Acute Effect of Resistance Training with and Without Blood Flow Restriction On Cardiovascular Variables and Blood Oxygen Saturation in Adults Men

Authors

  • Roque Santos de Oliveira Universidade São Judas Tadeu
  • Rodrigo Volga Fernandes Universidade São Judas Tadeu, São Paulo https://orcid.org/0000-0003-4783-4718
  • Alessandra Cristina Marques dos Santos Universidade São Judas Tadeu, São Paulo
  • Aline Gavioli Universidade São Judas Tadeu, São Paulo
  • Gessé Carlos Dias Junior Universidade São Judas Tadeu, São Paulo https://orcid.org/0000-0003-2021-6178
  • Ariana Aline da Silva Universidade São Judas Tadeu, São Judas
  • Gilberto Laurentino Universidade São Judas Tadeu, São Judas

DOI:

https://doi.org/10.37497/colloquium.v1i1.6

Keywords:

Strength training, Vascular occlusion, Hemodynamic variables, Blood oxygenation

Abstract

Resistance training (RT) with blood flow restriction (RT-BFR) has been proposed as an alternative method to high-intensity resistance training (HI-RT). Studies have been shown that neuromuscular adaptations between both RT-BFR and HI-RT are similar and higher than low-load resistance training (LL-RT). However, cardiovascular and blood oxygen saturation responses from both training models have been few investigated. Twenty-three resistance-trained men (29,1 ± 9,0 years; 79, ± 14,2 kg; 1,75 ± 0,1 m) underwent four RT protocols in unilateral elbow flexion and extension exercise as follow: 20% de 1 RM+40 of arterial occlusion pressure [AOP] (20/40), 20% de 1 RM+80 of AOP (20/80), 20% de 1 RM+120% of AOP (20/120%) and 70% de 1 RM (70/0). BFR protocols were performed with 3-4 sets of 15 repetitions, with BFR being kept during exercise and rest intervals between sets. 70/0 protocol was performed with the same number of sets, however, with 8-10 repetitions. 60s-interval was given in the BFR protocols, whereas 90s was obtained for 70/0 protocol. Sistolic blood pressure (SBP), diastolic blood pressure (DBP), mean arterial pressure (MAP), double product (DP) and blood oxygen saturation (SpO2) were measured pre and post-exercise. SBP and MAP were increased from pre to post-exercise in 20/120 and 70/0 conditions (p<0.05). DBP was increased only in 20/120 condition (p=0.000). DP was increased in 70/0 condition (p=0,03). There was no change in SpO2 in any conditions post-exercise (p>0.05). We conclude that the use of RT-BFR with supra-systolic blood flow restriction and HI-RT training induces greater cardiovascular stress without changes in the blood oxygen saturation levels.

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Author Biographies

Roque Santos de Oliveira, Universidade São Judas Tadeu

Doutorando em Educação Física- USJT, Mestre em Ciências do Envelhecimento UST, Especialista lato senso em Fisiologia do Exercício e Treinamento UNICID, Especialista em Fisiologia do Exercício na Saúde, na Doença e no Envelhecimento EEP-HC-USP/Biodelta, Graduado em Educação Física ( 1 Licenciatura e 2 Bacharelado) 1 Faculdade Flamingo 2 Universidade Paulista. Integrante do grupo de estudos Grupo de Estudos e Pesquisa em Restrição de Fluxo Sanguíneo e Exercício (GEPRFSE). Possui Certificação em Musculação, Avaliação Física e Personal Trainer ESCOLA DE EXCELÊNCIA FITNESS MAIS, ZIN (Zumba Instructor Networck-SP/Brasil). Atualmente é personal trainer e Palestrante .

Rodrigo Volga Fernandes, Universidade São Judas Tadeu, São Paulo

Graduado em licenciatura e bacharelado em Educação Física pela Universidade Nove de Julho (2003), Mestre em Ciências da Atividade Física pela Escola de Artes, Ciências e Humanidades da Universidade de São Paulo. Possui experiência na área de Treinamento de Força atuando como professor de academia e personal trainer desde 2003. Desde 2017 atua como professor em cursos de extensão/capacitação na área de Treinamento de Força e Personal Trainer. Minha área de interesse na pesquisa esta relacionada à aplicação do Treinamento de Força para idosos, mais especificamente em indivíduos com doenças crônico-degenerativa.

Alessandra Cristina Marques dos Santos, Universidade São Judas Tadeu, São Paulo

Possui graduação em Fisioterapia pela Universidade Bandeirante de São Paulo (2002).pós graduada em Pneumologia pela UNIFESP Atualmente sócia e proprietária da, - CARDIOPEDIATRIA CONSULTORIA treinamento da equipe em pós operatório, professora da Faculdade Inspirar, Imparare e Fisioterapia Campos, fisioterapeuta - no hospital BP- A Beneficência Postuguesa de São Paulo, Preceptora na Universidade Federal de São Paulo UNIFESP Tem experiência na área de Fisioterapia, Mestranda em Ciências do Envelhecimento

Aline Gavioli, Universidade São Judas Tadeu, São Paulo

Graduada em Biomedicina pela Universidade Cidade de São Paulo. Iniciação científica no Laboratório de Bases Neurais do comportamento do Núcleo de Pesquisa em Neurociências - NUPEN da Universidade Cidade de São Paulo. Mestrado em Ciências do Envelhecimento Universidade São Judas Tadeu. Atuo principalmente nos seguintes temas: Imuno-histoquímica, Substância Cinzenta Periaquedutal (PAG), Comportamento de busca por droga, Sistema dopaminérgico mesolímbico, comportamento alimentar, canabidiol, depressão, Alzheimer, modelo animal, efeitos da poluição do ar, COVID-19.

Gessé Carlos Dias Junior, Universidade São Judas Tadeu, São Paulo

Possui graduação em LIcenciatura e Bacharelado em Educação Física - Faculdades Integradas de Guarulhos (2000); Pos graduação latu-sensu em Treinamento para Grupos Especiais ( FMU) 2008; Mestrado em Ciências da Atividade Física - USP (EACH) - 2017 - 2020. É professor coordenador - FPA Cursos- Formando Profissionais de Academia. Tem experiência ha mais de 10 anos em cursos e palestras na área de Educação Física, com ênfase em Musculação e Condicionamento Físico. Proprietário da Myostate ( myo.state@gmail.com ; @myostate.com), empresa que tem como objetivo a produção e comercialização de roupas e acessórios com tecnologia para o treinamento com restrição de fluxo de sangue prático, com suporte científico.

Ariana Aline da Silva, Universidade São Judas Tadeu, São Judas

Possui mestrado e doutorado em Educação Física pela Universidade São Judas Tadeu (2021). Atualmente é professora e coordenadora adjunta da Universidade Santo Amaro, do curso de Educação Física. Tem experiência profissional na área de Educação Física, principalmente com saúde do trabalhador. Aderências aos temas: fisiologia do exercício, cinesiologia, biomecânica, avaliação física e saúde do trabalhador.

Gilberto Laurentino, Universidade São Judas Tadeu, São Judas

Licenciado em Educação Física pela Universidade de Mogi das Cruzes (1989); Especialista em Fisiologia do Exercício (UNIFESP-1992); Especialista emTreinamento Desportivo (FMU-1994); Mestre em Ciências do Esporte (UNICAMP - 2000) e Doutor em Ciências (EEFEUSP - 2010). Pós doutor e Pesquisador Convidado pela University of Mississipi (EUA) - Department of Health, Exercise Science, and Recreation Management - (2015 - 2016). Pós-doutor pela EEFEUSP com bolsa CAPES (2013 - 2018). Docente e Orientador Permanente no Programa de Pós-graduação Stricto Sensu da Universidade São Judas Tadeu. Docente e Orientador no Programa de Pós-Graduação em Ciências da Atividade Física (PPG-CAF) da Escola de Artes, Ciências e Humanidades da Universidade de São Paulo (EACH-USP). Experiência na área de Educação Física no ensino Escolar (fundamental e médio) e no Ensino Superior em diferentes universidades. Experiência na Coordenação de Curso de Graduação em Educação Física (UNIP - 2003 a 2013). Atuação em pesquisas em exercício e treinamento físico com focos na saúde e desempenho. Linha de pesquisa com treinamento de força e aeróbio com restrição do fluxo sanguíneo em diferentes populações. Pesquisas com pré-condicionamento isquêmico para aumento do desempenho e para intervenções na área da saúde. Líder do grupo de estudos e pesquisa em restrição do fluxo sanguíneo e exercício da Universidade São Judas Tadeu (Cnpq). Coordenador do Projeto de Extensão e Pesquisa Envelhecer com Força realizado na Universidade São Judas com idosos acima de 60 anos.

References

Bowtell, J. L., Cooke, K., Turner, R., Mileva, K. N., & Sumners, D. P. (2014). Acute physiological and performance responses to repeated sprints in varying degrees of hypoxia. Journal of science and medicine in sport, 17(4), 399–403. https://doi.org/10.1016/j.jsams.2013.05.016

Brandner, C. R., Kidgell, D. J., & Warmington, S. A. (2015). Unilateral bicep curl hemodynamics: Low-pressure continuous vs high-pressure intermittent blood flow restriction. Scandinavian journal of medicine & science in sports, 25(6), 770–777. https://doi.org/10.1111/sms.12297

Cohen, J. (1988). Statistical power analysis for the behavioral sciences (2nd ed.). Hillsdale, NJ: Erlbaum.

Counts, B. R., Dankel, S. J., Barnett, B. E., Kim, D., Mouser, J. G., Allen, K. M., Thiebaud, R. S., Abe, T., Bemben, M. G., & Loenneke, J. P. (2016). Influence of relative blood flow restriction pressure on muscle activation and muscle adaptation. Muscle & nerve, 53(3), 438–445. https://doi.org/10.1002/mus.24756

Downs, M. E., Hackney, K. J., Martin, D., Caine, T. L., Cunningham, D., O'Connor, D. P., & Ploutz-Snyder, L. L. (2014). Acute vascular and cardiovascular responses to blood flow-restricted exercise. Medicine and science in sports and exercise, 46(8), 1489–1497. https://doi.org/10.1249/MSS.0000000000000253

Jessee, M. B., Dankel, S. J., Buckner, S. L., Mouser, J. G., Mattocks, K. T., & Loenneke, J. P. (2017). The Cardiovascular and Perceptual Response to Very Low Load Blood Flow Restricted Exercise. International journal of sports medicine, 38(8), 597–603. https://doi.org/10.1055/s-0043-109555

Laurentino, G. C., Ugrinowitsch, C., Roschel, H., Aoki, M. S., Soares, A. G., Neves, M., Jr, Aihara, A. Y., Fernandes, A., & Tricoli, V. (2012). Strength training with blood flow restriction diminishes myostatin gene expression. Medicine and science in sports and exercise, 44(3), 406–412. https://doi.org/10.1249/MSS.0b013e318233b4bc

Lauver, J. D., Cayot, T. E., Rotarius, T., & Scheuermann, B. W. (2017). The effect of eccentric exercise with blood flow restriction on neuromuscular activation, microvascular oxygenation, and the repeated bout effect. European journal of applied physiology, 117(5), 1005–1015. https://doi.org/10.1007/s00421-017-3589-x

Leach, R. M., & Treacher, D. F. (1998). Oxygen transport-2. Tissue hypoxia. BMJ (Clinical research ed.), 317(7169), 1370–1373. https://doi.org/10.1136/bmj.317.7169.1370

Libardi, C. A., Catai, A. M., Miquelini, M., Borghi-Silva, A., Minatel, V., Alvarez, I. F., Milan-Mattos, J. C., Roschel, H., Tricoli, V., & Ugrinowitsch, C. (2017). Hemodynamic Responses to Blood Flow Restriction and Resistance Exercise to Muscular Failure. International journal of sports medicine, 38(2), 134–140. https://doi.org/10.1055/s-0042-115032

Loenneke, J. P., Fahs, C. A., Rossow, L. M., Thiebaud, R. S., Mattocks, K. T., Abe, T., & Bemben, M. G. (2013). Blood flow restriction pressure recommendations: a tale of two cuffs. Frontiers in physiology, 4, 249. https://doi.org/10.3389/fphys.2013.00249

Mattocks, K. T., Jessee, M. B., Mouser, J. G., Dankel, S. J., Buckner, S. L., Bell, Z. W., Owens, J. G., Abe, T., & Loenneke, J. P. (2018). The Application of Blood Flow Restriction: Lessons From the Laboratory. Current sports medicine reports, 17(4), 129–134. https://doi.org/10.1249/JSR.0000000000000473

Miller, R.M., Galletti BAR, Koziol K.J., Freitas E.D.S., Heishman A.D., Black C.D., Larson D.J., Bemben D.A., Bemben M.G. (2020). Perceptual responses: Clinical versus practical blood flow restriction resistance exercise. Physiol Behav. https://doi: 10.1016/j.physbeh.2020.113137. Epub 2020 Aug 14. PMID: 32798570.

Mouser, J. G., Dankel, S. J., Jessee, M. B., Mattocks, K. T., Buckner, S. L., Counts, B. R., & Loenneke, J. P. (2017). A tale of three cuffs: the hemodynamics of blood flow restriction. European journal of applied physiology, 117(7), 1493–1499. https://doi.org/10.1007/s00421-017-3644-7

Neto, G. R., Sousa, M. S., Costa e Silva, G. V., Gil, A. L., Salles, B. F., & Novaes, J. S. (2016). Acute resistance exercise with blood flow restriction effects on heart rate, double product, oxygen saturation and perceived exertion. Clinical physiology and functional imaging, 36(1), 53–59. https://doi.org/10.1111/cpf.12193

Picón, M. M., Chulvi, I. M., Cortell, J. T., Tortosa, J., Alkhadar, Y., Sanchís, J., & Laurentino, G. (2018). Acute Cardiovascular Responses after a Single Bout of Blood Flow Restriction Training. International journal of exercise science, 11(2), 20–31.

Reis, J. F., Fatela, P., Mendonca, G. V., Vaz, J. R., Valamatos, M. J., Infante, J., Mil-Homens, P., & Alves, F. B. (2019). Tissue Oxygenation in Response to Different Relative Levels of Blood-Flow Restricted Exercise. Frontiers in physiology, 10, 407. https://doi.org/10.3389/fphys.2019.00407

Rossow, L. M., Fahs, C. A., Loenneke, J. P., Thiebaud, R. S., Sherk, V. D., Abe, T., & Bemben, M. G. (2012). Cardiovascular and perceptual responses to blood-flow-restricted resistance exercise with differing restrictive cuffs. Clinical physiology and functional imaging, 32(5), 331–337. https://doi.org/10.1111/j.1475-097X.2012.01131.x

Sardeli, A. V., do Carmo Santos, L., Ferreira, M., Gáspari, A. F., Rodrigues, B., Cavaglieri, C. R., & Chacon-Mikahil, M. (2017). Cardiovascular Responses to Different Resistance Exercise Protocols in Elderly. International journal of sports medicine, 38(12), 928–936. https://doi.org/10.1055/s-0043-115737

Scott, B. R., Slattery, K. M., Sculley, D. V., Hodson, J. A., & Dascombe, B. J. (2015). Physical performance during high-intensity resistance exercise in normoxic and hypoxic conditions. Journal of strength and conditioning research, 29(3), 807–815. https://doi.org/10.1519/JSC.0000000000000680

Takano, H., Morita, T., Iida, H., Asada, K., Kato, M., Uno, K., Hirose, K., Matsumoto, A., Takenaka, K., Hirata, Y., Eto, F., Nagai, R., Sato, Y., & Nakajima, T. (2005). Hemodynamic and hormonal responses to a short-term low-intensity resistance exercise with the reduction of muscle blood flow. European journal of applied physiology, 95(1), 65–73. https://doi.org/10.1007/s00421-005-1389-1

Takarada, Y., Takazawa, H., Sato, Y., Takebayashi, S., Tanaka, Y., & Ishii, N. (2000). Effects of resistance exercise combined with moderate vascular occlusion on muscular function in humans. Journal of applied physiology (Bethesda, Md. : 1985), 88(6), 2097–2106. https://doi.org/10.1152/jappl.2000.88.6.2097

Vieira, P. J., Chiappa, G. R., Umpierre, D., Stein, R., & Ribeiro, J. P. (2013). Hemodynamic responses to resistance exercise with restricted blood flow in young and older men. Journal of strength and conditioning research, 27(8), 2288–2294. https://doi.org/10.1519/JSC.0b013e318278f21f

Yanagisawa, O., & Sanomura, M. (2017). Effects of low-load resistance exercise with blood flow restriction on high-energy phosphate metabolism and oxygenation level in skeletal muscle. Interventional medicine & applied science, 9(2), 67–75. https://doi.org/10.1556/1646.9.2017.2.16

Published

2021-01-05

How to Cite

SANTOS DE OLIVEIRA, R. .; FERNANDES, R. V. .; SANTOS, A. C. M. dos .; GAVIOLI, A. .; DIAS JUNIOR, G. C. .; SILVA, A. A. da .; LAURENTINO, G. . Acute Effect of Resistance Training with and Without Blood Flow Restriction On Cardiovascular Variables and Blood Oxygen Saturation in Adults Men . Colloquium: health and education, Mooca (SP), v. 1, n. 1, p. e06, 2021. DOI: 10.37497/colloquium.v1i1.6. Disponível em: https://colloquimhealtheducation.com.br/recs/article/view/6. Acesso em: 7 sep. 2024.

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