肌力训练治疗膝骨关节炎研究进展

王禹 姚啸生

【摘 要】 目前，骨关节炎治疗方法可归纳为非药物治疗、药物治疗和手术治疗3个方面，其中以非药物治疗中的运动疗法为重点。肌力训练可有效提高肌肉的肌力和耐力，缓解疼痛症状和改善膝关节活动功能，临床应用广泛。文章对膝骨关节炎的诊疗、肌力训练作用机理和方式进行总结。

【关键词】 骨关节炎，膝；肌力训练；综述

doi：10.3969/j.issn.2095-4174.2015.07.021

骨关节炎（osteoarthritis，OA）是一种以关节软骨的变性、破坏、骨质增生和滑膜炎症为特点的慢性退行性关节病，属中医学“痹证”范畴。OA可以分为原发性和继发性两大类，原发性OA的发病机制尚不明确，可能与遗传、环境、年龄、肥胖等全身性因素有关；退行性病变是继发性OA的直接原因，主要与关节结构改变、关节炎症、骨与软骨代谢等局部因素有关[1-2]。另外，现代生物学研究表明，细胞因子、生长因子、免疫因素等都与OA的发病相关联，其中白细胞介素-1、肿瘤坏死因子-α等滑膜分泌的细胞因子对金属蛋白酶和其他蛋白水解酶的合成起着重要的调节作用，而金属蛋白酶和蛋白水解酶是加速软骨基质分解代谢的重要因素[2-3]。中医理论认为，肾主骨，肝主筋，脾主肌肉、四肢，肝脾肾亏虚，外感风寒湿邪，气滞血瘀痰凝而痹阻经络，以致“本虚标实”之证。而临床中以膝骨关节炎（knee osteoarthritis，KOA）最为常见，本文对KOA相关问题进行综述。

1 诊疗概述

1.1 诊 断 目前，OA的诊断标准多采用美国风湿病学会1995年制定的KOA诊断标准：①近1个月大多数时间有膝痛；②有骨摩擦音或关节活动响声；③晨僵时间≤30 min；④年龄 > 40岁；⑤有膝关节骨性膨大。临床标准：最少存在①+②+③+④条或①+②+③+⑤条或①+④+⑤条即可诊断KOA。临床加放射学标准：①近1个月大多数时间有膝痛；②X线示关节边缘骨赘形成；③关节液（至少2次）清亮、黏稠、WBC < 2000·mm-3；④晨僵时间≤30 min；⑤年龄≥40岁；⑥有膝关节骨性膨大。最少存在①+②条或①+③+⑤+⑥条或①+④+⑤+⑥条即可诊断KOA。影像学表现分为4级：0级，显著性可疑的小骨赘；Ⅰ级，明确的骨赘，但关节间隙没有损坏；Ⅱ级，关节间隙中等程度减小；

Ⅲ级，关节间隙明显减小，伴软骨下骨硬化。研究表明，骨赘形成并不能提示膝关节将出现其他结构性改变，而临床症状与影像学表现一致性较低，仅30%具有X线表现的患者主诉关节疼痛[1]。

X线有明显诊断依据时则病情已不可逆，而反映OA早期变化的重要手段是核磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI），其较早地显示关节软骨及软骨下骨的变化，这对KOA的早诊断、早治疗有重要意义。

1.2 治 疗 目前，KOA的治疗原则是解除疼痛、维持或改善功能以及保护关节结构，治疗方法可归纳为非药物治疗、药物治疗和手术治疗3个方面。其中手术治疗主要适用于关节症状较重者，以关节镜下清理术、截骨矫形术和人工关节置换术为主；药物治疗是非药物治疗的补充，主要治疗药物包括非甾体类抗炎药，软骨保护剂[4-5]以及补肝益肾健脾、行气活血化瘀、舒筋活络、祛风除湿、散寒止痛为主的中药汤剂和外用制剂；非药物治疗是缓解疼痛、改善功能的重要手段，治疗效果中物理疗法和运动疗法尤为突出。值得一提的是，运动疗法中的肌力训练，尤其是股四头肌肌力训练，可有效提高肌肉的肌力和耐力、缓解疼痛症状和改善膝关节活动功能[6-10]，并对早期KOA表现的屈伸膝肌群的关节源性肌肉软弱有明确改善[11]。

2 肌力训练作用机理

肌力训练对KOA的作用机理尚未完全阐明，目前临床研究发现其作用机理主要包括以下几点：①关节活动时，尤其是股四头肌规律性收缩与松弛，可促进滑液进出关节软骨，改善软骨的新陈代谢，阻止或延缓软骨进一步退行性改变；②关节运动可加强局部血液循环，促进静脉和淋巴回流，有利于关节肿胀和炎症的消退；③运动可刺激软骨细胞，促进胶原和氨糖的合成，预防滑膜粘连和血管翳的形成，从而增大关节活动范围，恢复关节功能；④肌力训练可激活抑制疼痛的β-内啡呔系统，从而减轻疼痛症状；⑤肌力训练可缓解肌蛋白的高速降解，延缓或阻止肌肉萎缩，提高受损的关节囊、肌腱、韧带等关节周围组织的强度，减弱关节的冲击负荷、增加关节的稳定性，从而改善机械性危险因素，防止KOA的发生和发展；⑥由于关节疼痛、活动受限，导致肌肉废用性萎缩以及保护性抑制反应，肌力训练可以阻止其进展[7-8]；⑦通过训练刺激人体组织的各种感受器，增强“本体感觉”，激活和募集最大数量的运动单位参与活动，同时激发其潜力来促进神经肌肉的恢复[12]。

3 肌力训练方式

3.1 等长肌力训练 等长肌力训练又称静力性肌力训练，是指肢体固定于一定角度，肌肉收缩时肌纤维长度不变，但肌张力增加，不产生关节活动。由于等长训练不需要关节活动，因此主要适用于高龄、股四头肌肌力较弱或关节肿胀、积液以及疼痛明显的患者[13]。此外，等长肌力练习也没有等张或等速训练造成关节面磨损的风险。何本祥等[14]探讨股四头肌等长收缩练习治疗KOA的临床疗效，证明股四头肌等长收缩练习具有明显的缓解症状、改善关节功能、增强关节稳定性及股四头肌肌力的作用。李放等[15]应用多点间歇等长肌力训练证实其可使患者膝关节功能性能力明显提高。

3.2 等张肌力训练 等张肌力训练又称为动力性肌力训练，是指训练中阻力恒定，肌肉收缩使肌纤维长度改变，肌肉张力随杠杆作用而有所改变并产生关节活动。有研究证实，等张训练对疼痛的缓解效果最好，但不适用于KOA急性期疼痛或关节内损伤的患者[16]。随着急性期炎症的消退，等张训练可进一步展开，从而提高疗效。倪国新[17]在股四头肌等长训练缓解急性期疼痛后，应用等张肌力训练，取得一定疗效。

3.3 等速肌力训练 等速肌力训练主要包括等速向心、等速离心及等速短弧肌力训练等方式，主要适用于KOA早期及存在疼痛症状患者。等速肌力训练具有高效、安全、适应性强等特点，原因如下：在顺应性阻力基础上，使肌肉在整个活动范围内始终承受最大负荷，从而提高训练效率；当肌力较弱时，可适当减少相应阻力，安全性较好；可同时训练主动肌和拮抗肌；可进行等速向心及等速离心训练，且幅度大小可控性好。另外，有研究表明，KOA患者在等速肌力训练后功能障碍显著改善，这可能是由于在等速运动过程中Ⅱ型肌纤维增强更多，从而引起膝关节稳定性改善的结果[18]。吴毅等[19]对膝关节术后患者进行等速肌力训练发现，肌力减退和膝关节功能明显改善。

等速训练与等长、等张训练相比优点明确。等速训练的全幅度、多角度的肌力训练克服了等长训练仅有小范围关键活动的缺点；等速运动的全电脑控制，提供顺应性阻力，安全可靠，也克服了等张训练的训练强度不足或训练过度而易造成新创伤的缺点。尽管等速训练疗效确切、优点突出，但却因设备昂贵、操作复杂、使用不方便等而很难推广。

4 小结与展望

KOA治疗的主要原则是解除疼痛以及维持或改善功能，而肌力训练的正确应用对缓解疼痛和功能改善临床疗效显著，且可打破肌肉萎缩、机械性不稳、疼痛三者之间的恶性循环。依从性是肌力训练治疗KOA的重点，同时也是缺点，目前可通过健康教育及随访来树立患者对运动处方的信心，提高患者依从性[20]。

KOA早诊早治是目前应当关注的重点，Sharma等[21]根据流行病学资料总结出KOA常见的发病、进展和症状相关危险因素，通过对大部分可逆性危险因素的防治，可降低疾病的发病率、延缓疾病的进展。此外，随着肌力训练的普及和MRI技术的应用，以及对KOA的深入认识、相关学科的发展和中西医临床的结合治疗，早期防治有望得以实现。

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收稿日期：2015-05-27；修回日期：2015-06-19