The Effectiveness of Blood Flow Restriction Training on Upper Extremity Muscle Strength: A Systematic Review

Abstract

Objective This systematic review aims to investigate the effect of blood flow restriction training (BFRT) on upper extremity muscle strength in pathological conditions of the upper extremity musculoskeletal system or in healthy individuals.

Materials and Methods This study was conducted in accordance with the PRISMA guideline statement. The randomized controlled studies which published from January 2000 to May 2022 were searched in the PubMed, Web of Science, MEDLINE, Scopus, and Cochrane Library databases. Inclusion criteria were healthy clinical population or musculoskeletal pathology related to the upper extremity, participants aged 18 and above, application of blood flow restriction to the arm, a randomized controlled study design, and publication in English. Additionally, the presentation of upper extremity muscle strength as an outcome measurement was required. The quality of the studies was evaluated using The Physiotherapy Evidence Database (PEDro) scale. Articles that were non-randomized, inaccessible in full text, and scored 4 or below on the PEDro scale were excluded.

Results Five studies were included with 219 participants. The included studies had PEDro scores ranging from 5 to 8, with an average score of 6.4. This review demonstrated a positive or neutral effect of BFRT on grip strength and shoulder strength.

Conclusion Although some studies have reported positive effects of BFRT on upper extremity muscle strength, there is no conclusive evidence regarding the protocol to be used for increasing upper extremity muscle strength.

Zusammenfassung

Ziel Diese systematische Übersichtsarbeit zielt darauf ab, die Auswirkungen des Blutflussbeschränkungstrainings (BFRT) auf die Muskelkraft der oberen Extremitäten in pathologischen Zuständen des muskuloskelettalen Systems der oberen Extremität oder bei gesunden Personen zu untersuchen.

Material und Methoden Diese Studie wurde gemäß der PRISMA-Leitlinie durchgeführt. Es wurden randomisierte kontrollierte Studien gesucht, die von Januar 2000 bis Mai 2022 in den Datenbanken PubMed, Web of Science, MEDLINE, Scopus und der Cochrane Library veröffentlicht wurden. Die Einschlusskriterien umfassten eine gesunde klinische Population oder muskuloskeletale Pathologien im Zusammenhang mit der oberen Extremität, Teilnehmer im Alter von 18 Jahren und älter, Anwendung von Blutflussbeschränkung am Arm, ein randomisiertes kontrolliertes Studiendesign und die Veröffentlichung in englischer Sprache. Darüber hinaus musste die Messung der Muskelkraft der oberen Extremität als Ergebnismessung präsentiert werden. Die Qualität der Studien wurde mit der Physiotherapy Evidence Database (PEDro) Skala bewertet. Artikel, die nicht randomisiert waren, nicht im Volltext zugänglich waren und einen PEDro-Score von 4 oder weniger hatten, wurden ausgeschlossen.

Ergebnisse Fünf Studien mit 219 Teilnehmern wurden eingeschlossen. Die eingeschlossenen Studien hatten PEDro-Werte zwischen 5 und 8, mit einem Durchschnittswert von 6,4. Diese Übersichtsarbeit zeigte eine positive oder neutrale Wirkung von BFRT auf die Griffkraft und die Schulterkraft.

Fazit Obwohl einige Studien positive Effekte von BFRT auf die Muskelkraft der oberen Extremitäten berichtet haben, gibt es keine abschließenden Beweise bezüglich des Protokolls, das zur Steigerung der Muskelkraft der oberen Extremitäten verwendet werden sollte.

Keywords

blood flow restriction - occlusion training - upper extremity - blood flow restriction training

Schlüsselwörter

Training zur Einschränkung des Blutflusses - Einschränkung des Blutflusses - Okklusionstraining - obere Extremität

Publikationsverlauf

Eingereicht: 11. September 2023

Angenommen nach Revision: 15. März 2024

Artikel online veröffentlicht:
18. April 2024

• References

• 1 Gregory Haff TT. Essentials of Strength Training and Conditioning. 4^th ed. Champaign, IL: Human Kinetics; 2016
• 2 Patterson SD, Hughes L, Warmington S. et al. Blood Flow Restriction Exercise: Considerations of Methodology, Application, and Safety. Front Physiol 2019; 10: 533
• 3 American College of Sports Medicine. American College of Sports Medicine position stand. Progression models in resistance training for healthy adults. Med Sci Sports Exerc 2009; 41: 687-708
• 4 Loenneke JP, Kim D, Fahs CA. et al. Effects of exercise with and without different degrees of blood flow restriction on torque and muscle activation. Muscle Nerve 2015; 51: 713-721
• 5 Burgomaster KA, Moore DR, Schofield LM. et al. Resistance Training with Vascular Occlusion: Metabolic Adaptations in Human Muscle. Med Sci Sports Exerc 2003; 35: 1203-1208
• 6 Brandner CR, May AK, Clarkson MJ. et al. Reported side-effects and safety considerations for theuse of blood flow restriction during exercise in practice and research. Tech Orthop 2018; 33: 114-121
• 7 Lambert BS, Hedt C, Moreno M. et al. Blood flow restriction therapy for stimulating skeletalmuscle growth: Practical considerations for maximizingrecovery in clinical rehabilitation settings. Tech Orthop 2018; 33: 89-97
• 8 Loenneke JP, Wilson JM, Marín PJ. et al. Low intensity blood flow restriction training: a meta-analysis. Eur J Appl Physiol 2012; 112: 1849-1859
• 9 Centner C, Wiegel P, Gollhofer A. et al. Effects of Blood Flow Restriction Training on Muscular Strength and Hypertrophy in Older Individuals: A Systematic Review and Meta-Analysis. Sports Med 2019; 49: 95-108
• 10 Scott BR, Loenneke JP, Slattery KM. et al. Blood flow restricted exercise for athletes: A review of available evidence. J Sci Med Sport 2016; 19: 360-367
• 11 PRISMA Group. Moher D, Liberati A, Tetzlaff J, Altman DG. Preferred reporting items for systematic reviews and meta-analyses: the PRISMA statement. Ann Intern Med 2009; 151: 264-W64
• 12 Verhagen AP, de Vet HC, de Bie RA. et al. The Delphi list: a criteria list for quality assessment of randomized clinical trials for conducting systematic reviews developed by Delphi consensus. J Clin Epidemiol 1998; 51: 1235-1241
• 13 Foley NC, Teasell RW, Bhogal SK. et al. Stroke Rehabilitation Evidence-Based Review: methodology. Top Stroke Rehabil 2003; 10: 1-7
• 14 Maher CG. A systematic review of workplace interventions to prevent low back pain. Aust J Physiother 2000; 46: 259-269
• 15 Magni N, McNair P, Rice D. Six weeks of resistance training (plus advice) vs advice only in hand osteoarthritis: A single-blind, randomised, controlled feasibility trial. Musculoskelet Sci Pract 2022; 57: 102491
• 16 Florianovicz VC, Ferraresi C, Kuriki HU. et al. Effects of Photobiomodulation Therapy and Restriction of Wrist Extensor Blood Flow on Grip: Randomized Clinical Trial. Photobiomodul Photomed Laser Surg 2020; 38: 743-749
• 17 Bowman EN, Elshaar R, Milligan H. et al. Upper-extremity blood flow restriction: the proximal, distal, and contralateral effects-a randomized controlled trial. J Shoulder Elbow Surg 2020; 29: 1267-1274
• 18 Brumitt J, Hutchison MK, Kang D. et al. Blood Flow Restriction Training for the Rotator Cuff: A Randomized Controlled Trial. Int J Sports Physiol Perform 2020; 15: 1175-1180
• 19 Lambert B, Hedt C, Daum J. et al. Blood Flow Restriction Training for the Shoulder: A Case for Proximal Benefit. Am J Sports Med 2021; 49: 2716-2728
• 20 Slysz J, Stultz J, Burr JF. The efficacy of blood flow restricted exercise: A systematic review & meta-analysis. J Sci Med Sport 2016; 19: 669-675
• 21 Hughes L, Paton B, Rosenblatt B. et al. Blood flow restriction training in clinical musculoskeletal rehabilitation: a systematic review and meta-analysis. Br J Sports Med 2017; 51: 1003-1011
• 22 Pearson SJ, Hussain SR. A review on the mechanisms of blood-flow restriction resistance training-induced muscle hypertrophy. Sports Med 2015; 45: 187-200
• 23 Garber CE, Blissmer B, Deschenes MR. et al. American College of Sports Medicine position stand. Quantity and quality of exercise for developing and maintaining cardiorespiratory, musculoskeletal, and neuromotor fitness in apparently healthy adults: guidance for prescribing exercise. Med Sci Sports Exerc 2011; 43: 1334-1359