羅若營(yíng)，林 迪，郭惠杰，廖志錦

(1.福建師范大學(xué) 體育科學(xué)學(xué)院，福州 350001；2.福建工程學(xué)院，福州 350001)

肌肉力量是維系個(gè)體運(yùn)動(dòng)能力及降低運(yùn)動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)的基礎(chǔ)保障。傳統(tǒng)上，往往通過(guò)大強(qiáng)度訓(xùn)練提升肌肉力量。但是，對(duì)于缺乏力量訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn)的非專業(yè)人士、康復(fù)人群和老年人群體而言，大強(qiáng)度力量訓(xùn)練極易引發(fā)不同程度的運(yùn)動(dòng)損傷。實(shí)際上，小強(qiáng)度結(jié)合加壓形式的訓(xùn)練方式，同樣能夠促進(jìn)肌肉肥大和力量提高。這種安全有效的訓(xùn)練方法可為傳統(tǒng)力量訓(xùn)練提供替代方案。

加壓訓(xùn)練(BFRT)又稱血流限制訓(xùn)練，通過(guò)專業(yè)綁帶對(duì)上肢或者下肢近心端施加壓力，造成肢體肌肉遠(yuǎn)端缺血，并在此種狀態(tài)下進(jìn)行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練。由于肌肉訓(xùn)練效果好、操作方便且安全性高，加壓訓(xùn)練近年來(lái)逐漸在大眾健身、專業(yè)訓(xùn)練及運(yùn)動(dòng)康復(fù)等多個(gè)領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用。盡管加壓訓(xùn)練對(duì)促進(jìn)肌肉肥大及力量提高已得到大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，但其生理機(jī)制仍然不甚明確。

在諸多解釋機(jī)制中，類胰島素生長(zhǎng)因子IGF-1(Insulin-like Growth Factor-1)增加被認(rèn)為是肌肉力量提高和肌肉肥大的可能生理機(jī)制之一。IGF-1是一種多肽類激素，主要作用于調(diào)節(jié)代謝，通過(guò)刺激脂質(zhì)分解和氧化[1]，促進(jìn)肌肉腱組織內(nèi)膠原合成[2]。Madarame等研究發(fā)現(xiàn)，加壓訓(xùn)練后IGF-1濃度顯著提高[3]。Abe等對(duì)固定20%1RM運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的加壓訓(xùn)練的研究結(jié)果同樣表明，IGF-1顯著升高[4]?？梢?，訓(xùn)練引起的肌肉大小和力量的變化可能與IGF-1的變化有關(guān)。不過(guò)，亦有學(xué)者持不同看法。Borst和Mitchell等學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，加壓訓(xùn)練后靜息血清IGF-1并沒(méi)有顯著變化[5-6]，趙之光等學(xué)者的研究同樣指出，在急性訓(xùn)練和長(zhǎng)期訓(xùn)練之后，加壓訓(xùn)練與傳統(tǒng)增肌訓(xùn)練都沒(méi)有使IGF-1濃度表現(xiàn)出顯著的變化[7]?？梢?，關(guān)于加壓訓(xùn)練能否通過(guò)提升IGF-1濃度影響肌肉力量的作用機(jī)制尚存在一定分歧，還沒(méi)有形成明確結(jié)論。主要原因在于目前該領(lǐng)域相關(guān)研究的受試人群類型不同、樣本數(shù)量相對(duì)局限，導(dǎo)致單個(gè)研究可信度降低，最終的判斷效果不甚理想。Meta分析根據(jù)文獻(xiàn)資料性質(zhì)與特征，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)方法對(duì)多個(gè)同類的研究效應(yīng)進(jìn)行定量綜合，并進(jìn)行總體效應(yīng)評(píng)價(jià)。在系統(tǒng)評(píng)價(jià)中，Meta分析在回答原單個(gè)研究未提出的問(wèn)題、增加效能檢驗(yàn)、解決單個(gè)研究結(jié)果的爭(zhēng)議等方面具有優(yōu)勢(shì)?；诖耍疚倪x擇國(guó)內(nèi)外期刊關(guān)于加壓訓(xùn)練對(duì)IGF-1影響的實(shí)驗(yàn)性研究進(jìn)行Meta分析，以期為完善豐富訓(xùn)練學(xué)相關(guān)理論提供參照，為該領(lǐng)域后續(xù)深入研究提供循證依據(jù)，為科學(xué)鍛煉、合理訓(xùn)練提供指導(dǎo)。

1 研究方法

本研究結(jié)果根據(jù)系統(tǒng)分析和Meta分析有限報(bào)告條目的規(guī)定流程進(jìn)行分析[8]。

1.1 檢索策略

本文以PubMed、Web of Science、CNKI和Google Scholar數(shù)據(jù)庫(kù)為中心，以KAATSU training、blood flowrestriction training、加壓訓(xùn)練、BFRT和Blood flow-restricted等為干預(yù)手段的相關(guān)主題詞，以IGF-1為結(jié)局指標(biāo)，對(duì)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)類型的研究文獻(xiàn)進(jìn)行檢索，檢索時(shí)間從建庫(kù)到2019年6月。檢索流程結(jié)果如下(圖1)。

圖1 文獻(xiàn)流程圖及篩選結(jié)果

1.2 納入和排除標(biāo)準(zhǔn)

由兩名研究者獨(dú)立對(duì)檢索到的文獻(xiàn)進(jìn)行標(biāo)題、摘要和全文的文獻(xiàn)篩選與交叉核對(duì)，如產(chǎn)生分歧則與第三名研究者通過(guò)討論的方式進(jìn)行重新審查。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①干預(yù)手段為加壓訓(xùn)練或者低阻力結(jié)合加壓訓(xùn)練；干預(yù)力量均為小強(qiáng)度的力量訓(xùn)練；②包含IGF-1結(jié)局指標(biāo)；③研究類型為隨機(jī)實(shí)驗(yàn)或?qū)φ諏?shí)驗(yàn)；④研究人群為普通人群，無(wú)論是否有運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練經(jīng)歷；⑤研究包含詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、限制血流的程度。

排除標(biāo)準(zhǔn)：①不符合前文納入標(biāo)準(zhǔn)要求的文獻(xiàn)，如綜述類文獻(xiàn)、會(huì)議文獻(xiàn)、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)類文獻(xiàn)等；②結(jié)局指標(biāo)不包含IGF-1的文獻(xiàn)；③實(shí)驗(yàn)結(jié)果未用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(M±SD)表示的文獻(xiàn)。

1.3 數(shù)據(jù)提取

兩名檢索人員在檢索過(guò)程中采用獨(dú)立雙盲的方式對(duì)納入的文獻(xiàn)進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)的提取，具體內(nèi)容包括：文獻(xiàn)作者、實(shí)驗(yàn)對(duì)象人群、樣本量、性別、年齡、干預(yù)周期、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案、結(jié)局指標(biāo)等。對(duì)于缺乏數(shù)據(jù)信息或信息不明確的資料，采用電子郵件的形式與作者聯(lián)系獲取。

1.4 方法學(xué)質(zhì)量評(píng)估

利用Buchheit等[9]采用的質(zhì)量評(píng)估方法對(duì)納入的文獻(xiàn)進(jìn)行評(píng)估。用“√”表示有明確描述，“×”表示無(wú)明確描述，“？”表示未知或未充分描述。對(duì)所有納入的文獻(xiàn)進(jìn)行偏倚性風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估。根據(jù)PRISMA[10]聲明修改的8個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行評(píng)分，通過(guò)累計(jì)得分將文獻(xiàn)分為低風(fēng)險(xiǎn)(7—8分)、中度風(fēng)險(xiǎn)(4—6分)和高風(fēng)險(xiǎn)(0—3分)3個(gè)等級(jí)。納入的8篇文章中1篇為低風(fēng)險(xiǎn)，6篇為中度風(fēng)險(xiǎn)，1篇為高風(fēng)險(xiǎn)，平均得分為5分。其中具體評(píng)價(jià)指標(biāo)含義為，1：是否明確納入標(biāo)準(zhǔn)；2：是否進(jìn)行隨機(jī)分組；3：組間基礎(chǔ)值有無(wú)顯著差異；4：是否對(duì)主要指標(biāo)的評(píng)定者實(shí)施盲法；5：所有受試者是否按方案接受干預(yù)，或?qū)χ饕Y(jié)果進(jìn)行“意向性分析”；6：是否描述退出或缺失情況，退出比例<20%；7：受試者人數(shù)是否滿足計(jì)算的樣本量；8：是否報(bào)告每組結(jié)果、效應(yīng)量及精確度。

表1 納入文獻(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)偏倚評(píng)價(jià)

1.5 數(shù)據(jù)分析

本文主要運(yùn)用Revman5.3軟件，對(duì)納入文獻(xiàn)結(jié)局指標(biāo)進(jìn)行分析。數(shù)據(jù)處理的基本思路為：納入結(jié)局指標(biāo)變量為連續(xù)型變量，采用SMD或者M(jìn)D為效應(yīng)尺度指標(biāo)，數(shù)據(jù)單位相同則采用加權(quán)平均數(shù)(MD)，單位不一致或者數(shù)據(jù)提取結(jié)果相差較大時(shí)則采用標(biāo)準(zhǔn)化均數(shù)差(SMD)進(jìn)行處理[11]。用I2統(tǒng)計(jì)量來(lái)衡量研究間存在的異質(zhì)性大小，I2=0.0%，認(rèn)為納入研究的文獻(xiàn)完全沒(méi)有異質(zhì)性；I2<50.0%，認(rèn)為納入研究的文獻(xiàn)異質(zhì)性比較低；I2≥50.0%，則認(rèn)為納入研究的文獻(xiàn)有明顯的異質(zhì)性。當(dāng)各文獻(xiàn)間無(wú)明顯異質(zhì)性時(shí)(P≥0.10且I2<50.0%)，采用固定效應(yīng)模型；當(dāng)各文獻(xiàn)間有明顯異質(zhì)性時(shí)(P<0.10或I2≥50.0%)，采用隨機(jī)效應(yīng)模型[12]；當(dāng)異質(zhì)性存在時(shí)，進(jìn)行逐篇排除法來(lái)進(jìn)一步尋找異質(zhì)性來(lái)源。采用森林圖確定均數(shù)差、漏斗圖和Egger’s法檢驗(yàn)發(fā)表偏倚、敏感性分析驗(yàn)證研究結(jié)果的可靠性。

2 研究結(jié)果

2.1 納入文獻(xiàn)特征及干預(yù)方案

8篇文獻(xiàn)中受試者為普通人群，其中有部分受試者接受過(guò)一定的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，部分受試者耐糖性低。樣本量共計(jì)271人(加壓，普通訓(xùn)練，其他鍛煉方式)，年齡范圍為21—75歲(表2)。8篇文獻(xiàn)研究訓(xùn)練的強(qiáng)度均小于30%1RM。加壓壓力：30—200 mmHg不等(表3)。

表2 納入文獻(xiàn)的基本特征

表3 納入文獻(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及結(jié)局指標(biāo)

2.2 加壓訓(xùn)練的Meta分析結(jié)果

雖然納入研究測(cè)量激素IGF-1的單位相同，但有些研究的數(shù)據(jù)結(jié)果差異較大，因此采用標(biāo)準(zhǔn)化均數(shù)差(SMD)作為Meta分析的合并效應(yīng)量尺度。納入的8篇文獻(xiàn)中，報(bào)告了加壓訓(xùn)練對(duì)激素IGF-1分泌影響的被試對(duì)象共計(jì)198人(采用加壓訓(xùn)練的實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組)。各研究結(jié)果合并后，I2=33%，P=0.17，一般而言，0≤I2≤75%，適宜采用固定效應(yīng)模型，以防止異質(zhì)性問(wèn)題影響研究結(jié)果，故為保證分析的科學(xué)性，本文采用了固定效應(yīng)模型分析[19]。Meta分析的森林圖(圖2)顯示加壓訓(xùn)練對(duì)于增加激素IGF-1分泌達(dá)到顯著性水平(SMD=0.75，95%CI：0.45—1.04，P<0.000 01)。參照科恩效應(yīng)量標(biāo)準(zhǔn)，即小效應(yīng)(≥0.2且<0.5)，中等效應(yīng)(≥0.5且<0.8)，大效應(yīng)(≥0.8)[20]，本研究SMD=0.75表明加壓訓(xùn)練能夠在中等偏上程度增加激素IGF-1分泌。

圖2 加壓訓(xùn)練對(duì)IGF-1分泌影響的Meta分析森林圖

2.3 加壓訓(xùn)練的Meta亞組分析結(jié)果

8篇文獻(xiàn)研究的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、受試人群年齡和干預(yù)周期等存在一定的差異，因此，進(jìn)一步對(duì)干預(yù)周期、受試人群年齡等進(jìn)行亞組分析(表4)。

表4 亞組分析結(jié)果

2.4 發(fā)表偏倚分析

漏斗圖是一種常見的檢驗(yàn)研究分析是否存在發(fā)表偏倚的方法，漏斗圖是以各個(gè)研究數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差為縱軸，以研究效應(yīng)量為橫軸的散點(diǎn)圖，根據(jù)圖形的對(duì)稱程度來(lái)大致判斷研究的發(fā)表偏倚情況。通過(guò)Reman5.3軟件對(duì)加壓訓(xùn)練對(duì)激素IGF-1分泌影響的干預(yù)效果制作漏斗圖。研究發(fā)現(xiàn)，8篇文獻(xiàn)的研究基本能夠形成左右對(duì)稱，初步判斷各研究之間不存在發(fā)表偏倚或其他偏倚(圖3)。

為了進(jìn)一步確定發(fā)表偏倚情況，通過(guò)Stata軟件進(jìn)行Egger’s檢驗(yàn)分析，最終得出(表5)：t=2.25，P=0.065，95%CI為：[-1.766 694，42.239 67]，置信區(qū)間包含0，說(shuō)明研究不存在發(fā)表偏倚，Meta分析結(jié)果比較穩(wěn)定。

圖3 發(fā)表偏倚漏斗圖

表5 Egger’s法檢驗(yàn)的發(fā)表偏倚

2.5 敏感性分析

通過(guò)stata軟件下的Meta模塊對(duì)8篇文獻(xiàn)進(jìn)行敏感性分析顯示，8篇文獻(xiàn)都落在可信區(qū)間內(nèi)，基本集中在中線附近(圖4)，表明各研究對(duì)結(jié)果的差異性影響不大，說(shuō)明本研究Meta分析結(jié)果較為可信。

圖4 敏感性分析圖

3 分析與討論

本研究Meta分析初步結(jié)果顯示，加壓訓(xùn)練能夠促進(jìn)激素IGF-1的顯著增加，依據(jù)先前研究發(fā)現(xiàn)，激素IGF-1等合成代謝激素的濃度增加有利于肌肉的生長(zhǎng)[21]，從而增加肌肉力量和促進(jìn)肌肉肥大。下文根據(jù)Meta分析結(jié)果進(jìn)一步討論加壓訓(xùn)練促進(jìn)激素IGF-1分泌的具體效應(yīng)及生理機(jī)制。

3.1 加壓訓(xùn)練促進(jìn)激素IGF-1增加的具體效應(yīng)

多數(shù)研究發(fā)現(xiàn)，激素IGF-1的增加與代謝類激素GH分泌存在著緊密聯(lián)系。有研究證明，加壓訓(xùn)練能夠使激素GH顯著增加，甚至加壓訓(xùn)練方式下GH的增加效果優(yōu)于傳統(tǒng)訓(xùn)練方式[7，13]。有研究發(fā)現(xiàn)，加壓訓(xùn)練使得生長(zhǎng)激素通過(guò)受體刺激全身和組織細(xì)胞的特異性來(lái)促進(jìn)IGF-1的表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)肌肉腱組織中膠原蛋白合成[2，22-23]。Florini等學(xué)者的研究也發(fā)現(xiàn)加壓訓(xùn)練下GH顯著增加，刺激內(nèi)源性肌肉產(chǎn)生IGF-1，從而促進(jìn)肌肉蛋白合成[24-25]。還有研究發(fā)現(xiàn)，加壓訓(xùn)練方式下能夠增加GH的濃度，進(jìn)而增加IGF-1的表達(dá)，使得激素IGF-1在加壓訓(xùn)練下實(shí)現(xiàn)顯著增加效果[16，26]。然而，并非所有的研究都支持前述結(jié)論，有一些加壓訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)研究并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)激素GH和IGF-1的顯著增加。例如，Abe等人的研究發(fā)現(xiàn)，采用加壓步行訓(xùn)練和增大加壓訓(xùn)練阻力兩種不同的訓(xùn)練形式，對(duì)于GH和IGF-1增加并不明顯，訓(xùn)練強(qiáng)度升高后激素GH和IGF-1的水平才顯著升高[15，27]。對(duì)不同特征人群的研究也發(fā)現(xiàn)，健康的年輕人群體中，低負(fù)荷耐力訓(xùn)練與BFR結(jié)合后，運(yùn)動(dòng)后GH濃度的增加幅度與高負(fù)荷耐力訓(xùn)練程度相當(dāng)或更大，進(jìn)而使得IGF-1濃度增加[3，26]。并且在加壓訓(xùn)練中的不同強(qiáng)度、受試人群特征影響下，激素GH的分泌增加或減少，直接或間接影響激素IGF-1的分泌?？梢姡祟惤Y(jié)果產(chǎn)生的原因可能是受到不同訓(xùn)練強(qiáng)度、方式和不同人群特征的影響。

3.2 加壓訓(xùn)練促進(jìn)激素IGF-1增加的亞組分析

為了探索不同加壓訓(xùn)練強(qiáng)度、方式與人群特征差異對(duì)研究結(jié)果的影響，進(jìn)一步做亞組分析。對(duì)干預(yù)時(shí)間的亞組分析發(fā)現(xiàn)，干預(yù)時(shí)間小于4周，加壓訓(xùn)練對(duì)激素IGF-1增加不顯著(P=0.07)。干預(yù)時(shí)間4周以上，激素IGF-1增加具有顯著性(P=0.000 1)。在短時(shí)間的加壓訓(xùn)練或者急性訓(xùn)練后，激素IGF-1急劇增加，但隨著運(yùn)動(dòng)的恢復(fù)，激素IGF-1的濃度逐漸恢復(fù)至先前水平。干預(yù)時(shí)間越長(zhǎng)，越可能刺激IGF-1分泌和適應(yīng)，最終實(shí)現(xiàn)顯著增加。按年齡特征將受試人群分為青年組和中老年組并進(jìn)行亞組分析發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是中老年人群還是青年人群，進(jìn)行加壓訓(xùn)練后激素IGF-1都能夠顯著增加(P=0.004，P=0.000 1)。不過(guò)，青年組不存在異質(zhì)性(I2=0)，老年組則存在異質(zhì)性(I2=61%)，這可能與加壓訓(xùn)練干預(yù)時(shí)間有關(guān)。中老年群體中，干預(yù)時(shí)間較短的IGF-1分泌不顯著，干預(yù)時(shí)間不少于4周的加壓訓(xùn)練則能夠顯著提高激素IGF-1水平。當(dāng)然，具體的機(jī)制需要進(jìn)一步探索驗(yàn)證。

3.3 啟示

加壓訓(xùn)練作為一種以較小的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度促進(jìn)蛋白合成、刺激肌肉生長(zhǎng)的訓(xùn)練新方法，已被證實(shí)可有效提高肌肉力量和肌肉肥大，不過(guò)其作用機(jī)制尚不完全明確。傳統(tǒng)抗阻力訓(xùn)練可以引起GH和IGF-1急劇增加，進(jìn)而可能促進(jìn)肌肉肥大和力量提高[5]。加壓訓(xùn)練下的肌肉適應(yīng)和傳統(tǒng)訓(xùn)練相似，同樣發(fā)現(xiàn)合成代謝激素GH和IGF-1大量增加，Borst和Marx等研究提出，加壓訓(xùn)練下IGF-1、GH顯著增加，并進(jìn)一步刺激肌肉蛋白合成[5，28]，促進(jìn)肌肉肥大和力量提高。比如，Abe等人發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行小強(qiáng)度的加壓力量訓(xùn)練后，IGF-1的濃度出現(xiàn)顯著性增加，表明IGF-1的表達(dá)上調(diào)可能是有效促進(jìn)肌肉力量和肌肉肥大的因素[4]。Madarame 等人的研究同樣也發(fā)現(xiàn)了加壓運(yùn)動(dòng)后IGF-1 濃度顯著提高[29-30]，GH和IGF-1等合成代謝激素的濃度增加則有利于肌肉的生長(zhǎng)[29]。還有研究發(fā)現(xiàn)，在加壓訓(xùn)練期間和訓(xùn)練之后都能夠引起GH增加從而刺激肝臟產(chǎn)生IGF-1，導(dǎo)致循環(huán)血液中IGF-1的濃度升高，進(jìn)而刺激肌肉蛋白合成[5]。另外，也有研究發(fā)現(xiàn)由于加壓訓(xùn)練引起血液中GH和IGF-1濃度的增加，可能促進(jìn)肌肉衛(wèi)星細(xì)胞的增殖和分化，最終導(dǎo)致肌肉肥大[16]。可見，IGF-1激素的增加與肌肉肥大和力量提高之間存在緊密的聯(lián)系，雖然尚未完全明確加壓訓(xùn)練下的肌肉肥大和力量增長(zhǎng)的機(jī)制，但有些研究發(fā)現(xiàn)了IGF-1在肌肉肥大和增長(zhǎng)中起到的正向、積極作用。

3.4 研究的局限與展望

本研究還存在一定局限，如符合標(biāo)準(zhǔn)被納入Meta分析的文獻(xiàn)數(shù)量可能不夠充足，部分研究中尚存在受試人群的數(shù)量較少的問(wèn)題。這些因素可能會(huì)對(duì)研究結(jié)果的信度產(chǎn)生影響。隨著后續(xù)研究文獻(xiàn)的增加，可以進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量以提高研究信度。

加壓訓(xùn)練作為一種肌肉訓(xùn)練的新形式受到廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。目前，加壓訓(xùn)練更多應(yīng)用在大眾鍛煉及運(yùn)動(dòng)康復(fù)領(lǐng)域，對(duì)于競(jìng)技體育專業(yè)訓(xùn)練群體是否具有良好的效果，則需要研究者進(jìn)一步探索和驗(yàn)證。