血流限制训练与有氧运动对男性青年能量消耗的影响

doi:10.12307/2026.486

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：
血流限制训练：又称为加压训练，是指在运动期间通过特殊加压装置(一般为气动袖带或弹性绷带)对肢体(上肢或下肢)近端进行外部加压，使静脉血流闭塞的同时部分阻塞动脉血流以提高训练效果的训练方法，在减少动脉血流的同时可以增加静脉血流向工作肌肉的汇集，训练过程中施加的压力用动脉阻塞压力表示。
运动后过量氧耗：在运动后恢复期内，为了偿还运动中的氧亏，以及在运动后使处于高水平代谢的机体恢复到运动前安静水平时消耗的氧气量。

背景：近年来，高强度间歇运动由于持续时间较短被广泛使用和关注，但是由于该运动方式强度较高，并且对心脏的作用尚存在争议，安全性受到严重质疑。因此，探索时间高效、强度可控且具有良好依从性的运动干预方式，已成为运动科学领域的研究热点之一。
目的：探讨血流限制结合有氧运动对能量消耗的影响效果。
方法：招募15名男性大学生，采用重复测量交叉设计，设计低强度有氧运动(非血流限制组)和血流限制训练结合低强度有氧运动(血流限制组)2种运动方案。运动过程中均采用40%最大摄氧量，每次跑步10 min，组间间歇1 min，共5次，运动时长54 min。血流限制组在运动前将袖带绑在双侧下肢的最近端并加压至50%动脉阻塞压力，在每次运动间歇释放训练带的压力。2种运动方案至少间隔72 h，并测量血乳酸、运动中的能量消耗、运动后过量氧耗、主观疲劳等级、心率和血压。
结果与结论：①血流限制组总能量消耗显著大于非血流限制组(P < 0.05)；②非血流限制组和血流限制组两种运动模式之间对有氧、无氧-乳酸和无氧-磷酸原能量3大系统供能比例无显著性差异(P > 0.05)；③血流限制组在运动恢复期40 min内总的运动后过量氧耗量显著大于非血流限制组(P < 0.05)，恢复期1 min时血流限制组的心率显著高于非血流限制组(P < 0.05)，其他时间节点主观疲劳等级、心率和血压两组间无显著性差异；④提示血流限制训练结合低强度有氧运动模式可以增加能量消耗和运动后过量氧耗，同时不会额外增加主观疲劳等级，可为想要提高身体活动水平的人群提供额外的训练选择，但需注意恢复期心率的升高。
https://orcid.org/0009-0000-6259-7234 (刘梦)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程

关键词: 血流限制训练, 有氧运动, 能量消耗, 体质量控制, 男大学生, 运动后过量氧耗, 代谢系统, 心率, 血压, 康复应用

Abstract: BACKGROUND: In recent years, high-intensity interval exercise has been widely used and gained attention due to its short duration. However, its safety has been seriously questioned because of its high intensity and the controversial effects on the heart. Therefore, exploring time-efficient, intensity-controllable exercise interventions with good compliance has become a research hotspot in the field of exercise science.
OBJECTIVE: To investigate the effects of blood flow restriction combined with aerobic exercise on energy expenditure.
METHODS: Fifteen male college students were recruited. A repeated-measures crossover design was used to design two exercise protocols: low-intensity aerobic exercise (non-blood flow restriction group) and blood flow restriction training combined with low-intensity aerobic exercise (blood flow restriction group). Both protocols were performed at 40% maximal oxygen uptake, with 10 minutes of running per session, 1 minute rest between sessions, for a total of five sessions and an exercise duration of 54 minutes. In the blood flow restriction group, a cuff was placed at the most proximal end of both lower limbs and pressurized to 50% of the arterial occlusion pressure before exercise, and the pressure was released during each exercise interval. The interval between the two exercise protocols was at least 72 hours. Blood lactate, energy expenditure during exercise, excess post-exercise oxygen consumption, rating of perceived exertion, heart rate, and blood pressure were measured.
RESULTS AND CONCLUSION: (1) Total energy expenditure was significantly higher in the blood flow restriction group than in the non-blood flow restriction group (P < 0.05). (2) There was no significant difference in the energy supply ratios of the three major energy systems (aerobic, anaerobic-lactate, and anaerobic-phosphagen) between the non-blood flow restriction group and the blood flow restriction group (P > 0.05). (3) The total excess post-exercise oxygen consumption within 40 minutes of the exercise recovery period was significantly higher in the blood flow restriction group than in the non-blood flow restriction group (P < 0.05). Heart rate at 1 minute of the recovery period was significantly higher in the blood flow restriction group than in the non-blood flow restriction group (P < 0.05), while there were no significant differences in rating of perceived exertion, heart rate, or blood pressure between the two groups at other time points. To conclude, these findings indicate that blood flow restriction training combined with low-intensity aerobic exercise can increase energy expenditure and excess post-exercise oxygen consumption without additionally increasing the rating of perceived exertion, providing an additional training option for individuals seeking to improve their physical activity levels. However, attention should be paid to the increase in heart rate during the recovery period.

Key words: blood flow restriction training, aerobic exercise, energy expenditure, body mass control, male college students, excess post-exercise oxygen consumption, metabolic system, heart rate, blood pressure, rehabilitation application

中图分类号:

刘梦, 侯世伦. 血流限制训练与有氧运动对男性青年能量消耗的影响[J]. 中国组织工程研究, 2026, 30(25): 6603-6609.

Liu Meng, Hou Shilun. Effects of blood flow restriction training and aerobic exercise on energy expenditure in young men[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2026, 30(25): 6603-6609.

图/表（结果） 9

2.1 参与者数量分析共招募20名受试者，因5名不符合纳入标准，最终纳入15名受试者。15名受试者完成基本的数据收集之后，通过抽签的方式决定2次运动测试的次序。
2.2 试验流程图见图2。

2.3 两种运动模式对能量消耗和各系统贡献的影响如表3所示，与安静值相比，非血流限制组运动后血乳糖峰值增加了60.14%，血流限制组运动后血乳糖峰值增加了158.99%。与非血流限制组相比，血流限制组运动后血乳糖峰值增加了62.90%。

如表4所示，血流限制组的总能量显著高于非血流限制组(P <
0.05)，两组之间有氧、无氧-乳酸、无氧-磷酸原系统贡献相比差异无显著性意义(P > 0.05)。

如表5所示，从均值数据来看，血流限制组的每一次运动引起的能量消耗均高于非血流限制组，但是仅第4次和第5次差异有显著性意义(P < 0.05)。与非血流限制组第4次和第5次结果相比，血流限制组在第4次和第5次能量消耗分别增加了5.74%(P < 0.05)和7.05%(P < 0.05)。
此外，运动方式和时间的交互作用的影响有统计学意义(P < 0.05)，非血流限制组第1次运动与第5次运动之间受试者的能量消耗差异有显著性意义(P < 0.05)；血流限制组时间对于

能量消耗的影响无统计学意义。非血流限制组随着运动次数的增加，能量消耗存在降低趋势，且第5次运动的能量消耗显著低于第1次。
2.4 两种运动模式对运动后过量氧耗的影响不同运动恢复期每千克(kg)体质量每5 min的运动后过量耗氧结果显示，运动恢复期的前5 min内，血流限制组的运动后过量耗氧显著大于非血流限制组(P < 0.01)。恢复期40 min内，血流限制组的总运动后过量耗氧显著大于非血流限制组(P < 0.05)。见表6。

2.5 两种运动模式对主观疲劳等级、心率和血压的影响与非血流限制组相比，运动过程中血流限制组的主观疲劳等级从第1-5次呈现升高态势，但无统计学意义。与非血流限制组相比，恢复过程中血流限制组的主观疲劳等级在20-40 min之间呈现升高态势，但无统计学意义。见图3。

与非血流限制组相比，血流限制组的心率在整个试验过程中呈现升高态势，但无统计学意义。与非血流限制组相比，血流限制组在恢复期1 min的心率显著升高(P < 0.05)，其他时间节点两种运动模式心率之间差异无显著性意义。见图4。

两组运动的志愿者收缩压在整个试验过程中均呈现下降态势，非血流限制组的收缩压高于血流限制组，但无统计学意义(图5)。两组运动的志愿者舒张压在整个试验过程中均呈现波动态势，两组之间差异无统计学意义(图6)。

2.6 不良事件此次试验过程中无不良事件发生。

参考文献

[1] ALESSIO B, SILVIA M, FERRUCCIO S, et al. Ketogenic Diet and Weight Loss: Is There an Effect on Energy Expenditure? Nutrients. 2022;14(9):1814.
[2] KANG C, ZEWEI S, WEIJUN G, et al. Prevalence of obesity and associated complications in China: A cross-sectional, real-world study in 15.8 million adults. Diabetes Obes Metab. 2023;25(11):3390-3399.
[3] GRIBSHOLT S, CRONIN-FENTON D, VERES K, et al. Hospital-diagnosed overweight and obesity related to cancer risk: a 40-year Danish cohort study. J Int Med. 2020; 287(4):435-447.
[4] KARABULUT M, GARCIA SD. Hemodynamic responses and energy expenditure during blood flow restriction exercise in obese population. Clin Physiol Funct Imaging. 2017;37(1):1-7.
[5] DIKAIOU P, BJÖRCK L, ADIELS M, et al. Obesity, overweight and risk for cardiovascular disease and mortality in young women. Eur J Prev Cardiol. 2021; 28(12):1351-1359.
[6] LIM HJ, KANG HT, LEE JW. Recent Trends in Weight Loss Attempts: Data From the Korea National Health and Nutrition Examination Survey. Asia Pac J Public Health. 2018;30(5):447-457.
[7] DICKER D, KARPATI T, PROMISLOW S, et al. Implications of the European Association for the Study of Obesity’s New Framework Definition of Obesity: Prevalence and Association With All-Cause Mortality. Ann Intern Med. 2025; 178(8):1065-1072.
[8] DONNELLY JE, BLAIR SN, JAKICIC JM, et al. American College of Sports Medicine Position Stand. Appropriate physical activity intervention strategies for weight loss and prevention of weight regain for adults. Med Sci Sports Exerc. 2009; 41(2):459-471.
[9] FIONA CB, SALIH SAA, STUART B, et al. World Health Organization 2020 guidelines on physical activity and sedentary behaviour. Br J Sports Med. 2020;54(24): 1451-1462.
[10] 胡国鹏, 郑阳, 孟妍, 等. 大强度间歇训练与中等强度持续训练对耗氧量动力学特征影响的比较研究[J]. 体育科学,2017,37(3):58-67+97.
[11] 孟宪欣, 管泽毅, 葛吉生, 等. 间歇运动干预自发性高血压大鼠病理性心脏肥大:运动强度与健康效应的关系[J]. 体育科学,2019,39(6):73-82+97.
[12] 陶云飞, 彭莉. 血流限制在急性抗阻运动中对内皮功能相关炎性因子的影响[J]. 中国组织工程研究,2026,30(5):1184-1195.
[13] LOENNEKE JP, THIEBAUD RS, ABE T, et al. Blood flow restriction pressure recommendations: The hormesis hypothesis. Med Hypotheses. 2014;82(5): 623-626.
[14] HAO C, PENG L, YIDI D, et al. The Impact of Blood Flow Restriction Training on Glucose and Lipid Metabolism in Overweight or Obese Adults: A Systematic Review and Meta-Analysis. Life (Basel). 2025;15(8):1245.
[15] THOMAS HJ, SCOTT BR, PEIFFER JJ. Acute physiological responses to low-intensity blood flow restriction cycling. J Sci Med Sport. 2018;21(9):969-974.
[16] PFEIFFER PDS, CIRILO-SOUSA MS, SANTOS HHD. Effects of Different Percentages of Blood Flow Restriction on Energy Expenditure. Int J Sports Med. 2019;40(3): 186-190.
[17] BANE A, WILSON L, JUMPER J, et al. Effects of Blood Flow Restriction Resistance Training on Autonomic and Endothelial Function in Persons with Parkinson’s Disease. J Parkinsons Dis. 2024;14(4):761-775
[18] ISHTIAQ A, RUSTEM M, BELGIN E. The effects of low-intensity resistance training with blood flow restriction versus traditional resistance exercise on lower extremity muscle strength and motor function in ischemic stroke survivors: a randomized controlled trial. Top Stroke Rehabil. 2023;31(4):418-429.
[19] DILARA K, LEVENT O, SERDAR D, et al. Blood Flow Restriction Training in Patients With Rotator Cuff Tendinopathy: A Randomized, Assessor-Blinded, Controlled Trial. Clin J Sport Med. 2023;34(1):10-16.
[20] ZILIANG W, JIANG Z, XUELIAN W, et al. Effect of Low-Load Blood Flow Restriction Training on Patients With Functional Ankle Instability: A Randomized Controlled Trial. J Sport Rehabil. 2023;32(8):863-872.
[21] LANGGÅRD J S, ANDERSEN P, BAGGER MB, et al. The Effect of Blood Flow Restriction Exercise Prior to Total Knee Arthroplasty on Postoperative Physical Function, Lower Limb Strength and Patient-Reported Outcomes: A Randomized Controlled Trial. Scand J Med Sci Sports. 2024;34(11):e14750
[22] EVANS LN, O’MALLEY MK, CARTER KR, et al. The Efficacy of Blood Flow Restriction Training to Improve Quadriceps Muscle Function after Anterior Cruciate Ligament Reconstruction. Med Sci Sports Exerc. 2024;57(2):227-237.
[23] BOUCHARD H, PÉNÉLOPE PD, FRANÇOIS B. High-intensity interval training with blood-flow restriction enhances sprint and maximal aerobic power in male endurance athletes. Appl Physiol Nutr Metab. 2024;50:1-11.
[24] JI S, FRANZ A, VICAS M, et al. Arterial and Venous Pressure Dynamics in Blood Flow Restriction Versus Traditional Strength Training. Scand J Med Sci Sports. 2025;35(2):e70029.
[25] SEAN ML, CHRISTOPER EP, PAOLA MR, et al. Acute Effects of Running and Blood Flow Restriction on Gas Exchange and Perceptual Responses. J Strength Cond Res. 2025;39(3):e436-e443.
[26] KORKMAZ DAYICAN D, ULGER EKSI B, YIGIT S, et al. Immediate Effects of High-Intensity Blood Flow Restriction Training on Muscle Performance and Muscle Soreness. Res Q Exerc Sport. 2024;96(1):213-222.
[27] DA SILVA JCG, FREITAS EDS, ANICETO RR, et al. Aerobic exercise with blood flow restriction: Energy expenditure, excess postexercise oxygen consumption, and respiratory exchange ratio. Clin Physiol Funct Imaging. 2022;42(4):241-249.
[28] FAUL F, ERDFELDER E, LANG AG, et al. G*Power 3: a flexible statistical power analysis program for the social, behavioral, and biomedical sciences. Behav Res Methods. 2007;39(2):175-191.
[29] TRAVIS WB. The importance of a priori sample size estimation in strength and conditioning research. J Strength Cond Res. 2013;27(8):2323-2337.
[30] ABOYANS V, CRIQUI MH, ABRAHAM P, et al. Measurement and interpretation of the ankle-brachial index: a scientific statement from the American Heart Association. Circulation. 2012;126(24):2890-2909.
[31] STAUNTON CA, MAY AK, BRANDNER CR, et al. Haemodynamics of aerobic and resistance blood flow restriction exercise in young and older adults. Eur J Appl Physiol. 2015;115(11):2293-302.
[32] LUONG M, IGNASZEWSKI M, TAYLOR C. Stress testing: A contribution from Dr Robert A. Bruce, father of exercise cardiology. Br Columb Med J. 2016;(2):70-76.
[33] VIANA AA, FERNANDES B, ALVAREZ C, et al. Prescribing high-intensity interval exercise by RPE in individuals with type 2 diabetes: metabolic and hemodynamic responses. Appl Physiol Nutr Metab. 2019;44(4):348-356.
[34] BERTUZZI R, MELEGATI J, BUENO S, et al. GEDAE-LaB: A Free Software to Calculate the Energy System Contributions during Exercise. PLOS ONE. 2016; 11(1):e0145733.
[35] EDWARD P, XI MING Z, NOLAN SH, et al. Effects of Blood Flow Restriction Therapy for Muscular Strength, Hypertrophy, and Endurance in Healthy and Special Populations: A Systematic Review and Meta-Analysis. Clin J Sport Med. 2022;32(5):531-545.
[36] LAFORGIA J, WITHERS RT, GORE CJ. Effects of exercise intensity and duration on the excess post-exercise oxygen consumption. J Sports Sci. 2006;24(12):1247-1264.
[37] MENDONCA GV, VAZ JR, PEZARAT-CORREIA P, et al. Effects of Walking with Blood Flow Restriction on Excess Post-exercise Oxygen Consumption. Int J Sports Med. 2015;36(3):e11-e18.
[38] MOUSAVI Z, KARIMI Z, WONG A, et al. Comparison of enjoyment and energy expenditure of exergame with and without blood flow restriction in men and women. Sci Rep. 2024;14(1):9030.
[39] LOENNEKE JP, KIM D, FAHS CA, et al. The influence of exercise load with and without different levels of blood flow restriction on acute changes in muscle thickness and lactate. Clin Physiol Funct Imaging. 2017;37(6):734-740.
[40] KIM D, LOENNEKE JP, THIEBAUD RS, et al. The acute muscular effects of cycling with and without different degrees of blood flow restriction. Acta Physiol Hung. 2015;102(4):428-441.
[41] CHRISTIANSEN D, BISHOP DJ. Aerobic-interval exercise with blood flow restriction potentiates early markers of metabolic health in man. Acta Physiol (Oxf). 2022; 234(2):e13769.
[42] 刘晨晨, 刘锐泽, 鲍蒙蒙, 等. 血流限制训练干预老年肌少性肥胖[J]. 中国组织工程研究,2025,29(32):6963-6970.
[43] TADASHI S, KOICHI O, SHINGO 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):3915-3920.
[44] CONCEIÇÃO MS, GÁSPARI AF, RAMKRAPES APB, et al. Anaerobic metabolism induces greater total energy expenditure during exercise with blood flow restriction. PLoS one. 2018;13(3):e0194776.
[45] MENDONCA GV, VAZ JR, TEIXEIRA MS, et al. Metabolic cost of locomotion during treadmill walking with blood flow restriction. Clin Physiol Funct Imaging. 2014;34(4):308-316.
[46] KARABULUT M, MCCARRON J, ABE T, et al. The effects of different initial restrictive pressures used to reduce blood flow and thigh composition on tissue oxygenation of the quadriceps. J Sports Sci. 2011;29(9):951-958.
[47] MACHEK SB, HARRIS DR, ZAWIEJA EE, et al. The Impacts of Combined Blood Flow Restriction Training and Betaine Supplementation on One-Leg Press Muscular Endurance, Exercise-Associated Lactate Concentrations, Serum Metabolic Biomarkers, and Hypoxia-Inducible Factor-1α Gene Expression. Nutrients. 2022; 14(23):5129.
[48] LI S N, IHSAN M, SHAYKEVICH A, et al. Exercise responses to heart rate clamped cycling with graded blood flow restriction. J Sci Med Sport. 2023;26(8):434-439.
[49] ICHINOSE M, ISHII-KIZUKA T, KONDO N, et al. Increasing blood flow to exercising muscle attenuates systemic cardiovascular responses during dynamic exercise in humans. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2015;309(10):R1234-R1242.
[50] SPRANGER MD, KRISHNAN AC, LEVY PD, et al. Blood flow restriction training and the exercise pressor reflex: a call for concern. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2015;309(9):H1440-H1452.
[51] YASUDA T, ABE T, BRECHUE WF, et al. Venous blood gas and metabolite response to low-intensity muscle contractions with external limb compression. Metabolism. 2010;59(10):1510-1519.
[52] MICHAEL S, GRAHAM KS, DAVIS GM OAM. Cardiac Autonomic Responses during Exercise and Post-exercise Recovery Using Heart Rate Variability and Systolic Time Intervals-A Review. Front Physiol. 2017;8:301.
[53] KACIN A, STRAZAR K. Frequent low-load ischemic resistance exercise to failure enhances muscle oxygen delivery and endurance capacity. Scand J Med Sci Sports. 2011;21(6):e231-e241.
[54] INGRAM WJ, BUCKNER LS, DANKEL JS, et al. The Influence Of Time On Determining Blood Flow Restriction Pressure. Med Sci Sports Exerc. 2016;48(5S): 1032.

引言

伴随肥胖及超重人群的明显增加[1-6]，反映出了当下大众身体活动的不足，同时欧洲肥胖协会最新的研究也表明在全新的临床诊断框架下，全球被归类为肥胖的人口比例将会比目前仅基于体质量指数标准所显示的比例更高[7]。运动医学行业协会指出，每周应该以中等强度(40%-60%最大摄氧量)进行运动，并且时间累积250-300 min，或者是以大强度(> 60%最大摄氧量)累积运动150 min，是防止体质量显著增加、提升身体机能并减少相关慢性疾病风险的重要措施[8]，但由于缺乏时间使大多数人难以坚持这种运动方式[4]。世界卫生组织建议，成年人每周应至少进行150-300 min的中等强度有氧运动，或至少75-150 min的高强度有氧活动，或中等强度和高强度活动等效组合，以获得实质性的健康益处[9]。但目前大多数人无法达到最低运动时间标准，缺乏运动时间导致日常能量消耗降低，从而增加了患慢性疾病的风险。
近年来，高强度间歇运动由于持续时间较短被广泛使用和关注[10]，但是由于该运动方式强度较高，并且对心脏的作用尚存在争议[11]，其安全性受到严重质疑。因此，探索时间高效、强度可控且具有良好依从性的运动干预方式，已成为运动科学领域的研究热点之一。有氧运动结合血流限制训练，已被作为一种潜在的替代高强度间歇有氧运动的运动方式。血流限制训练又称为加压训练，是指在运动期间通过特殊加压装置(一般为气动袖带或弹性绷带)对肢体(上肢或下肢)近端进行外部加压，使静脉血流闭塞的同时部分阻塞动脉血流以提高训练效果的训练方法[12-13]，在减少动脉血流的同时可以增加静脉血流向工作肌肉的汇集[14]，训练过程中施加的压力用动脉阻塞压力表示。与高强度间歇运动相比，低强度血流限制训练后的主观疲劳等级评分较低，可能更容易被接受[15]。与传统有氧训练相比，血流限制结合有氧训练之后身体运动过程中能量消耗增加[16]。
近年来，血流限制训练结合低强度抗阻运动被广泛地应用于神经康复、肌肉骨骼疾病康复和术后康复等领域，已被证明可以改善自主神经功能及血管内皮功能[17]，改善肌肉力量和运动功能[18-19]，增强本体感觉[20]，改善身体功能[21]，防止肌肉萎缩[22]。在应用于健康人群方面，血流限制结合低负荷力量训练或低强度有氧运动可引发与高强度训练相似的生理应激反应[23]，如代谢物堆积、更多的激素分泌、增强肌肉募集，但同时也伴随着更高的心血管压力[24]、主观不适感和延迟性肌肉酸痛[25-26]。血流限制训练结合有氧运动会改变能量供应方式，并能显著增加运动引起的能量消耗以及运动后过量氧耗[25-27]。
但是目前的研究对于有氧运动结合血流限制运动期间及运动后的代谢反应所给予的关注相对较少。血流限制训练结合有氧训练的潜在作用值得深入探讨。因而，此次研究以健康年轻男性为研究对象，探究进行一次运动时，血流限制结合有氧训练延长运动时间后，运动期间及运动恢复期的效果，为该方法的应用增加更丰富的数据基础，为大众使用血流限制训练提高能量消耗提供依据，为血流限制训练结合有氧训练更好地运用到全民健身中提供理论支撑。
中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程

材料方法

1 对象和方法 Subjects and methods
1.1 设计重复测量交叉设计。
1.2 时间及地点试验于2020年10月至2021年10月在北京体育大学体育科学楼完成。
1.3 对象
样本量计算：使用G*Power 3.1.9进行样本量的计算[28]，将显著性水平设为0.05，检验效能设为0.8，效应量为0.25[29]，计算出样本量为12，假设存在一定的脱落率，最终需要纳入15名受试者。
纳入标准：男性；年龄18-25岁；无专项训练；体质量正常(体质量指数为18.5-24.0 kg/m2)；踝臂指数介于0.91-1.30之间；血压处于正常的范围(收缩压90-140 mmHg；舒张压60-90 mmHg)；体育活动问卷回答阴性；半年内无下肢肌肉骨骼系统损伤；无抽烟饮酒等不良嗜好。
脱落标准：试验过程中出现不适，没有完成试验；试验前没有按照要求保持他们的饮食习惯和体育活动模式；试验之前2 h内进食；主动要求退出试验。
共招募某大学健康成年男性20名，经过基本指标测试，5名由于不符合纳入标准被排除，最终纳入试验的有15名。受试者在试验前填写体育活动问卷、并需要签署知情同意书。此次研究严格按照赫尔辛基宣言进行，试验方案通过北京体育大学运动科学试验伦理委员会批准(批号：2020125H)。

纳入研究对象的基本特征见表1。

1.4 方法

1.4.1 设计过程试验过程见图1。

最大摄氧量测试1周之后，开始2次运动测试(非血流限制及血流限制)，顺序随机(抽签决定)，并且间隔充分的时间(72 h到1周)，保证受试者得到充分的恢复。
测试期间要求受试者保持规定饮食习惯和体育活动模式。测试前1周开始不能摄入额外的营养补剂。测试前48 h不能剧烈活动、饮酒、摄入咖啡因。在测试前24 h内不要饮用兴奋作用的饮料、血管扩张剂和热原性药物/饮料。测试前至少2 h不能进食。
整个测试均在22-24 ℃室温环境中进行，相对湿度为44%-56%。要求受试者每次穿便于运动的衣服和裤子。
此次研究采用重复测量交叉设计，强度为40%最大摄氧量，以每周运动5 d计算，每次运动应持续50 min，采取间歇1 min、重复5次的设计，每次运动10 min。在每次运动间歇释放训练带的压力，并且在下一组训练开始之前调整好袖带的高度和压力，间歇时受试者站在跑步机上休息。研究表明，50%动脉阻塞压力即可引起能量消耗的增加，能量消耗随着压力增加而增加，但是舒适性也会下降[16]。此次研究压力采取50%动脉阻塞压力，设计2种运动方案：
(1)非血流限制组：40%最大摄氧量，每次跑步10 min，组间间歇1 min，共5次，运动时长54 min。
(2)血流限制组：将袖带绑在双侧下肢的最近端并加压至50%动脉阻塞压力开始运动，40%最大摄氧量，每次跑步10 min，组间间歇1 min，共5次，运动时长54 min。
2种运动测试流程如下：每次测试时受试者坐位休息5 min之后带上呼吸面罩(连接气体分析仪，k4b2，Cosmed，意大利)，继续坐位休息10 min并测试静息摄氧量、每分通气量、心率以及呼吸交换率，计算平均值用于数据分析。当受试者达到安静状态(心率连续2 min不再下降)之后，测量静息状态下的血压和血乳酸，然后受试者上跑台，将袖带绑在双侧下肢的最近端并加压至50%动脉阻塞压力(仅在血流限制组)开始运动。受试者先以25%最大摄氧量强度热身3 min，然后按照相应的运动方案进行运动。完成测试之后，受试者坐在椅子上休息40 min(不允许站立及其他活动)。
在整个运动过程中和恢复40 min期间佩戴呼吸面罩、全程佩戴polar表，收集气体交换和心率的数据。分别于每次运动前、运动后即刻、运动后3，6，9 min采集血样(指尖，10 μL)，并且得出峰值乳酸浓度用于进一步分析。在每次间歇的前30 s，以及运动结束之后即刻及3，5，10，15，20，30，40 min测量血压，每次测试结束后即刻收集主观疲劳等级。
1.4.2 测试方法
(1)踝臂指数[30]：2种运动开始之前进行测试。受试者卧位休息10 min后，使用血压计检测收缩压。袖口放置在肱动脉处来获得上肢的收缩压，袖口放置在脚踝处的胫骨后动脉上得到下肢的收缩压。
踝臂指数=下肢收缩压/上肢收缩压
(2)动脉阻塞压力[31]：测试踝臂指数之后，使用超声诊断仪(彩色多普勒，美国GE公司)和自动袖带系统(美国，Thrasio)测试下肢动脉阻塞压力。仰卧位(保证动脉阻塞压力的稳定测量)，将袖带放在大腿最近端，休息10 min，将探头放在胫后动脉，逐渐施加压力，直到超声影像上不能检测到动脉搏动。测量2次，测量值的差异若在20 mmHg以内，计算平均值作为该侧肢体的动脉阻塞压力。当差异大于20 mmHg时，进行第3次测量，然后计算3次的平均值。

(3)最大摄氧量测试[32]：2种运动开始之前进行测试。使用Bruce方案测试最大摄氧量，测试之前对跑步机进行校准，以确保难度等级和速度的准确性(表2)。用已知的气体混合物校准气体分析仪。坐位休息5 min之后，继续坐位休息5 min建立基本的心肺参数，受试者开始进行运动分级测试。最大摄氧量的实现采用以下运动测试标准：吸氧率随着运动的增加而趋于平稳，呼吸交换比(CO2体积/O2体积)大于1.10，达到最大心率估计值的90%。

1.5 主要观察指标每次测试结束后即刻收集主观疲劳等级，主观疲劳等级量表分级为6-20，等级越高，疲劳越严重[33]。运动期间和运动后的血乳酸积累和摄氧量分别被用来评估无氧乳酸代谢、有氧代谢和无氧乳酸阈值代谢的贡献，使用GEDAE-LaB软件分析(http://www.gedaelab.org)[34]。使用气体分析仪收集运动过程中和恢复时的气体数据，可以得到每次运动时O2的消耗量，计算运动过程中各个时间段的能量消耗[4，35]。
能量消耗(kJ)=氧气消耗量(L)×5×4.18
进行20-80 min的有氧训练，运动后过量耗氧的持续时间< 1 h[36]。计算方法根据前人的研究[37]，运动后过量耗氧大小为恢复期间和静息耗氧量之间的面积；取恢复时间内平均每5 min的通气量进行数据分析。
目前的研究认为血流限制是相对安全的，但是引起能量消耗改变的生理学机制尚不清楚，因此监控心率和血压。心率的数据通过polar表获得，血压通过血压计测量。
1.6 统计学分析所有数据采用x±s表示，使用SPSS 23.0计算，通过Shapiro-Wilk和Levene’s检验来评估数据的正态性和方差齐性，显著性水平为P < 0.05。使用配对样本t检验分析运动过程中的总能量消耗和运动过程中3大代谢系统的能量贡献情况；双因素重复测量方差分析计算主观疲劳等级、心率、血压、运动过程中各个时间段的能量消耗、运动后过量耗氧的差异。如果具有显著性，使用Bonferroni进行事后检验；若数据不符合正态性和方差齐性，使用非参数检验Friedman Test进行非参数检验。此外，对于交互项运动方式*运动时间，如果运动方式和时间交互作用的影响有统计学意义(P < 0.05)，则需要对运动方式和时间进行单独效应的检验。文章统计学方法已经由北京体育大学生物统计学专家审核。

讨论

3.1 两种运动模式对能量消耗和各系统贡献的影响此次研究结果显示，血流限制结合低强度有氧训练可显著提高能量消耗，而且其效果优于非血流限制组，与MOUSAVI等[38]、
LOENNEKE等[39]的结论一致。能量消耗增加的原因可能有以下几个方面：其一，与运动过程中氧气需求量增加有关，而氧气需求增加是由于肌肉激活程度的提高[40]；其二，血流限制训练运动期间，由于加压导致的肌肉组织处于局部缺氧状态，这会激活缺氧诱导因子1α，该因子有利于优化细胞的能量代谢效率[41]；其三，提高了肌细胞的氧气利用率[42]；其四，增加了代谢产物积累(如此次研究测试的血乳酸的升高)，可刺激Ⅲ和Ⅳ组传入神经元的募集，进而促进Ⅱ型肌纤维的募集增加[43]，肌肉募集增加会增加机体的耗氧量；最后，血流限制训练还可以通过提高脂肪氧化能力增加能量消耗[38]。
此外，可以观察到血流限制组每次运动的能量消耗均高于非血流限制组，其中第4次和第5次差异显著(P < 0.05)，分别提高5.74%和7.05%。同时，血流限制组的5次运动期间的能量消耗不存在显著性差异，而非血流限制组第5次运动时的能量消耗显著低于第1次，表明该组存在一定程度的疲劳积累或代谢适应；而血流限制组各次间无显著变化，提示使用血流限制训练期间可维持较稳定的能量消耗。
尽管血流限制组的总能量消耗显著高于非血流限制组(P < 0.05)，但两组运动中3大能量系统的供能比例没有显著性差异。该结果与CONCEIÇÃO等[44]的研究不一致，其结果显示血流限制训练引起的有氧代谢、无氧乳酸系统代谢比例显著提高，无氧磷酸原供能系统比例无显著性改变。出现该现象原因可能与此次研究采用血流限制使用的动脉阻塞压力和运动时间的不同有关。CONCEIÇÃO等[44]的研究采取80%动脉阻塞压力，运动时间为30 min。动脉阻塞压力的不同影响大腿肌肉受压程度、血流动力学反应的不同，进而导致运动模式改变[45]。与此同时，袖带压力较高会导致血液在腿部的堆积，减少股静脉的回流[46]，进而影响3大能量系统的供能比例。
3.2 两种运动模式对运动后过量氧耗的影响血流限制组在恢复期前5 min的运动后过量耗氧显著高于非血流限制组(P < 0.01)，恢复期40 min内的总运动后过量耗氧也显著更高(P < 0.05)。运动后过量耗氧的升高反映了运动后生理恢复过程的增强，包括血液和肌肉中氧储备以及代偿性补给、ATP生成、磷酸肌酸再合成、乳酸去除等生命过程[35]。此次研究结果显示，血流限制训练运动过程会产生更高的乳酸堆积，导致运动结束后身体需要消耗大量能量来清除这些累积的代谢物[47]；同时，此次研究恢复期1 min时血流限制组的心率较高、恢复较慢，表明运动结束后，血流限制组心脏做功和氧气消耗更强[48]，共同增加运动后过量氧耗。
此外可以观察到，两组前5 min运动后过量氧耗差异最为显著(P < 0.01)，提示血流限制训练对运动后过量耗氧的产生在恢复期最初几分钟最为激烈。
3.3 两组运动模式对主观疲劳等级、心率和血压的影响血流限制组在运动中和恢复期的主观疲劳等级均值略高于非血流限制组，但差异不显著，提示血流限制训练并未显著增加主观疲劳感。
心率方面，血流限制组在整个试验过程中均呈升高趋势，且在恢复期1 min时显著高于非血流限制组(P < 0.05)，其原因是低强度有氧结合血流限制训练会通过代谢反射来增加心肺反应[49]，通过代谢产物积累的化学刺激和机械刺激效应来提升自主心血管反应，在这种反应前提下催生出心率升高[50]，同时代谢压力将会刺激新陈代谢敏感的Ⅲ和Ⅳ组传入神经末梢，引起传出交感神经反射活动[51]，交感神经兴奋会刺激心率增加。另一方面，代谢反射被激活会导致副交感神经激活的延迟[52]，进而导致恢复期心率下降出现减缓现象。
血压变化是一个多因素、多组织、多器官和多系统参与的调节过程，反映身体运行所处的健康和积极状态。血流限制训练对于受试者血压没有影响，与KACIN等[53]的研究一致。表明血流限制训练未对血压调节产生额外负荷，具备良好的心血管安全性。
3.4 研究局限性首先，此次研究纳入的受试者仅有健康男性，结果推广至女性、老年人或超重、肥胖受试者等特殊人群需谨慎；其次，只评估一次训练的效应，缺乏长期训练的效果数据；此外，动脉阻塞压力存在时间效应[54]，测试时间不一致可能会对试验结果造成一定的影响。未来研究应扩大样本类型，研究不同人群中的应用效果，探索长期训练的影响，深入探讨血流限制训练影响能量代谢的生理机制，优化血流限制训练训练参数，提高其安全性和有效性。
3.5 结论此次研究结果表明，在一次急性运动中，相较于传统训练，血流限制训练结合有氧运动能有效提升健康年轻男性运动期的能量消耗和恢复期的过量氧耗，不会显著增加主观疲劳等级且不会引起血压的异常；但是需要关注恢复期1 min心率的增加。血流限制训练结合有氧运动适用于时间有限、或无法进行高强度训练、需要增加身体活动水平的人群，是一种相对安全、高效的运动策略，但其长期效益仍需后续研究证实。
中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程