Fitness, forskere og elite: Alle vil have okklusionstræning

Okklusionstræning er ét af de hel nye buzzwords inden for træning, genoptræning og præstationsoptimering. Vi ser okklusionstræning bredt repræsenteret i den danske trænings- og idrætskultur: I fitnessmiljøerne, blandt elitesportsudøvere, i den sundhedsprofessionelle rehabilitering og i forskningen på de danske universiteter.

Derfor har jeg valgt den nærliggende overskrift for dette indlæg; ”Alle vil have okklusionstræning”. Men hvad er okklusionstræning egentlig, og hvad kan det? Hvordan træner man det, og for hvem er okklusionstræning relevant?

De og andre spørgsmål vil jeg forsøge at besvare i dette første og indledende evidensbaserede indlæg om okklusionstræning. Indlægget giver dig den nødvendige basisviden, jeg mener alle bør have, hvis man vil praktisere okklusionstræning.

Senere indlæg vil beskrive brugen af okklusionstræning i forskellige kontekster, bl.a. til skader, genoptræning, til præstationsoptimering og til hjemmetræning.

Evidensniveau og omtale af okklusionstræning

Okklusionstræning får stadig en større interesse og opmærksomhed i videnskabelige kredse, og antallet af videnskabelige publikationer stiger fra år til år.

Okklusionstræning kan noget!

Flere internationale topforskere i styrketræningsfysiologi beskæftiger sig med okklusionstræning, ligesom jeg også bør fremhæve de danske forskningsgrupper, som har bidraget med værdifuld viden til vores forståelse. Særligt forskningsgrupperne under hhv. professor ved Syddansk Universitet, Per Aagaard og lektor ved Aarhus Universitet, Kristian Vissing. Det er bl.a. deres videnskabelige bidrag, der gør dette indlæg muligt.

Dagsdato er der publiceret ikke færre end 450 videnskabelige artikler om okklusionstræning. Okklusionstræning har i Danmark bl.a. fået spalteplads i fysioterapeuternes fagblad og på videnskab.dk.

Okklusionstræning har ved flere lejligheder afstedkommet opmærksomhed på den årlige Sportskongres (DIMS), og ved den seneste fagkongres for danske fysioterapeuter i 2018, blev okklusionstræning præsenteret af ingen ringere end Jeremy Loenneke (USA) – En af verdens absolutte topforskere i styrketræningsfysiologi generelt og okklusionstræning specifikt.

Den korte historie om okklusionstræning

Interessen for okklusionstræning herhjemme og i den vestlige forskning generelt er først for alvor slået igennem fra 2010 og frem, men det er faktisk mange år siden, at fundamentet til okklusionstræning blev lagt.

Tilbage i 1960’erne eksperimenterede japaneren Dr. Youshiaki Sato med træning under afklemning af blodflow, hvad der senere blev kendt som ”kaatsu træning”. Den nærmeste oversættelse af kaatsu træning er ”træning med tilføjet tryk”.

I dag er den mest almindelige og anvendte internationale betegnelse for okklusionstræning enten ”blood flow restriction training” eller ”blood flow restriction exercise”, populært forkortet til BFR training eller BFR exercise [1].

I den videnskabelige litteratur dækker ”vascular occlusion training”, ”arterial occlusion training” og ”occlusion training” også over okklusionstræning.

Hvad er okklusionstræning og hvordan trænes det?

Okklusionstræning kan bedst forstås som en fysiologisk genvej til at opnå muskeltilvækst (hypertrofi), styrkefremgang og forbedret funktionsniveau, med minimal belastning af sener og leder. Under okklusionstræning påføres en manchet proksimalt på enten armen eller benet.

Manchetten pumpes op til et fastsat tryk, og trykket i manchetten vil begrænse det arterielle indløb (det iltede blod der løber ud til musklen) og afklemme det venøse tilbageløb (det afiltede blod der løber væk fra musklen) [1, 2].

Pumpestyret okklusionstræning

Det individualiserede tryk fastsættes ud fra AOP: ”arterial occlusion pressure”. På dansk oversat til det arterielle okklusionstryk som er det tryk, hvor der er total afklemning (100 % AOP) af det arterielle indløb. Okklusionstræning praktiseres ved mellem 40 og 80 % af dette tryk.

I okklusionstræning arbejdes der, modsat konventionel free-flow styrketræning, med lave belastninger. Den typiske belastning i okklusionstræning er mellem 20 og 40 % af 1 repetitions maksimum (1 RM).

En øvelse består typisk af 2-4 arbejdssæt, med 30-60 sekunders sætpause. Afklemningen af blodflow opretholdes i pauserne inden for samme øvelse, og det giver en samlet okklusionstid på mellem 5 og 10 minutter for de fleste øvelser.

De klassiske okklusionstræningsprotokoller består af 30-15-15-15 repetitioner eller 3-4 sæt til koncentrisk udmattelse. Imellem to okklusionsøvelser frigives trykket eller manchetterne tages helt af [1]. Der er udført okklusionstræning hvor den samlede okklusionstid overstiger 17 minutter [3], men vi anbefaler en maksimal okklusionstid på 10 minutter ad gangen.

Okklusionstræning kan både laves i etleds- og flerledsbevægelser og i uni- og bilaterale øvelser. Okklusionstræning vil dog være adskilt til afklemning af enten underekstremitet eller overekstremitet og aldrig samtidig.

Okklusionstræning kan med fordel også kombineres med kontinuerlige aktivitetsformer som gang eller cykling. Sidstnævnte er særlig relevant i rehabiliterings- eller genoptræningssammenhænge.

En proksimal placering af manchetten på ekstremiteten betyder i praksis, at benmanchetten placeres højt oppe på låret, lige under ballen og armmanchetten placeres på overarmen, helt oppe ved armhulen.

De fysiologiske mekanismer i forbindelse med okklusionstræning

Under okklusionstræning sikrer den oppumpede manchet at blodflowet til ekstremiteten begrænses (iskæmi) som også vil begrænse ilttilførslen til musklen (hypoxi). I takt med at blodet stases op i ekstremiteten, også kaldet en kontrolleret ”blood pooling”, vil iskæmien og hypoxien forstærkes. Dette vil accelerere graden af udmattelse under arbejde og en øget anaerob energiomsætning må betale for resyntese af ATP, ligesom at større motoriske enheder rekrutteres for at opretholde arbejdet [4].

Under okklusionstræning observeres derfor bl.a. et fald i kreatinfosfat og en stigning i laktat [5]. Den øgede metabolitakkumulering under okklusionstræning udsætter musklen et ”metabolisk stress” som driver celle-opsvulmning og den føromtalte øgede fiberrekruttering [4]. Den øgede rekruttering sikrer at den enkelte muskelfiber udsættes for mekanisk spænding, som er den primære mekanisme der driver hypertrofi [6].

Der er som følge af okklusionstræning også observeret stigninger i satellitceller [7] og systemiske hormoner [3]. I dag ved vi, at de stigninger vi ser på systemiske hormoner ifm. træning, sandsynligvis ikke er tilstrækkelige til at inducere hypertrofi i sig selv [8], hvorimod at satellitceller kan aktiveres og tilføje nye muskelcellekerner.

Den karakteristiske ”blood pooling” under okklusionstræning ses bl.a. ved den mere røde/lilla hudfarve og de synlige blodårer.

Hvem er okklusionstræning relevant for?

Kombination af lav belastning og høj muskeludtrætning gør okklusionstræning særlig relevant i rehabilitering (efter skade eller operation), eller for subgrupper der ikke tåler træning under høj mekanisk belastning. Det gælder fx;

• Genoptræning efter ortopædkirurgi: Korsbåndsskader, ligamentskader der kræver rekonstruktion, meniskskader, sene- og muskelrupturer, rekonstruktion eller udskiftning af led.
• Genoptræning efter skader der kræver aflastning/immobilisering af væv: Fraktur, sene- og muskelrupturer og overbelastningsskader
• Træning med patienter og klienter som ikke tåler høj mekanisk belastning: Artrose (slidgigt), subgrupper af ældre og smertepatienter

Også skadesfri sportsfolk og styrketræningsentusiaster kan have gavn af okklusionstræning som supplement til deres tunge styrketræning. Det gælder, når målet er at opbygge stor muskelmasse og højt styrkeniveau. Der er bl.a. lavet succesfulde forsøg med okklusionstræning som supplement til den tunge styrketræning for amerikanske fodboldspillere [9, 10].

Okklusionstræning for ligahåndboldspiller Okklusionstræning for 80-årig artrosepatient

Hvilke effekter ser vi efter okklusionstræning på hypertrofi og styrke?

Effekterne målt på ændring i både stigning i muskelmasse og muskelstyrke efter okklusionstræning er veldokumenterede.

Interessen for okklusionstræning skyldes især, at det er meget potent træningsstimuli til hypertrofi, som er helt på niveau med det vi kender fra tung styrketræning. Et metastudie fra 2018 (resultater fra flere studier samlet i ét) viste en gennemsnitlig stigning i muskelmasse på ca. 7 % over 21 træningspas for både tung styrketræning (> 65 % af 1 RM) og okklusionsbaseret styrketræning (< 50 % af 1 RM) [11]. Sammenlignelige data er også observeret andetsteds for styrketræning generelt [12].

Okklusionstræning forbedrer også den maksimale styrke [13, 14], men ikke med samme effekt som tung styrketræning [11]. Det tidligere omtalte metastudie fra 2018 undersøgte også forskellen i styrkeadaptioner mellem low-load okklusionstræning og tung styrketræning.

Studiets resultater viste at den gennemsnitlige fremgang i styrke for begge træningsmodaliteter var 14.36 % over 21 træningspas, men at der var en statistisk signifikant forskel på 7.36 % til fordel for den tunge træning [11]. Det svarer til en forbedring i maksimal styrke på ca. 11 % for dem der trænede okklusionstræning, og ca. 18 % for dem der trænede tung styrketræning. Forskellen i styrkefremgang mellem okklusionstræning og tung styrketræning forklares af neurale adaptationer og den forbedrede evne til at aktivere musklen efter tung styrketræning [11].

Kombinationen af tung styrketræning og okklusionstræning er sandsynligvis det stærkeste stimuli, hvis målet både er at forbedre den maksimale styrke og øge muskelmassen.

To studier har undersøgt effekten af okklusionstræning som et supplement til den tunge træning hos amerikanske fodboldspillere. Her gennemførte forsøgspersonerne først deres tunge styrketræning, og afsluttede træningspasset med okklusionstræning med 30-20-20-20 repetitioner i hhv. squat og bænkpres. Denne kombination forbedrede styrke og hypertrofi signifikant mere end tung styrketræning alene [9, 10].

Okklusionstræning er altså et effektivt træningsredskab til både at øge muskelmasse og styrke, særligt hos populationer eller i kliniske sammenhænge hvor tung styrketræning ikke kan udføres. Okklusionstræning må ikke erstatte den tunge styrketræning hvis denne kan udføres, da okklusionstræning er underlegen på styrkeadaptioner og neurale tilpasninger. Det gælder i udgangspunktet for alle raske og smertefri populationer.

Kombinationen af tung styrketræning og okklusionstræning ser ud til at være den mest effektive hvis målet både er at øge styrke og muskelmasse, og jeg har personligt praktiseret dette med både professionelle basketballspillere og håndboldspillere.

Er du derimod træner eller aktiv i en sportsgren hvor styrke-vægt forholdet er altafgørende for præstationen (fx sprint- og springdiscipliner i atletik), så vil jeg i udgangspunktet være forbeholden overfor brugen af okklusionstræning til præstationsoptimering. Den øgede muskelmasse koster sandsynligvis mere for præstationen, end hvad vi vinder på at forbedre den generelle styrke.

Sikkerhed og kontraindikationer ved okklusionstræning

Okklusionstræning er helt overordnet at betragte som en sikker træningsform [1, 15, 16] med en meget lav incidens af alvorligt indrapporterede komplikationer [17]. For at minimere risikoen for komplikationer, anbefales det at screene patienter for kontraindikationer i forbindelse med okklusionstræning, at individualisere arbejdstrykket til 40-80 % af AOP, have viden om manchetplacering og manchetbreddens betydning, samt overholde maksimal okklusionstid [16].

Selvom standardtræningsprotokollen til okklusionstræning er 30-15-15-15 repetitioner så anbefales det, at lave en indkøringsfase for at reducere graden af muskelømhed og skade, samt opnå repeated bout effect [18].

Når vi i Occlude underviser på kurser og workshops så anbefaler vi nedenstående indkøringsprotokol for nye brugere af okklusionstræning. Det gør vi, udover føromtalte forbehold, fordi forskningen også har vist, at der i løbet af de første seks træningspas med okklusionstræning, sker signifikant tilvænning i selvrapporteret anstrengelse og smerte under træning [19]

Occludes egen indkøringsprotokol til okklusionstræning

Der mangler fortsat længerevarende og dybdegående forskning i okklusionstræning for individer med kardiovaskulære sygdomme [20], hvorfor dette betragtes som en kontraindikation, selvom der bl.a. er udført flere succesfulde forsøg på ældre [21], ældre hypertensive [22] og ældre hjertepatienter [23].

Andre kontraindikationer end kardiovaskulære og perifere kredsløbssygdomme er

• Gravide (ud fra et forsigtighedsprincip)
• Ubehandlet forhøjet blodtryk
• Dyb venetrombose og lungeemboli
• Hjertefejl

Hvilket okklusionsudstyr skal jeg vælge?

I nærværende indlæg refererer jeg til brugen af trykreguleret og pumpstyret okklusionstræningsudstyr, som er betinget af, at udstyret består af manchetter som kan pumpes op – Enten automatisk eller manuelt. Jeg er bekendt med, at mange fitnesskæder, udstyrsleverandører, m.fl., i dag sælger stropper, bånd og elastikker til det der populært kaldes ”praktisk okklusionstræning”.

Under praktisk okklusionstræning er det objektivt ikke muligt at bestemme graden af afklemning. Derfor vurderes graden af afklemning subjektivt på en perceived tightness scale fra 1-10. Denne metode er videnskabeligt efterprøvet, og har vist sig at være upålidelig [24], hvorfor dette indlæg tager udgangspunkt okklusionstræning hvor arbejdstrykket præcist kan bestemmes, reguleres og individualiseres ud fra AOP (det individuelle okklusionstryk).

Dette muliggør også monitorering og protokolføring for den sundhedsprofessionelle. Brugen af pumpestyret udstyr er i overensstemmelse med de generelle videnskabelige anbefalinger til okklusionstræning generelt [1, 15, 16].

Derudover er praktisk okklusionsudstyr ofte også smallere (3-5 cm bredde stropper) end det pumpestyrede udstyr (10-12 cm bredde manchetter). Jo smallere en cuff eller strop du vælger, jo større tryk skal der til for at opnå den tilstrækkelige grad af afklemning. Med et øget tryk, øges risiko for komplikationer som perifere nerveforstyrrelser, nervekompression og blå mærker også [16].

Occlude benmanchet størrelse large (11 cm bred) sammenlignt med en ‘praktisk’ okklusionsstrop fra BFR BANDS (5 cm bred). NB! Billedet af BFR BANDS er kun taget med som eksempel på en praktisk okklusionsstrop.

Et blåt mærke er ganske harmløst, men i min tid i Occlude, er vi i flere tilfælde blevet kontaktet af personer som har haft længerevarende nerveforstyrrelser efter at have brugt praktisk okklusionsudstyr, fx efter brug af helt smalle elastikker.

Numbness (følelsesforstyrrelse som følge af nervekompression) er i øvrigt den næst hyppigst indrapporterede komplikation i forbindelse med okklusionstræning ved en spørgeskemaundersøgelse i 2018, foretaget blandt fysiske trænere, fysioterapeuter ol. sundhedsprofesionelle.

Her svarede 18.5 % at de havde patienter/klienter som havde oplevet følelsesforstyrrelser. Det sammenholdt med, at kun 11.5 % af de adspurgte sundhedsprofessionelle anvendte individualiseret arbejdstryk ud fra AOP som trykangivelse til deres patienters/klienters træning[16], understreger behovet for viden og uddannelse i okklusionstræning inden man går i gang.

Er du sundhedsprofessionel og står med ansvaret for andres okklusionstræning, vil jeg på det kraftigste anbefale dig at bruge trykreguleret og pumpestyret okklusionsudstyr, hvor du kan individualiseret arbejdstrykket og føre patients træning til protokol som foreskrevet i den videnskabelige litteratur. Vælger du at gå med praktisk okklusionsudstyr til din egen træning, så er mit råd, at du afklemmer så bredt som muligt.

Måling af individuelt okklusionstryk ud fra AOP med doppler er guldstandarden i okklusionstræning. En vaskulær doppler placeres på arterie tibialis posterior (til måling af tryk i benet), opfanger pulsen i arterien og omdanner dette til lyd. Når arterien er helt afklemt forsvinder pulsen og lyden i doppleren. Trykket registreres samtidig på pumpen svarende til 100 % AOP. Arbejdstrykket lægges mellem 40 og 80 %

Afrunding på okklusionstræning

Der er ingen tvivl om at okklusionstræning er kommet for at blive. Særligt til genoptræningsforløb efter skade eller operation og for de grupper der ikke kan træne under høj mekanisk belastning, er okklusionstræning et meget brugbart værktøj med et stort potentiale. Kan du udføre tung styrketræning bør du prioritere dette, men du kan med fordel supplere din træning op med okklusionstræning for at opnå forøget muskelmasse og styrke, og få variation til din træning.

Du kan se frem til flere indlæg i denne serie om okklusionstræning, hvor jeg vil gå mere i dybden den specifikke okklusionstræning forskellige populationer. Disse indlæg vil også komme med konkrete inputs til øvelsesvalg, progression, mm. Emnerne vil bl.a. berøre:

• Okklusionstræning til sportsfolk – Herunder programopbygning og specifikke valg af øvelser
• Okklusionstræning til genoptræning – Fra immobiliseret til ”return-to-play”
• Okklusionstræning til hjemmetræning – Få mere ud af din træning med kropsvægt

Indtil næste gang kan du læse mere om udstyr til okklusionstræning eller tjekke okklusionsudstyret fra Occlude ud her. Tak fordi du læste med!

Referencer

Se flere referencer

1. Patterson, S.D., et al., Blood Flow Restriction Exercise Position Stand: Considerations of Methodology, Application, and Safety. Front Physiol, 2019. 10: p. 533.
2. Scott, B.R., et al., Exercise with blood flow restriction: an updated evidence-based approach for enhanced muscular development. Sports Med, 2015. 45(3): p. 313-25.
3. Abe, T., C.F. Kearns, and Y. Sato, Muscle size and strength are increased following walk training with restricted venous blood flow from the leg muscle, Kaatsu-walk training. J Appl Physiol (1985), 2006. 100(5): p. 1460-6.
4. Pearson, S.J. and S.R. Hussain, A review on the mechanisms of blood-flow restriction resistance training-induced muscle hypertrophy. Sports Med, 2015. 45(2): p. 187-200.
5. Suga, T., et al., Effect of multiple set on intramuscular metabolic stress during low-intensity resistance exercise with blood flow restriction. Eur J Appl Physiol, 2012. 112(11): p. 3915-20.
6. Wackerhage, H., et al., Stimuli and sensors that initiate skeletal muscle hypertrophy following resistance exercise. J Appl Physiol (1985), 2019. 126(1): p. 30-43.
7. Nielsen, J.L., et al., Proliferation of myogenic stem cells in human skeletal muscle in response to low-load resistance training with blood flow restriction. J Physiol, 2012. 590(17): p. 4351-61.
8. West, D.W. and S.M. Phillips, Anabolic processes in human skeletal muscle: restoring the identities of growth hormone and testosterone. Phys Sportsmed, 2010. 38(3): p. 97-104.
9. Yamanaka, T., R.S. Farley, and J.L. Caputo, Occlusion Training Increases Muscular Strength in Division IA Football Players. The Journal of Strength & Conditioning Research, 2012. 26(9): p. 2523-2529.
10. Luebbers, P.E., et al., The effects of a 7-week practical blood flow restriction program on well-trained collegiate athletes. J Strength Cond Res, 2014. 28(8): p. 2270-80.
11. Lixandrao, M.E., et al., Magnitude of Muscle Strength and Mass Adaptations Between High-Load Resistance Training Versus Low-Load Resistance Training Associated with Blood-Flow Restriction: A Systematic Review and Meta-Analysis. Sports Med, 2018. 48(2): p. 361-378.
12. Schoenfeld, B.J., et al., Strength and Hypertrophy Adaptations Between Low- vs. High-Load Resistance Training: A Systematic Review and Meta-analysis. J Strength Cond Res, 2017. 31(12): p. 3508-3523.
13. Lixandrao, M.E., et al., Effects of exercise intensity and occlusion pressure after 12 weeks of resistance training with blood-flow restriction. Eur J Appl Physiol, 2015. 115(12): p. 2471-80.
14. Hill, E.C., et al., Early phase adaptations in muscle strength and hypertrophy as a result of low-intensity blood flow restriction resistance training. Eur J Appl Physiol, 2018. 118(9): p. 1831-1843.
15. Vanwye, W.R., A.M. Weatherholt, and A.E. Mikesky, Blood Flow Restriction Training: Implementation into Clinical Practice. Int J Exerc Sci, 2017. 10(5): p. 649-654.
16. Patterson, S.D. and C.R. Brandner, The role of blood flow restriction training for applied practitioners: A questionnaire-based survey. J Sports Sci, 2018. 36(2): p. 123-130.
17. Nakajima, <Nakajima 2006 - Use and safety of KAATSU training. Results of a national survey.pdf>. 2006.
18. Sieljacks, P., et al., Muscle damage and repeated bout effect following blood flow restricted exercise. Eur J Appl Physiol, 2016. 116(3): p. 513-25.
19. Martin-Hernandez, J., et al., Adaptation of Perceptual Responses to Low-Load Blood Flow Restriction Training. J Strength Cond Res, 2017. 31(3): p. 765-772.
20. Cristina-Oliveira, M., et al., Clinical safety of blood flow-restricted training? A comprehensive review of altered muscle metaboreflex in cardiovascular disease during ischemic exercise. Am J Physiol Heart Circ Physiol, 2020. 318(1): p. H90-h109.
21. Clarkson, M.J., L. Conway, and S.A. Warmington, Blood flow restriction walking and physical function in older adults: A randomized control trial. J Sci Med Sport, 2017. 20(12): p. 1041-1046.
22. Barili, A., et al., Acute responses of hemodynamic and oxidative stress parameters to aerobic exercise with blood flow restriction in hypertensive elderly women. Mol Biol Rep, 2018. 45(5): p. 1099-1109.
23. Groennebaek, T., et al., Effect of Blood Flow Restricted Resistance Exercise and Remote Ischemic Conditioning on Functional Capacity and Myocellular Adaptations in Patients With Heart Failure. Circ Heart Fail, 2019. 12(12): p. e006427.
24. Bell, Z.W., et al., The Perceived Tightness Scale Does Not Provide Reliable Estimates of Blood Flow Restriction Pressure. J Sport Rehabil, 2019: p. 1-3.