Blood Flow Restriction Training

Redazione originale – Vidya Acharya

Contributori principali – Vidya Acharya, Mandy Roscher, Kim Jackson, Tarina van der Stockt, Chelsea Mclene, Lucinda hampton, Rucha Gadgil, Jess Bell e Olajumoke Ogunleye

Introduzione(edit | edit source)

La debolezza muscolare è presente comunemente in diverse condizioni e patologie. È stato dimostrato che l’allenamento contro resistenza ad alto carico è il mezzo più efficace per migliorare la forza muscolare e ottenere l’ipertrofia muscolare. Tuttavia, in alcune popolazioni che hanno bisogno del rinforzo muscolare, ad esempio i soggetti con dolore cronico o i pazienti post-chirurgici, gli esercizi ad alto carico e ad alta intensità potrebbero non essere clinicamente appropriati. Le condizioni che comportano la perdita di massa muscolare, come il cancro, il virus dell’immunodeficienza umana (HIV), il diabete e la BPCO, potrebbero potenzialmente trarre beneficio dal rinforzo muscolare e dall’ipertrofia muscolare, ma non possono tollerare esercizi ad alta intensità/carico.(1)(2)(3)(4)(5)(6)

L’allenamento con restrizione del flusso sanguigno (Blood Flow Restriction (BFR) training) è una tecnica che combina l’esercizio fisico a bassa intensità con l’occlusione del flusso sanguigno e produce risultati simili a quelli dell’allenamento ad alta intensità. Da tempo viene utilizzato in palestra, ma sta diventando sempre più popolare nei contesti clinici.(7)(8)

Blood Flow Restriction (BFR) Training(edit | edit source)

L’allenamento con BFR è stato sviluppato inizialmente negli anni ’60 in Giappone ed era conosciuto come KAATSU Training.(9) Comporta l’applicazione di un bracciale pneumatico (laccio emostatico) prossimalmente al muscolo da allenare. Può essere applicato sia all’arto superiore che a quello inferiore. Il bracciale viene quindi gonfiato a una pressione specifica con l’obiettivo di ottenere un’occlusione arteriosa parziale e venosa completa. Al paziente viene quindi chiesto di eseguire esercizi contro resistenza a bassa intensità, pari al 20-30% del carico massimale (1RM), con alte ripetizioni per serie (15-30) e brevi periodi di riposo tra le serie (30 secondi).(10)

BFR e allenamento della forza(modifica | fonte edit)

Capire la fisiologia dell’ipertrofia muscolare(modifica | fonte edit)

L’ipertrofia muscolare consiste nell’aumento del diametro del muscolo e l’aumento del contenuto proteico all’interno delle fibre. Un aumento dell’area della sezione trasversale del muscolo è direttamente correlato a un aumento della forza.(11)

La tensione muscolare e lo stress metabolico sono i due fattori principali responsabili dell’ipertrofia muscolare.

Tensione meccanica e stress metabolico(modifica | fonte edit)

Quando un muscolo viene sottoposto ad uno stress meccanico, la concentrazione di ormoni anabolici aumenta. L’attivazione delle cellule staminali miogeniche e l’aumento degli ormoni anabolici determinano il metabolismo delle proteine e quindi l’ipertrofia muscolare.(12)(13)

Il rilascio di ormoni, l’ipossia e il rigonfiamento cellulare si verificano quando un muscolo è sottoposto a stress metabolico.(14) Tutti questi fattori fanno parte dell’anabolismo del tessuto muscolare.

Attivazione delle cellule staminali miogeniche(modifica | modifica fonte)

Miogenesi

Le cellule staminali miogeniche (cellule satelliti) si trovano tra la lamina basale e la membrana plasmatica delle miofibre. Normalmente sono inattive e si attivano in risposta a lesioni muscolari o ad un aumento della tensione muscolare. Queste cellule sono responsabili sia della riparazione delle fibre muscolari danneggiate che della crescita delle fibre stesse.(11)

Rilascio di ormoni(modifica | fonte di modifica)

Funzione dell’ormone della crescita

Qualsiasi esercizio fisico, contro resistenza o aerobico, determina un aumento significativo dell’ormone della crescita (HGH). Il fattore di crescita insulino-simile e l’ormone della crescita sono responsabili dell’aumento della sintesi di collagene dopo l’esercizio fisico che favorisce il recupero muscolare. L’ormone della crescita di per sé non causa direttamente l’ipertrofia muscolare, ma favorisce il recupero muscolare e quindi potenzialmente facilita il processo di rinforzo muscolare.(15) L’accumulo di lattato e ioni idrogeno (ad esempio nell’allenamento ipossico) aumenta ulteriormente il rilascio dell’ormone della crescita.(13)

È stato dimostrato che l’allenamento ad alta intensità inibisce (downregulation) la miostatina e quindi crea un ambiente favorevole allo sviluppo dell’ipertrofia muscolare.(12) La miostatina controlla e inibisce la crescita cellulare nel tessuto muscolare. Deve essere sostanzialmente disattivata perché si verifichi l’ipertrofia muscolare.

Ipossia(edit | edit source)

L’allenamento contro resistenza provoca la compressione dei vasi sanguigni all’interno dei muscoli allenati. Questo provoca un ambiente ipossico per via della riduzione dell’apporto di ossigeno al muscolo. Come conseguenza dell’ipossia si attiva il fattore inducibile dall’ipossia (HIF-1α). Questo porta a un aumento del metabolismo anaerobico lattacido e alla produzione di lattato.(14)

Rigonfiamento cellulare(modifica | fonte di modifica)

Quando c’è un ristagno di sangue e un accumulo di metaboliti si verifica un rigonfiamento cellulare. Questo rigonfiamento all’interno delle cellule provoca una reazione anabolica e determina l’ipertrofia muscolare.(16) Il rigonfiamento cellulare potrebbe effettivamente provocare una tensione meccanica che quindi attiva le cellule staminali miogeniche, come discusso in precedenza.

Effetti della restrizione del flusso sanguigno sulla forza muscolare(modifica | fonte edit)

L’obiettivo dell’allenamento con BFR è quello di imitare gli effetti dell’esercizio fisico ad alta intensità ricreando un ambiente ipossico con un bracciale. Il bracciale viene posizionato prossimalmente al muscolo da allenare e si possono eseguire esercizi a bassa intensità. Poiché il deflusso di sangue è limitato utilizzando il bracciale, si accumula il sangue nei capillari che ha un basso contenuto di ossigeno e si ha un aumento dei protoni e dell’acido lattico, durante l’allenamento con BFR e l’esercizio a bassa intensità si verificheranno gli stessi adattamenti fisiologici del muscolo (ad esempio il rilascio di ormoni, l’ipossia e il rigonfiamento cellulare) che si verificherebbero con l’esercizio ad alta intensità.(16)

  • L’allenamento con BFR a bassa intensità determina una maggiore circonferenza muscolare rispetto al normale esercizio a bassa intensità (1)
  • La BFR a bassa intensità (LI-BFR) provoca un aumento del contenuto di acqua nelle cellule muscolari (rigonfiamento cellulare).(16) Inoltre, accelera il reclutamento delle fibre muscolari a contrazione rapida.(17) Si ipotizza inoltre che, una volta rimosso il bracciale, si forma un’iperemia (eccesso di sangue nei vasi sanguigni) che causa un ulteriore rigonfiamento cellulare(10)
  • È stato dimostrato che un allenamento con BFR di breve durata e a bassa intensità, della durata di circa 4-6 settimane, ha provocato un aumento del 10-20% della forza muscolare. Questi aumenti erano simili a quelli ottenuti con l’esercizio fisico ad alta intensità senza BFR(17)

Uno studio che confronta (1) alta intensità, (2) bassa intensità, (3) alta e bassa intensità con BFR e (4) bassa intensità con BFR. Mentre tutti e quattro i regimi di esercizio hanno prodotto un aumento del momento meccanico, delle attivazioni muscolari e della resistenza muscolare nell’arco di un periodo di 6 settimane, i gruppi ad alta intensità (gruppo 1) e BFR (gruppi 3 e 4) hanno prodotto l’effetto maggiore e sono risultati comparabili tra loro. (18)

Attrezzatura(edit | edit source)

Bracciale per la BFR(modifica | fonte di modifica)

La BFR richiede l’applicazione di un laccio emostatico su un arto. Il bracciale deve essere stretto a una pressione specifica che occluda il flusso venoso e consenta al contempo il flusso arterioso durante l’esecuzione degli esercizi.

Per ottenere questo risultato, in palestra sono stati utilizzati semplici attrezzi come tubi chirurgici o cinghie elastiche.(19) Questi strumenti non sono consigliabili in quanto non è possibile monitorare l’entità dell’occlusione del flusso sanguigno. Un diametro sottile potrebbe inoltre causare una pressione locale eccessiva e provocare danni ai tessuti.

Larghezza del bracciale per la BFR(modifica | modifica fonte)

Per una corretta applicazione della BFR è preferibile un bracciale largo. In genere si utilizzano bracciali di 10-12 cm. Un bracciale largo 15 cm potrebbe essere la soluzione migliore per consentire una restrizione uniforme. I bracciali moderni sono modellati per adattarsi al contorno naturale del braccio o della coscia con un restringimento da prossimale a distale. Esistono anche bracciali specifici per l’arto superiore e inferiore che consentono una migliore vestibilità.(20)

Materiale del bracciale per la BFR(modifica | modifica fonte)

I bracciali per la BFR possono essere realizzati sia in elastico che in nylon. I bracciali più piccoli (in termini di diametro) sono normalmente elastici e quelli più larghi in nylon. Con i bracciali elastici c’è una pressione iniziale ancora prima che il bracciale venga gonfiato e questo comporta una diversa capacità di limitare il flusso sanguigno rispetto ai bracciali in nylon.(21)

È stato dimostrato che i bracciali elastici forniscono una pressione di occlusione arteriosa significativamente maggiore rispetto ai bracciali in nylon. (22)

Pressione del bracciale per la BFR(modifica | fonte di modifica)

Esistono diversi metodi di prescrizione della pressione del bracciale per la restrizione del flusso sanguigno:(20)

  1. una pressione standard (utilizzata per tutti i pazienti), ad esempio 180 mmHg;
  2. una pressione relativa alla pressione sanguigna sistolica del paziente, ad esempio 1,2 o 1,5 volte superiore alla pressione sanguigna sistolica;
  3. una pressione relativa alla circonferenza della coscia del paziente.

È più sicuro utilizzare una pressione specifica per ogni singolo paziente, perché pressioni diverse occludono la quantità di flusso sanguigno per tutti gli individui nelle stesse condizioni.(20)

Per determinare il flusso sanguigno nell’arto si può utilizzare un’ecografia Doppler o una pletismografia. Il bracciale viene gonfiato a una pressione specifica in cui il flusso sanguigno arterioso viene completamente occluso. Questa è nota come pressione di occlusione dell’arto (LOP) o pressione di occlusione arteriosa (AOP). La pressione del bracciale viene quindi calcolata come percentuale della LOP, normalmente tra 40%-80%.

L’utilizzo di questo metodo è preferibile in quanto garantisce che i pazienti si allenino alla pressione corretta per loro e per il tipo di bracciale utilizzato. È più sicuro e fa in modo che si allenino a pressioni ottimali, non troppo alte da causare danni ai tessuti e non troppo basse da risultare inefficaci.(20)

La pressione del bracciale dipende dalla larghezza del bracciale e dalle dimensioni dell’arto su cui viene applicato.

Il punto chiave per la BFR è che la pressione deve essere sufficientemente alta da occludere il ritorno venoso e consentire il ristagno del sangue, ma deve essere sufficientemente bassa da mantenere l’afflusso arterioso. (23)Per l’allenamento con la BFR è stata utilizzata anche la percezione della costrizione della fasciatura, su una scala da 0 a 10. Wilson et al. (2013) hanno riscontrato che una costrizione della fasciatura percepita di 7/10 determinava un’occlusione venosa totale, ma consentiva comunque un afflusso arterioso.(24)(25)

Applicazione clinica(modifica | fonte edit)

La BFR viene utilizzata negli atleti e negli allenamenti ricreativi per ottenere l’ipertrofia muscolare. Può essere utilizzata anche nelle popolazioni cliniche che non possono eseguire esercizi ad alta intensità per via della fase della loro condizione o della patologia in questione.(26)

Esempi di allenamento con BFR in clinica:

(27)
(28)
(29)

Procedura(edit | edit source)

Arto superiore: il laccio emostatico viene posizionato sulla parte superiore del braccio. Il bracciale viene gonfiato per limitare il 50% del flusso sanguigno arterioso e il 100% del flusso venoso.

Arto inferiore: il laccio emostatico viene posizionato sulla parte superiore della coscia. Il bracciale viene gonfiato per limitare l’80% del flusso sanguigno arterioso e il 100% del flusso venoso. Con il bracciale gonfiato alla pressione corretta, vengono eseguiti esercizi normali a circa il 20-30% dell’1RM.

Prescrizione dell’esercizio( modifica | modifica fonte )

La prescrizione dell’esercizio per la BFR varia a seconda che venga applicata durante l’allenamento contro resistenza (BFR-RE), l’allenamento aerobico (BFR-AE) o passivamente senza esercizio (P-BFR).(30)

Modello di prescrizione dell’esercizio con BFR-RE(30)

BFR-RE (allenamento contro resistenza)(modifica | modifica fonte)

Modello di prescrizione dell’esercizio con BFR-AE(30)

Per ottenere risultati ottimali, l’allenamento contro resistenza dovrebbe essere effettuato idealmente 2-4 volte a settimana. In teoria, l’allenamento della forza con BFR può essere fatto quotidianamente, tuttavia questa potrebbe non essere la migliore strategia a lungo termine e l’allenamento 1-2 volte al giorno dovrebbe essere fatto solo per periodi più brevi, da 1 a 3 settimane. La BFR-RE è in genere una modalità di esercizio a una sola articolazione per l’allenamento della forza.(30)

L’ipertrofia muscolare può essere osservata durante la BFR-RE nell’arco di 3 settimane, ma la maggior parte degli studi raccomanda una durata dell’allenamento superiore alle 3 settimane.

È stato dimostrato che un carico del 20-40% del 1RM produce adattamenti muscolari coerenti per la BFR-RE.

  • Il volume di allenamento più utilizzato nella letteratura è di 75 ripetizioni per 4 serie (30, 15, 15, 15)
  • I periodi di riposo tra le serie sono normalmente di circa 30-60 secondi
  • È importante mantenere il bracciale gonfiato durante i periodi di riposo per catturare i metaboliti. È possibile applicare una pressione intermittente, ma non è efficace come quella continua.(30)

Modello di prescrizione dell’esercizio con P-BFR(30)

La quantità di pressione necessaria per occludere il flusso sanguigno nell’arto dipende dalle dimensioni dell’arto, dal tessuto molle sottostante, dall’ampiezza del bracciale e dal dispositivo utilizzato. La pressione di occlusione arteriosa applicata dipende dal fatto che si tratti di un arto superiore o inferiore e dovrebbe essere compresa tra 40%-80%.(30)

BFR-AE (allenamento aerobico)(modifica | fonte edit)

La BFR può essere applicata durante l’esercizio aerobico e nella ricerca è stata normalmente applicata durante la camminata o l’andare in bicicletta. È un po’ più difficile mantenere le pressioni del bracciale e nella letteratura manca una standardizzazione delle pressioni del bracciale durante la BFR-AE.(30)Inoltre, ci sono evidenze limitate che l’allenamento con BFR migliori la capacità aerobica e le performance negli atleti allenati.(31)

P-BFR (passivamente senza esercizio)(modifica | modifica fonte)

L’applicazione passiva della BFR (cioè la BFR viene applicata senza eseguire alcun esercizio) non è stata ampiamente studiata. Tuttavia, ha mostrato risultati positivi nel ridurre l’atrofia muscolare dopo l’intervento al legamento crociato anteriore. Gli studi condotti non hanno utilizzato pressioni standardizzate e alcune pressioni utilizzate erano abbastanza alte da occludere completamente il flusso sanguigno, con conseguenti rischi per la sicurezza. La P-BFR potrebbe potenzialmente essere utile nei pazienti post-chirurgici, ma sono necessarie ulteriori ricerche in questo campo.(30)

Effetti collaterali(modifica | fonte edit)

Gli effetti collaterali segnalati durante l’esecuzione degli esercizi con BFR sono svenimenti e capogiri, intorpidimento, dolore e fastidio, indolenzimento muscolare a insorgenza ritardata.(32)

Controindicazioni(edit | edit source)

Tutti i pazienti dovrebbero essere valutati per i rischi e le controindicazioni all’uso del laccio emostatico prima dell’applicazione della BFR.

  • I pazienti che potrebbero essere a rischio di reazioni avverse sono quelli con un sistema circolatorio scarso, obesità, diabete, calcificazione delle arterie, anemia falciforme, ipertensione grave o compromissione renale(33)
  • Le potenziali controindicazioni da considerare sono: tromboembolismo venoso, compromissione vascolare periferica, anemia falciforme, infezione all’arto, linfoadenectomia, cancro o tumore, estremità con accesso per la dialisi, acidosi, frattura aperta, aumento della pressione intracranica, innesti vascolari o farmaci noti per aumentare il rischio di coagulazione.(13)

Implicazioni per la sicurezza(modifica | fonte edit)

Le implicazioni per la sicurezza della BFR sono contrastanti. Le preoccupazioni per la sicurezza riguardano principalmente la formazione di tromboembolismo venoso (trombosi venosa profonda ed embolia polmonare) e danni muscolari.(20) Le diverse preoccupazioni e implicazioni per la sicurezza sono discusse di seguito:

Emostasi ematica e BFR(modifica | fonte di modifica)

Il sangue ha la capacità di coagulare attraverso vari sistemi di coagulazione. La coagulazione del sangue è tenuta sotto controllo in parte dal sistema fibrinolitico. La fibrinolisi può aiutare a prevenire la progressione di un coagulo di sangue in una tromboembolia venosa.

Una revisione sistematica condotta da Cunha Nascimento et al. nel 2019 ha esaminato gli effetti a lungo e breve termine sull’emostasi ematica (l’equilibrio tra fibrinolisi e coagulazione). Hanno concluso che è necessario condurre ulteriori ricerche nel campo prima di poter fornire linee guida definitive.(34)

In questa revisione, hanno sollevato preoccupazioni in merito a quanto segue:(34)

  • Gli effetti avversi non sono sempre stati segnalati
  • Il livello di allenamento precedente dei soggetti non è stato indicato, il che comporta una differenza significativa nella risposta fisiologica
  • Le pressioni applicate negli studi erano estremamente variabili, con diversi metodi di occlusione e criteri di occlusione
  • La maggior parte degli studi è stata condotta a breve termine e non sono state misurate le risposte a lungo termine
  • Gli studi si sono concentrati su soggetti sani e non su soggetti a rischio di disturbi tromboembolici, fibrinolisi alterata, diabete e obesità

La loro conclusione finale sulla sicurezza della BFR è stata la seguente:(34)

“I professionisti devono considerare le evidenze disponibili e chiedersi:

  1. Se il cliente è sufficientemente simile ai soggetti degli studi che sono stati esaminati
  2. Se il trattamento ha un beneficio clinicamente rilevante che supera il rischio potenziale
  3. Se esiste un altro trattamento in grado di fornire risultati migliori”(34)

(35)

Danno muscolare(modifica | fonte di modifica)

In generale, è ben assodato che l’esercizio fisico non abituale provoca danni muscolari e indolenzimento muscolare a insorgenza ritardata (DOMS), soprattutto se l’esercizio comporta un gran numero di azioni eccentriche. Il DOMS è normale dopo un esercizio fisico non abituale, anche dopo l’allenamento con LL-BFR, e dovrebbe attenuarsi entro 24-72 ore.(2)

L’esercizio contro resistenza ad alto carico, in qualsiasi forma, può provocare danni muscolari. L’eccessiva rottura del muscolo striato è nota come rabdomiolisi da sforzo e può causare danni agli organi.(30) L’incidenza della rabdomiolisi da BFR-RE è molto bassa, circa 0,07%-0,2%. Questo sembra essere simile allo sviluppo della rabdomiolisi durante un normale allenamento contro resistenza ad alto carico. C’è il timore che anche con la BFR a basso carico, l’aumento dello stress metabolico potrebbe scatenare la rabdomiolisi, ma i livelli di incidenza sono così bassi che le evidenze attuali non suggeriscono un aumento del rischio di rabdomiolisi durante la BFR-RE rispetto ad altre forme di esercizio contro resistenza. (30) Tuttavia, una recente revisione sistematica che analizza le evidenze relative al danno muscolare dopo sessioni di allenamento contro resistenza con restrizione del flusso sanguigno suggerisce che l’uso della BFR ad alti carichi di allenamento fino al cedimento muscolare porta a livelli marcati di danno muscolare e dovrebbe essere evitato. I risultati sottolineano che l’entità del danno muscolare sembra attenuarsi dopo una prima sessione di allenamento contro resistenza con BFR, dimostrando un effetto protettivo del carico attraverso questo tipo di esercizio. Pertanto, i professionisti possono utilizzare il principio del sovraccarico progressivo per strutturare l’allenamento contro resistenza con programmi BFR in contesti clinici.(36)

Uso del laccio emostatico(edit | edit source)

Utilizzando il sistema di terza generazione, il rischio di complicazioni da laccio emostatico è molto basso e varia dallo 0,04% allo 0,8%. Tuttavia, l’uso del laccio emostatico comporta un rischio intrinseco. Alcune complicazioni comuni(13) sono:

  • Lesione nervosa: la compressione meccanica e l’ischemia neurale svolgono un ruolo importante;(37) la lesione nervosa può variare da una lieve e transitoria perdita di funzione a danni irreversibili e paralisi
  • Lesione cutanea
  • Dolore da laccio emostatico
  • Ustioni chimiche
  • Effetti respiratori, cardiovascolari, circolatori cerebrali ed ematologici causati da un’ischemia prolungata
  • Cambiamenti di temperatura

Sintesi(edit | edit source)

L’allenamento con BFR può essere considerato una modalità clinica emergente per ottenere adattamenti fisiologici per gli individui che non possono tollerare in modo sicuro l’esercizio ad alta tensione muscolare o che non possono produrre attività muscolare volitiva. Tuttavia, è necessario proseguire con la ricerca per stabilire i parametri per un’applicazione sicura prima di un’adozione clinica diffusa.(7) “Gli operatori sanitari devono anche assicurarsi di avere una formazione adeguata e di utilizzare le attrezzature per la BFR corrette e le tecniche di prescrizione della pressione adeguate per garantire la sicurezza dei propri pazienti”.(20)

Risorse aggiuntive(modifica | modifica fonte)

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(39)
(40)

Citazioni(edit | edit source)

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