邱曼麗綜述，陳洪審校

（上海市普陀區(qū)中醫(yī)醫(yī)院針灸科200062）

運動療法與膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎的應用進展

邱曼麗綜述，陳洪審校

（上海市普陀區(qū)中醫(yī)醫(yī)院針灸科200062）

運動療法；膝關(guān)節(jié)；肌力；骨關(guān)節(jié)炎，膝；綜述

膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎（knee osteoarthritis，KOA）是一種慢性退行性骨關(guān)節(jié)炎（osteoarthritis，OA）疾病。OA的發(fā)病率隨年齡的增高而增高，60～75歲人群的發(fā)病率高于50%，75歲以上人群發(fā)病率高達80%[1]。KOA作為OA的一種，其發(fā)生嚴重影響了患者站立、步行等肢體功能，降低了患者的生活質(zhì)量。因此，如何更有效地防治KOA已成為全世界關(guān)注的問題。2001年國外研究提出，將運動療法作為KOA患者康復治療的首選[2]。有研究表明，運動療法不僅能減輕疼痛癥狀，還能改善關(guān)節(jié)功能障礙，延緩外科干預時間[3]。但功能障礙的改善程度及長期療效在各研究中表現(xiàn)出較大差異，運動療法類型的選擇和患者依從性的差異可能會導致治療效果不同。臨床上對治療KOA患者運動療法類型的選擇所持觀點不盡一致，本研究就運動療法對KOA患者康復的進展作一綜述。

1 運動療法治療KOA的機制

1.1 對疼痛和功能障礙的作用KOA的病理特點是關(guān)節(jié)軟骨退行性變、軟骨損傷、破壞，關(guān)節(jié)邊緣和軟骨下骨反應性增生，形成骨贅。KOA的主要臨床表現(xiàn)是疼痛和功能障礙。膝痛和功能障礙與關(guān)節(jié)軟骨和骨的退變相關(guān)，與肌肉軟弱和關(guān)節(jié)活動受限相關(guān)[4]?；顒恿坎粔?，肌肉無力和關(guān)節(jié)周圍軟組織僵硬會加快OA的發(fā)生和發(fā)展。有研究發(fā)現(xiàn)，關(guān)節(jié)長期制動后，關(guān)節(jié)軟骨中承受間歇性壓力的糖蛋白減少，軟骨脫水，膠原纖維暴露，引起關(guān)節(jié)軟骨退變[5]。關(guān)節(jié)活動時可對軟骨產(chǎn)生壓縮和放松作用，壓縮時軟骨基質(zhì)內(nèi)液體溢出，放松時關(guān)節(jié)液進入基質(zhì)。因此，適當?shù)倪\動訓練可改善滑液循環(huán)，減輕滑膜炎癥，緩解疼痛，促進軟骨新陳代謝，修復受損軟骨面，預防滑膜粘連和血管翳形成，增加關(guān)節(jié)活動度，恢復關(guān)節(jié)功能。

1.2 改善維持關(guān)節(jié)穩(wěn)定性肌群的肌力肌力下降伴隨著OA的發(fā)生、發(fā)展[6]。肌肉軟弱的原因包括廢用性萎縮和關(guān)節(jié)源性抑肉抑制（arthrogenous muscle inhibition，AMI）。肌力訓練不僅能減輕炎癥、水腫等所致的AMI，還可增加運動單位的募集從而提高肌力。

KOA患者因疼痛、活動受限導致患膝屈伸肌不同程度廢用性萎縮。許多研究表明，患者的膝屈伸肌力均有不同程度下降，以股四頭肌受累明顯，存在10%～60%的降低[7-11]。而股四頭肌是膝關(guān)節(jié)功能性穩(wěn)定的重要組織結(jié)構(gòu)，在疾病發(fā)生、發(fā)展中起重要作用。Slemenda等[12]發(fā)現(xiàn)，較強的股四頭肌肌力可能使發(fā)生KOA的X射線異常風險降低。Hurley等[13]研究顯示，運動鍛煉可明顯增加股四頭肌肌力，且隨運動時間的延長而提高。

患者肌力減退的另一原因是由于中樞或反射介導的抑制[14]。單側(cè)KOA患者受累膝關(guān)節(jié)與非受累膝關(guān)節(jié)相比，存在19%肌肉反射抑制[15]。疼痛通過神經(jīng)系統(tǒng)，使肌肉組織產(chǎn)生保護性抑制反應。電生理實驗證實，等長收縮可減輕關(guān)節(jié)源性肌肉抑制[16]。李放等[17]采用多點間歇等長肌力訓練治療KOA發(fā)現(xiàn)，肌力訓練可通過募集運動單位減輕OA患者的肌肉抑制。

膝OA患者膝關(guān)節(jié)周圍肌力下降，膝周肌腱韌帶等組織強度下降，致脛股關(guān)節(jié)和髕股關(guān)節(jié)面應力分布異常，膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)，促進KOA惡化。運動療法增強肌力，調(diào)整關(guān)節(jié)面應力分布，提高關(guān)節(jié)穩(wěn)定性，是KOA康復治療的關(guān)鍵。

2 運動療法治療KOA的方法

運動療法的形式多樣，應用于KOA的療法主要包括關(guān)節(jié)活動范圍訓練、肌力訓練和心血管有氧訓練等，這些訓練有助于緩解關(guān)節(jié)疼痛和預防關(guān)節(jié)僵硬；防止肌肉萎縮和增強關(guān)節(jié)穩(wěn)定性；減少關(guān)節(jié)負荷和保護關(guān)節(jié)。

2.1 關(guān)節(jié)活動度訓練關(guān)節(jié)活動訓練有助于緩解關(guān)節(jié)疼痛和預防關(guān)節(jié)僵硬[18]。常用方法有：關(guān)節(jié)屈伸不負重主動運動、被動運動、關(guān)節(jié)松動術(shù)，必要時可做恢復關(guān)節(jié)活動范圍的功能牽引等。關(guān)節(jié)松動術(shù)（包括脛股關(guān)節(jié)與髕股關(guān)節(jié)松動術(shù)），通過力與神經(jīng)作用緩解疼痛，改善關(guān)節(jié)功能障礙。但急性期應限制KOA患者的關(guān)節(jié)活動，因重復的活動會加重炎性物質(zhì)滲出，加劇癥狀。

2.2 肌力訓練

2.2.1 肌力訓練的類型肌力訓練能防止肌肉萎縮，增強關(guān)節(jié)穩(wěn)定性。一些研究表明，肌力訓練對KOA的疼痛和功能障礙有效[19-20]。等長訓練是肌纖維無長度變化時產(chǎn)生張力的訓練，無關(guān)節(jié)活動，適合關(guān)節(jié)積液多、炎性反應重的患者。臨床一般急性疼痛期采用等長訓練或多點間歇等長訓練，如股四頭肌等長收縮練習、直腿抬高練習等。因等長訓練是一種靜力性練習，不會引起關(guān)節(jié)腔內(nèi)壓力增高，具有生理溢流作用，溢流的范圍為設(shè)定角度±10°，所以在關(guān)節(jié)活動范圍內(nèi)，每隔20°進行等長訓練較易避開疼痛弧。但此法缺乏關(guān)節(jié)活動，對改善肌肉神經(jīng)控制作用不良。

炎癥消散后的慢性期多采用等張肌力訓練。等張肌力訓練是在恒定阻力負荷下進行的肌肉運動，漸進抗阻練習（progressive resistance exercise，PRE）是最常用的方法。因等張肌力訓練是一種動力性肌力訓練，能增強全關(guān)節(jié)活動范圍內(nèi)肌力，改善肌肉神經(jīng)控制，提高關(guān)節(jié)穩(wěn)定性。但等張訓練在關(guān)節(jié)活動范圍內(nèi)的阻力矩與最大肌力矩不一致，會影響訓練效果。

等速訓練是一種新型的方法，儀器提供一種可變順應性阻力，使肌肉在整個關(guān)節(jié)活動范圍內(nèi)始終承受最大阻力，保證了肌力訓練的高效性和安全性。等速訓練可分為向心和離心運動。俞曉杰等[4]比較等速向心和等速離心肌力訓練治療45例KOA患者的有效性，顯示二者都有效，且無明顯差異。劉衛(wèi)民[21]對23例KOA患者分組進行等速向心和等速向心-離心結(jié)合訓練比較后發(fā)現(xiàn)，向心-離心結(jié)合訓練對肌力的改善好于單純向心運動，尤其在上下樓梯等功能改善中更明顯。顧旭東等[22]用Cybex-6000型等速肌力測試與訓練系統(tǒng)對40例KOA患者進行等速離心訓練后認為，等速離心訓練能有效改善膝關(guān)節(jié)OA患者屈伸肌群的各項功能參數(shù)（其中以屈膝肌的改善尤為明顯），同時還能緩解患者疼痛，明顯提高其功能性行為能力。離心收縮時，除肌肉組織的收縮成分參與外，還有非收縮成分介入，所以離心收縮具有力量大、耗能小的特點。肌肉收縮產(chǎn)生最大張力的順序為：離心收縮大于等長收縮大于向心收縮。而向心結(jié)合離心訓練能改善主動肌與拮抗肌之間神經(jīng)肌肉協(xié)調(diào)性，提高兩組肌群運動協(xié)調(diào)能力，增強關(guān)節(jié)穩(wěn)定性，改善下肢功能。等速練習可用向心或離心方式進行針對性訓練，且一次練習即可完成對主動肌與拮抗肌的訓練。雖然等速訓練有許多優(yōu)點，但其設(shè)備昂貴，不易普及。

臨床對各種肌力訓練類型的效果評論不盡相同。孫啟良等[23-24]對KOA患者分別進行股四頭肌等長訓練和等張訓練各2個月，認為這2種方法的療效無明顯差異。林海丹等[25]進行隨機對照試驗發(fā)現(xiàn)，治療后的等長訓練組和等張抗阻訓練組患者在完成指定生活任務的時間較治療前分別降低16%～23%、13%～17%，疼痛較治療前不同程度緩解，等長訓練組疼痛平均緩解28%，等張抗阻訓練組為58%，兩組療效比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），提示2種肌力訓練的方法效果相同。等長、等張、等速3種訓練方法在臨床應用中各有利弊。Eyigor等[26]比較了等速和PRE治療KOA的有效性，結(jié)果顯示無明顯差異，等速和PRE方案都有效。Huang等[27]采用等長、等張和等速3種肌力訓練方法比較對KOA的療效，發(fā)現(xiàn)等張肌力訓練對緩解疼痛效果最好，等速肌力訓練對減輕功能障礙效果最好，且能改善關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性和行走能力。

2.2.2 肌力訓練的內(nèi)容KOA患者的肌力訓練以股四頭肌為主。李放等[16]比較18例KOA患者屈伸膝肌練習效果的差異性后發(fā)現(xiàn)，膝關(guān)節(jié)OA患者的屈膝肌改善程度好于伸膝肌，表現(xiàn)出練習效果的選擇性，由于伸膝肌對功能活動有更大意義，因而必須更重視伸膝肌群的訓練。但Lim等[28]、袁長深等[29]研究表明，股四頭肌肌力的增強并不能改善膝關(guān)節(jié)的內(nèi)收活動。除股四頭肌外，其他肌肉也影響膝部負荷和OA進展，洪曉亮等[14]發(fā)現(xiàn)，KOA患者有較強的髖部內(nèi)收肌群，可能由于患者行走時為抵抗膝內(nèi)翻而更多使用髖部內(nèi)收肌。髖部內(nèi)收肌群的收縮從一定程度上代償了KOA患者股四頭肌的軟弱，減少了膝關(guān)節(jié)的松弛而穩(wěn)定關(guān)節(jié)。所以，同時訓練患肢的髖部和膝部肌力比單純性訓練膝部肌力對KOA患者效果更好。在運動中保持膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性有賴于關(guān)節(jié)周圍肌群的共同作用。俞曉杰等[8]用Noraxon Myosystem1200型表面肌電圖儀對26例KOA患者膝屈伸肌的表面肌電信號進行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，KOA患者患肢在不同運動狀態(tài)下均存在屈伸肌肌力平衡異常，即股四頭肌和腘繩肌肌力平衡異常。為增強患肢的肌力，也可通過加強股四頭肌與腘繩肌的協(xié)同活動來完成KOA患者的關(guān)節(jié)活動，改善步行速度，但不會加重關(guān)節(jié)功能的損害[29-30]。膝屈伸肌力不平衡會加快KOA的進展，所以康復治療不僅應增強股四頭肌肌力，還要重視膝關(guān)節(jié)屈伸肌力平衡，周斌[31]設(shè)計仰臥起橋閉鏈運動（CKC）和直立下肢CKC，協(xié)同鍛煉主動肌和拮抗肌，均衡鍛煉膝關(guān)節(jié)周圍多塊肌肉，增加了膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性?？傊?，應用運動療法治療KOA患者時，需增強患肢其他肌肉肌力結(jié)合股四頭肌肌力訓練，以改善KOA患者膝屈伸肌的肌力平衡。

2.2.3 開鏈運動（OKC）和CKC的選擇OKC是肌肉遠端向近端的收縮，而CKC是肌肉近端向遠端的收縮。OKC允許肌肉獨立收縮，如下肢直腿抬高運動。CKC時關(guān)節(jié)面接近甚至擠壓，如下蹲運動。KOA患者應選用OKC，不宜采用CKC，因為CKC不僅使膝關(guān)節(jié)面接近擠壓，加快關(guān)節(jié)軟骨的破壞，而且不利于膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定，從而加重KOA患者的病情。

2.3 心血管有氧訓練有氧訓練是運動療法中增強有氧代謝能力的耐力性練習方法，能減少關(guān)節(jié)負荷和保護關(guān)節(jié)。短期肌力訓練對疼痛的療效優(yōu)于有氧訓練。而長期有氧運動訓練對關(guān)節(jié)功能恢復更佳。全身大肌群參加的有氧運動有利于消耗患者體內(nèi)脂肪，減輕體質(zhì)量，減少關(guān)節(jié)負荷。體質(zhì)量減輕可有效降低膝關(guān)節(jié)OA約50%的危險因素[32]。俞曉杰等[15]報道，步行運動對KOA患者來說是安全、有效和易于接受的。林海丹等[25]研究發(fā)現(xiàn)，有氧運動干預期間KOA患者的疼痛緩解和軀體功能提高，如步行速度和步行距離的增加，治療結(jié)束后療效可維持18個月。

常用的有氧訓練方法包括步行、游泳、健身跑、騎自行車、打太極拳等。有氧運動將訓練融入患者生活，是國外KOA患者常用的治療方式，目的是建立一個規(guī)律性的體力訓練模式，增強心血管適應性，提高機體有氧代謝能力，改善患者日常生活活動能力。而在國內(nèi)，康復醫(yī)生還未對KOA患者的有氧訓練引起足夠的重視，通常建議患者在急性炎癥期后進行一些步行和太極拳運動，但對其運動內(nèi)容、方式的選擇、運動強度和時間的制訂還未有系統(tǒng)的關(guān)注。

3 運動療法用于KOA可能存在的問題

3.1 運動療法方案的制訂應因人而異醫(yī)生應根據(jù)患者的不同病情，制訂出因人而異的運動方案，使訓練更具針對性和有效性。在有力線異常和關(guān)節(jié)松弛的KOA患者，股四頭肌力越強，OA進展的風險越大，而對線正常且穩(wěn)定的膝關(guān)節(jié)，肌力和OA進展之間沒有關(guān)系，這表明肌力訓練應因人而異[14]。也并非所有患者都適合運動訓練，某些特定時期如急性滑膜炎滲出期，關(guān)節(jié)內(nèi)游離體形成時，要停止運動訓練。有報道表明，對于嚴重關(guān)節(jié)松弛的KOA患者，肌力和軀體功能間的相關(guān)性很小[33]。因此，應根據(jù)KOA患者各自的生理特點，制訂個性化的運動處方。

3.2 運動療法的療效與患者的依從性密切相關(guān)Ettinger等[34]研究證明，依從性和運動訓練作用之間的劑量反應關(guān)系。患者對運動訓練的態(tài)度，對KOA致病原因的想法及是否堅信運動療法有效等都會影響其依從性[34]。Campbell等[35]隨訪一些KOA患者后發(fā)現(xiàn)，在得到康復治療師指導時患者的依從性很高，運動訓練效果良好，當他們與康復治療師的聯(lián)系停止后，其依從性下降，療效也隨之下降。我國有許多KOA患者不知運動療法對KOA的治療作用，使其訓練的依從性下降，而致療效不佳。因此，進行健康宣教和知識普及，讓患者了解運動療法對KOA的作用，在一定程度上能提高訓練的療效。

3.3 運動療法的療效需長期訓練予以維持運動療法治療后的療效長短是康復工作者關(guān)注的焦點。Van等[36]認為，運動的效果會隨時間推移而逐漸減弱直至消失。因此，有必要在臨床強化訓練之后，堅持家庭訓練以維持治療效果。在一項太極拳練習的研究中，有氧訓練能改善KOA患者的疼痛癥狀，但訓練停止后癥狀的緩解逐步消失[37]。Brismée等[38]對KOA患者進行8周運動療法后發(fā)現(xiàn)，療效能持續(xù)2個月，影響療效的因素與治療后缺乏常規(guī)運動訓練，家庭支持和動力來源等有關(guān)。

4 小結(jié)

運動療法是治療KOA的有效方式，不僅能緩解患者癥狀，且能改善關(guān)節(jié)運動功能障礙，延緩外科干預時間，提高患者獨立生活能力。但總結(jié)眾多文獻，不同類型運動療法對KOA患者的療效差異仍存在爭議，尤其是三類肌力訓練方法對患者疼痛和功能障礙改善的效果比較，膝屈伸肌力訓練和膝周肌力平衡對KOA療效的影響及運動療法的長期療效等觀點不完全一致。因此，本研究認為，對不同KOA患者，醫(yī)生必須據(jù)其病情比較各運動療法的優(yōu)缺點，制訂因人而異的訓練方法，選擇最佳訓練內(nèi)容，特別是根據(jù)患者的病程和癥狀分別選用等長、等張或等速訓練，除增強股四頭肌的肌力外，應重視患肢各肌肉的肌力訓練及膝周肌力平衡，訓練時要采用OKC，減少患者關(guān)節(jié)面的損傷，同時提高患者的依從性，使之堅持長期訓練以增強療效。隨著人們對康復三級預防的日益重視，運動療法治療KOA值得在臨床中推廣并行進一步研究。

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