膝關(guān)節(jié)炎的病因診斷及運(yùn)動(dòng)療法①

郝鑫 于瀅 喬虎軍

(1.哈爾濱體育學(xué)院 黑龍江哈爾濱 150008；2.蘇州大學(xué)體育學(xué)院 江蘇蘇州 215021)

骨關(guān)節(jié)炎是全球最普遍的慢性關(guān)節(jié)疾病，目前沒有有效的治療方法，它可以影響多部位的小、中、大關(guān)節(jié)[1]，但膝關(guān)節(jié)是最常受影響的部位。全球46歲以上的成年人中約有16%的人具有膝關(guān)節(jié)炎的癥狀[2]。

膝關(guān)節(jié)炎是由創(chuàng)傷、扭傷等機(jī)械因素或遺傳、發(fā)育、代謝所導(dǎo)致的軟骨細(xì)胞、細(xì)胞外基質(zhì)和軟骨下骨的降解等生理變化所引起。其病理特征是軟骨的局部丟失、鄰近骨的重塑及相關(guān)的炎癥反應(yīng)。臨床表現(xiàn)為膝關(guān)節(jié)疼痛、僵硬、關(guān)節(jié)活動(dòng)受限，患者身體機(jī)能下降，嚴(yán)重降低了其生活質(zhì)量[3]。

1 膝關(guān)節(jié)炎的發(fā)病原因

膝關(guān)節(jié)炎的發(fā)病原因很復(fù)雜，往往是多因素所致，年齡、種族、遺傳、飲食及職業(yè)因素等都有可能導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)炎的發(fā)生。

1.1 年齡

隨著年齡的增長，患膝關(guān)節(jié)炎的概率會(huì)增加。雖然年齡增長并不是罹患膝關(guān)節(jié)炎的必然因素，但是隨著年齡的增長，膝關(guān)節(jié)軟骨變薄，老化的軟骨細(xì)胞會(huì)發(fā)生特異性的功能改變，關(guān)節(jié)周圍肌肉力量減弱，強(qiáng)度、體積減少，半月板完整性缺失及本體感受功能下降，這些都會(huì)影響關(guān)節(jié)功能從而導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)炎的發(fā)生。一項(xiàng)調(diào)查研究指出，在受調(diào)查的女性中，以54.1歲為界限，年齡超過54.1歲的女性患膝關(guān)節(jié)炎的概率比年齡低于54.1歲的女性高出2.9%。在另一項(xiàng)衰老研究中指出，通過放射學(xué)數(shù)據(jù)顯示，年齡的增長會(huì)增加身體各關(guān)節(jié)部位罹患關(guān)節(jié)炎的危險(xiǎn)性[4]。

1.2 損傷

膝軟骨挫傷、半月板損傷、韌帶扭傷、滑膜損傷等其中一種或多種原因都會(huì)使膝關(guān)節(jié)受力不平衡，從而造成軟骨慢性磨損引發(fā)膝關(guān)節(jié)炎。有報(bào)道指出，脛骨平臺骨折后約有23%～44%的可能會(huì)引發(fā)創(chuàng)傷性膝關(guān)節(jié)炎，由于暴力原因?qū)е碌捏x骨骨折也可能會(huì)并發(fā)創(chuàng)傷性膝關(guān)節(jié)炎。Sorense等人在10年間對髕骨骨折病人進(jìn)行隨訪發(fā)現(xiàn)，大約70%的患者在術(shù)后出現(xiàn)髕骨關(guān)節(jié)炎[5]。Christopher T等人在報(bào)道中指出，大多數(shù)的髕骨半切患者在術(shù)后會(huì)出現(xiàn)髕骨關(guān)節(jié)炎的狀況[6]。Jessica C等人在研究中發(fā)現(xiàn)，患有關(guān)節(jié)炎的患者中94.4%的人有過關(guān)節(jié)創(chuàng)傷的經(jīng)歷[7]。

1.3 肥胖

不合理飲食導(dǎo)致的肥胖和超重是很多疾病的潛在危險(xiǎn)因素，在骨關(guān)節(jié)炎的研究中，肥胖和超重也是公認(rèn)的潛在危險(xiǎn)因素，特別是膝部的關(guān)節(jié)炎發(fā)病率最高。在一項(xiàng)大規(guī)模的研究中發(fā)現(xiàn)，BMI降低2kg/m2，患膝關(guān)節(jié)炎的概率會(huì)下降50%[8]。在一項(xiàng)護(hù)士健康調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，在18歲前具有較高BMI的人，隨著年齡的增長面臨關(guān)節(jié)置換的可能性會(huì)增加。

1.4 其他原因

某些職業(yè)活動(dòng)、過度的體育運(yùn)動(dòng)、不當(dāng)?shù)纳攀?、骨密度下降等與膝關(guān)節(jié)炎的發(fā)生也會(huì)呈現(xiàn)出正相關(guān)性。有研究指出，低血清25-羥維生素D受試者與中等血清25-羥維生素D受試者相比，患膝關(guān)節(jié)炎的概率高出3倍[9]。許多研究都表明，優(yōu)秀長跑運(yùn)動(dòng)員患上膝關(guān)節(jié)與髖關(guān)節(jié)炎的概率較高。

2 膝關(guān)節(jié)炎的診斷

膝關(guān)節(jié)炎的早期并沒有明顯的表癥，隨著病程的積累會(huì)出現(xiàn)疼痛、關(guān)節(jié)腫大、關(guān)節(jié)功能受損等癥狀，如果能在病程早期診斷出相應(yīng)病變并進(jìn)行介入治療，對于患者來說具有很重大的意義，目前臨床醫(yī)生和骨關(guān)節(jié)炎的研究者較公認(rèn)的診斷方法是影像學(xué)的診斷，但是隨著科技的進(jìn)步出現(xiàn)很多新型診斷方法。

2.1 X光線照射

X光線照射是臨床實(shí)踐和研究中診斷膝關(guān)節(jié)炎的發(fā)生及預(yù)后的金標(biāo)準(zhǔn)，是最簡單、最常用、最便宜的成像方式。X光線照射在觀察膝關(guān)節(jié)間隙寬度中具有不可替代的作用。在膝關(guān)節(jié)炎的中晚期可以觀察到關(guān)節(jié)軟骨及軟骨下骨硬化，骨贅、骨質(zhì)的囊性變化，通過X光線照射還能觀察到軟骨剝脫及關(guān)節(jié)間隙內(nèi)的游離體。但在評估關(guān)節(jié)軟骨及周圍組織形態(tài)中X光線照射存在一定局限性。

2.2 核磁共振成像

磁共振成像（MRI）由于診斷成本較高，在膝關(guān)節(jié)炎臨床常規(guī)診斷中的應(yīng)用并不廣泛。但是在膝關(guān)節(jié)炎的研究中MRI具有關(guān)鍵性的作用。MRI能夠清晰地呈現(xiàn)關(guān)節(jié)組織如關(guān)節(jié)軟骨、韌帶、滑膜、半月板等的結(jié)構(gòu)，還可以顯示出關(guān)節(jié)內(nèi)的積液及游離體。MRI可以同時(shí)監(jiān)測關(guān)節(jié)腔內(nèi)多組織的變化，因此在膝關(guān)節(jié)炎的早期可以通過MRI診斷并進(jìn)行介入治療。此外通過MRI的成像還可以將關(guān)節(jié)間隙的寬度和骨贅的大小結(jié)合起來判斷膝關(guān)節(jié)炎的表型[10]。

2.3 超聲成像

近些年，超聲成像在評判不同骨骼肌肉疾病的病理中應(yīng)用比較廣泛。其不但沒有電離輻射的危害還能呈現(xiàn)同一關(guān)節(jié)的多平面形態(tài)。通過超聲成像可以觀察到在膝關(guān)節(jié)軟骨出現(xiàn)清晰度下降及軟骨與滑膜界面的銳度下降等早期癥狀。利用超聲成像還能通過關(guān)節(jié)囊與軟骨附著處的高回聲信號推斷早期膝關(guān)節(jié)炎的軟骨下骨病變[11]。

2.4 其他方法

同位素掃描通過預(yù)測關(guān)節(jié)間隙變化及軟骨下骨活躍程度確定軟骨的損失，為膝關(guān)節(jié)炎的早期診斷提供依據(jù)，但是費(fèi)用較貴。關(guān)節(jié)音技術(shù)可檢測出32.5%的關(guān)節(jié)X線檢測為陰性的患者及7.5%無捻發(fā)音的關(guān)節(jié)炎患者[12]，還有基因技術(shù)、血管造影及四環(huán)素?zé)晒鈽?biāo)記等已被應(yīng)用于臨床診斷。

3 膝關(guān)節(jié)炎的運(yùn)動(dòng)療法

運(yùn)動(dòng)療法是為減少各種因素引起的骨骼肌肉損傷或功能障礙而專門設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)方案或計(jì)劃[13]。在運(yùn)動(dòng)過程中，患者可以徒手也可以利用器械進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。膝骨關(guān)節(jié)炎常見的運(yùn)動(dòng)方式有有氧運(yùn)動(dòng)、力量訓(xùn)練、水中運(yùn)動(dòng)等。

3.1 有氧運(yùn)動(dòng)

有氧運(yùn)動(dòng)是在氧氣充足的環(huán)境下進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)形式。強(qiáng)度適中的有氧運(yùn)動(dòng)可以減緩膝關(guān)節(jié)炎的病程進(jìn)展。Assis在研究指出，膝關(guān)節(jié)炎大鼠經(jīng)過4周的跑臺運(yùn)動(dòng)后，關(guān)節(jié)內(nèi)白細(xì)胞介素-1β及基質(zhì)金屬蛋白酶13含量下降[14]。Baur的研究表明，膝關(guān)節(jié)炎大鼠經(jīng)60%～70%的最大攝氧量的跑臺運(yùn)動(dòng)后可以減少軟骨內(nèi)蛋白多糖的流失，提高軟骨彈性[15]。有氧運(yùn)動(dòng)能否對膝節(jié)炎具有治療作用仍有爭議，但大多集中在頻率、時(shí)間及強(qiáng)度的選擇上，因而針對患有膝關(guān)節(jié)炎的患者進(jìn)行有氧運(yùn)動(dòng)的治療應(yīng)根據(jù)患者的病情、身體素質(zhì)綜合考慮。

3.2 力量訓(xùn)練

力量訓(xùn)練具有提高肌肉力量以維持關(guān)節(jié)平衡，提高周圍組織的生物學(xué)功能的作用，常見的有靜力性和抗阻性訓(xùn)練。抗阻訓(xùn)練是改善肌肉力量最有效的干預(yù)方法。研究表明，在進(jìn)行中到高強(qiáng)度的抗阻運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目時(shí)，膝關(guān)節(jié)炎患者的股四頭肌和腘繩肌力量會(huì)增加6%～46%[16]。Bennell對221名患者的研究中指出，經(jīng)過30個(gè)月的等速肌肉訓(xùn)練后發(fā)現(xiàn)患者的膝關(guān)節(jié)間隙狹窄的發(fā)生率降低了26%[17]。

3.3 水中運(yùn)動(dòng)

水中運(yùn)動(dòng)可以改善肌肉力量，增加關(guān)節(jié)活動(dòng)度和功能，同時(shí)減少疼痛、水腫和關(guān)節(jié)積液。

由于水的阻力，在運(yùn)動(dòng)中心率和攝氧量大大增加，使受試者在較慢的速度下消耗相同的能量，水的浮力可以減輕膝關(guān)節(jié)的重力負(fù)荷，減輕摩擦引起的疼痛。Bartels等的一項(xiàng)研究顯示，1192名患有膝關(guān)節(jié)和/或髖關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎患者進(jìn)行水中運(yùn)動(dòng)后會(huì)輕微改善疼痛及殘疾程度，并在完成治療后立即略微提高生活質(zhì)量。但他的另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，水中運(yùn)動(dòng)對髖關(guān)節(jié)和/或膝OA患者會(huì)有一些短期的有益影響，但并不具有長期影響[18]。

4 結(jié)語

膝關(guān)節(jié)炎是膝部關(guān)節(jié)的衰竭性疾病，是影響中老年活動(dòng)及使其身體疼痛最常見的疾病。膝關(guān)節(jié)炎的病因是多因子的，因此研究膝關(guān)節(jié)炎的病因及診斷方法有助于人們高效識別骨關(guān)節(jié)炎的癥狀并從源頭上分析骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)生。運(yùn)動(dòng)干預(yù)是最經(jīng)濟(jì)易行的延緩膝關(guān)節(jié)炎的方法，在某種程度上還可以預(yù)防膝關(guān)節(jié)炎的發(fā)生，針對膝關(guān)節(jié)炎患者的個(gè)體特征制訂運(yùn)動(dòng)方案對患者的病情具有有利的作用。