彭昊 張長青 付凱

骨關(guān)節(jié)炎(OA)是一種臨床常見的疾病，會導致全身多個關(guān)節(jié)疼痛與活動受限，最后導致殘疾[1]。據(jù)統(tǒng)計，全世界估計有2.5億患者患有OA[1]。從 1990 年至 2017 年，中國有癥狀的OA患者人數(shù)增加了2.35倍，而相應(yīng)的年齡標準化OA患病率從2.9%增加到 3.1%。OA引起的總健康壽命損失年增加了 2.3 倍以上，從 1990年的0.84萬增加到2017年的1.97萬[2]。膝關(guān)節(jié)是OA最常累及的負重關(guān)節(jié)，膝OA約占所有OA的85%，其次是手部和髖關(guān)節(jié)[3]。

體力活動指任何由骨骼肌收縮引起能量消耗的身體運動，包括工作、家務(wù)、體育活動及娛樂活動等[4]。定期的身體活動有助于預防和管理慢性疾病如心臟病、中風、糖尿病和多種癌癥。身體活動還有助于預防高血壓，維持健康的體質(zhì)量。然而，目前城市居民越來越久坐不動。一項研究對11個城市兒童和青少年的調(diào)查顯示，只有22.6%的男孩和11.3%的女孩完成每天至少 60 min中等強度至劇烈的體育活動。中國城市成年人中也有類似趨勢。成年人的身體活動水平在1991年至2011年期間下降了近一半，且與城市化程度呈負相關(guān)[5]。近10年來有大量證據(jù)表明，體力活動與OA相關(guān)。

1 體力活動與OA引起的疼痛

疼痛是OA患者最主要的臨床癥狀，也是OA患者就醫(yī)的主要驅(qū)動力，因此緩解OA患者疼痛是OA管理策略的核心。有許多研究表明，體力活動可以緩解OA患者疼痛并提高關(guān)節(jié)活動水平。在一項臨床隨機對照試驗中，48例中老年OA患者被隨機分組接受為期3個月的騎車訓練或游泳訓練，3個月后兩組患者西安大略和麥克馬斯特大學骨關(guān)節(jié)炎指數(shù)(WOMAC指數(shù))明顯降低，且兩組之間沒有顯著差異，表明兩種運動方式均可明顯緩解OA患者關(guān)節(jié)疼痛[6]。另一項研究納入84例OA患者，隨機分為對照組、水上鍛煉組和陸上鍛煉組，12周后水上鍛煉組和陸上鍛煉組患者疼痛均有明顯減輕，水上鍛煉組患者疼痛緩解程度不優(yōu)于陸上鍛煉組，表明運動對OA患者疼痛的緩解效果不受運動地點的影響[7]。Chen等[8]納入了171例年齡大于60歲的老年OA患者，隨機分為家庭鍛煉組與對照組，12周后家庭鍛煉組患者疼痛緩解明顯優(yōu)于對照組患者，說明運動對疼痛緩解效果同樣不受年齡的影響，老年患者同樣可以從運動中受益。Messier等[9]招募377例年齡大于50歲的OA患者，隨機分為高強度力量訓練組、低強度力量訓練組和注意力控制組，經(jīng)過18個月的隨訪顯示，3組患者疼痛水平并沒有顯著差異，表明運動對OA疼痛的緩解作用不受運動強度的影響。

然而，對于嚴重的膝OA患者，一些研究得出了不同的結(jié)果。Lazaridou等[10]招募了121例晚期OA患者進行一項為期7 d的評估，結(jié)果顯示每日活動水平增高與疼痛程度增加呈正相關(guān)，同時患者疼痛災(zāi)難化程度越高，越容易感到疼痛。這一結(jié)果同樣揭示了患者主觀心理因素在疼痛水平改變中的重要作用，同時體力活動增加在短時間內(nèi)可能不能緩解晚期OA患者的疼痛。另一項研究對骨關(guān)節(jié)炎倡議(OAI)數(shù)據(jù)庫的1 059例OA患者進行數(shù)據(jù)分析，結(jié)果顯示對于Kellgren-Lawrence(K-L)分級為4級的晚期膝OA患者，每日活動時間越長，癥狀惡化可能性越高[11]。因此，對于晚期膝OA患者，如何發(fā)揮運動對疼痛的緩解效果，需進一步探索。

體力活動可影響患者疼痛程度，疼痛程度同樣會影響患者體力活動水平，Song等[12]對OAI數(shù)據(jù)庫的1 874例OA患者進行分析，結(jié)果顯示患者膝關(guān)節(jié)疼痛程度越重，中等強度的活動時間越少，但疼痛程度不會影響患者低等強度的活動時間，表明對于OA患者，低強度的活動水平可能是更可以接受的一種運動方式。體力活動與OA患者的疼痛息息相關(guān)，如何尋找正確的活動方式及活動時長，是未來需要研究的方向。

2 體力活動與OA炎癥標志物

OA是一類退行性關(guān)節(jié)疾病，除了會導致關(guān)節(jié)軟骨變化，還會導致全身性炎癥介質(zhì)如C反應(yīng)蛋白、腫瘤壞死因子(TNF)、白細胞介素(IL)-6等的改變，這些炎癥因子與OA進展相關(guān)，可以引起滑膜炎，激活破骨細胞，并引起關(guān)節(jié)破壞[13]。因此，體力活動能否通過減輕OA患者炎癥標志物水平減緩OA進展是學者們關(guān)注的問題。Marriott等[14]對一項隨機對照研究的數(shù)據(jù)進行二次分析，納入17例女性O(shè)A患者，分為對照組與運動組，經(jīng)過12周的運動，運動組患者血清IL-6與TNF-α水平下降，表明體力活動可能對OA患者炎癥標志物有潛在抑制作用。Bricca等[15]進行的一項系統(tǒng)評價顯示，運動組膝OA患者全身炎癥標志物如C反應(yīng)蛋白、TNF有下降趨勢，盡管薈萃分析顯示無統(tǒng)計學意義，但這也表明運動療法是無害的，至少運動不會改變OA患者炎癥標志物表達水平。對軟骨炎癥標記物的研究也發(fā)現(xiàn)了類似結(jié)果。Ogˇuz等[16]研究發(fā)現(xiàn)，運動訓練6周的OA患者靜息狀態(tài)下全身基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)-3水平下調(diào)，同時MMP-1水平?jīng)]有顯著改變，表明運動訓練可以防止軟骨細胞和軟骨基質(zhì)炎癥反應(yīng)，延緩關(guān)節(jié)軟骨退變，從而改善膝關(guān)節(jié)功能。

此外，體力活動還有可能上調(diào)體內(nèi)保護性炎癥標志物水平，從而達到抑制OA進展的效果。Helmark等[17]通過微透析技術(shù)研究運動對31例女性膝OA患者膝關(guān)節(jié)滑膜內(nèi)生物標志物的影響，發(fā)現(xiàn)運動組保護性炎癥標志物IL-10水平高于對照組。這提示運動可能促進一些保護性炎癥介質(zhì)的分泌，從而減輕OA進展，這可能有助于解釋運動對OA的有益影響。體力活動似乎可以通過抑制炎癥標志物釋放促進抗炎因分泌，從而達到減緩OA進展的目的，但其具體作用機制仍需進一步研究。

3 體力活動與OA影像學變化

目前可以通過影像學檢查如MRI或X線檢查來判斷膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)變化，以此確定OA是否有結(jié)構(gòu)上的進展。體力活動是否與膝OA關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)進展相關(guān)，仍缺乏確定的結(jié)論。有研究通過影像學上關(guān)節(jié)間隙狹窄來確定OA關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)進展。Hu等[18]研究分析美國OAI數(shù)據(jù)庫的2 167例OA患者的臨床資料，通過基線時老年人體力活動量表評分將患者分為低體力活動組、中等體力活動組和大量體力活動組，經(jīng)過4年的隨訪發(fā)現(xiàn)，低體力活動組和大量體力活動組患者關(guān)節(jié)間隙狹窄風險增高，提示低水平或高水平體力活動可能會引起OA影像學進展。Doré等[19]納入405例成年OA患者數(shù)據(jù)，利用步數(shù)計計算患者體力活動水平，經(jīng)過2.7年的隨訪發(fā)現(xiàn)，每日超過10 000步活動水平會增加骨髓水腫樣病變風險并提高半月板病理評分，同時在基線時有骨髓水腫樣病變的受試者每日超過10 000步活動水平時軟骨缺損風險增加，表明每日大于10 000步的體力活動水平可能與膝OA關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)惡化相關(guān)。

此外，體質(zhì)量可能在OA影像學變化中起到了相當重要的作用。Voinier等[20]分析了多中心骨關(guān)節(jié)炎研究數(shù)據(jù)庫的964例OA患者，經(jīng)過5年的隨訪發(fā)現(xiàn)，肥胖患者每日中等或大量活動可能會引起脛股內(nèi)側(cè)軟骨損傷，而體質(zhì)量正常患者大量活動可對脛股內(nèi)側(cè)軟骨損傷起保護作用，說明負荷在膝OA影像學進展中起到重要作用，超負荷和低負荷對膝OA患者膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)均有損害。運動方式對于膝OA影像學變化同樣重要。Schirò等[21]納入415例身體質(zhì)量指數(shù)(BMI)>25 kg/m2的OA患者，采用全器官MRI評分評價膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)惡化程度，發(fā)現(xiàn)高沖擊運動組患者膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)惡化風險增加，橢圓機運動可延緩膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)進展。這也可能是上文研究結(jié)論不一的主要原因。因此，哪些運動方式和多長的運動時間對肥胖患者與體質(zhì)量正?；颊逴A進展起保護作用，是未來的研究方向。

4 體力活動與膝關(guān)節(jié)置換

膝關(guān)節(jié)置換術(shù)是終末期膝OA患者的最后治療手段，可以改善OA患者疼痛與功能[22]，并增加患者體力活動[23]。鍛煉作為OA的一線治療方法，已有許多研究表明它能在減輕疼痛、改善功能方面起一定作用。目前體力活動能否延緩OA進展，從而降低OA患者膝關(guān)節(jié)置換風險，成為學者們關(guān)注的問題。Master等[24]調(diào)查516例等待膝關(guān)節(jié)置換的OA患者，并計算其每日步數(shù)及步行速度，經(jīng)過5年的隨訪發(fā)現(xiàn)，每日步數(shù)增加與膝關(guān)節(jié)置換風險增加無關(guān)，且適度的步行強度與膝關(guān)節(jié)置換風險下降有關(guān)。這表明對于終末期膝OA患者，步行是一種安全有效的活動方式。Johnsen等[25]對于閑暇時間的體力活動得出了不同的結(jié)論，他們募集了66 964例參與者，經(jīng)過17年的隨訪發(fā)現(xiàn)，在女性O(shè)A患者中高水平的閑暇時間體力活動與膝關(guān)節(jié)置換風險增高相關(guān)。這一結(jié)果與Wang等[26]得出的結(jié)果類似，他們招募了39 023例受試者，經(jīng)過10年的隨訪發(fā)現(xiàn)，劇烈體力活動水平與膝關(guān)節(jié)置換風險增加相關(guān)，步行與膝關(guān)節(jié)置換風險無關(guān)。Tveit等[27]分析709例男性前精英運動員OA患者臨床資料，結(jié)果顯示其膝關(guān)節(jié)置換風險高于一般OA患者。Leung等[28]分析63 257例新加坡華人OA患者臨床資料，與每周中等體力活動<0.5 h的參與者相比，每周中等體力活動≥5 h的參與者膝關(guān)節(jié)置換風險增加；而坐著的持續(xù)時間越長，膝關(guān)節(jié)置換風險則越低，每天坐著時間≥12 h的OA患者膝關(guān)節(jié)置換風險低于每天坐著時間<4 h的OA患者；睡眠時間與膝關(guān)節(jié)置換風險呈負相關(guān)，每天睡眠時間≥ 9 h的OA患者膝關(guān)節(jié)置換風險低于每天睡眠時間≤ 5 h的OA患者，說明劇烈的體力活動可能對膝關(guān)節(jié)有害，并可能加速OA進展，而休息并減輕負重可能會降低膝關(guān)節(jié)置換的風險，其可能的解釋是劇烈的體力活動可能造成膝關(guān)節(jié)損傷，從而導致膝OA進展。

5 結(jié)語

目前已有大量研究認為運動可以改善膝OA患者疼痛與功能，因此在OA患者中實行鍛煉計劃是有效的。在晚期OA患者中，體力活動增加與癥狀進展相關(guān)。同時，劇烈運動對膝OA患者是有害的，它不僅會增加關(guān)節(jié)間隙狹窄的風險，還會增加膝關(guān)節(jié)置換的風險。然而，體力活動被定義為“由骨骼肌產(chǎn)生的任何導致能量消耗的身體運動”，包括一切職業(yè)、交通、家庭和休閑活動。運動鍛煉只是體力活動中的一部分[4]。因此，在流行病學研究中，關(guān)于普通人群中日常體力活動與膝OA 進展之間的關(guān)聯(lián)研究結(jié)果是相互矛盾的。目前亟需解決的問題是何種類型體力活動方式及體力活動頻率多少是安全且對OA膝關(guān)節(jié)可以起到保護作用，從而延緩OA進展。同時，也需要解決哪些人群可以從這些運動中受益。未來，需要進行更多高質(zhì)量的研究去探索體力活動與OA進展的具體關(guān)系，從而造福更多的OA患者。