功能锻炼在膝关节骨性关节炎治疗中的应用

姚 丽，肖志锋，阚卫兵，赵 婧，刘 婉，姜玉祥，谢殿洪，于为国（上海中医药大学附属普陀医院伤骨科，上海200062）

功能锻炼在膝关节骨性关节炎治疗中的应用

姚 丽，肖志锋，阚卫兵*通信作者：阚卫兵，博士，副主任医师，硕士研究生导师，电子信箱－kanwb＠126.com，赵 婧，刘 婉，姜玉祥，谢殿洪，于为国
（上海中医药大学附属普陀医院伤骨科，上海200062）

对于膝关节骨性关节炎，功能锻炼主要是以肌力训练和关节活动训练为主。功能训练的疗效机制是：通过功能训练改善膝关节滑膜、软骨代谢，减轻膝关节的炎症、肿胀、疼痛，并且能促进其再生和修复，增强肌肉力量，增加关节稳定性，保护和恢复关节的形态和功能，提高患者的生活质量。

功能锻炼；膝关节骨性关节炎；炎症；肿胀；疼痛

膝关节骨性关节炎（KOA）是一种慢性关节疾病，主要病变是关节软骨退化、关节边缘骨赘的形成、软骨下骨象牙化、关节囊的改变和滑膜炎症［1-2］。膝关节骨性关节炎分为原发性骨关节炎和继发性骨关节炎［3］，前者最为多见。流行病学调查［4］显示，年龄越高，发病率越高，75岁或以上病人约占70％，且女性发病率高于男性。

1 治疗

目前针对膝关节骨性关节炎的治疗方面主要分为非药物治疗、药物治疗和手术治疗。

1.1 非药物治疗 膝关节骨性关节炎的最基本的治疗方法，主要包括对患者的健康教育、合理的功能锻炼、物理治疗等。1）健康教育。如：减轻体质量、避免外伤、避免下蹲、注意保暖等。2）合理的功能锻炼。应根据个体化和循序渐进的原则，制定合理的功能训练计划。适度的锻炼可增强关节周围肌肉的力量，有利于关节的稳定，保护关节的活动范围，提高正常生活的能力。3）物理治疗。如：针灸、推拿等可改善局部血液循环，缓解肌肉紧张，改善关节功能。以上疗法对非急性发作期的早中期患者疗效明显。2013年美国骨科医师协会（AAOS）最新发布的《膝骨关节炎循证医学指南》中，首条推荐即为膝骨关节炎患者要积极进行有氧锻炼，推荐等级为强烈推荐，由此可见，功能锻炼在骨关节炎中的作用已经得到了非常高的认可和重视。

1.2 药物治疗 主要分为非特异性药物和特异性药物两大类。非特异性药物以镇痛消炎剂为主，虽然可以暂时有效地缓解疼痛等症状，但不能阻断膝骨关节炎病情的进展，加之可能引起的不良反应对关节软骨的代谢产生有害作用［5］。因此不建议长期使用。特异性药物如氨基葡萄糖，虽可改善关节疼痛等症状及关节的活动能力，延缓疾病进程［6］，但是治疗周期较长且价格昂贵，给患者带来经济负担。

1.3 手术治疗 手术治疗的方式多种多样，如：关节镜手术、关节清理术、人工关节置换术等。这类治疗适应于严重关节疼痛经各种治疗无效者或关节明显功能障碍影响日常生活者［7］。

2 疗效机制

膝关节骨性关节炎的发病机制虽然至今没有完全清楚，但基本认可OA是由软骨代谢失调、滑膜炎症、机械磨损和遗传学等多种因素共同作用所致。滑膜炎和关节软骨的改变被公认为是骨关节炎的主要病理特征。滑膜炎贯穿病程的始终，以滑膜增生和炎细胞浸润为主要病理特征，并且又能产生并释放一些细胞因子、蛋白酶类，如白细胞介素（IL）-1β、肿瘤坏死因子（TNF）-α等，有研究［8］证明滑膜还能分泌血管内皮生长因子等促血管生成因子。OA滑膜的异常代谢形成了一种对软骨细胞和基质有损伤作用的不利环境［9］。在健康的关节中，软骨的合成与分解代谢维持着动态平衡。各种因素直接或间接地导致多种促使软骨细胞凋亡和基质降解的细胞因子和蛋白酶大量分泌，如金属蛋白酶、NO、氧自由基等［10-13］。越来越多的实验数据表明，施加适度的机械负荷刺激对改善滑膜分泌、维持软骨稳态是有效的，功能锻炼可降低关节软骨和滑膜的NO水平，抑制滑膜炎症，提高机体清除自由基的能力，抑制多种金属蛋白酶的表达，减缓对关节的损害。同样也有实验证明，长期不用或过度使用关节不仅不能保护关节免受损伤，反而能增加 Cbfal［14］，MMP-1，MMP-3，MMP-13［15］的表达。最近的研究［16］确定了机械反应通过cAMP反应元件结合蛋白（CITED2）作用于软骨，从而起到调节软骨的作用。总之，不用和过度使用关节都可以启动软骨退化［17］。功能训练潜在的疗效机制虽然有待继续深入探究，但功能锻炼对减轻关节疼痛，增加关节稳定性，改善关节的运动功能，提高患者生活质量是有证可循的。

3 功能锻炼方法

膝关节骨性关节炎患者由于长期关节疼痛而产生保护性反应以减少关节活动，从而导致肌肉的废用性萎缩［18］。肌力的下降直接影响膝关节的稳定性，而膝关节不稳导致髌股关节、胫股关节面压力分布异常，因此提高膝关节的稳定性对骨关节炎患者的康复十分重要［19］。研究［20］表明，骨关节炎病人的膝关节活动能力与股四头肌功能密切相关。因此，功能训练以增强股四头肌肌力为主。应当鼓励尽早的积极的进行膝关节的功能锻炼，增强肌肉力量，增加关节稳定性。

3.1 肌力训练 坚持适宜的肌力训练，可提高膝关节的负荷能力，减轻疼痛和关节积液，恢复膝关节力学平衡，增强膝关节稳定性及韧带、肌肉组织的肌力和耐力及病变软骨组织的修复过程［21］。

3.1.1 股四头肌等长收缩训练 首先，患者取仰卧位，双侧膝关节保持伸直，股四头肌开始缓慢收缩，收缩完全后并用力绷紧，尽量使腘窝向下贴近床面，保持9 s，放松数秒，反复训练［22］。它不需要关节活动且方法简单、易行，效果明显，不仅可使肌肉的力量增加，而且关节活动范围最小，可避免对膝关节的磨损。该练习适合的人群十分广泛，尤其适合老年人、股四头肌肌力较弱或者关节肿胀、积液、疼痛明显的病人。

3.1.2 股四头肌等张收缩训练 嘱患者取仰卧位，将双下肢伸直并拢，抬起，使足跟尽量远离床面，高度因人而异，以肌肉在稍高于现有肌力下较快产生疲劳，而不产生明显疼痛为宜，一般在30 cm左右，保持15～30 s，放下休息几秒钟，再抬起，反复训练［23］。等张训练使肌纤维增粗、萎缩的肌肉逐渐肥大，增强和恢复关节的稳定和耐力［22］。

3.2 关节活动训练 是指在不负重情况下进行膝关节屈伸功能锻炼，既可以增强股四头肌肌力，使挛缩黏连的组织拉开，而且能改善关节软骨营养，促进淋巴及静脉回流，以利于消除关节肿胀，减轻膝关节的疼痛程度。

3.2.1 主动运动 常见的锻炼方法有膝关节伸屈活动法和蹬空自行车练习，使膝关节在其轴位进行活动锻炼，注意活动幅度应从小到大，频率均匀缓慢，力度以达到活动的最大范围后稍用力为宜，当有酸胀感时，应稍作休整，反复进行训练，早晚15～20 min/d，坚持长期锻炼。

3.2.2 被动运动 针对不能主动进行运动的患者，可以借助外力，如辅助仪器如CPM（持续被动功能锻炼）机、股四头肌训练椅等来使关节被动地活动锻炼，虽然效果不如主动运动的明显，但对增加关节活动，促进血液、淋巴循环，消除肿胀，缓解疼痛，增加肌力等有一定效果。

3.3 有氧运动 适当的进行有氧运动（如：慢跑、散步、游泳、太极等）不仅能改善心肺循环，有效的增加需氧能力、降低疲劳和增强免疫力，而且对于膝关节炎患者来说，运动的益处远大于不运动，运动能明显改善肌肉的功能，提高肌肉的力量［24］，这对骨关节炎患者身心健康是十分有益的。尤其是我国传统的保健疗法——太极，除了上述作用外，还能降低疼痛，减少僵硬度，提高功能［25-26］。

4 功能锻炼误区

应当明确指出的是，有很多患者的锻炼方法是完全错误的，比如反复下蹲、反复爬楼梯、半屈膝位时扭转研磨膝关节等，不仅不能起到锻炼关节的目的，反而加重了膝关节的损伤，导致更严重的滑膜炎症［27］。所以，患者要有自我保护的意识，任何加重关节负荷的动作都尽量避免，这样才能防止加重骨关节炎。

注意应遵循序渐进、训练适度、及时休整的原则。针对个体差异和病情轻重不同，提倡患者在康复治疗医师的指导下制定合理的个体化综合治疗方案［28］，避免盲目的过度训练会造成骨关节的损伤，加重炎症和疼痛，或者锻炼强度不够而达不到治疗目的。

5 小结

相比药物疗法和手术疗法，功能锻炼可以称之为“绿色疗法”，其疗效机制可能在于通过改善膝关节滑膜、软骨代谢，从而改善滑膜炎症和减缓软骨退化，并且能促进其再生和修复，增强肌肉力量，增加关节稳定性，保护和恢复关节的形态和功能，但它潜在的机制尚未完全清楚，仍有待更深入的研究和了解。虽然功能锻炼在膝骨关节炎治疗中越来越受到重视，方法越来越丰富，但是尚未形成规范，缺少统一的准则和要求，使得患者不能得到正确的锻炼方法指导。因此，寻找行而有效的方法，建立较为正规的锻炼标准系统，为膝关节炎患者设计适当的个体化的功能锻炼方案，不仅是未来临床工作者需要研究的方向，而且能更好的指导临床疗效，为临床治疗提供可靠且有力的依据。另外，应将功能锻炼作为膝骨关节炎的基础治疗手段加以规范和推广，不但可以节约大量的医疗资源，同时可明显提高全民健康水平。

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Application of functional exercise on treatment of knee osteoarthritis

YAO Li，XIAO Zhifeng，KANWeibing*，ZHAO Jing，LIUWan，JIANG Yuxiang，XIE Dianhong，YUWeiguo
（Orthopedic Injury Department，Putuo Hospital Affiliated to Shanghai Hospital of Traditional Chinese Medicine，Shanghai200062，China）

As for knee osteoarthritis，functional exercises aremainlymuscle strengthening and range ofmotion training.The therapeuticmechanism of functional exercisesmay be through improving knee joint synovium and cartilagemetabolism，thus reducing phlogosis，swelling and pain of the knee joint，and promoting its regeneration and repair，strengtheningmuscle power and knee joint stability，protecting and restoring the shape and function of knee jiont and improving the life of quality of the patients.

functional exercise；knee osteoarthritis；phlogosis；swelling；pain

book=318,ebook=104

R274.22

A

2095－6258（2015）02－0318－04

10.13463/j.cnki.cczyy.2015.02.034

2014－09－25）

国家中医药管理局中医药重点学科建设项目－中医全科基金（〔2012〕，32号）；上海市卫生局课题资助（20114059）；上海市教委创新课题资助（14YZ058）。

姚 丽，女，硕士研究生，医师，主要从事中医药治疗膝骨关节炎的基础及临床研究。