运动干预功能障碍人群血流限制训练的文献热点可视化分析

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.3058

中国组织工程研究 ›› 2021, Vol. 25 ›› Issue (8): 1264-1269.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.3058

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运动干预功能障碍人群血流限制训练的文献热点可视化分析

王梦婷，古艳萍，任文博，覃倩，白冰怡，廖远朋

成都体育学院运动医学与健康学院，四川省成都市 610041

收稿日期:2020-04-27 修回日期:2020-04-30 接受日期:2020-06-17 出版日期:2021-03-18 发布日期:2020-12-14
通讯作者: 廖远朋，博士，教授，成都体育学院运动医学与健康学院，四川省成都市 610041
作者简介:王梦婷，女，1996年生，四川省绵阳市人，汉族，成都体育学院在读硕士，主要从事运动康复研究。

Research hotspots of blood flow restriction training for dyskinesia based on visualization analysis

Wang Mengting, Gu Yanping, Ren Wenbo, Qin Qian, Bai Bingyi, Liao Yuanpeng

College of Sports Medicine and Health, Chengdu Sport University, Chengdu 610041, Sichuan Province, China

Received:2020-04-27 Revised:2020-04-30 Accepted:2020-06-17 Online:2021-03-18 Published:2020-12-14
Contact: Liao Yuanpeng, PhD, Professor, College of Sports Medicine and Health, Chengdu Sport University, Chengdu 610041, Sichuan Province, China
About author:Wang Mengting, Master candidate, College of Sports Medicine and Health, Chengdu Sport University, Chengdu 610041, Sichuan Province, China

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：
CiteSpace：译为引文空间，是在文献计量学、数据可视化背景下发展起来的引文分析软件，基于研究领域相关的施引文献、引用文献两者形成的引文网络数据，通过科学知识图谱，可视化地呈现该研究领域相关知识的结构、发展规律以及分布情况。
血流限制训练：是运用低负荷抗阻力量，可有效增加肌肉力量和容积，负荷刺激小，损伤风险低，由此被广泛应用在体育、康复和临床等领域，具有一定的应用前景，是一种干预肌肉骨骼、循环、代谢和神经系统疾病可能的运动疗法。但其训练方法、适应机制等研究仍需深入探讨。

背景：血流限制训练作为一种新兴训练方式，可有效增加肌肉力量和容积、提高肌肉功能，为运动干预功能障碍提供一种新途径。而该领域目前从机制到应用存在诸多争议。
目的：探究近年来血流限制训练应用的研究热点与主要内容，为该领域未来研究发展提供新的思路和方向。
方法：运用CiteSpace 5.6.R3软件对Web of Science核心合集数据库中2009至2019年有关血流限制训练的441篇文献进行可视化分析，综合图谱和数据结果，结合关键文献分析研究热点。
结果与结论：①血流限制训练研究自21世纪以来呈上升趋势，主要以美国、日本及其机构发表成果较多且影响力较高；②研究主题发展趋势逐渐从对局部组织器官的影响向对身体机能影响发展，从普通人群训练应用向特殊人群干预治疗发展；③热点关键词为血流限制、力量、骨骼肌、肌肥大、生长激素和适应，研究热点主要内容包括不同生理适应机制、训练方法学影响变量、功能障碍人群康复应用及心血管循环功能影响等；④低负荷血流限制训练作为一种运动干预的有效方法，逐渐被应用在骨骼肌肉、心血管、代谢及神经疾病的临床治疗或康复干预中，未来研究可围绕血流限制训练长期运动效益、运动生理适应机制、不同人群应用效果、训练方法安全性等内容发展。
https://orcid.org/0000-0003-4741-035X (王梦婷)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

关键词: 骨, 肌肉, 血流, 可视化分析, CiteSpace, 功能, 心血管功能, 运动

Abstract: BACKGROUND: Blood flow restriction training, as an emerging training method, can effectively increase muscle cross-sectional area and improve muscular function, providing a new way for sports intervention of dyskinesia. However, there are many controversies in the field from mechanism to application.
OBJECTIVE: To explore the current research hotspots and main contents in the application of blood flow restriction training, and to provide new ideas and directions for future research and development in this field.
METHODS: A total of 441 articles regarding blood flow restriction training published from 2009 to 2019 were retrieved from the Web of Science Core Collection database for a visual analysis using CiteSpace 5.6.R3. Based on key literatures, the analysis was performed by integration of mapping and data.
RESULTS AND CONCLUSION: The research on blood flow restriction training has been on an upward trend since the 21st century, mainly published by the United States, Japan and their institutions with more achievements and higher influence. The development of the research theme has gradually changed from the impact on local tissues and organs to the impact on body functions, from the training and application in general populations to intervention therapy in special populations. Hot keywords are blood flow restriction, strength, skeletal muscle, muscle hypertrophy, growth hormone, and adaptation; its research hotspots mainly include different physiological adaptation mechanisms, training methods that influence variables, rehabilitation for people with dyskinesia, effects on cardiovascular function, etc. Low-intensity blood flow restriction training as an effective exercise intervention is mainly used in the clinical treatment and rehabilitation of musculoskeletal, cardiovascular, metabolic, and neurological diseases. Future research can focus on long-term exercise benefits, physiological adaptation mechanisms, application effects in different populations, and safety of training methods.

Key words: bone, muscle, blood flow, visualization analysis, CiteSpace, function, cardiovascular function, exercise

中图分类号:

王梦婷, 古艳萍, 任文博, 覃倩, 白冰怡, 廖远朋. 运动干预功能障碍人群血流限制训练的文献热点可视化分析[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(8): 1264-1269.

Wang Mengting, Gu Yanping, Ren Wenbo, Qin Qian, Bai Bingyi, Liao Yuanpeng. Research hotspots of blood flow restriction training for dyskinesia based on visualization analysis[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2021, 25(8): 1264-1269.

图/表（结果） 10

2.1 发文量血流限制训练研究发文整体呈现缓慢-平稳-迅速的上升趋势，见图1，自2009年开始出现增长，2010至2014年发文量呈稳定发展状态，2015年至今呈现逐年上升，近2年发文量大量增加，说明血流限制训练相关研究不断受到学者们的重视。

2.2 学科分布目前血流限制训练主要应用于体育科学(246)和生理学(186)2个学科领域，同时涉及基础医学研究、康复、神经科学等学科见表1。近年来，血流限制训练文献量出现爆发式增长，出现更多新交叉学科，如老年医学、营养学和生物物理学，随着这些学科的发展，血流限制训练更广泛应用在临床治疗中，如用于肌肉骨骼康复、神经血管疾病和代谢疾病等干预。

2.3 研究影响力分布
2.3.1 国家与机构分析美国在血流限制训练领域研究发文量达182篇，日本发文量61篇，存在突现性(Burst=12.98)，其次是巴西(81)、澳大利亚(38)、英国(30)、加拿大(25)、丹麦(21)和德国(15)等。以日本、英国、新西兰和丹麦等与其他国家之间合作较多，而中国的相关研究仅2篇，国内研究在国际上影响力较小。美国、巴西、日本和澳大利亚4国研究机构处于领先地位，同时具有较大影响力。美国密西西比大学(49)研究成果最多，其次为俄克拉荷马大学(44)、日本东京大学(33)、圣保罗大学(25)和迪肯大学(10)，而俄克拉荷马大学发表文献影响力最大，合作机构较多，中心度为0.42，见图2。

2.3.2 作者与发表期刊分析频次前5位被引作者TAKARADA Y(255次)、LOENNEKE JP(246次)、ABE T(202次)、YASUDA T(189次)和KARABULUT M(119次)，为该研究领域的关键作者，具有较高学术地位。频次，中心度排名靠前期刊为《J Appl Physiol》(401次，1.25)，《Med Sci Sport Exer》(398次，0.80)，《Eur J Appl Physiol》(397次，0.72)，《J Streng Cond Res》(274)，《Scand J Med Sci Sport》(271次，0.42)，见图3，主要为运动生理学和体育科学领域相关杂志。

2.4 关键词共现分析高频次关键词为血管阻断(vascular occlusion，187次)、力量(strength，182次)、血流限制(blood flow restriction，127次)、骨骼肌(skeletal muscle，97次)、肌肥大(muscle hypertrophy，90次)；高中心度词为生长激素(growth hormone，1.14)、力量(strength，1.09)、骨骼肌(skeletal muscle，0.59)、适应(adaptation，0.57)、反应(response，0.45)，见图4。采用log-likelihood ratio算法(LLR)提取关键词得7个聚类主题词，见图5，模块值(Modularity Q)=0.69> 0.5，聚类结构显著；平均轮廓值(Mean Silhouette)=0.92> 0.7，聚类可信度高，各聚类内部主题词明确，各聚类主要关键词见表2。

“肌肉功能、生长激素、肌肥大”为2009至2014年的突现热点，“肌肉蛋白合成调节”为2011至2016年突现热点，见表3，说明血流限制训练对骨骼肌形态、功能的影响及其生理适应机制是学者们长期以来关注的焦点，其主要应用在发展肌力和促进肌肥大方面；提高运动表现、心肺适能和局部耐力等方面。另对心血管功能、血流动力学、内皮功能影响也是该领域研究热点之一，见表2，随着研究领域的不断扩展，血流限制训练广泛应用在骨骼肌肉障碍、心脑血管疾病、代谢障碍(糖尿病、肥胖)、免疫和产后等领域[12]。

2.5 文献共被引分析采用LLR算法聚类分析，图谱模块值(Q)=0.73>0.5，聚类结构十分显著，平均轮廓值(MS)=0.70，各聚类可信度较高。绘制时间线视图，图中节点大小与频次成正比；颜色条带越暖，说明引文时间越晚，反之同理，外圈紫色圆环标注为关键节点文献。总结关键节点文献信息，见表4。由图谱可知，血流限制训练主题演进可大致分为奠基萌芽时期(2007年前)、系统成形时期(2008至2015年)、迅速发展时期(2016年后)，见图6。血流限制训练起源于上个世纪60年代，由日本学者首次提出，最早在21世纪初出现相关研究文献。初期主要围绕血流限制训练提高肌力、肌肥大、心血管反应及激素影响变化等内容展开。2007年FUJITA等[2]指出血流限制训练可通过影响下游效应器(核糖体蛋白S6)磷酸化增加，激活哺乳动物雷帕霉素靶蛋白信号通路，以促进肌细胞增殖生长，初步揭示了其肌肥大适应潜在细胞分子机制。2008至2015年该领域研究出现阶段性转折，基础研究领域得到重大进展，以肌纤维募集、激素效应、活性氧物种、细胞肿胀及肌肉损伤等主要理论假说，围绕介导肌肉蛋白信号通路或诱导卫星细胞增殖等热点内容展开深入的基础机制研究[13]。期间FRY等[14]学者成功验证在老年人群中相似肌肉肥大机制，LAURENTINO等[15]研究指出血流限制训练肌肥大适应与肌生长抑制素(Myostatin)及相关生长分化因子的mRNA表达变化有关。
同期，LOENNEKE等[16]提出血流限制训练方法学中影响变量争议，总结既往研究中受试大多使用同一绝对压力，加压数值范围在50-300 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)，但被试间不同肢体围度及成分、血压、体位变化和肌肉收缩方式等因素均可影响同一压力下限制的血流量，进而产生不同结果[17]。相关基础、应用研究为血流限制训练的推广提供了多层次的科学依据。2016年至今血流限制训练相关研究迅速发展，被广泛应用在不同领域、不同的人群中，在干预肌肉骨骼功能障碍和心血管循环疾病等主题存在诸多讨论。

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引言

美国运动医学会(American College of Sports Medicine，ACSM)及美国医学会于2007年共同提出运动是良医(Exercise Is Medicine，EIM)健康促进项目，运动促进健康理念对疾病预防和治疗影响深远[1]。而康复领域则充分印证EIM宗旨，运动疗法是学科的重要组成部分，而运动干预功能障碍也是一直以来的热点、难点问题。主动参与是运动康复的重要原则，对于术后、卧床、慢性病等人群，体力低下、活动受限、无法负重等问题严重限制主动活动能力进而继发不同功能障碍[2]，有研究指出84 d的卧床制动肌肉力量可显著下降40%，肌肉萎缩17%[3]。
血流限制训练(blood flow restriction training，BFRT)运用加压装置在肢体近端进行外部加压以限制静脉回流，以20%的1个最大重复次数(repetition maximum，RM)的负荷进行抗阻运动可有效改善肌肉功能、提高有氧耐力和预防肌萎缩[4-6]，其相较于传统力量训练负荷刺激小、损伤风险低且易于接受，为运动干预功能障碍人群提供一条新治疗途径[7]。
近年来，国内外研究均证实血流限制训练具有广阔的研究前景和应用价值[8-9]。科学知识图谱可以显示科学知识的发展进程与结构关系，主要表现知识单元或知识群之间的复杂关系，进而用于研究领域的科学合作、前沿热点及知识演进等分析[10]。目前中国研究尚无对血流限制训练研究热点及内容较系统、直观的可视化分析。因此，文章运用CiteSpace软件进行知识图谱可视化分析，旨在通过相关领域的主要研究国家、机构、学者、关键词、被引文献及期刊等的知识图谱及其相关数据，把握当前研究热点，梳理领域发展历程及趋势，发掘目前存在的问题，以展望未来研究方向，为深入开展该领域科研和临床工作的学者及专家等提供参考。
中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

材料方法

1.1 资料来源作者于2020年2月检索，时间跨度2009年至2019年；检索数据库为Web of Science 核心合集，索引为SCI-EXPANDED；检索策略：检索式：(TS=(“blood flow restrict*”training OR KAATSU training OR“vascular occlusion” training)) AND语种：(English) AND文献类型：(Article OR Review)，共得到文献442篇。
1.2 文献可视化分析方法
1.2.1 可视化网络构建数据采用全纪录与引用参考文献，纯文本格式，导入CiteSpace 5.6.R3软件，文献处理剔除1条文献记录信息不全的文献后，得441篇文献。设置参数时区选择2009至2019年，分割为“2”年。主题词术语来源默认全选，数据筛选为Top20进行显示，图谱修剪的修正算法选择路径寻找(Pathfinder)、修剪切片网络(Pruning sliced networks)、修剪合并网络(Pruning the merged network)；视图可视化默认选择静态集群视图(Cluster View-Static)和显示合并网络(Show Merged Network)。
1.2.2 节点类型分别选取国家、机构、关键词、学科作共现分析，对关键词作聚类分析和突现性分析；选取被引文献、被引作者，被引期刊为节点作共被引分析，被引文献作聚类分析，分析知识演进。以上根据不同节点合理设置不同阈值，绘制清晰、直观科学知识图谱，并总结分析数据。
1.2.3 指标解读频次(frequency)为节点出现次数，高频次关键词反映学科研究热点，高被引频次节点代表学科基础知识共同体，可反映某阶段研究主题；中心度(Sigma值)为综合中介中心性和突现性的值，高中心度节点为连接不同节点间的特殊点，起“枢纽”作用，是结构和引文的关键部分。图谱中引文年环的大小与频次成正比，颜色代表节点出现相应年份，时间递进颜色由冷色至暖色；外圈紫色圆环标注表示该节点有较大中介中心性(centrality)，是图谱中的关键节点[10-11]。

讨论

文章结果显示，血流限制训练研究近年来发文量迅速增加，研究前景可观。美国、日本机构影响力较高，发表文献数量领先，而中国在该领域研究成果仍显不足，由此，应鼓励中国学者加强与国外该领域相关机构的交流与合作，同时积极开展课题自主创新研发，利于推进国内该领域研究发展，同时增强国际影响力。《J Appl Physiol》和《Med Sci Sport Exer》为主要文献发表期刊，收录文献反映研究新动态，提供一定研究基础参考。文章基于CiteSpace软件可视化分析可以直观掌握该领域研究的整体情况，但该方法同样存在不足，如仅单一的节点分析、软件无法同时分析多个数据库、图谱解读因人而异。另文章文献纳入仅来源于Web of Science数据库，对该领域研究分析也存在一定局限性，需进一步完善。因此，文章将进一步就文献共被引结果详细分析近年研究热点内容。
3.1 血流限制训练改善肌骨功能障碍近年来，血流限制训练在肌肉骨骼功能障碍干预中应用逐渐增加，主要包括老年疾病干预(关节炎、肌少症及骨代谢疾病)、术后功能锻炼(前交叉韧带重建及膝关节置换)及损伤恢复促进(髌股关节疼痛及跟腱断裂)等，另见产后盆底肌恢复及下背痛干预报道[22-23]。LOPES等[24]研究对高龄老人运用低强度血流限制训练一定程度上延缓肌肉衰退，提高肌肉功能。HUGHES等[25]研究指出血流限制训练可以更大程度地减轻术后膝关节的疼痛和肿胀，并增加关节活动范围。YOW等[26]报道2例跟腱断裂患者在30%1RM负荷血流限制训练后近6周内重返运动。血流限制训练有效提高活动能力、促进损伤恢复，是肌骨疾病及功能障碍进行快速康复、早期干预的有力手段。
血流限制训练可显著增加肌力和肌肉横截面积，四肢和躯干的肌群均得到有益适应[27-28]。MAY等[29]研究指出下肢血流限制训练可增加经训练上肢力量和肌肉横截面积，而未经训练上肢力量增加，但肌肉横截面积无变化，推测血流限制训练可产生神经肌肉适应，神经肌肉控制能力提高可能与力量训练迁徙现象有关。一项系统性综述指出血流限制训练对骨骼代谢、形成和吸收具有积极作用，可以增加骨形成标志物(骨碱性磷酸酶)表达，减少骨吸收标志物(Ⅰ型胶原交联羧基末端肽)表达[30]。在14周血流限制训练后跟腱弹性(刚度)和横截面积均产生适应性变化[31]。血流限制训练可对机体运动系统不同器官组织产生积极影响，因此，在特殊人群预防肌肉萎缩和/或促进肌肉肥大、提高肌耐力；或在运动员提高运动表现、运动伤病恢复等研究中，低负荷血流限制训练都具有一定的应用价值[32-33]。
3.2 血流限制训练影响心血管循环功能血流限制训练加压刺激减少静脉血回流，运动中机体血液循环、血流动力学均发生一定变化。SHIMIZU等[34]研究在老年人群中，20%1RM负荷血流限制训练后反应性充血指数和足部经皮氧分压均显著增加，训练后外周循环增加，血管舒张功能提高。另有研究指出冠心病患者8周(30%-40% 1RM)单膝伸展血流限制训练后血流动力学得到改善，血管收缩压降低6.77 mmHg[35]。而血流限制训练产生积极外周血管适应，主要与运动诱导血管生成的相关信号通路有关，血流限制训练后使血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)及其受体(VEGFR-2)、缺氧诱导因子1α以及一氧化氮合酶的mRNA表达增加[36]。
一氧化氮合酶的激活促进一氧化氮产生，而一氧化氮作为内皮重要的血管舒张因子，用以维持血管完整性[37]。另有研究指出低负荷血流限制训练后可能减少运动诱发内皮祖细胞动员，可改善内皮细胞功能[38]。血流限制训练促进外周循环、改善内皮功能，为心脑血管疾病、周围神经血管疾病的治疗与康复提供可能途径[12]。
目前血流限制训练对心血管功能影响研究似乎是正向的，但已有研究报道存在样本量小、研究周期短，存在研究发表偏倚等问题，其结论有待进一步求证。RENZI等[39]研究指出短期或长期血流限制训练会造成心脏负荷增加，局部血流减少，血管舒张功能下降。PINTO等[40]研究指出高血压患者在血流限制训练中心率、收缩压、舒张压、心输出量等指标变化均明显增加。在血流限制训练相关并发症报道中，心血管反应、内皮损伤、血栓形成仍是主要的潜在危险因素[41]。
基于理论而言，加压形成的机械应力可能导致血管壁张力变化、静脉顺应性降低，血流量和切应力增加对内皮产生有害刺激[42]，可诱导内皮氧化应激反应，激活细胞促凋亡机制[43]。同时代谢应激刺激可通过神经体液调节，使交感神经过度兴奋，引起剧烈心血管反应，增加心血管不良事件发生风险[44]。血流限制训练似乎并不影响凝血功能，但一项系统性综述指出目前对于血流限制训练影响凝血功能研究[45]，仅有4项临床随机对照试验，结果相对局限，还未有明确研究结论。综上，血流限制训练对心血管影响及其机制存在诸多争议，缺少系统性综述分析，在相关临床疾病中的应用，仍需进一步讨论。
3.3 结论低负荷血流限制训练是一种有效的运动干预方法，广泛应用在骨骼肌肉、心血管、代谢及神经疾病的临床治疗或康复干预中，目前研究主题以对肌肉骨骼系统、循环系统的影响及其适应的生理机制研究为主，其发展趋势随着交叉学科的出现，逐渐从对局部组织器官的影响向对身体机能影响发展，从普通人群训练应用向特殊人群干预治疗发展。目前存在诸多亟待解决的问题，未来研究可围绕血流限制训练长期运动效益、运动生理适应机制、不同人群应用效果、训练方法安全性等内容发展。
中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

运动干预功能障碍人群血流限制训练的文献热点可视化分析

Research hotspots of blood flow restriction training for dyskinesia based on visualization analysis

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