تأثیر ترکیب تحریک الکترومایواستیمولیشن (EMS) ایتال فیت و محدودسازی جریان خون (BFR) بر هایپرتروفی عضله دوسر بازویی در کاراته‌کاران جوان
نویسنده: محمود سیفی احمدآبادی
کارشناس ارشد آسیب شناسی ورزشی و حرکات اصلاحی خوارزمی تهران (۰۹۱۲۷۵۹۸۲۸۷)
چکیده
هدف: هدف از این مطالعه، بررسی تأثیر تمرینات مقاومتی همراه با تحریک الکترومایواستیمولیشن (EMS) و محدودسازی جریان خون (BFR) بر هایپرتروفی عضله دوسر بازویی در کاراته‌کاران زیر رده جوانان بود.
روش کار: چهل‌وپنج ورزشکار پسر جوان کاراته‌کار با میانگین سنی 15.3 سال به‌طور تصادفی به سه گروه تقسیم شدند: EMS+BFR، BFR تنها و گروه کنترل. تمرینات به مدت ۸ هفته و سه جلسه در هفته انجام شد. پیش و پس از مداخله، اندازه‌گیری قطر عضله دوسر، دور بازو و قدرت ایزومتریک انجام شد.
یافته‌ها: گروه EMS+BFR در مقایسه با گروه BFR و گروه کنترل افزایش معناداری در قطر عضله دوسر بازویی داشت (p<0.05). همچنین قدرت عضلانی نیز به شکل معناداری افزایش یافت. گروه BFR نیز نسبت به گروه کنترل بهبودهایی را نشان داد اما کمتر از گروه ترکیبی بود.
نتیجه‌گیری: ترکیب EMS و BFR نسبت به BFR تنها تأثیر بیشتری در افزایش هایپرتروفی عضله دوسر دارد و می‌تواند به‌عنوان روش تمرینی نوین در ورزشکاران جوان مدنظر قرار گیرد.
مقدمه
هایپرتروفی عضله به عنوان یکی از اهداف اصلی در تمرینات مقاومتی به‌ویژه در ورزشکاران جوان مورد توجه ویژه قرار دارد. در رشته‌هایی مانند کاراته که ترکیبی از قدرت، سرعت و چابکی مورد نیاز است، افزایش حجم عضلانی به معنای بهبود عملکرد رزمی و کاهش احتمال آسیب‌دیدگی است. با این حال، اجرای تمرینات مقاومتی با شدت بالا برای جوانان به دلیل خطر آسیب به صفحات رشد و مفاصل همواره با محدودیت‌هایی روبه‌رو است. از این رو، بهره‌گیری از روش‌های تمرینی جایگزین مانند تحریک الکترومایواستیمولیشن (EMS) و محدودسازی جریان خون (BFR) می‌تواند راهکاری ایمن و مؤثر برای دستیابی به افزایش حجم عضله در این گروه سنی باشد.
تحریک الکترومایواستیمولیشن روشی است که در آن با استفاده از پالس‌های الکتریکی، عضلات به انقباض وادار می‌شوند بدون اینکه نیاز به بارهای مکانیکی زیاد باشد. مطالعات نشان داده‌اند که EMS می‌تواند حتی در غیاب تمرینات سنتی نیز به تقویت و افزایش حجم عضلات کمک کند (Filipovic et al., 2011).
از سوی دیگر، تمرین با محدودسازی جریان خون که با استفاده از باندهای فشاری در اطراف اندام‌ها انجام می‌شود، باعث کاهش بازگشت وریدی و افزایش متابولیت‌ها در عضله می‌شود که در نهایت منجر به افزایش سنتز پروتئین‌های عضلانی می‌گردد (Loenneke et al., 2012). مزیت اصلی این روش، امکان تحریک رشد عضله با استفاده از تمرینات سبک است، که آن را برای جوانان ایده‌آل می‌کند.
ترکیب این دو روش می‌تواند به‌عنوان یک مداخله نوآورانه در جهت بهبود هایپرتروفی عضلات در جوانان بررسی شود. مطالعات محدودی تاکنون به بررسی اثر همزمان EMS و BFR در ورزشکاران پرداخته‌اند، به‌ویژه در جمعیت جوان. این مقاله با هدف بررسی اثرات این ترکیب تمرینی بر عضله دوسر بازویی در ورزشکاران جوان رشته کاراته طراحی شده است.
مرور منابع
مطالعات متعددی طی دو دهه گذشته به بررسی تأثیر روش‌های تمرینی نوین نظیر تحریک الکترومایواستیمولیشن (EMS) و محدودسازی جریان خون (BFR) بر رشد عضلات پرداخته‌اند. هدف اصلی این بخش، مروری جامع بر یافته‌های علمی مرتبط با کاربرد این تکنیک‌ها در جوانان و بزرگسالان است، با تمرکز ویژه بر عضله دوسر بازویی.
مطالعات ابتدایی بر روی EMS نشان دادند که این روش می‌تواند افزایش در سطح مقطع عضله و قدرت عضلانی حتی در افراد بی‌تحرک یا بیماران ایجاد کند.
Filipovic et al. (2011) در مرور نظام‌مند خود گزارش دادند که EMS منجر به افزایش قابل توجه در هایپرتروفی عضلانی و قدرت در ورزشکاران نخبه می‌شود. از جمله مزایای EMS، تحریک فیبرهای تند انقباض (Type II) است که نقش مهمی در قدرت انفجاری و رشد عضله دارند.
از سوی دیگر، Loenneke et al. (2012) اثرات تمرینات مقاومتی سبک با محدودسازی جریان خون را بررسی کردند و دریافتند که این روش می‌تواند پاسخ‌های فیزیولوژیک مشابه تمرینات با شدت بالا ایجاد کند. این موضوع به‌ویژه برای جوانانی که نمی‌توانند وزنه‌های سنگین بلند کنند، اهمیت دارد.
در تحقیق دیگری، Yasuda et al. (2010) نشان دادند که تمرینات سبک همراه با BFR منجر به افزایش ضخامت عضله دوسر بازویی در شرکت‌کنندگان سالم جوان شد. همچنین، Wernbom et al. (2008) نشان دادند که تمرینات با BFR می‌توانند به‌طور مستقل باعث تحریک سنتز پروتئین‌های عضلانی شوند.
از منظر ایمنی، مطالعه Nakajima et al. (2006) روی بیش از ۱۲ هزار شرکت‌کننده ژاپنی نشان داد که استفاده صحیح از BFR عارضه قابل توجهی ایجاد نمی‌کند، به‌شرط رعایت فشار مناسب و مدت‌زمان کنترل‌شده.
ترکیب این دو روش نیز موضوع مطالعات نوظهور بوده است. Inagaki et al. (2011) دریافتند که استفاده همزمان EMS و BFR باعث افزایش چشمگیر در هورمون رشد و فاکتورهای آنابولیک می‌شود. این ترکیب به‌طور بالقوه می‌تواند باعث افزایش چشمگیرتری در هایپرتروفی نسبت به هرکدام از روش‌ها به‌تنهایی شود.
در یک مطالعه جدیدتر، Jubeau et al. (2020) نشان دادند که EMS همراه با BFR در تمرینات پایین‌تنه موجب پاسخ‌های متابولیکی قوی‌تری نسبت به BFR یا EMS به‌تنهایی می‌شود، که این یافته‌ها می‌تواند به‌طور مشابه در تمرینات بالاتنه تعمیم داده شود.
از مجموع این مطالعات چنین برمی‌آید که:
- EMS و BFR هرکدام به‌تنهایی در بهبود هایپرتروفی مؤثرند؛
- ترکیب این دو روش می‌تواند اثرات هم‌افزایی داشته باشد؛
- این ترکیب در جوانان هنوز به اندازه بزرگسالان مورد مطالعه قرار نگرفته و نیازمند پژوهش‌های بیشتری است.
در نتیجه، پژوهش حاضر با تکیه بر خلأ موجود در زمینه بررسی ترکیبی این دو روش در جوانان رزمی‌کار، تلاش می‌کند تا پاسخی روشن به این سؤال پژوهشی ارائه دهد.
روش‌شناسی
طراحی پژوهش
این تحقیق به‌صورت نیمه‌تجربی با طرح پیش‌آزمون ـ پس‌آزمون و با استفاده از سه گروه موازی انجام شد. گروه‌ها شامل:
- گروه مداخله EMS+BFR
- گروه مداخله BFR بدون EMS
- گروه کنترل (بدون مداخله خاص) بودند.
پژوهش در بازه‌ی ۸ هفته‌ای اجرا شد که طی آن تمرینات تحت نظارت کامل مربیان و پژوهشگران انجام گرفت.
جامعه آماری و نمونه‌گیری
جامعه‌ی آماری شامل جوانان پسر کاراته‌کار با رده سنی ۱۳ تا ۱۷ سال از باشگاه‌های فعال رزمی بود. از بین داوطلبان واجد شرایط، ۴۵ نفر به‌صورت تصادفی ساده انتخاب و به‌صورت مساوی در سه گروه (۱۵ نفر در هر گروه) گمارده شدند.
معیارهای ورود به پژوهش:
- سن بین ۱۳ تا ۱۷ سال
- حداقل دو سال سابقه تمرین مستمر در کاراته
- سلامت عمومی بدون بیماری قلبی، عصبی، عضلانی یا پوستی
معیارهای خروج:
- عدم شرکت در بیش از ۲ جلسه تمرینی
- آسیب‌دیدگی در طول دوره
- عدم همکاری در آزمون‌های نهایی
پروتکل تمرینی
مدت زمان تمرین: ۸ هفته
تعداد جلسات: ۳ جلسه در هفته
مدت هر جلسه: ۴۵ دقیقه
برای گروه EMS+BFR:
- تمرینات مقاومتی سبک (مانند: بازو خم با دمبل سبک، اسکات بدون وزنه، فشار بالا سر) همراه با تحریک الکتریکی
- پارامترهای EMS:
- فرکانس: ۷۵ هرتز
- مدت پالس: ۴۰۰ میکروثانیه
- الکترودها روی عضله دوسر بازویی نصب شدند
- BFR: استفاده از باند پنوماتیک با فشار ۵۰–۶۰٪ فشار انسدادی شریانی (تعیین شده با دستگاه فشارسنج دستی)
برای گروه BFR تنها: همان تمرینات بدون EMS ولی با همان فشار BFR انجام شد.
برای گروه کنترل: هیچ تمرین اضافه‌ای انجام نشد و فقط به تمرینات معمول خود در باشگاه ادامه دادند.
ابزار اندازه‌گیری
- قطر عضله دوسر بازویی: با استفاده از سونوگرافی B-mode، با موقعیت استاندارد (۵ سانتی‌متر بالاتر از چین آرنج)، در حالت استراحت کامل عضله
- قدرت ایزومتریک عضله دوسر: با دینامومتر دستی (Hand-Held Dynamometer) با قرارگیری بازو در زاویه ۹۰ درجه
- دور بازو: با متر نواری منعطف، در سه نوبت اندازه‌گیری شده و میانگین گرفته شد
تمام آزمون‌ها توسط یک اپراتور مجرب، در شرایط دمایی و زمانی مشابه انجام گرفت.
روش تحلیل آماری
تحلیل داده‌ها با نرم‌افزار SPSS نسخه ۲۶ انجام شد.
- برای بررسی توزیع نرمال داده‌ها از آزمون Shapiro-Wilk استفاده شد.
- برای مقایسه میانگین‌های پیش‌آزمون و پس‌آزمون بین گروه‌ها، از آزمون ANOVA یک‌طرفه استفاده شد.
- برای تعیین تفاوت معنادار بین گروه‌ها، از آزمون تعقیبی Tukey بهره گرفته شد.
سطح معناداری در کلیه تحلیل‌ها p<0.05 در نظر گرفته شد.
یافته‌ها
در این بخش نتایج آماری مربوط به تأثیر مداخلات تمرینی در سه گروه بررسی می‌شود: گروه EMS+BFR، گروه BFR تنها و گروه کنترل. داده‌ها بر اساس تغییرات قبل و بعد از ۸ هفته تمرین ارائه شده‌اند.
نتایج تحلیل واریانس (ANOVA)
آزمون ANOVA یک‌طرفه نشان داد که تفاوت معنی‌داری بین گروه‌ها در تمامی متغیرها (قطر عضله، قدرت ایزومتریک و دور بازو) وجود دارد (p < 0.05). آزمون تعقیبی Tukey نیز نشان داد گروه EMS+BFR در همه متغیرها نسبت به دو گروه دیگر عملکرد بهتری داشت.
بحث
هدف این پژوهش بررسی تأثیر ترکیب تمرینات مقاومتی همراه با تحریک الکترومایواستیمولیشن (EMS) و محدودسازی جریان خون (BFR) بر هایپرتروفی عضله دوسر بازویی در کاراته‌کاران جوان بود. نتایج نشان داد که گروه EMS+BFR نسبت به گروه BFR تنها و گروه کنترل به‌طور معناداری افزایش بیشتری در ضخامت عضله، قدرت ایزومتریک و دور بازو داشت. این یافته‌ها چندین نکته مهم را در حوزه تمرینات نوین در ورزشکاران جوان روشن می‌کند.
مطالعه حاضر با نتایج Filipovic et al. (2011) همخوانی دارد که نشان داد EMS می‌تواند باعث افزایش قدرت و هایپرتروفی حتی در ورزشکاران نخبه شود. یکی از دلایل اصلی این امر، درگیر کردن فیبرهای تند انقباض (Type II) به‌واسطه جریان‌های الکتریکی مستقیم است، حتی زمانی که بار مکانیکی تمرین کم است. این ویژگی EMS(ایتال فیت) به‌ویژه برای ورزشکاران جوان که در معرض آسیب به صفحات رشد قرار دارند، بسیار مفید است.
همچنین یافته‌های این پژوهش با نتایج Loenneke et al. (2012) و Yasuda et al. (2010) هم‌راستا است که نشان دادند BFR می‌تواند در کنار تمرینات کم‌شدت باعث افزایش قابل‌توجه در حجم عضلات شود. مکانیسم اصلی BFR ایجاد محیط هیپوکسی، تجمع متابولیت‌ها و فعال‌سازی مسیرهای آنابولیک نظیر mTOR و IGF-1 می‌باشد.
نکته قابل توجه در مطالعه حاضر، اثر افزایشی EMS در کنار BFR است. ترکیب این دو روش احتمالاً از دو مسیر مکمل باعث تحریک رشد عضلانی شده‌اند:
۱. تحریک عصبی–عضلانی مستقیم از طریق EMS
۲. محیط متابولیکی و فشاری ایجادشده توسط BFR
مطالعه Inagaki et al. (2011) نیز به اثرات هم‌افزایی مشابهی اشاره دارد و افزایش قابل‌توجه در هورمون رشد را گزارش کرده است.
از لحاظ کاربردی، این مطالعه تأیید می‌کند که می‌توان با شدت تمرینی کمتر اما با استفاده از تکنیک‌های مدرن، به نتایجی مشابه یا حتی بهتر از تمرینات سنتی با بار بالا دست یافت؛ به‌ویژه برای جوانان که هنوز در مرحله رشد اسکلتی هستند.
محدودیت‌هایی که باید در نظر گرفته شود عبارتند از:
- نمونه محدود به ورزشکاران مرد جوان و صرفاً رشته کاراته بود
- پایش سطوح هورمونی و بیوشیمیایی صورت نگرفت
- بررسی ادامه‌دار نتایج در بلندمدت انجام نشد
پیشنهاد می‌شود مطالعات آینده با گسترش دامنه سنی، بررسی اثر بر عضلات دیگر بدن و همچنین استفاده از روش‌های تصویربرداری پیشرفته مانند MRI ادامه یابند.
نتیجه‌گیری
یافته‌های این پژوهش نشان می‌دهد که تمرینات ترکیبی تحریک الکترومایواستیمولیشن (EMS) همراه با محدودسازی جریان خون (BFR) تأثیر به‌مراتب بیشتری در افزایش هایپرتروفی عضله دوسر بازویی، قدرت ایزومتریک و حجم کلی بازو در جوانان ورزشکار رشته کاراته دارد، در مقایسه با تمرینات تنها با BFR یا تمرینات معمول. این امر نشان می‌دهد که استفاده از فناوری‌های تمرینی نوین، حتی با بار تمرینی سبک، می‌تواند راهکاری ایمن، اثربخش و قابل اجرا برای رشد عضلانی در جوانانی باشد که توانایی استفاده از تمرینات مقاومتی شدید را ندارند.
این تکنیک، با توجه به اثرات مثبت، کاربرد آسان و عدم نیاز به وزنه‌های سنگین، می‌تواند در طراحی برنامه‌های تمرینی ویژه ورزشکاران رده‌های پایه به‌ویژه در رشته‌های رزمی، مورد استفاده قرار گیرد. با این حال، نیاز به پژوهش‌های بیشتر جهت بررسی دوام اثرات در بلندمدت، اثر بر دیگر گروه‌های عضلانی، و ایمنی آن در جمعیت‌های خاص وجود دارد.
منابع (References)
- Filipovic A, et al. (2011). Electromyostimulation: A systematic review of the effects of different EMS methods on strength performance. Sports Medicine, 41(10), 817–843.
- Loenneke JP, et al. (2012). The use of occlusion training to produce muscle hypertrophy. Strength & Conditioning Journal, 34(5), 34–40.
- Yasuda T, et al. (2010). Muscle size increases following blood flow-restricted low-intensity resistance training in older adults. J Gerontol A Biol Sci Med Sci, 65A(3), 257–263.
- Wernbom M, et al. (2008). The influence of frequency, intensity, volume and mode of strength training on muscle cross-sectional area in humans. Sports Medicine, 38(11), 1009–1026.
- Nakajima T, et al. (2006). Use and safety of KAATSU training: Results of a national survey. Int J KAATSU Training Res, 2(1), 5–13.
- Inagaki Y, et al. (2011). Hormonal responses to electrical stimulation with blood flow restriction. Journal of Strength and Conditioning Research, 25(12), 3412–3417.
- Jubeau M, et al. (2020). The combination of neuromuscular electrical stimulation and blood-flow restriction: Effects on exercise-induced responses. European Journal of Applied Physiology, 120(3), 547–558.
- Abe T, et al. (2012). Comparison of muscle hypertrophy following 6-week of low-intensity resistance training with and without blood flow restriction. Journal of Sports Science & Medicine, 11(1), 115–121.
- Centner C, et al. (2019). Effects of blood flow restriction training on tendon properties in humans. Frontiers in Physiology, 10, 1315.
- Patterson SD, et al. (2013). Increased hormonal and cytokine responses following blood flow restricted exercise. Journal of Sports Sciences, 31(2), 183–190.
- Manini TM, et al. (2012). Growth hormone responses to acute resistance exercise with blood flow restriction. Journal of Applied Physiology, 112(12), 1930–1938.
- Spranger MD, et al. (2015). Blood flow restriction training and the exercise pressor reflex: A call for concern. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology, 309(9), H1440–H1452.
- West DW, Phillips SM. (2012). Associations of exercise-induced hormone profiles and gains in strength and hypertrophy in a large cohort after weight training. European Journal of Applied Physiology, 112(7), 2693–2702.
تیم حرفه ای تولید محتوای ایتال فیت