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(yīng)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(fù)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?fù)饪聘深A(yù)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(dǎo)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(fù)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(yīng)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]?；顒恿坎粔颍∪鉄o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(dāng)?shù)倪\動訓(xùn)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(fù)受損軟骨面，預(yù)防滑膜粘連和血管翳形成，增加關(guān)節(jié)活動度，恢復(fù)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(xùn)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(dǎo)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(fēng)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(dǎo)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(yīng)。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(xùn)練治療KOA發(fā)現(xiàn)，肌力訓(xùn)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(yīng)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(yīng)力分布，提高關(guān)節(jié)穩(wěn)定性，是KOA康復(fù)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(yīng)用于KOA的療法主要包括關(guān)節(jié)活動范圍訓(xùn)練、肌力訓(xùn)練和心血管有氧訓(xùn)練等，這些訓(xùn)練有助于緩解關(guān)節(jié)疼痛和預(yù)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(xùn)練關(guān)節(jié)活動訓(xùn)練有助于緩解關(guān)節(jié)疼痛和預(yù)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(fù)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(yīng)限制KOA患者的關(guān)節(jié)活動，因重復(fù)的活動會加重炎性物質(zhì)滲出，加劇癥狀。

2.2 肌力訓(xùn)練

2.2.1 肌力訓(xùn)練的類型肌力訓(xùn)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(xùn)練對KOA的疼痛和功能障礙有效[19-20]。等長訓(xùn)練是肌纖維無長度變化時產(chǎn)生張力的訓(xùn)練，無關(guān)節(jié)活動，適合關(guān)節(jié)積液多、炎性反應(yīng)重的患者。臨床一般急性疼痛期采用等長訓(xùn)練或多點間歇等長訓(xùn)練，如股四頭肌等長收縮練習(xí)、直腿抬高練習(xí)等。因等長訓(xùn)練是一種靜力性練習(xí)，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(xùn)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(xùn)練。等張肌力訓(xùn)練是在恒定阻力負荷下進行的肌肉運動，漸進抗阻練習(xí)（progressive resistance exercise，PRE）是最常用的方法。因等張肌力訓(xùn)練是一種動力性肌力訓(xùn)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(xùn)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(xùn)練效果。

等速訓(xùn)練是一種新型的方法，儀器提供一種可變順應(yīng)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(xùn)練的高效性和安全性。等速訓(xùn)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(xùn)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(xùn)練比較后發(fā)現(xiàn)，向心-離心結(jié)合訓(xùn)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(xùn)練系統(tǒng)對40例KOA患者進行等速離心訓(xùn)練后認為，等速離心訓(xùn)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(xùn)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(xí)可用向心或離心方式進行針對性訓(xùn)練，且一次練習(xí)即可完成對主動肌與拮抗肌的訓(xùn)練。雖然等速訓(xùn)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(xùn)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(xùn)練和等張訓(xùn)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(xùn)練組和等張抗阻訓(xùn)練組患者在完成指定生活任務(wù)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(xùn)練組疼痛平均緩解28%，等張抗阻訓(xùn)練組為58%，兩組療效比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），提示2種肌力訓(xùn)練的方法效果相同。等長、等張、等速3種訓(xùn)練方法在臨床應(yīng)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(xùn)練方法比較對KOA的療效，發(fā)現(xiàn)等張肌力訓(xùn)練對緩解疼痛效果最好，等速肌力訓(xùn)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(xùn)練的內(nèi)容KOA患者的肌力訓(xùn)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(xí)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(xí)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(xùn)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(xùn)練患肢的髖部和膝部肌力比單純性訓(xùn)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(fù)治療不僅應(yīng)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(yīng)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(xùn)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(yīng)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(xùn)練有氧訓(xùn)練是運動療法中增強有氧代謝能力的耐力性練習(xí)方法，能減少關(guān)節(jié)負荷和保護關(guān)節(jié)。短期肌力訓(xùn)練對疼痛的療效優(yōu)于有氧訓(xùn)練。而長期有氧運動訓(xùn)練對關(guān)節(jié)功能恢復(fù)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(yù)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(xùn)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(xùn)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(xùn)練模式，增強心血管適應(yīng)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(fù)醫(yī)生還未對KOA患者的有氧訓(xùn)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(yīng)因人而異醫(yī)生應(yīng)根據(jù)患者的不同病情，制訂出因人而異的運動方案，使訓(xùn)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(fēng)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(xùn)練應(yīng)因人而異[14]。也并非所有患者都適合運動訓(xùn)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(xùn)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(yīng)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(xùn)練作用之間的劑量反應(yīng)關(guān)系?；颊邔\動訓(xùn)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(fù)治療師指導(dǎo)時患者的依從性很高，運動訓(xùn)練效果良好，當(dāng)他們與康復(fù)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(xùn)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(xùn)練的療效。

3.3 運動療法的療效需長期訓(xùn)練予以維持運動療法治療后的療效長短是康復(fù)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(xùn)練之后，堅持家庭訓(xùn)練以維持治療效果。在一項太極拳練習(xí)的研究中，有氧訓(xùn)練能改善KOA患者的疼痛癥狀，但訓(xùn)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(xùn)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?fù)饪聘深A(yù)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(xùn)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(xùn)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(xùn)練方法，選擇最佳訓(xùn)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(xùn)練，除增強股四頭肌的肌力外，應(yīng)重視患肢各肌肉的肌力訓(xùn)練及膝周肌力平衡，訓(xùn)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(xùn)練以增強療效。隨著人們對康復(fù)三級預(yù)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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