太極功法改善膝骨關節(jié)炎患者膝關節(jié)穩(wěn)定性機制的研究進展

葉銀燕 牛曉敏 仲衛(wèi)紅 李宇濤 付長龍

【摘 要】 膝骨關節(jié)炎是膝關節(jié)穩(wěn)定性異常的重要原因，臨床表現(xiàn)主要為關節(jié)疼痛、活動受限、肌力下降、本體感覺功能障礙、運動控制能力下降等，反之，膝關節(jié)穩(wěn)定性下降也會加速關節(jié)炎的病情進展。運動療法為改善膝關節(jié)不穩(wěn)的有效手段，而我國傳統(tǒng)功法太極是一種內(nèi)外兼修、動靜結合的運動療法，近年來國內(nèi)外學者研究發(fā)現(xiàn)，進行規(guī)律性的太極鍛煉可以有效增強膝關節(jié)穩(wěn)定性。從改善膝關節(jié)疼痛和活動度受限、提高下肢肌力、調(diào)控本體感覺與平衡能力，以及增強運動控制與姿勢穩(wěn)定性這幾個方面綜述太極運動對膝骨關節(jié)炎患者膝關節(jié)穩(wěn)定性的影響，并總結其可能性機制。

【關鍵詞】 骨關節(jié)炎，膝；太極功法；膝關節(jié)穩(wěn)定性；綜述

膝骨關節(jié)炎（knee osteoarthritis，KOA）是一種好發(fā)于中老年人的增齡性慢性關節(jié)疾病[1]，具有高發(fā)病率、高致殘率的特點[2-4]。據(jù)統(tǒng)計，超過1/3的老年人患有KOA，其致殘率高達53%[5]。KOA主要臨床表現(xiàn)可歸納為膝關節(jié)疼痛、僵硬和活動受限[1-2]，伴隨著關節(jié)周圍肌力下降且屈伸肌群肌力不協(xié)調(diào)，膝關節(jié)受力不均勻進而引發(fā)膝關節(jié)內(nèi)外翻畸形，出現(xiàn)O型腿或X型腿，最終導致膝關節(jié)穩(wěn)定性直線下降，增加了跌倒風險和骨折發(fā)生率。關于尋求有效治療KOA的方法國內(nèi)外進行了大量的臨床和基礎研究，主要分為藥物療法、運動療法和手術治療三大類[6]，其中運動療法已被多部臨床指南推薦為治療KOA的有效手段[7-8]，且已有多篇文獻證實力量訓練[9]、有氧運動[10]等運動療法能夠有效減輕患者的疼痛和腫脹，緩解病情的進展，增強關節(jié)穩(wěn)定性[11]。

太極功法動作輕盈柔和、舒緩優(yōu)雅，配合冥想集中意念和膈肌呼吸法，且不受場地和時間的限制，已日漸成為人們?nèi)粘＝∩淼闹饕\動方式。對太極功法的動作進行剖析，發(fā)現(xiàn)其集平衡運動、有氧運動和靈活性運動于一體，注重頭-眼-腳-軀干-四肢運動的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，能夠極大地提高鍛煉者的運動控制能力和姿勢穩(wěn)定性，降低跌倒風險。不少指南都有推薦太極功法為KOA患者的重要運動方式之一[12-13]，如2012年美國風濕病學會就已將太極功法推薦為KOA有益的治療方式[14]，許多臨床研究也證實太極功法能夠極大地緩解KOA患者的關節(jié)疼痛，提高本體感覺和平衡能力，增強膝關節(jié)穩(wěn)定性，從而改善軀體功能。鑒于目前太極功法改善KOA的療效機制尚未完全闡明，各種學說眾說紛紜，本文基于前人的研究基礎，綜述太極功法對KOA患者膝關節(jié)穩(wěn)定性的影響并總結其中的作用機制。

1 膝關節(jié)穩(wěn)定性異常

膝關節(jié)是全身最大的負重關節(jié)，主要承擔著負重和步行兩大功能，步行被認為是膝關節(jié)負荷發(fā)生率最高的日常活動[15]，其承受的重量往往為人體自身體重的2～4倍。從下肢生物力學解析膝關節(jié)發(fā)現(xiàn)，內(nèi)側間室承擔的重量為外側間室的2倍，如此，內(nèi)側間室長期承受的高強度負荷會加快關節(jié)軟骨磨損的速度，而膝關節(jié)內(nèi)外側不均一磨損引發(fā)的受力不均是導致膝關節(jié)力線畸形的主要原因[16]，進而由力線畸形帶來一系列的關節(jié)疼痛、僵硬、腫脹、骨贅形成、關節(jié)活動度受限、肌力下降、本體感覺功能障礙等KOA癥狀，是破壞膝關節(jié)穩(wěn)定的重要因素。由膝關節(jié)的解剖生理學特點可知，膝關節(jié)的穩(wěn)定性主要依賴于膝關節(jié)機械性穩(wěn)定裝置如骨質(zhì)、滑膜、關節(jié)囊、半月板、附屬韌帶及肌肉的參與[17]，這些結構的共同作用使得膝關節(jié)能夠保持動態(tài)和靜態(tài)的穩(wěn)定，從而發(fā)揮更好的功能。KOA患者均存在膝關節(jié)穩(wěn)定性異常的現(xiàn)象，如關節(jié)周圍肌群肌力下降、膝關節(jié)本體感覺減弱、膝關節(jié)力線畸形、關節(jié)囊或附屬韌帶松弛等，由此可見，KOA的發(fā)病與膝關節(jié)穩(wěn)定性障礙之間互為因果，形成了惡性循環(huán)。

良好的膝關節(jié)穩(wěn)定性對維持軀體動態(tài)和靜態(tài)平衡、執(zhí)行正常的負重和步行功能及預防跌倒起到非常大的作用，因此，提高膝關節(jié)穩(wěn)定性對治療KOA具有積極意義。對比正常步行和進行太極訓練，同一時間內(nèi)雙側支撐期外膝關節(jié)內(nèi)收力矩（EKAM）的變化顯示，太極的峰值EKAM較正常步行降低25%～47%[16，18]，表明練習太極拳可以顯著減少膝關節(jié)內(nèi)側間室的機械性負荷，太極功法對KOA患者來說可能是一個有益的治療方法[19]。

2 太極對KOA患者膝關節(jié)穩(wěn)定性功能的影響

2.1 改善關節(jié)疼痛和關節(jié)活動度 隨著KOA病情的進展，膝關節(jié)疼痛加劇，關節(jié)僵硬程度加重，膝關節(jié)正常的屈伸活動度減少，功能活動受限引發(fā)了異常步態(tài)[20-21]，出現(xiàn)步幅減小、步速減緩、重心偏移支撐面、軀干搖擺不定等平衡穩(wěn)定性下降的現(xiàn)象[22-23]。梁雷超等[22]發(fā)現(xiàn)，KOA老年女性患者在步行過程中存在內(nèi)-外側方向上穩(wěn)定性較差，在步行過程中發(fā)生跌倒的風險遠遠高于健康老年人。然而，太極功法輕盈柔和的特點對減少膝關節(jié)疼痛、緩解關節(jié)僵硬、增大關節(jié)活動度具有積極意義[24]。TSAI等[25-26]用改編的孫氏太極干預伴認知障礙的OA患者，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過20周的太極訓練，OA患者止痛藥物的攝入量有下降的趨勢。WANG等[27]發(fā)現(xiàn)，進行12周太極訓練的KOA患者的WOMAC量表評分中，關節(jié)疼痛和僵硬指數(shù)顯著下降，說明練習太極可以顯著改善患者的關節(jié)疼痛和僵硬癥狀，提高軀體功能和生活質(zhì)量。朱智等[28]研究證實，針灸的被動治療結合太極拳功法的主動功能鍛煉可以增加膝關節(jié)的柔韌性，改善KOA患者關節(jié)僵硬、活動受限等關節(jié)功能障礙，提高步行能力，是一種值得廣泛推廣的綜合干預療法。徐璐等[29]發(fā)現(xiàn)，24式簡化太極拳對改善老年KOA患者關節(jié)功能有積極影響，在3個月太極拳干預后，KOA患者膝關節(jié)功能、疼痛、僵硬、身體功能障礙評分與干預前比較均有明顯改善。

可見，太極功法可以減輕KOA的疼痛、緩解關節(jié)僵硬、增大關節(jié)活動度進而增強膝關節(jié)的穩(wěn)定性[30-34]。有學者認為，進行太極功法訓練可以激活神經(jīng)內(nèi)分泌和自主神經(jīng)功能，通過神經(jīng)化學物質(zhì)分泌和鎮(zhèn)痛通路引起行為反應，進而調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)的炎癥反應，改變對慢性疼痛的易感性[35-36]；還有學者提出太極是一種伴有神經(jīng)肌肉控制的訓練模式，它形成的特殊步態(tài)模式為KOA患者提供了良好的步態(tài)訓練，促使其異常步態(tài)趨于正常，而疼痛和僵硬等癥狀在正常步態(tài)模式下得以

緩解[15]。

2.2 提高下肢肌力 KOA患者早期就已存在的膝關節(jié)周圍肌群肌力減弱、肌肉之間協(xié)調(diào)收縮功能下降是引起膝關節(jié)不穩(wěn)的重要原因之一。附著于關節(jié)周圍的肌肉是重要的震動吸收裝置[37]，巨大的地面反作用力被肌肉緩沖吸收后，將其對骨骼的損害性降到最低，且強大的股四頭肌可以顯著降低癥狀性KOA（SxKOA）和膝關節(jié)間隙狹窄（JSN）的風險[38]。太極功法訓練過程中，練習者雙下肢始終保持微屈膝、馬步蹲襠的姿勢[39]，也就相當于做低強度的抗阻運動，且隨動作的變換，身體重心發(fā)生前后左右升降的輪換，這要求下肢肌肉完成大量的向心和離心收縮運動；下肢肌肉收縮和舒張交替轉換，避免了兩腿同時用力容易疲勞，也使原動肌、協(xié)同肌和對抗肌之間互相協(xié)調(diào)配合[40]，發(fā)揮更大力量收縮時增加肌肉力量，增強膝關節(jié)屈伸肌群肌力[29]。BATRA等[40]研究發(fā)現(xiàn)，通過進行太極運動，可以增強股四頭肌和腘繩肌的肌力，改善膝關節(jié)屈伸運動時主動肌、拮抗肌和穩(wěn)定肌之間的協(xié)同收縮。周文琪等[41]認為，股四頭肌肌力的下降會導致脛骨關節(jié)面和髕骨關節(jié)面承受的壓力急劇增加且分布不均，加速了骨表面關節(jié)軟骨的磨損；通過研究太極云手與站樁訓練干預KOA，發(fā)現(xiàn)太極云手能夠增強患者股四頭肌肌力、改善臨床癥狀并顯著緩解病情的進展。SONG等[42]發(fā)現(xiàn)，KOA老年女性患者進行31式孫氏太極訓練可以增加膝關節(jié)的伸肌肌力和骨密度，降低患者在日?；顒又械癸L險。

充分而又適當?shù)年P節(jié)負重是維持生理性關節(jié)穩(wěn)定的重要刺激因素，而過度的關節(jié)負重則會加重病情的進展及引起疾病的復發(fā)。研究發(fā)現(xiàn)，進行太極訓練時膝關節(jié)最高的反作用力相當于體質(zhì)量的1.2倍，明顯小于行走時的關節(jié)反作用力（體質(zhì)量的3～4倍），可見太極運動具有低沖擊力、低負荷率的特點[43]。這一特點使得患者在鍛煉過程中不會因負荷過大引發(fā)膝關節(jié)疼痛，又能夠起到增強膝關節(jié)周圍肌群肌力的作用，促進膝關節(jié)周圍肌群正常生物力學機制的重塑。

2.3 調(diào)控本體感覺與平衡能力 膝關節(jié)面關節(jié)軟骨的磨損使得關節(jié)周圍組織（關節(jié)囊、肌腱、韌帶[44]、肌肉）的本體感受器[17]受到了嚴重損壞，引發(fā)膝關節(jié)本體感覺的減弱，可表現(xiàn)為患肢平衡性、穩(wěn)定性降低，患者跌倒恐懼心理劇增，增加了跌倒引發(fā)的骨折風險[45-46]。所以，對KOA患者本體感覺的恢復及提升也是治療的主要目標之一。研究發(fā)現(xiàn)，長期規(guī)律地進行太極功法鍛煉可以改善KOA患者的本體感覺，有效提高其動靜態(tài)平衡能力，增強膝關節(jié)的穩(wěn)定性[47]。2013年，SCHMID等[48]發(fā)現(xiàn)，12周的太極拳訓練能夠顯著增強KOA患者膝關節(jié)30°屈曲位的本體感覺，尤其是運動覺和位置覺。之后，在此方面的研究不曾間斷。2017年，葉佳佳等[49]研究發(fā)現(xiàn)，12周規(guī)律性的太極拳訓練可改善老年KOA患者下肢本體感覺及平衡能力。GHANDALI等[50]研究在不同材質(zhì)的地表面練習太極對KOA患者平衡功能的影響，發(fā)現(xiàn)不論是在有一定彈性的泡沫地面還是堅硬的地表面練習太極，對增強患者下肢（膝關節(jié)、踝關節(jié)和足底）本體感覺和肌肉力量、肌張力均具有積極的影響。

太極運動能夠改善KOA患者的本體感覺與提高平衡能力，主要原因可歸結為KOA患者在練習太極拳的過程中重心不斷轉移（單腳-雙腳），且屈膝動作貫穿全過程，這一負重運動方式不停的刺激膝關節(jié)周圍組織的本體感受器，并將該刺激通過感受器傳至高級中樞，相應的高級中樞處理該信息，對相應的效應器發(fā)出在不穩(wěn)定的膝關節(jié)周圍增加本體感受器的指令，最終達到提高KOA患者膝關節(jié)平衡功能的目的[49]。

2.4 增強運動控制與姿勢穩(wěn)定性 運動控制和姿勢穩(wěn)定性功能的增強有助于KOA患者維持日?；顒?，而運動干預可以有效地改善KOA患者的運動控制能力以保持姿勢的穩(wěn)定。潘曉雨等[51]研究

6個月的新型太極拳康復方案干預對KOA老年女性患者的影響，發(fā)現(xiàn)太極拳獨特的運動特點對患者產(chǎn)生了積極的作用，長期進行太極拳鍛煉可以增加患者的下肢運動控制能力，進而增強其姿勢穩(wěn)定性。

GHANDALI等[50]證實太極訓練對KOA患者姿勢控制能力產(chǎn)生積極的影響，能夠顯著改善患者的運動控制和姿勢穩(wěn)定性，提高平衡能力。運動控制的能力與下肢肌肉力量和本體感覺之間存在一定的相關性[52]，膝關節(jié)的動態(tài)穩(wěn)定性與運動控制能力呈正相關，運動控制能力的增強對姿勢的維持具有積極意義。

ZHANG等[20]提出太極運動主要基于中醫(yī)基礎理論進行身心功能鍛煉，能夠改善呼吸通氣、注重心神安寧使注意力集中，因此運動過程中，重心的不斷輪換有利于激活自我修復穩(wěn)定機制，釋放內(nèi)源性神經(jīng)激素從而進行自我姿勢的糾正，達到維持平衡的目的[31]。可見，太極功法是一種適用于KOA患者較為理想的運動方式。

3 小 結

KOA病情的加重，下肢肌力下降，姿勢控制及平衡能力逐漸退化成為引發(fā)老年人跌倒的一種危險因素。跌倒的本質(zhì)因素是與年齡相關的平衡能力、肌肉收縮能力以及認知功能的降低，而年齡是不可逆因素；但是肌肉肌力減弱、本體感覺下降、平衡性降低和步態(tài)不穩(wěn)因素都可以通過訓練再學習得到改善[52]。老年性KOA患者的臨床表現(xiàn)主要為關節(jié)周圍肌群肌力下降、本體感覺和平衡功能、姿勢控制能力下降等，膝關節(jié)穩(wěn)定性降低增加了跌倒風險。眾多學者研究證實，經(jīng)過規(guī)律性的太極鍛煉可以顯著改善KOA患者的臨床癥狀、增強肌肉力量，而強大的肌肉可以改善關節(jié)本體感覺，促進對關節(jié)所處位置及關節(jié)運動狀態(tài)的感知，增強膝關節(jié)動態(tài)穩(wěn)定性、提高膝關節(jié)功能、提高運動控制能力、維持姿勢穩(wěn)定和軀體平衡功能，有效降低患者跌倒恐懼心理，進而提高其生活質(zhì)量。總而言之，太極運動對KOA患者膝關節(jié)穩(wěn)定性具有積極的作用，且安全有效，臨床應大力推廣。

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收稿日期：2018-11-22；修回日期：2018-12-31