膝骨關(guān)節(jié)炎與腰椎間盤退行性疾病的相互關(guān)系的研究現(xiàn)狀

彭佳琪 李峰 朱鈞

膝骨關(guān)節(jié)炎和腰椎間盤退行性疾病均為中老年人極為常見的慢性疾病，且病程長，治療效果差，不僅給患者帶來了生理上的疼痛、活動障礙等不適，還導(dǎo)致患者焦慮、抑郁等不良情緒[1]，嚴(yán)重影響患者工作與日常生活。隨著人口老齡化問題的加劇，這兩種疾病越來越常見。由于其相似的易感人群和病理機制，促使一些學(xué)者研究二者之間的相互關(guān)系，并開始認(rèn)識到膝骨關(guān)節(jié)炎和腰椎間盤退行性疾病不僅聯(lián)系緊密，而且可以相互誘發(fā)并促進(jìn)另一方病程的進(jìn)一步發(fā)展。但目前相關(guān)報道文獻(xiàn)數(shù)量有限，尚有很大的進(jìn)一步探索空間。文章就其中一些文獻(xiàn)進(jìn)行簡單介紹，并希望臨床上重視這兩種疾病相互影響，相互促進(jìn)的密切關(guān)系。

1 膝骨關(guān)節(jié)炎的臨床背景

膝骨關(guān)節(jié)炎是膝關(guān)節(jié)軟骨和軟骨下骨的退變以及骨質(zhì)增生導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)疼痛、腫脹、畸形和功能障礙的一種慢性疾病[2]。其發(fā)病率高，多見于中老年人[3]，可僅發(fā)生在一側(cè)膝關(guān)節(jié)，也可同時發(fā)生在雙側(cè)膝關(guān)節(jié)，嚴(yán)重影響了患者的生活質(zhì)量，加重了患者的經(jīng)濟負(fù)擔(dān)[4-5]。Pereira D等[6]指出，年齡的增長與膝骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)病率高度相關(guān)，并將年齡視為對膝骨關(guān)節(jié)炎患者確診的首要依據(jù)量。隨著全球人口進(jìn)一步老齡化，膝骨關(guān)節(jié)炎的防控形勢不容樂觀[7]。

另外，最近幾年的多項研究一致認(rèn)為肥胖是膝骨關(guān)節(jié)炎重要的獨立危險因素[8]。各個年齡段的超重人群膝骨關(guān)節(jié)炎患者比例都超過了對應(yīng)的正常體質(zhì)量人群。其中BMI大于30 kg/m2的人群膝骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)病率較BMI＜25 kg/m2的人群高出7倍。劉中等[9]也指出脂肪組織可分泌脂肪因子，如瘦素和脂聯(lián)素等，過量的脂肪因子可誘發(fā)炎癥反應(yīng)和軟骨溶解，進(jìn)而引起關(guān)節(jié)破壞，加速膝骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)展。隨著民眾生活水平的提升，肥胖也成為了困擾民眾的重大健康問題，這也在另一方面增加了膝骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)病率。

2 腰椎間盤退行性疾病的臨床背景

由于民眾生活水平的進(jìn)一步提高，人口老齡化的社會問題也日趨嚴(yán)重，腰椎間盤退行性疾病的發(fā)病率也隨之逐步增加，目前已經(jīng)成為我國脊柱外科最為常見的病癥。其中最具代表性的就是腰椎間盤突出癥，如今也已成為我國人民群眾腰腿痛最常見的病因。腰椎間盤突出癥是指由各種因素（如退變、外傷、磨損等）造成的腰椎間盤纖維環(huán)部分或整體破裂，且髓核組織自裂口向后凸起，影響并壓迫腰神經(jīng)根、馬尾神經(jīng)而呈現(xiàn)的一類臨床綜合征，其主要病理基礎(chǔ)是腰椎間盤退變，而生物力學(xué)因素在退變過程中發(fā)揮了重要作用[10-11]。腰椎間盤在脊柱承重和活動中需要負(fù)擔(dān)很大的壓力，由于患者年紀(jì)的增加，腰椎間盤的纖維環(huán)與髓核的含水率逐步下降，髓核彈力下降，同時腰椎間盤承載力減小，纖維環(huán)也開始形成裂隙，在長期疲勞累積和外力的影響下，纖維環(huán)便發(fā)生了破裂，髓核向后凸出，并壓迫神經(jīng)根而形成病癥。與此同時，破裂的椎間盤與人體免疫系統(tǒng)發(fā)生接觸，發(fā)生炎癥反應(yīng)，由此產(chǎn)生的炎癥因子可以刺激椎間盤組織分泌基質(zhì)金屬蛋白酶和解聚蛋白樣金屬蛋白酶，這些酶能夠加速椎間盤基質(zhì)的降解，從而進(jìn)一步推進(jìn)椎間盤的退變過程[12]。

每年全球有2.66億人罹患腰椎退行性疾病，包括腰椎間盤突出癥、腰椎管狹窄等。而中低收入國家的形勢更加嚴(yán)峻，其病例數(shù)是高收入國家的4倍[13]。而中華醫(yī)學(xué)會骨科學(xué)分會骨科康復(fù)學(xué)組提出的《老年腰椎間盤突出癥診療指南》認(rèn)為腰椎間盤突出癥病史超過6～12周，保守治療效果便顯著下降，需手術(shù)治療[14]，這對患者的身心健康、經(jīng)濟財產(chǎn)以及工作生活等均造成了不利影響[15]。因此，對腰椎間盤退行性疾病開展病因?qū)W研究以指導(dǎo)預(yù)防工作顯得尤為重要。

3 膝骨關(guān)節(jié)炎對腰椎間盤退行性疾病的影響的研究現(xiàn)狀

Obeid I等[16]證明了腰椎前凸角度減小是由于膝關(guān)節(jié)屈曲的代償性變化。膝骨關(guān)節(jié)炎患者除疼痛外，往往還存在下肢生物力線的改變，導(dǎo)致下肢不穩(wěn)、平衡性變差[17]。當(dāng)下肢力線發(fā)生變化后，腰椎的生理曲度也將會出現(xiàn)一定的變化，在矢狀面上也將會代償性地發(fā)生腰椎前凸減小或者消失，相當(dāng)于腰椎屈曲，其周圍的肌肉力線也出現(xiàn)了變化，長期的變化將引起肌肉疲勞，從而產(chǎn)生腰部酸痛以及活動受限，同時腰椎曲度的變化也會進(jìn)一步加重周圍各小關(guān)節(jié)和腰椎間盤的功能退變，從而共同引起腰椎間盤突出等一系列疾病。

Ploumis A等[18]經(jīng)過對58名成年脊柱側(cè)彎患者的影像學(xué)和生活質(zhì)量評價的相關(guān)數(shù)據(jù)分析的結(jié)果表明，脊柱冠狀面平衡情況與患者的生活質(zhì)量評價之間具有統(tǒng)計學(xué)關(guān)聯(lián)。此研究根據(jù)長期治療膝骨關(guān)節(jié)炎，患者腰椎冠狀面的Cobb角逐漸變小，由此推知膝骨關(guān)節(jié)炎對患者腰椎冠狀面的側(cè)彎情況具有負(fù)面影響。

膝骨關(guān)節(jié)炎患者關(guān)節(jié)間隙狹小，膝關(guān)節(jié)發(fā)生內(nèi)翻或外翻畸形，其中以內(nèi)翻畸形為主，膝關(guān)節(jié)冠狀面力線發(fā)生變化；與此同時，膝骨關(guān)節(jié)炎患者也由于疼痛、活動減少而出現(xiàn)了患膝周圍肌肉廢用性的萎縮，以及膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性降低;上述下肢力線變化和膝關(guān)節(jié)失穩(wěn)都是膝骨關(guān)節(jié)炎的主要發(fā)生機理，而下肢力線變化和關(guān)節(jié)失穩(wěn)則與腰椎退行性病變有關(guān)[19]。脊柱與下肢運動密切相關(guān)，膝骨關(guān)節(jié)炎患者在站立或步行時會有意或無意地降低患肢負(fù)重，使人體的重心向一側(cè)偏移，因此脊柱、骨盆都會產(chǎn)生代償性的前傾，來保持人整體的平衡。膝骨關(guān)節(jié)炎患者在站立或步行時由于患膝酸痛，就會有意或無意地減少患膝的負(fù)重時間，這樣單位時間內(nèi)脊柱和骨盆左右搖晃頻率增加。因此，膝骨關(guān)節(jié)炎患者的膝內(nèi)外翻畸形、膝關(guān)節(jié)失穩(wěn)和行走姿勢變化又加重了腰椎冠狀面的失衡情況，進(jìn)而使患者腰椎和腰椎間盤的退變情況進(jìn)一步惡化。

膝骨關(guān)節(jié)炎通過改變腰椎矢狀面、冠狀面之間的力線以及下肢力線加速了腰椎間盤的退行性變化，故經(jīng)過長期治療膝骨關(guān)節(jié)炎，患者行走、站立姿態(tài)和膝內(nèi)外翻畸形都得到了改善，而下肢力線改善后可使脊柱矢狀面與冠狀面重新協(xié)調(diào)和平衡，同時腰椎周圍肌肉也可恢復(fù)正常力線，腰椎小關(guān)節(jié)面和腰椎間盤之間的壓力下降，最終延緩了腰椎間盤的退行性改變，緩解了腰椎間盤突出癥的癥狀[20]。李蕊等[21]通過臨床前瞻性對照試驗證實了這一點。因此，臨床研究者們越來越重視對于脊柱、骨盆及下肢的量化參數(shù)和三維空間變化特征的研究，以進(jìn)一步探討腰椎間盤退行性疾病的病因并指導(dǎo)制訂更加量化客觀的臨床療效評價體系[22]。

姜軍等[23]更進(jìn)一步，探究了單膝骨關(guān)節(jié)炎和雙膝骨關(guān)節(jié)炎對腰椎各節(jié)段退變的發(fā)病率的影響差異。對于探究膝骨關(guān)節(jié)炎對腰椎退行性疾病的具體相關(guān)因素做了有益的探索。但此研究僅僅研究了膝骨關(guān)節(jié)炎對于腰椎退行性疾病的發(fā)病率的影響，而對于腰椎間盤退變的病程進(jìn)展的影響尚缺乏相關(guān)研究文獻(xiàn)。且此研究僅研究了單側(cè)膝骨關(guān)節(jié)炎和雙側(cè)膝骨關(guān)節(jié)炎對腰椎退變的影響的差異，并未探究其他的相關(guān)因素。

4 腰椎間盤退行性疾病對膝骨關(guān)節(jié)炎的影響的研究現(xiàn)狀

肌肉直接附著在關(guān)節(jié)附近，是非常關(guān)鍵的振動吸收設(shè)備。研究表明，肌力減退可引起膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性的降低，而膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)定又將引起脛股關(guān)節(jié)面、髕股關(guān)節(jié)面應(yīng)力分配失常，從而加劇對膝關(guān)節(jié)周圍組織的磨損，增加炎性反應(yīng)和疼痛，進(jìn)而引起膝骨關(guān)節(jié)炎[24]。Steultjens MP等[25]的研究也表明，所有引起肌力減弱的原因都可削弱膝關(guān)節(jié)的主動保護機制，從而引起膝骨關(guān)節(jié)炎。而國內(nèi)外診療指南也推薦應(yīng)用股四頭肌訓(xùn)練法治療膝骨關(guān)節(jié)炎，其止痛效果相當(dāng)于非甾體類藥物[26-28]，髖關(guān)節(jié)肌訓(xùn)練法也可有效緩解膝骨關(guān)節(jié)炎的相關(guān)癥狀[29-31]。

膝關(guān)節(jié)附近肌包括股四頭肌、股二頭肌、縫匠肌、腓腸肌、半腱肌、半膜肌等，這些肌肉共同限制了膝關(guān)節(jié)的活動范圍并維持了關(guān)節(jié)的穩(wěn)定，而當(dāng)膝關(guān)節(jié)附近的肌肉肌力逐漸下降時，膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性也會遭到危害，最后造成膝骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)生。而調(diào)節(jié)上述肌肉的主要神經(jīng)均來自于腰部，而腰椎間盤突出會引起腰神經(jīng)根損傷，進(jìn)而使其所支配的膝關(guān)節(jié)附近各肌的肌力減弱，誘發(fā)膝骨關(guān)節(jié)炎。

此外，因為腰椎間盤突出及擠壓將引起腰神經(jīng)根的神經(jīng)滋養(yǎng)功能減退，導(dǎo)致腰神經(jīng)支配區(qū)域（包括膝關(guān)節(jié)）內(nèi)神經(jīng)營養(yǎng)功能紊亂[32]，并導(dǎo)致滑膜、半月板、韌帶、軟骨等膝關(guān)節(jié)諸結(jié)構(gòu)的退變，而退變本身也可以促進(jìn)膝骨關(guān)節(jié)炎的進(jìn)一步發(fā)展。

5 總結(jié)

膝骨關(guān)節(jié)炎與腰椎間盤退行性疾病的相互關(guān)系是具有較大臨床意義的研究方向，膝骨關(guān)節(jié)炎患者的腰椎間盤往往表現(xiàn)出比生理狀態(tài)下更加顯著的退行性改變。而了解其中具體的相關(guān)因素及其對于腰椎間盤退行性疾病病程影響的差異，可以為未來腰椎間盤退行性疾病的診斷與治療標(biāo)準(zhǔn)的修訂提供一定的借鑒內(nèi)容。不過目前僅有少量文獻(xiàn)進(jìn)行相關(guān)報道，更進(jìn)一步的調(diào)查與研究工作還需進(jìn)一步開展。