Artículo de revisión

Restricción parcial de flujo sanguíneo con resistencia, fundamento fisiológico y metodología de entrenamiento

Restrição parcial do fluxo sanguíneo com resistência, fundamentação fisiológica e metodologia de treinamento

Priscila del Carmen Reyes Reyes^{1  *} 
http://orcid.org/0000-0003-0971-0300

¹Universidad Católica Cardenal Silva Henríquez. Chile.

RESUMEN

El entrenamiento con restricción del flujo sanguíneo ha resultado ser una alternativa que logra resultados similares a los conseguidos por el entrenamiento de alta intensidad. El presente artículo ofrece el resultado de una investigación, en la que se realizó una revisión bibliográfica para indagar sobre la efectividad en el aumento de fuerza muscular, así como analizar los mecanismos de acción y metodología de aplicación práctica, mediante el método de restricción parcial de flujo sanguíneo con resistencia a bajas cargas. La literatura revisada respalda los efectos positivos de este método para generar hipertrofia y aumento de fuerza muscular, tanto en población sana como en periodo de rehabilitación. Los principales mecanismos propuestos como mediadores de esta adaptación son la elevación en la secreción de hormona del crecimiento, la señalización intracelular vía anabólica y catabólica y la contribución de procesos inflamatorios o edematosos. Se recomendó trabajar con cargas entre el 20 al 40 % de una repetición máxima y con un volumen de 75 repeticiones por sesión con entrenamiento entre 2 a 4 veces por semana, durante un tiempo mínimo de tres semanas. Se discutió sobre los efectos en la adaptación neurológica, sin existir evidencia que lo respalde. Se concluyó que el método de restricción parcial del flujo sanguíneo genera aumento de fuerza e hipertrofia y se recomienda como método complementario y alternativo al ejercicio de alta intensidad, en poblaciones que necesariamente se ven imposibilitadas de entrenar a altas intensidades.

Palabras clave: Entrenamiento de fuerza; hipertrofia muscular; restricción parcial del flujo sanguíneo; KAATSU.

SÍNTESE

O treinamento com restrição do fluxo sanguíneo provou ser uma alternativa que alcança resultados similares aos alcançados pelo treinamento de alta intensidade. Este artigo oferece o resultado de uma pesquisa, na qual foi realizada uma revisão de literatura para investigar a eficácia no aumento da força muscular, bem como para analisar os mecanismos de ação e metodologia de aplicação prática, utilizando o método de restrição parcial do fluxo sanguíneo com resistência a cargas baixas. A literatura revisada apóia os efeitos positivos deste método para gerar hipertrofia e aumentar a força muscular, tanto na população saudável quanto no período de reabilitação. Os principais mecanismos propostos como mediadores desta adaptação são a elevada secreção hormonal de crescimento, a sinalização intracelular através de vias anabólicas e catabólicas e a contribuição de processos inflamatórios ou edematosos. Foi recomendado trabalhar com cargas entre 20 a 40% de uma repetição máxima e com um volume de 75 repetições por sessão com treinamento entre 2 a 4 vezes por semana, por um tempo mínimo de três semanas. Os efeitos sobre a adaptação neurológica foram discutidos, mas não há evidências que sustentem isto. Concluiu-se que o método de restrição parcial do fluxo sanguíneo gera maior força e hipertrofia e é recomendado como um método complementar e alternativo ao exercício de alta intensidade, em populações que são necessariamente incapazes de treinar em altas intensidades.

Palavras-chave: Treinamento de força; hipertrofia muscular; restrição parcial do fluxo sanguíneo; KAATSU.

INTRODUCCIÓN

De acuerdo con ^{Peitz et al. (2018}) y ^{Voet et al. (2019)}, el ejercicio de fuerza orientado a aumentar la masa muscular se ha convertido en un objetivo común en programas de entrenamiento, tanto en deportistas de alto rendimiento, como en personas que realizan programas de actividad física y disfrutan de sus beneficios a cualquier edad, desde edades prepuberales hasta nonagenarias. En esta misma línea, se plantea que este tipo de entrenamiento genera mejorías en la calidad de vida en personas con sarcopenia, tanto en adultos mayores, como en pacientes sobrevivientes de cáncer ^{(Lu et al., 2021}; ^{Soriano-Maldonado et al., 2019)}.

Como resultado de una revisión sistemática, ^{Santos et al. (2022)} informan que actualmente los entrenamientos de fuerza e hipertrofia muscular se trabajan, en su mayoría, sobre la base propuesta por el Colegio Americano de Medicina del Deporte (ACSM). En su estudio de meta análisis ^{Schoenfeldet et al. (2017)} concluyeron que el entrenamiento de fuerza es efectivo para producir hipertrofia muscular cuando se realiza a intensidades superiores al 60 % de 1 repetición máxima (1 RM), sea en entrenamiento para individuos principiantes e intermedios o entrenamiento avanzado.

Sin embargo, ^{Backx et al. (2017)} manifiestan que en ciertas circunstancias resulta prácticamente imposible realizar progresiones del entrenamiento hacia mayores intensidades para obtener fuerza e hipertrofia muscular, como sucede en individuos que han sufrido lesiones deportivas o de otro tipo o en personas con discapacidad, patologías limitantes o simplemente con inadaptación a carga.

Ante tal problemática, ^{Biazon et al. (2019)}, ^{Yasuda et al. (2012)} y ^{Takarada et al. (2000)} reportan una nueva metodología de entrenamiento a bajas cargas. Este método en la literatura se describe como entrenamiento con oclusión vascular parcial súperimpuesta, KAATSU training (KAATSU por su nombre comercial en Japón) ^{(Shen et al., 2020)}, entrenamiento oclusivo o entrenamiento con restricción del flujo sanguíneo (BFR training) ^{(Tegtbur et al., 2020)}. Todos estos trabajos postulan que esta alternativa terapéutica obtiene resultados similares a los conseguidos por el entrenamiento de alta intensidad.

Si bien este método, se puede aplicar tanto en ejercicios de resistencia como en ejercicios aeróbicos ^{(Christiansen et al., 2019}; ^{Pereira-Neto et al., 2021)} es en el entrenamiento de resistencia a bajas cargas de trabajo en el que se ha puesto énfasis en esta revisión, principalmente por su posible contribución a la población deportiva, en la cual las lesiones son causa importante de días perdidos, con tiempos de recuperación largos e imposibilidad de entrenamiento temprano a altas cargas ^{(Burboa et al., 2017)}.

Por lo anterior, el objetivo de la revisión bibliográfica realizada se centró en indagar sobre la efectividad en el aumento de fuerza muscular, mediante el método de restricción parcial de flujo sanguíneo con resistencia a bajas cargas, así como analizar sus mecanismos de acción y metodología de aplicación práctica. Para cumplir con el objetivo, se realizó un análisis crítico a investigaciones científicas publicadas a partir del año 2000, en inglés y en español como idiomas principales. La búsqueda se realizó en las bases de datos Medline, mediante el motor de búsqueda Pubmed. En la estrategia de búsqueda, se emplearon términos incluidos en el Thesaurus Medical Subject Headings (MeSH). Las palabras clave utilizadas fueron blood flow restriction training, oclusive training, KAATSU training.

DESARROLLO

Origen del método de restricción parcial del flujo sanguíneo

El método KAATSU, originario de Japón, es una nueva concepción de entrenamiento que plantea una metodología en la que se combina el ejercicio de baja intensidad con la hipoxia tisular con el fin de aumentar la fuerza e hipertrofia muscular ^{(Wilk et al., 2018)}. En países occidentales, se le conoce principalmente con el nombre de entrenamiento oclusivo (occlusive training) o entrenamiento con restricción del flujo sanguíneo (blood flow restricted training) (BFR). Este concepto ha existido durante casi 50 años, pero no fue hasta mediados de la década de los ochenta cuando se popularizó en Japón, por ^{Sato (2005)} quien lo comercializó con el nombre de KAATSU con el que se ha popularizado hasta la actualidad.

Fundamentos fisiológicos del entrenamiento con restricción del flujo sanguíneo con resistencia a bajas cargas

Los mecanismos con respuesta endocrina, en entrenamientos con restricción del flujo sanguíneo con resistencia a bajas cargas (BFR-RE), son los que presentan mayor evidencia empírica. Ya en el año 2000 ^{Takarada et al. (2000)} demostraron en un grupo de pacientes sometidos a entrenamiento de BFR-RE que las concentraciones de hormona del crecimiento (GH) alcanzan un nivel 290 veces más alto que el nivel de reposo previo del individuo. Además, en este mismo estudio, se observó que la concentración de IL-6 aumentó de forma gradual y se mantuvo en un nivel más alto en los pacientes de control, incluso 24 horas después del ejercicio.

El aumento de la hormona del crecimiento, se explica debido a que la obstrucción del flujo sanguíneo venoso, durante el ejercicio, provoca un gran número de metabolitos que se acumulan en el cuerpo; lo que conduce al estrés metabólico y a un aumento en la acumulación de ácido láctico ^{(Sharifi et al., 2020)}. En tanto, un aumento en las concentraciones de ácido láctico en la sangre puede causar la promoción de secreción de hormonas anabólicas, como la GH, testosterona y del factor de crecimiento insulínico tipo 1 (IGF-1) ^{(Lixandrao et al., 2015)}.

^{Yinghao et al. (2021)}, en su ensayo clínico de ciego simple, observaron cambios significativos en la GH durante el entrenamiento BFR-RE y concluyeron que esta modalidad de ejercicio, efectivamente, aumentó los niveles de GH en hombres jóvenes y que el aumento de la presión del manguito dio como resultado mayores niveles de secreción hormonal. Además, reconocieron que el aumento de los niveles de GH generó aumento en el potencial anabólico en hombres jóvenes.

Síntesis proteica

El aumento de la síntesis proteica del músculo a través de este método, se explica por la tensión mecánica muscular generada en conjunto con las contracciones musculares que conduce al aumento de la señalización de las vías intracelulares anabólica y catabólicas e intensifica la síntesis de proteínas musculares ^{(Wilk et al., 2018)}.

En concomitancia, ^{Nyakayiru et al. (2019)} demostraron que la BFR realizado en reposo no aumenta las tasas de síntesis de proteínas miofibrilares in vivo en humanos, al existir este aumento únicamente cuando se combina la BFR con ejercicios de resistencia a bajas cargas, por lo que la oclusión vascular debe realizarse en entrenamientos donde exista contracción muscular para que genere efectos en la síntesis proteica.

Factores de seguridad del método BFR-RE

BFE-RE y el sistema fibrinolítico

El entrenamiento de BFR-RE ha demostrado la capacidad de regular la vía fibrinolítica e incluso luego de una sola sesión de ejercicio, tanto en participantes jóvenes sanos, como en pacientes ancianos con enfermedad de las arterias coronarias (CAD) ^{(Patterson et al., 2019)}. Al parecer, el entrenamiento de BFR-RE estimula al sistema fibrinolítico, ya que se ha evidenciado que sesiones de entrenamiento con BFR-RE aumentan el activador del plasminógeno tisular (TPA, una proteína que degrada el trombo en la célula epitelial) en participantes sanos ^{(Madarame et al., 2013)}.

BFR-RE y población en riesgo de tromboembolismo venoso

La tromboembolia venosa (TEV), que comprende la trombosis venosa profunda (TVP) y la embolia pulmonar (EP), es una enfermedad frecuente y potencialmente mortal. ^{(Tritschler et al., 2018)}. Se han establecido factores de riesgo para el TEV los cuales son una combinación de características endógenas como obesidad y factores genéticos o factores desencadenantes exógenos como cirugía mayor, embarazo o anticoncepción hormonal (Davis et al., 2017 y ^{Keenan y Knuttinen, 2018)}.

Los estudios que abordan los factores de coagulación sanguínea después del entrenamiento de BFR-RE incluidos el dímero D, productos de degradación de fibrina (FDP) y creatina quinasa (CK) en sujetos de edad avanzada no han demostrado efectos adversos ^{(Yasuda et al., 2012)}.

Se reportó, en el 2013, que no existe aumento de los factores de coagulación sanguínea tras emplear el método BFR-RE en una población de edad avanzada con cardiopatía isquémica ^{(Madarame et al., 2013)}. A pesar de ello, se sugiere la aplicación previa de las reglas de predicción clínica para evaluar la probabilidad de TEV en sujetos que serán sometidos al entrenamiento de BFR-RE, para establecer así los candidatos apropiados.

Metodología del entrenamiento de BFR

La técnica de oclusión vascular en el músculo, se realiza mediante un esfigmomanómetro compresivo alrededor de la zona proximal de la extremidad que se quiere entrenar, lo que produce una presión externa. Cuando se infla el manguito compresor, se genera una compresión mecánica gradual de los vasos sanguíneos que resulta en una restricción parcial del flujo sanguíneo arterial distal al manguito, ello afecta al flujo venoso que está debajo del esfigmomanómetro, impide el retorno venoso ^{(Nyakayiru et al., 2019)} y la compresión de las arterias proximales resulta en hipoxia del tejido muscular ^{(Yinghao et al., 2021)}.

Por otro lado, la disminución del flujo sanguíneo venoso promueve la acumulación de sangre dentro de los capilares de las extremidades ocluidas ^{(Sato, 2005)} que muchas veces se ve reflejado en eritema. Adicionalmente, cuando se combina la restricción del flujo con contracciones musculares aumenta la presión intramuscular debajo del esfigmomanómetro, lo que perturba aún más el flujo sanguíneo ^{(Patterson et al., 2019)}.

Determinación de la presión del cuff en entrenamiento de BFR-RE

La cantidad de presión necesaria para generar la restricción parcial del flujo sanguíneo a una extremidad depende del perímetro de las extremidades o composición corporal del individuo y del ancho, longitud y material del esfigmomanómetro ^{(Patterson et al., 2019)}. La presión del cuff, se establece en relación con la oclusión de la presión arterial (AOP) que se utiliza durante el ejercicio (% AOP), según ^{Patterson et al. (2017)}y esto, se hace al inflar el esfigmomanómetro hasta el punto en que el flujo sanguíneo cesa (100 % AOP) y se usa un porcentaje de esa presión (p. ej., 40-80 % de la AOP) durante el ejercicio.

^{Martín-Hernández et al. (2011)} en la revisión bibliográfica plantean que, debido la diversidad de dispositivos y niveles de oclusión establecidos por diferentes autores, la presión de oclusión del cuff no determina los resultados del entrenamiento e indica "(…) otros dispositivos que no permiten controlar la presión (o permiten hacerlo de forma menos precisa), como cinchas, bandas elásticas o cintas velcro, pueden emplearse para entrenar en isquemia, especialmente fuera del laboratorio" (p 3).

En contraste, ^{Patterson et al. (2019)} concluyen que a mayor presión aplicada a la restricción de flujo sanguíneo más se aumenta la respuesta cardiovascular, asociada a malestar generalizado. Por tanto, se recomienda establecer la presión durante el entrenamiento basado en la medición de AOP, con presiones que van desde el 40 al 80% de la AOP, debido a la evidencia que respalda su eficacia.

Carga de ejercicio

La presión del cuff aplicada durante el ejercicio también puede estar determinada hasta cierto punto por la carga de ejercicio ^{Lixandrao et al. (2015)} informan que para la mayoría de las personas que hacen ejercicio con cargas correspondiente al 20-40 % de 1 RM probablemente, se maximizará el crecimiento y la fuerza muscular; pero cuando las cargas utilizadas, se encuentran en el extremo inferior de esta recomendación (por ejemplo, 20 % de 1-RM) entonces, una presión más alta (80 % AOP) puede ser necesaria para provocar el crecimiento muscular. Sin embargo, se requieren más estudios para confirmar esto.

La mayoría de las investigaciones han aplicado esta metodología en los flexores del codo y los extensores de la rodilla, por lo que se desconoce si otros grupos musculares requieren una recomendación de presión diferente. En la literatura, se reporta en la mayoría de los casos que el entrenamiento debe realizarse a cargas entre 20 y 40 % 1RM porque este rango de cargas produce adaptaciones musculares cuando se combina con BFR ^{(Biazon et al., 2019}; ^{Patterson et al., 2019}; ^{Takarada et al., 2000} y ^{Yasuda et al., 2012)}.

Volumen

En la literatura sobre BFR-RE existe un esquema de series, repeticiones comunes y de uso frecuente que involucra 75 repeticiones en cuatro series de ejercicios, con 30 repeticiones en la primera serie y 15 repeticiones en cada serie subsiguiente ^{(Patterson et al., 2019} y ^{Yasuda et al., 2012)}.

Períodos de descanso

Los estudios recomiendan que el descanso entre series deba ser de corta duración, entre 30 segundos y 1 minuto. ^{(Martín-Hernández, 2011)} Se constata que con periodos de 30 segundos de descanso se logra la hipertrofia del músculo esquelético y el aumento de la fuerza muscular ^{(Yasuda et al., 2012)}. No se recomienda sobrepasar los 30 segundos de descanso, debido a que no se aumenta el estrés metabólico y con ello no existe adaptación del músculo esquelético ^{(Patterson et al., 2019)}.

Frecuencia y duración

Se reporta que entre 2 a 4 sesiones semanales son propicias para generar adaptación del músculo esquelético. ^{Erickson et al. (2019)} informan que en personas sometidas a prehabilitación con BFR-RE, previo a reconstrucción de ligamento cruzado anterior que entrenan con frecuencia de tres sesiones semanales, durante cuatro semanas y tratamiento post quirúrgico de tres sesiones semanales, durante cuatro a cinco meses, se generan mejorías significativas en los niveles de fuerza e incrementos en el área de sección transversal del cuádriceps.

Con respecto a la duración del entrenamiento con BFR-RE, en la mayoría de los estudios se ha observado hipertrofia muscular y adaptaciones de la fuerza en períodos de tiempo mayor a tres semanas de duración ^{(Martín-Hernández et al., 2011}; ^{Patterson et al., 2019}; ^{Pereira-Neto et al., 2021} y ^{Yasuda et al., 2012)}.

^{Laurentino et al. (2011)}, en su estudio experimental con sujetos varones físicamente activos, concluyen que, en entrenamientos de cuatro semanas, la metodología de BFR-RE (20 % 1RM) genera ganancias en el área de sección transversal y fuerza máxima similares al entrenamiento tradicional de alta intensidad (80 % 1RM).

Efectividad del método de BFR-RE en la hipertrofia y fuerza muscular

En la actualidad hay evidencias de los resultados del entrenamiento de oclusión vascular en una amplia generación de personas que incluye a jóvenes y adultos mayores ^{(Centner et al., 2019)}, usuarios que necesitan rehabilitación de lesiones ^{(Hughes et al., 2017)} y población deportiva ^{(Wortman et al., 2021)}.

^{Bennett y Slattery (2019)}; ^{Hughes et al. (2017)}; ^{Laurentino et al. (2011)} y ^{Pereira Neto et al. (2021)} han informado que el entrenamiento de restricción parcial logró efectos similares al entrenamiento tradicional de alta intensidad, se observaron mejorías en el aumento de la fuerza máxima y/o hipertrofia del músculo esquelético y se evidenció que varios tipos de fuerza muscular mejoraron en respuesta a esta intervención, incluida las fuerzas dinámica isotónica, isométrica e isocinética ^{(Takarada et al., 2000)}, así como también la tasa de desarrollo de fuerza / capacidad de fuerza explosiva ^{(Nielsen et al., 2017)}.

Un meta-análisis sobre la efectividad del método BFR-RE en población atleta establece que BFR puede conducir a mejoras en la fuerza, el tamaño muscular y los marcadores de rendimiento deportivo en atletas sanos. Además, concluye que la combinación del entrenamiento de resistencia tradicional con BFR puede permitir a los atletas maximizar el rendimiento deportivo y mantener una buena salud ^{(Wortman et al., 2021)}.

Un estudio realizado en adultos mayores sobre el entrenamiento de kaatsu demostró mejorías en la calidad del ejercicio de caminata simple, sobre todo en aquellas poblaciones en las que ésta contraindicado el entrenamiento de fuerza con cargas pesadas (Clarkson et al., 2017).

Sin embargo, ^{Wilk et al. (2018)} no recomiendan el uso de BFR-RE como único entrenamiento, sino más bien como un ejercicio complementario, dado que los mecanismos por los cuales se genera el aumento de fuerza muscular no son los mismos que los utilizados por el ejercicio tradicional de alta intensidad, en donde existe incremento de fuerza debido a adaptaciones neurales.

^{Cook et al. (2018)} informan, en un estudio experimental, que a pesar de que el BFR-RE logra aumentos en la fuerza e hipertrofia muscular al igual que los que se obtienen en entrenamientos a altas cargas, no se evidencian cambios neuromusculares y sugirieren investigación que exploren este ámbito. Además, ^{Shen et al. (2020)} manifiestan que este método de entrenamiento puede causar hipoxia subyacente y disfunción de los neurotransmisores relacionados con la fatiga neuromuscular y asociado a dolor muscular isquémico, por ser fundamental la exploración de los eventos hipóxicos y neurodegenerativos inducidos por este entrenamiento antes de promoverlo.

CONCLUSIONES

De acuerdo con la literatura, el método KAATSU, como entrenamiento que combina la restricción parcial del flujo sanguíneo con resistencia a bajas cargas, demostró ser un método eficaz para incrementar la fuerza e hipertrofia muscular, tanto en individuos sanos sedentarios, físicamente activos y deportistas, como en personas mayores e individuos en período de rehabilitación.

Los principales mecanismos propuestos como mediadores de esta adaptación fueron la elevación en la secreción de GH, la señalización intracelular vía anabólica y catabólica, y la contribución de procesos inflamatorios o edematosos.

En cuanto a la metodología aplicada, 75 repeticiones por sesión se consideraron un volumen apropiado de entrenamiento. Las intensidades más adecuadas fueron aquellas que se situaron entre el 20 % y el 40 % de 1 RM, con períodos de recuperación de 0,5 a 1 minutos entre series. Se propuso que, si se trabaja entre 2 a 4 veces por semana durante un tiempo mínimo de tres semanas, se obtienen resultados significativos.

A pesar de sus efectos en el aumento de la fuerza muscular e hipertrofia, se recomienda que este método se utilice como forma complementaria al entrenamiento de alta intensidad, ya que al parecer no existe adaptación neuromuscular y se asocia a dolor muscular isquémico. Se necesitan futuras investigaciones que aborden este ámbito; sin embargo, fue una alternativa plausible en la rehabilitación de deportistas que se encontraron imposibilitados de entrenar altas cargas.

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Recibido: 27 de Octubre de 2021; Aprobado: 23 de Noviembre de 2022

^*Autor para la correspondencia: [e-mail]

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

Los autores han participado en la redacción del trabajo y análisis de los documentos.