《Frontiers in Physiology》：Effects of combined blood flow restriction and neuromuscular electrical stimulation versus neuromuscular electrical stimulation alone on skeletal muscle hypertrophy and strength in adults: a systematic review
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目的：系统评价并探索性分析血流限制联合神经肌肉电刺激（BFR-NMES）对比单纯神经肌肉电刺激（NMES）对健康成年人骨骼肌力量及形态适应的干预效果。方法：本研究遵循PRISMA指南开展系统评价，并在PROSPERO平台注册（注册号CRD42025114135
目的：系统评价并探索性分析血流限制联合神经肌肉电刺激（BFR-NMES）对比单纯神经肌肉电刺激（NMES）对健康成年人骨骼肌力量及形态适应的干预效果。方法：本研究遵循PRISMA指南开展系统评价，并在PROSPERO平台注册（注册号CRD420251141357）。检索截至2025年9月发表于PubMed、Web of Science及Embase的相关研究，纳入比较BFR-NMES与单纯NMES的随机或非随机对照试验。主要结局指标包括肌肉力量（等长肌力、等速肌力）与肌肉形态学指标（肌厚度、横截面积、肌肉质量、大腿围度）。采用ROB 2.0工具评估偏倚风险，改良Jadad量表评价方法学质量，GRADE体系评价证据质量。由于研究间存在显著的临床与方法学异质性，本研究主要采用定性合成结合探索性定量可视化分析。结果：共纳入7项研究，涉及124名健康成人。定性分析显示，急性BFR-NMES干预一致诱导更显著的即刻肌力下降与神经肌肉疲劳，同时产生更明显的急性肌肿胀与液体转移反应；长期BFR-NMES干预则在肌肉力量与形态适应方面均表现出优于单纯NMES的趋势。探索性森林图进一步显示，急性研究普遍支持单纯NMES更优，而长期研究一致支持BFR-NMES更优。共线性分析揭示干预时长与压力处方策略存在显著混杂：所有长期研究均采用固定压力方案，而所有急性研究均采用基于个体动脉闭塞压（%AOP）的策略。肌肉力量与股直肌厚度的整体合并分析未观察到统计学显著差异，但研究间存在高度异质性。GRADE评价显示多数结局的证据质量为低至极低。结论：现有证据表明，BFR-NMES在促进急性肌肿胀与长期肌肉形态适应方面可能优于单纯NMES，且在长期肌肉力量发展方面具有潜在优势。但现有证据有限，且干预时长与压力处方策略存在显著混杂，因此结论需谨慎解读。未来需要更大样本量、独立操控压力策略与干预时长的高质量随机对照试验，以明确BFR-NMES的真实效应与最优处方策略。系统评价注册：PROSPERO，注册号CRD420251141357。
1 背景
神经肌肉电刺激（NMES）是一种可诱导肌肉肥大与力量增长的训练方式，已广泛应用于运动训练与康复领域，可有效促进术后恢复、预防长期制动导致的废用性萎缩并增强肌肉力量，但其在促进肌肉适应方面的疗效仍存在争议。其机制是通过电脉冲传递至周围神经，以更大的机械与代谢应激诱发不自主肌肉收缩，且运动单位募集模式不同于自主收缩——NMES可绕过Henneman大小原则，优先激活快肌纤维，实现同步、浅表且非选择性的募集。然而与传统大负荷抗阻训练相比，单纯NMES在促进骨骼肌肥大与力量增长方面相对有限，通常诱发的力量水平仅相当于个体最大自主收缩的20%–40%。血流限制（BFR）训练通过对肢体近端施加外部压力，营造局部缺氧与高代谢应激的肌内环境，是一种创新的低负荷、高代谢应激训练策略。单纯BFR干预可有效预防术后或制动期间的肌肉萎缩，但只有在结合主动收缩训练时才能诱导显著的肥大效应。多项研究表明，BFR诱导的肌肉肥大程度与70%一次重复最大值（1RM）负荷训练相当；当与低强度抗阻训练（20%–40% 1RM）结合时，BFR可能不会大幅提升肌肉力量，但可在短期内产生与高强度抗阻训练相当的肥大效应。不过也有研究指出，BFR的力量训练机制主要由肌肉肥大驱动，无法诱导肌肉激活增强或神经肌肉适应改善。基于这些生理学原理，研究者将BFR与NMES联合（BFR-NMES）作为最大化训练效率与效果的策略。长期干预研究显示，在NMES基础上增加BFR可显著增加肌肉横截面积与肌肉力量。聚焦急性效应的研究提示，BFR与NMES的同时应用可通过放大代谢应激并维持电诱导肌肉收缩产生协同效应，从而可能比单纯NMES获得更优的肥大与力量适应。额外的急性干预研究也表明，BFR-NMES的即刻效应表现为肌肿胀与代谢物积累，而长期效应可能与肌肉肥大相关。截至目前，尚无系统评价或Meta分析全面定量评估BFR-NMES对比单纯NMES对健康成人肌肉肥大与力量的影响，因此本研究整合现有随机对照试验开展Meta分析，定量评估NMES联合BFR对成人肌肉肥大与力量结局的附加效应，假设与单纯NMES相比，BFR-NMES可更显著改善肌肉围度与肌肉力量。
2 方法
本研究遵循《系统评价与Meta分析优先报告条目》（PRISMA）指南开展，旨在全面评估BFR-NMES对比单纯NMES对健康成人骨骼肌肥大与力量的影响。文献检索覆盖PubMed、Embase与Web of Science数据库，检索时限从建库至2025年9月，检索词组合包括血流限制、神经肌肉电刺激及相关同义词。两名研究者独立筛选标题与摘要以确定是否纳入，分歧通过讨论达成共识，必要时由第三名研究者仲裁；摘要信息不足时查阅全文确定资格。研究方案已在PROSPERO注册（ID: CRD420251141357）。纳入标准依据PICOS原则制定：研究对象为人类试验、成年参与者（明确排除心血管疾病、神经肌肉疾病患者及服用影响肌肉代谢药物者）；干预措施包含BFR-NMES与单纯NMES；干预前后评估肌肉力量（等长、等速力量）与肌肉肥大（肌厚度、横截面积、肌肉质量、大腿围度）；研究设计为随机或非随机实验；发表语言为英文。两名研究者独立提取数据，内容包括参与者特征（年龄、性别、BMI）、研究特征（训练频率、AOP值、刺激强度、压力确定方法、袖带类型、干预时长）、肌肉力量结局与肌肉质量结局。若研究报告多个时间点数据，采用干预后最终测量值进行分析。本研究将“急性干预”操作定义为旨在捕捉即刻生理反应的方案，评估在运动后立即进行，涵盖单阶段设计与多臂交叉试验，前提是每种特定干预模式或参数组合按单次给予，且结局评估聚焦于急性干预后状态而非慢性训练适应。所有数据经双人独立记录并100%交叉核对，分歧通过讨论解决，必要时由第三名研究者仲裁。偏倚风险评估采用Cochrane协作网的ROB 2.0工具针对随机对照试验开展，从随机化过程、偏离既定干预、结局数据缺失、结局测量、选择性报告结果五个域进行判断，每个域评为“低风险”“有些担忧”或“高风险”，综合五个域判断得出每项研究的整体偏倚风险。方法学质量采用改良Jadad量表评估，评分≥4分为高质量，<4分为低质量。数据分析方面，鉴于研究间存在固有的临床与方法学异质性，尤其是干预时长与血流限制压力处方策略的差异，本研究主要采用系统评价方法对提取数据进行定性合成与描述性分析。在此基础上开展探索性定量分析，以进一步阐明不同干预模式的效果趋势。提取每项研究的样本量、均值与标准差，对于测量单位或评估工具不同的结局指标采用标准化均差（SMD）作为合并效应量，对于测量单位一致的形态学结局则计算均数差（MD），所有定量结果均报告95%置信区间。采用卡方检验与I2统计量评估异质性，I2<50%且p≥0.10视为同质性可接受，采用固定效应模型；I2>50%或p<0.10提示存在显著异质性，采用随机效应模型，并通过干预特征的共线性分析探索异质性来源。由于各亚组结局的独立数据点少于10个，未进行漏斗图或Egger检验等正式发表偏倚评估。数据管理与效应量计算、分层探索性森林图绘制采用R软件完成，干预特征的多变量共线性气泡图采用GraphPad Prism自定义生成。证据质量采用GRADE体系评估，从偏倚风险、不一致性、间接性、不精确性与发表偏倚五个域进行降级或升级，证据质量分为高、中、低、极低四个等级，由两名研究者独立完成，分歧通过讨论或第三方仲裁解决。
3 结果
3.1 研究筛选
共检索到206条记录，经去重、初筛与全文评估，最终纳入7项研究进入系统评价与定量合成。
3.2 纳入研究特征
7项研究共纳入124名参与者（男性74人，女性50人），平均年龄20.0–27.0岁，均为健康成人。所有研究采用随机或交叉对照设计，干预组包括BFR-NMES、NMES及其不同刺激频率或压力水平的变体。干预次数范围为1–30次。BFR压力设置主要基于个体动脉闭塞压（AOP，50%–80%）或固定压力（140–350 mmHg）。NMES参数一般为脉宽300–400 μs，频率30–100 Hz，刺激强度达到个体最大耐受水平。干预部位主要集中在下肢肌群（股四头肌、大腿前侧肌肉），仅1项研究针对下肢踇展肌。干预模式方面，5项研究采用静态或等长收缩方案，2项采用动态或离心收缩方案。主要结局指标包括最大等长或等速肌力（N或Nm）、大腿维度、肌厚度或横截面积（mm、cm2或g）。
3.3 研究偏倚评估结果
7项随机对照试验的整体偏倚风险以低风险为主，仅在干预依从性或结局报告方面存在部分担忧。随机化过程整体质量较高，除1项研究外均明确报告了随机序列生成与分配隐藏方法。偏离既定干预域约三分之一的研究被评为“有些担忧”，主要因干预实施过程中无法对参与者或操作者完全设盲。所有研究在结局数据缺失域均为低风险，数据完整性良好。结局测量域部分研究被评为“有些担忧”，因结局评估者未设盲。选择性报告偏倚有2项研究被评为高风险，主要因缺乏前瞻性试验注册或未完整报告所有预设结局。整体来看，5项研究总体偏倚风险为“有些担忧”，1项为低风险，1项为高风险。域层面分析显示“低风险”判断比例最高（约68%），其次为“有些担忧”（约23%），仅约9%为“高风险”。总体而言，尽管因干预性质无法避免实施与检测偏倚，但随机化与数据完整性的偏倚风险较低，方法学质量可接受。
3.4 纳入研究质量
改良Jadad量表评分均<4分，主要因电刺激与止血带类干预难以对参与者与治疗师实现双盲。但所有研究均采用了恰当的随机化程序。
3.5 BFR-NMES对骨骼肌适应的定性合成：按干预时长分类
3.5.1 急性干预效应
3.5.1.1 肌肉力量急性改变
单纯NMES的即刻肌力效应不一致，1项研究显示最大自主离心收缩与最大自主向心收缩分别即刻增加9.01%与6.5%，另两项研究则报告最大自主等长收缩轻微下降（分别为-3.46%、-0.38%），反向跳表现下降6.66%。相比之下，BFR-NMES急性干预后所有力量指标均一致下降，降幅为-1.65%（最大自主离心收缩）至-13.4%（反向跳）。组间比较显示所有报告的组间差值均为负值（-0.20至-5.22），客观表明与单纯NMES相比，急性BFR-NMES诱导了更明显且一致的肌肉疲劳与力量损失。
3.5.1.2 肌肉形态急性改变
单纯NMES能够诱导轻度急性肌肉形态变化，所有干预后形态指标均呈正向增加，但增幅较小，包括大腿围度增加1.36%，踇展肌横截面积增加1.71%，股内侧肌、股外侧肌与股直肌厚度增加2.4%–4.07%。BFR-NMES急性干预则诱导了更显著的即刻肌肿胀效应，除大腿围度增加1.69%与单纯NMES组相近外，其余形态指标增幅均明显高于单纯电刺激，踇展肌横截面积增加8.67%，股直肌厚度即刻增幅高达10.29%，整体形态变化幅度为1.69%–10.29%。组间比较显示所有急性肌肉形态变化的组间差值均为正值（0.27–1.82），明确表明BFR-NMES较单纯NMES诱导了更强的急性肌肿胀与液体转移反应。
3.5.2 长期干预效应
3.5.2.1 肌肉力量长期适应
长期单纯NMES干预对肌肉力量的改善相对有限且因指标而异：两项研究显示最大自主等长收缩分别增加12.77%与3.14%，另一项研究显示该指标呈正向变化，但等速力量结局中90°/s等速最大自主收缩轻微下降1.45%，180°/s等速最大自主收缩无显著变化。相比之下，长期BFR-NMES干预后所有肌肉力量结局均一致呈正向改善，且增幅显著高于单纯NMES组，最大自主等长收缩增幅可达23.53%，多项指标（最大自主等长收缩、90°/s与180°/s等速最大自主收缩）分别提升12.23%、4.95%与8.23%，且最大自主等长收缩的前后差值远高于单纯NMES组。组间比较显示所有报告的组间差值均为正值（0.59–13），证实长期BFR-NMES在改善肌肉力量方面显著优于单纯NMES。
3.5.2.2 肌肉形态长期适应
长期单纯NMES训练对促进肌肉肥大的效应相对有限甚至停滞：一项研究仅观察到肌肉质量轻微增加0.86%；另一项研究显示股直肌横截面积仅有极小的正向变化；第三项研究发现长期单纯NMES干预后股四头肌厚度不仅未增加，反而轻微下降0.21%。相比之下，长期BFR-NMES在肌肉形态适应方面表现出更一致的正向效应：同期干预中肌肉质量增加1.04%，股直肌横截面积绝对增幅远高于单纯NMES组，且股四头肌厚度较干预前增加0.42%，未出现单纯NMES组的下降趋势。组间比较显示所有长期肌肉形态适应的组间差值均为正值（0.05–5.42），明确证实BFR-NMES在长期诱导肌肉肥大与促进正向形态适应方面优于单纯电刺激。
3.6 探索性分析
为进一步直观展示BFR-NMES与单纯NMES的效果趋势，对具备定量数据的研究开展探索性数据可视化分析。考虑到研究在干预时长、压力策略与结局测量方面存在固有异质性，未开展全量定量统计合并，而是先进行研究特征共线性评估，再将各独立研究的效应量、干预时长与偏倚风险整合至探索性综合森林图，通过视觉分层客观揭示不同干预特征下的数据点分布模式与潜在异质性来源。
3.6.1 研究特征共线性分析
通过气泡图对干预时长（急性vs长期）、血流限制压力设置策略（%AOP vs固定压力）与最终结局类别进行可视化分析，发现变量间存在显著共线性。大多数急性干预研究采用基于%AOP的压力设置，其结局主要聚集于“急性疲劳/表现下降”或“无显著差异/急性肿胀”簇；而长期干预研究高度集中于“固定压力”策略，且结局一致为“显著改善”簇。这种干预时长与压力设置策略的强耦合提示将所有研究合并为单一量化效应量会引入显著异质性，后续定量结果需谨慎解读。
3.6.2 探索性Meta分析结果
为更直观呈现纳入研究不同结局测量的原始数据趋势与潜在异质性来源，生成探索性综合森林图。鉴于前述共线性分析识别的方法学差异，本节未计算总体合并效应量，而是按结局类别进行亚组可视化，图中标注干预时长与偏倚风险以辅助解释研究间效应方向的差异，这些定量结果仅作为支持上述定性结论的初步假设生成证据。
3.6.2.1 肌肉力量
在肌肉力量亚组中，森林图清晰展示了干预时长对效应方向的决定性影响。三项急性干预研究的均差均支持单纯NMES组更优（MD<0），客观反映了急性BFR-NMES诱导的即刻力量下降与显著疲劳。相反，三项长期干预研究的数据点均支持BFR-NMES组更优（MD>0），其中一项研究报告的肌力改善尤为显著。这种截然相反的视觉分布进一步支持了定性分析的结论，表明干预时长是调节肌肉力量适应方向的关键混杂因素。
3.6.2.2 股外侧肌厚度
关于股外侧肌厚度的急性变化，两项纳入的急性干预研究呈现高度一致的趋势，数据点及95%置信区间均位于无效线右侧，支持BFR-NMES组更优。在定量层面，这一发现直观支持了BFR-NMES在诱导急性肌肿胀与液体转移方面较单纯NMES具有更一致的优势。
3.6.2.3 股直肌形态
在股直肌形态亚组中，一项为期7周的长期干预研究与一项急性干预研究均显示BFR-NMES优于单纯NMES（MD>0）。但森林图与偏倚风险评估显示，两项研究在干预时长与研究设计上存在本质差异，且急性干预研究的偏倚风险更高。尽管效应方向表面一致，但由于潜在的生理学机制存在根本不同，未进行直接统计合并。
3.7 GRADE证据质量评估
采用GRADE体系评估主要结局的证据质量：肌肉力量（总体）证据质量为极低，主要因偏倚风险与不一致性存在严重担忧，且样本量相对较小导致不精确性；急性干预亚组证据质量为中等，尽管存在偏倚风险担忧，但研究一致性高且效应估计精确；长期干预亚组证据质量为低，因样本量小导致的不精确性与中度异质性被降级；股外侧肌厚度证据质量为中等，研究间一致性高，但研究数量与样本量有限导致不精确性。
4 讨论
本系统评价结合探索性定量分析，探讨了BFR-NMES对比单纯NMES对健康成人骨骼肌形态与力量的急性反应与长期适应，初步证据表明BFR-NMES在诱导急性肌肉液体转移（如股外侧肌厚度即刻增加）与促进正向长期肌肉形态适应方面可能较单纯NMES更具潜力。但当所有研究合并分析时，肌肉力量与股直肌厚度未观察到统计学显著差异，且极高的异质性揭示了干预时长的关键调节作用：长期干预倾向于促进肌肉力量的慢性适应，而急性干预一致导致更显著的即刻力量下降，反映神经肌肉疲劳。从机制角度，BFR-NMES被认为通过多条生理通路发挥协同效应：首先，NMES具有独特的运动单位募集模式，绕过Henneman大小原则，以非选择与同步方式募集运动单位，优先激活高阈值快肌纤维（II型纤维）；其次，BFR部分限制静脉回流，营造肌肉局部缺氧环境并促进乳酸与无机磷酸盐等代谢副产物积累，这种缺氧条件有助于更早募集II型纤维，从而与NMES诱导的优先II型纤维激活形成协同；两种技术的协同作用主要发生在代谢应激层面——BFR通过血流限制延长代谢副产物在肌内的滞留时间，而NMES诱导的同步收缩产生大量代谢产物，二者结合可能营造远高于单独任一干预的代谢应激环境。尽管BFR-NMES产生的机械张力相对有限，但这种显著的代谢应激已被证明足以通过激活mTOR与MAPK等信号通路独立刺激蛋白质合成并促进正向肌肉形态适应。本研究的一个重要方法学发现是干预时长与BFR压力处方策略之间存在完全共线性（混杂），所有长期研究均采用固定压力方案，而所有急性研究均采用基于动脉闭塞压的个体压力（%AOP），因此基于当前有限的文献无法拆解并确认观察到的肌肉力量与形态改善是由干预时长（训练周期）还是特定压力策略驱动，这极大限制了对其深层机制的理解。未来研究应尝试独立操控这些参数，例如在长期干预中应用个体%AOP压力策略，或在急性设计中测试固定压力方案，以明确各自的贡献并优化BFR-NMES的临床处方。
4.1 局限性
尽管本Meta分析为BFR-NMES的疗效提供了新见解，但在解读结果时必须承认若干局限性。第一，也是最重要的一点，干预时长与BFR压力处方之间存在完全混杂，无法独立评估这两个关键变量。第二，虽然基于整体ROB 2.0评分并排除一项研究的敏感性分析证实了主要结果的稳健性，但受限于研究数量，敏感性分析的功效仍然有限，结果需谨慎解读。第三，纳入研究在NMES参数上存在较大异质性（频率范围30–100 Hz，脉宽范围300–400 μs，刺激强度从固定毫安到个体最大耐受不等），这些参数显著影响运动单位募集深度与代谢需求，但本研究样本量不足以开展剂量反应亚组分析或Meta回归。第四，纳入研究数量少且总样本量小，统计功效受限，无法进行探索关键机制调节因子（如刺激频率、强度、性别差异）的Meta回归分析，且研究间参与者性别构成的异质性进一步增加了合并估计的解释难度。第五，纳入研究的方法学质量为中等，主要表现为改良Jadad评分较低，这主要源于BFR与NMES干预难以对参与者与治疗师设盲，尽管随机化与结局完整性总体尚可，但仍无法完全排除实施与检测偏倚，尤其对于受不适与动机影响的肌力结局。
结论
关于肌肉肥大：现有证据虽来自数量有限的研究，但一致提示BFR-NMES可能在增加股外侧肌厚度方面提供额外获益；但股直肌肥大的研究结果因高度异质性需谨慎解读。这些初步结果为开展更大规模的验证性试验以探索肌肉特异性肥大反应提供了依据。关于肌肉力量：尽管最大等长力量未观察到整体显著优势，但亚组分析表明，长期干预中BFR-NMES更有利于力量适应，而单纯NMES在急性干预中更具优势，后者在急性场景中的优势很可能反映的是单纯NMES诱导的即刻疲劳更低，不应被解释为其在长期适应方面优于BFR-NMES的直接证据。总体而言，当前的证据基础虽对某些结局具有前景且内部一致，但源自小规模研究，因此这些发现应被视为初步且具有假设生成性质，旨在为未来高质量随机对照试验的设计提供参考，而非作为实践的最终推荐。
