22(5):632–644.
17. Ageberg E, Thomeé R, Neeter C, Silbernagel KG, Roos EM. Muscle strength and functional performance in patients with anterior cruciate ligament injury treated with training and surgical reconstruction or training only: a two to ve-year followup. Arthritis Rheum. 2008; 59(12): 1773–9.
18. Garber, C. E., Blissmer, B., Deschenes, M. R., Franklin, B. A., Lamonte, M. J., Lee, I. M., … & Swain, D. P. (2011). Quantity and quality of exercise for developing and maintaining cardiorespiratory, musculoskeletal, and neuromotor fitness in apparently healthy adults: guidance for prescribing exercise. Medicine & Science in Sports & Exercise, 43(7), 1334-1359.
19. Shervegar, S., Nagaraj, P., Grover, A., & Ravoof, A. (2015). Functional outcome following arthroscopic ACL reconstruction with Rigid Fix: a retrospective observational study. Archives of Bone and Joint Surgery, 3(4), 264.
20. Boneva‐Asiova, Z., & Boyanov, M. A. (2008). Body composition analysis by leg‐to‐leg bioelectrical impedance and dual‐energy X–ray absorptiometry in non‐obese and obese individuals. Diabetes, Obesity and Metabolism, 10(11), 1012-1018.