从力学稳态角度探讨推拿治疗膝骨关节炎的研究进展*

汤 程，孔令军,2，姚重界，张帅攀，吕智桢，程艳彬,2，孙武权，房 敏,2,3

（1.上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院，上海 200437；2.上海市中医药研究院推拿研究所，上海 200437；3.上海中医药大学针灸推拿学院，上海 201203）

膝骨关节炎（knee osteoarthritis，KOA）是一种以关节软骨退行性改变和继发性骨质增生为特征的慢性关节疾病，一般认为是多种致病因素相互作用杂合而致，导致疼痛和功能障碍，严重者或可致残。KOA的发病率与年龄的增长呈现正相关，自20世纪中叶以来，KOA的患病率已翻倍[1-3]。目前，我国人口老龄化加剧，KOA的患病率约18%，已高于国际平均水平[4]。现代医学对此病的治疗尚不理想，长期应用非甾体抗炎药、关节腔内注射和软骨营养类药物会使患者产生耐药性、药物依赖、各种毒副作用，甚至加重关节软骨的损坏[5-6]。手术治疗多用于此病的后期，具有一定治疗局限性，存在费用高、手术风险大、术后并发症多和疗效不确定等问题[7-8]。因此，亟待寻求新的诊疗方法治疗本病。

本病属于中医“痹证”“痿证”范畴，《素问·痹论篇》言：“风寒湿三气杂至，合而为痹。”《张氏医通》云：“膝为筋之府，膝痛无有不因肝肾虚者，虚则风寒湿气袭之”。推拿作为一种中医外治法，强调“筋骨并重，以筋为先”，具有疏经通络、理筋整复、滑利关节的作用，可平衡膝部力学稳态，改善KOA患者的功能活动，缓解膝关节疼痛，促进软骨修复，在膝关节疾病治疗上具有很好的短期和长期疗效[9-10]。

1 推拿可调节肌肉激活模式改善动力学稳态

膝部肌肉具有产生运动、吸收肢体负荷并为关节提供动态稳定性的作用，其激活模式受肌肉强度、长度、张力以及神经控制等因素影响。KOA患者存在膝关节矢状轴向和冠状轴向肌肉激活模式力学参数及时空参数的改变[11-12]。力学参数的改变如肌力和张力会使膝关节内收力矩（external knee adduction moment，KAM）和膝关节屈曲力矩（external knee flexion moment，KFM）随之变化。其中，KAM与KOA病程进展、内侧半月板撕裂、膝部疼痛、内翻畸形呈正相关性，KFM峰值与KOA病程进展、膝关节内侧负荷、软骨损伤程度高度相关[13]。时空参数的变化如KOA患者相关肌肉（群）激活顺序的异常，尤其是屈伸肌群同时激活的趋同性，以及股内侧肌较股外侧肌激活的延迟，多与膝关节疼痛和活动度的代偿相关[12]。研究表明，KOA患者普遍存在膝周肌力减弱、肌力不平衡，关节活动模式改变现象[14]。膝部肌肉的无力或废用是膝关节疼痛及其进行性发展的介导因素[15]，各单个肌肉强度的衰减都会使内侧胫骨关节的接触力峰值增加，会直接影响膝关节的使用寿命[16]。膝关节屈伸肌群的无力，特别是股四头肌、腘绳肌对维持膝关节的稳定及KOA的发生发展和治疗起着特殊作用[17-18]。下肢膝屈伸肌力量比值（hamstring/quadriceps，H/Q），即腘绳肌与股四头肌肌力的比值，在一定范围时可以维持膝关节的稳态，是反映膝关节稳定性和协调性的指标[19]。KOA患者H/Q比值较非KOA对照组明显升高，膝关节屈肌群和伸肌群肌力出现不平衡性的降低[20-23]，这也揭示了KOA患者H/Q比值增高的原因，提示我们可以提高屈伸肌肌力，为膝关节提供肌肉动力保障和稳定基础，从而治疗KOA。

《素问·长刺节论篇》云：“病在筋，筋挛节痛，不可以行，名曰筋痹……病在骨，骨重不可举，骨髓酸痛，寒气至，名曰骨痹”。故膝关节病变多主要体现在筋痹和骨痹上，筋痹反应的是在KOA发生发展形成中的必要阶段，骨痹是KOA的最终呈现形式[24]，二者又可并存，共同介导“筋骨失衡”下的膝关节功能异常和疼痛发生。《医宗金鉴·正骨心法要旨》言：“按其筋络，以通郁闭之气；摩其壅聚，以散郁结之肿，其患可愈。”在病理上，我们可以在筋痹阶段或者筋痹前进行推拿干预筋肉组织以防止筋痹向骨痹发展。

推拿作为一种中医外治法，能够将适当刺激的机械力作用于受术者体表和深层组织，使得相应的感受器发生改变，将力学信号转变为电、化学信号，以神经冲动的方式通过传入神经纤维表达于中枢神经系统，经中枢神经系统整合处理后，目的性指向局部相关离子通道以控制效应器，从而增强中枢对局部筋肉骨骼系统的激活调控和镇痛作用[25-27]。邓佳南等[28]通过“以痛为腧”手法改善了KOA患者60（°）/s下的伸肌峰力矩和180（°）/s下的屈肌峰力矩，提高了屈伸肌群肌力、做功和功率，证明了推拿疗法可以改善下肢肌肉的激活。黄旭东等[29]认为足阳明经筋及足太阳经筋在膝骨关节炎的发病中具有重要的作用，使用经筋推拿手法和常规手法干预观察对KOA兔骨骼肌的影响，发现经筋手法组大鼠模型股四头肌及腘绳肌的单收缩幅度、强直收缩幅度优于常规手法组，可改善临床症状,延缓疾病的进展。综上所述，推拿可以调节肌肉激活模式，改善动力学稳定防治KOA。

2 推拿可修复韧带软骨功能改善静力性稳态

膝关节应力平衡主要靠内外源的动静力平衡稳定系统实现，主要包括膝周围的肌肉（群）、韧带、关节囊等软组织和以股骨下端、胫骨上端、髌骨、内外侧半月板等为代表的骨组织，共同维持其动静态的力学平衡[30]。其中韧带和软骨等组织作为静力性系统，起到承担应力和张力，以及连接骨骼的作用。韧带损伤或者断裂与软骨的损伤破裂具有相关性，韧带的损伤程度也在一定程度上决定KOA的发病率和病程长短[31]。研究指出，髌骨内外侧韧带和支持带分别限制髌骨外移和预防髌骨向内侧倾斜，共同构成髌骨的静态稳定结构，当内外侧韧带受损或过紧时，会导致髌骨正常运动轨迹发生改变从而增加膝部压力，引发KOA[32]。交叉韧带的断裂或功能的降低将造成健侧膝关节软骨损伤，会导致关节负荷增大、应力平衡失调，继而导致关节不稳和软骨持续磨损[33-34]，而韧带的修复可减缓软骨的退变，并减少软骨细胞的凋亡[35]。膝关节软骨作为胫骨与股骨连结组织能缓和关节摩擦并缓冲力的冲击，以保证肢体正常活动和稳定负重，而KOA病程中长期肌肉韧带损伤后过度的不均衡机械应力和滑膜炎症等也可能通过提高瞬时感受器电位离子通道家族（TRP）香草素受体亚家族成员Ⅳ型（TRPV4）表达量，介导的Ca2+内流，影响MMP-1、MMP-3及MMP-13的表达水平，加速KOA软骨降解过程[36-37]，诱导软骨细胞凋亡，破坏软骨组织，打破固有静力性平衡系统，导致关节疼痛、关节交锁征、关节畸形等症状。近年来，膝软骨Toll样受体4（Toll-like receptor4，TLR4）/髓样分化因子88（myeloid differentiation factor88，MyD88）信号转导通路防治机制也开始兴行，刘娇等[38]对膝骨关节炎模型大鼠进行推拿和塞来昔布治疗对照试验，发现二者均能降低大鼠软骨Mankin评分，下调TLR4 mRNA、MyD88 mRNA、TRAF-6 mRNA、NF-κBp65 mRNA和蛋白表达，推测推拿可能阻滞了TLR4/MyD88信号转导通路信号传导，消炎止痛、减少软骨细胞消亡、增强软骨代谢消亡，最终达到防治膝骨关节炎的目的，延缓膝骨关节炎的进展。

KOA多因年老肝肾不足，正气不足，风寒湿邪犯内所致。肝与肾对应的是筋和骨，筋能濡养骨，骨为筋支撑，肝肾亏虚则相因为病，致使筋骨失衡。故可以将现代医学中的肌肉、韧带、软骨、支撑骨等分别对应为中医的肝肾和筋骨去理解。《类经》有云：“筋有刚柔，刚者所以束骨，柔者所以相维，亦犹经之有略。”膝为筋之府，筋者，又可束骨利关节，当筋与骨处于一种和谐共生的状态，则筋调骨顺，人体关节活动自如。《质疑录》曰：“肝血不足，则为筋挛、为角弓、为抽搐……为疝痛诸证”，《外科枢要》言：“筋骨作痛，肝肾之气伤也”，《素问·上古天真论篇》云：“七八，肝气衰，筋不能动。八八，天癸竭，精少，肾脏衰，形体皆极”。流行病学调查显示，女性KOA发病率和严重程度大于男性，尤其是绝经后女性肝肾不足多伴随骨质疏松，其疼痛具有昼夜节律性，临床症状更复杂多变，与肝肾的生理特性息息相关[39-41]。这些都说明当肝肾亏虚，外邪浸淫，筋府失养，筋骨失衡，则会出现KOA相关症状。

推拿强调“肝肾同治，筋骨并重”及“筋骨失衡，以筋为先”理论，既能通过舒筋手法松解粘连，整复筋位，又能通过正骨纠正错缝恢复静力平衡，在膝关节疾病治疗上有很好疗效[24，42]。研究[43-44]表明，温补肝肾手法能够弥补常规推拿手法之不足，能显著改善前后交叉韧带张力，增强关节稳定性，提高治疗效果，推髌按膝手法是治疗肝肾亏虚型膝骨关节炎的有效方法。孙实[45]用经典Videman造模方法造出大耳兔KOA模型，并分为自然放养组和推拿组，干预结束后取KOA模型兔内侧副韧带和股骨外髁软骨进行测量，结果显示推拿组KOA兔股胫角范围、内侧副韧带拉伸位移和耐受强度、软骨厚度明显大于自然放养组，说明推拿治疗能改善膝关节活动度，改善内侧副韧带弹性，延缓软骨的缺失，促进“筋骨”恢复平衡状态。综上所述，推拿可以肝肾同治，筋骨并重，修复韧带功能，减少软骨消亡，改善静力性稳态，从而增强膝关节的力学稳定性，防治KOA。

3 推拿可“腰膝同治”可改善腰膝稳态

近年来，腰源性KOA研究逐渐受到关注，临床上KOA合并腰椎间盘突出症的患者较常见，且二者之间呈现高度相关性[46]。从生物力学层面来看，KOA患者下肢力线改变及关节不稳与腰椎退行性改变疾病密切相关[47]。腰椎的退行性改变会使腰肌发生代偿性改变，久而久之会使脊柱形态发生相应改变，腰椎前凸消失，代偿性骨盆后倾，导致下肢力线改变，出现膝关节屈曲挛缩、肌力降低、疼痛等现象[48]。从神经控制层面来看，维持膝关节活动和稳定性的肌肉（如股四头肌、股二头肌、半腱肌、半膜肌等）其神经支配来源于腰部——如股四头肌受股神经（腰2～腰4）支配，股二头肌受坐骨神经（腰4～骶2）支配。当腰部发生结构和位置性病变（腰椎间盘突出症、腰椎滑脱、腰椎关节紊乱等），致使腰部神经受到压迫，造成神经支配区膝部组织神经营养障碍性退变、下肢正常肌力的降低和放射性疼痛引起的下肢力线的改变，从而降低膝周肌肉、韧带、软骨、软骨下股等对膝关节的保护机制，使膝关节失稳[49]。OBEID I等[50]通过对28例严重脊柱畸形患者进行了回顾性研究，用EOS成像系统测量、计算、评估了患者脊柱和骨盆参数以及膝盖屈曲角度，也证明了膝关节屈曲是作为力线在矢状面不平衡的代偿机制与腰椎前凸角度减小紧密联系。所以腰椎退行性改变疾病可导致膝关节力学平衡失调，从而逐渐发展为KOA。

《素问·脉要精微论篇》中记载：“膝者筋之府，屈伸不能，行则偻附，筋将惫矣。”“腰者，肾之府，转摇不能，肾将惫矣。”《素问·上古天真论篇》曰：“七八，肝气衰，筋不能动。八八，天癸竭，精少，肾脏衰，形体皆极”。“筋骨”“腰膝”是肝肾的具化外象，但其生理上与肾之精气、肝之血气密切相关，肝血丰足，肾精充沛，则精血充养筋骨，筋柔骨正，腰膝调和。病理上，腰为肾府主骨，当腰部出现病变，筋骨失衡，必然会使肝血化源匮乏，木水相生失调，长久时日，腰膝失于充养，同发为病。筋骨并重不仅表现在腰膝各自局部筋与骨的病变上，还旨在肝肾同治，腰膝同调，从而维持腰和膝整体上的动静力学稳态。许志宇[51]将78例KOA患者随机分为腰膝同治组和膝关节局部推拿组各39例，疗程结束后观察各节点两组骨关节炎量表（WOMAC）和VAS评分，结果显示两组治疗前后评分都有降低，但腰膝同治组WOMAC和VAS评分下降较膝关节局部推拿组快，表明腰膝同治推拿可调整下肢力线，改善腰膝稳态，在KOA治疗中效果更优。

4 小结与展望

膝关节是人体最复杂的关节，因其功能需要、解剖结构、力学环境的特殊性，使得膝关节成为关节损伤和关节病变最易发生的位置[52]。膝关节生理上的退化和慢性积累性关节损伤，使膝关节不稳，导致局部力学稳态失调，尤其是下肢力线的改变，又复而加重软骨退行性改变，引起骨质增生和滑膜炎症，最终发展为KOA，造成患者关节疼痛及功能活动降低[53]。

KOA与肝肾筋骨气血密切相关。推拿作为一种被动运动，可以使骨正筋柔，气血以流，改善肌肉激活模式，提高膝周软组织和肌肉强度，松解膝周肌肉和粘连，提高局部组织痛阈；调整韧带软骨功能，促进局部血液循环和新陈代谢，降低骨内压，延缓软骨的衰老和消亡；使局部应力和整体力线趋于平衡，达到治疗KOA的效果。但需要明确的是KOA关节的骨质增生是不可逆的，推拿对其治疗效果虽佳，但主要是早期和中期[30]。早期的推拿治疗可以有效的阻止KOA的发展，重度晚期致残性KOA患者还是需要手术的介入治疗。目前推拿治疗大多没有手法、力学、频率上的统一标准，其治疗KOA的通路机制也不明确，未来应加强推拿手法规范化、标准化和推拿镇痛通路的研究。