Che cosa è il Blood Flow Restriction? 

Se ti sei appena operato al ginocchio, ad un menisco od ad un legamento per esempio, questa tecnica può fare al caso tuo.

Dopo una lesione o un intervento chirurgico, un paziente non è in grado di sollevare carichi significativi per indurre una risposta di forza o ipertrofia nel muscolo scheletrico.  Il BFR consente al clinico di iniziare molto prima le fasi di resistenza e ipertrofia in riabilitazione.

Il Blood Flow Restriction (BFR) è uno strumento innovativo di esercizio basato sull’evidenza  (supportata da oltre 160 articoli peer-reviewed) che sta crescendo molto velocemente e che aiuta ad accelerare la performance e il recupero in una popolazione molto variegata.

E’ una tecnica che utilizza un bracciale per applicare una pressione esterna a un arto con l’intenzione di occludere il deflusso venoso mantenendo un afflusso arterioso parziale. L’arto occluso è quindi attivato a livello submassimale e l’esercizio a basso carico con limitazione del flusso sanguigno può aumentare la forza muscolare e le dimensioni del muscolo in modo più efficace rispetto agli esercizi a basso carico senza alcuna restrizione.

Questa tecnica rivoluzionaria, che sta avendo un grande successo negli Stati Uniti nel campo della riabilitazione e del mondo dello sport tramite la restrizione del flusso sanguigno con apposito sistema PTS “Personalized Tourniquet System”, permette di ottenere forza ed ipertrofia con l’utilizzo di bassi carichi (20/30% 1 RM) con risultati simili al lavoro ad alto carico.

 

FORZA ED IPERTROFIA

L’American College od Sports Medicine raccomanda, durante un allenamento sulla resistenza, un carico pari al 70/80% del massimale per favorire cambiamenti in termini di ipertrofia.

L’allenamento con basso carico ma  con restrizione del flusso sanguigno (BFR) ha dimostrato un consistente guadagno in termini di forza ed ipertrofia simile ad un lavoro ad alto carico (75-80% del massimale). 

Il BFR è in grado di accelerare il processo riabilitativo per portare quanto prima l’atleta verso un allenamento ad alta intensità.

PRODUZIONE DI LATTATO ed ORMONE DELLA CRESCITA

L’allenamento a basso carico ma con l’utilizzo del BFR avviene in ipossia e genera un grande stress metabolico con un aumento della risposta ipertrofica a livello muscolare.

Sempre per la carenza di ossigeno viene forzato il metabolismo anaerobico, indipendente dal carico utilizzato, con produzione del lattato e con un conseguente  impatto sul profilo ormonale.

E’ stato dimostrato che il livello di accumulo di lattato nel sangue era similare  tra gli esercizi a casso carico ma con l’utilizzo del BFR e gli esercizi ad alta intensità  (80% del massimale).  Questo risultato è la conseguenza di un ridotto supporto di ossigeno ed di una maggiore necessità del metabolismo anaerobico. 

L’incremento del lattato potrebbe essere responsabile di una maggiore attivazione muscolare  (misurata con attività elettromiografica) per sommazione di reclutamento  delle unità motorie circostante, ovvero le fibre muscolari di tipo II,  più grandi e più veloci, comportamento che normalmente avviene durante l’esecuzione di esercizi ad altissima intensità.

Ormone della crescita

Perché è importante? L’acido lattico è molto importante per il rilascio dell’ormone della crescita (il GH). Infatti, i livelli di secrezione dell’ormone della crescita sono più alti del 170% dopo il BFR rispetto agli esercizi di resistenza tradizionali!

Ora contrariamente alla credenza popolare, l’ormone della crescita non è coinvolto nella sintesi proteica o nell’ipertrofia muscolare. Invece, ha un ruolo protettivo per i tendini e le strutture muscolari del collagene e aumenta la sintesi del collagene. Questo ha importanti implicazioni sulla riabilitazione dalle lesioni e rende il BFR un ottimo strumento per il recupero degli atleti infortunati.

Perciò non è chiaro se gli innalzamenti acuti degli ormoni marcatamente anabolici abbiano un effetto decisivo sulla crescita muscolare, ma i risultati di questo studio erano sufficientemente evidenti da dover essere almeno menzionati.

L’allenamento BFR a basso carico portato ad esaurimento ha provocato un incremento dell’ormone della crescita di 290 volte maggiore rispetto ai livelli riscontrati a riposo e approssimativamente 4 volte maggiori rispetto ad un allenamento a basso carico senza BFR portato ad esaurimento.

BRF e IGF – 1 e CELLULE SATELLITI

Il BFR ha dimostrato di avere significativi benefici positivi su IGF-1, MTORC1 e miostatina

Il fattore di crescita insulino simile (IGF – 1) è una proteina che nell’uomo è stata collegata alla crescita muscolare. L’ormone della crescita, prodotto dall’ipofisi, stimola a suo volta il fegato a produrre IGF – 1.

A causa di questa chiara relazione tra ipertrofia muscolare e IGF – 1 alcuni autori suggeriscono come possa essere quest’ultimo un regolatore della massa muscolare, favorendo la sintesi proteica e contrastando l’atrofia muscolare.

Ad oggi, sembra che il ruolo dell’IGF – 1 sull’ipertrofia sia dovuta alla proliferazione delle cellule satelliti.  Ma cosa sono le cellule satelliti?

Le cellule satelliti hanno un importante ruolo nella crescita e riparazione muscolare. Quando la fibra viene stimolata dall’esercizio con sovraccarico o da un danno meccanico o chimico, la cellula satellite si divide; una cellula figlia si fonde con la fibra muscolare adiacente, fornendo così un nucleo addizionale. L’altra cellula figlia rimane quiescente.

Miostatina e BFR

Quando si tratta di geni e ormoni direttamente correlati all’ipertrofia muscolare, il BFR ha dimostrato di avere significativi benefici positivi su IGF-1, MTORC1 e miostatina.

Per quanta riguarda quest’ultima, i suoi livelli risultano essere diminuiti con l’utilizzo del BFR.

Ma cos’è è la miostatina? Si tratta di un fattore di crescita che regola la dimensione del muscolo, agendo attraverso una sua inibizione. Ha un ruolo fondamentale nel bloccare la miogenesi.

Gli studi di Roth et al hanno dimostrato una inibizione della miostatina dopo 9 settimane di esercizi ad alto carico (85% del massimale), e di conseguenza si correla agli incrementi in termini di ipertrofia e forza. Tutto questo è stato confermato anche attraverso altri studi ( Forbes 2006, Hill 293, Saremi 2010 e Willoghby 2004). 

 

Allenamento con BFR e MTORC1

La restrizione del flusso sanguigno stimola anche la segnalazione mTOR e riduce l’espressione del gene della miostatina, incoraggiando così la crescita muscolare (lo mTOR segnala alle cellule di crescere mentre la miostatina, una proteina prodotta dalle cellule muscolari, inibisce la miogenesi, bloccando la crescita e la differenziazione).

Una delle ragioni per cui la restrizione del flusso sanguigno può competere con l’allenamento ad alta intensità di peso può essere perché riduce la miostatina in misura maggiore rispetto all’allenamento tradizionale ad alta intensità (ma con danni muscolari minimi).

Il risultato in termini di ipertrofia muscolare è data dal Net Protein Balance, ovvero dall’equilibrio tra sintesi e distruzione di proteine muscolare.

Ma che cosa è la MTORC1? È una proteina chinasi che regola la crescita, la proliferazione, la motilità e la sopravvivenza delle cellule, della sintesi proteica e la trascrizione. Funge da vero e proprio interruttore in grado di attivare o meno la crescita muscolare. Ma da dove viene il segnale per attivarlo?  Dai fattori di crescita precedentemente segnalati, dallo stato energetico cellulare, dall’esercizio ( specialmente quello ad alto carico) e dalla fornitura di aminoacidi.

Portare il muscolo ad esaurimento attiverebbe l’MTORC1 (Mitchell 2012). A mano a mano che vengono reclutate le fibre muscolari, durante l’esercizio ad alto carico, il livelli di MTORC1 aumenterebbero.

Ma questa proteina è anche attivata dall’esercizio a basso carico con l’utilizzo del Blood Flow Restriction (BFR)?

A dimostrazione di ciò, Fujita et al hanno misurato gli effetti acuti dell’utilizzo del BFR durante un esercizio a carico leggero rispetto ad un gruppo di controllo senza l’utilizzo del BFR. Il gruppo che utilizzava il Blood Flow Restriction ha dimostrato un più alto livello di S6K1 (MTORC1), con conseguente traduzione in incremento di sintesi proteica muscolare.

I percorsi di segnalazione chiave (come il percorso mTOR) ed i geni (come il gene miostatina) vengono influenzati in maniera maggiore da un allenamento BFR con carichi ridotti rispetto ad un allenamento a carico ridotto senza BFR. L’allenamento BFR e l’allenamento convenzionale con carichi maggiori li influenzano in modo simile, incrementando la sintesi proteica e decrementando la miostatina in misura simile.

Gonfiore cellulare e BFR

Come per lo stress metabolico, il gonfiore cellulare è stato identificato come uno dei meccanismi che possono provocare l’ipertrofia muscolare. Lo spessore dei muscoli incrementa approssimativamente del 11,5-12% direttamente dopo una sessione di allenamento BFR, grazie all’incremento nella quantità di fluidi nel muscolo, a indicare (utilizzando un termine poco scientifico) un casino di gonfiore cellulare.

Una prevalente ipotesi è che il gonfiore cellulare giochi un ruolo su questi guadagni ipertrofici. Un miocita disidratato non subisce sintesi proteica, tuttavia il gonfiore cellulare, dipendente dallo spostamento del fluido plasmatico, ha mostrato di incrementare la sintesi proteica e di sopprimere la proteolisi.

A supporto di ciò, in diversi articoli è stato dimostrato un incremento del gonfiore a livello degli arti inferiori dopo l’applicazione del BFR. Ma non solo.

Nei pazienti operati di legamento crociato anteriore anche solo l’applicazione del BFR senza esercizio ha dimostrato di ridurre l’atrofia muscolare post chirurgica (misurato con RMN), tradotta in una miglioramento della CSA (cross Sectional Area).

In questo caso l’utilizzo del BFR anche senza l’esercizio terapeutico non causa ipertrofia ma è in grado di ridurre l’atrofia comparata ad un gruppi di controllo.

GIONATA PROSPERI FT, SPT, SM, cert. VRS          

  • Fisioterapista Sportivo  e scienze motorie
  • Fisioterapista esperto In Terapia Manuale nelle cefalee, emicrania
  • Fisioterapista dei disturbi dell’articolazione Temporo – Mandibolare
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