运动疗法治疗髋膝关节骨关节炎研究进展

黄帝锡 孙维超 易茜 崔银星 段莉 王大平 熊建义

髋、膝关节骨关节炎(OA)是好发于中老年人的慢性退行性疾病，以关节软骨变性、软骨下骨破坏及骨赘增生为主要特点，临床表现为关节肿痛及活动受限，严重者甚至造成关节畸形。OA影响全球约7%的人口，给社会经济带来巨大负担[1]。目前，髋、膝关节OA的治疗主要为药物治疗及手术治疗，它们均能有效控制症状但不能延缓OA的病程进展[2]。近年，运动疗法因具有安全性、有效性、经济性而受到广泛关注。然而，运动疗法在我国的研究较少，尚未广泛应用于OA临床治疗中，并且缺乏临床应用指导建议。本文回顾相关文献，对运动疗法治疗髋、膝关节OA的临床效果、运动类型、最佳治疗剂量、个性化方案、安全性等进行综述。

1 运动疗法治疗髋膝关节OA的疗效

对于早、中期的膝关节OA患者，临床医生通常建议其减少活动以减轻关节负荷和关节软骨磨损。剧烈运动可导致关节、韧带和肌肉受损，破坏机械平衡，此外高强度运动会损害骨血供，增加骨承受的压力，导致关节液分泌紊乱，这些改变都可能增加OA患病风险[3]。然而，适度运动可以维持关节内收扭矩和关节周围肌肉的生物力学平衡，这是减轻关节负荷、使关节软骨表面负荷分布正常的关键因素。已有大量研究表明，肌力训练、关节活动度训练、有氧运动、水中运动等治疗性运动在不同运动剂量和环境下能够明显缓解髋、膝关节OA患者的疼痛症状，增加关节活动度，改善关节僵硬，提高患者生活质量[4]。Bricca等[5]通过核磁共振成像(MRI)技术测定运动疗法对OA患者治疗前后的软骨厚度、体积、形态，研究结果证实运动疗法对软骨没有损伤。除此之外，治疗性运动既不会引发炎症反应，也不会增加与OA相关的分子生物标志物的质量浓度[5]。欧洲骨质疏松和骨关节炎临床经济学会(ESCEO)发布的“2019版膝关节OA管理建议”中，管理的基本原则是采用不同治疗模式进行联合治疗，强烈推荐将非药物治疗与药物治疗结合，其核心措施包括贯穿于管理全程的患者教育、减重、身体锻炼[6]。

2 治疗髋膝关节OA的运动类型

运动疗法利用力学因素对运动功能障碍的患者进行针对性治疗与训练，以达到保持功能、重新获得功能或防止继发功能丧失的目的。治疗髋、膝关节OA的运动疗法主要包括肌力增强训练、关节活动度训练、有氧运动和水中运动等[7-10]。

2.1 肌力训练

髋关节OA患者常有关节痛，并伴关节活动受限，导致其生活质量下降[11]。与对侧相比，患者的患侧髋部肌力明显降低，这是导致疼痛和肢体功能下降的重要因素之一[12]。肌力下降时髋关节因活动受限可进一步导致肌肉萎缩，因此增强髋部肌力可能是治疗髋关节OA的重要方法。

膝关节OA患者的股四头肌肌力下降使其膝关节周围肌腱、韧带等软组织的强度降低，从而使关节失稳，造成胫股关节及髌股关节面的应力分布异常；同时，因肌肉组织废用性萎缩，伸肌和屈肌肌力均明显减弱，形成恶性循环。所以，加强股四头肌肌力能增强膝关节稳定性，阻断恶性循环，以达到缓解膝关节疼痛、改善膝关节功能的作用[11]。

2.2 关节活动度训练

OA患者常有关节疼痛、肿胀等临床症状，并伴有不同程度的纤维组织挛缩及瘢痕粘连，导致关节僵硬、活动受限；同时受限关节在活动时疼痛加剧，使患者因惧怕疼痛而减少活动，加剧关节的纤维组织粘连，形成恶性循环。关节活动度训练可以打破该恶性循环，通过训练，减轻患者的关节粘连和僵硬，以达到缓解疼痛、提高生活质量的目的[8]。

2.3 有氧运动和水中运动

OA患者通常伴有有氧代谢能力下降，这可加剧患者的肢体运动功能障碍。有氧运动的特点是强度低、有节奏、持续时间较长，通过这种运动方式氧气能充分燃烧体内糖分，还可以消耗体内脂肪，增强和改善心肺功能，预防骨质疏松，调节心理和精神状态。常见的有氧运动方式包括步行、慢跑、游泳、骑车等。此外，太极拳、八段锦等运动也被广泛应用于髋、膝关节OA的预防与治疗中[9]。

水中运动对OA患者有帮助并可使其感到愉悦。温水可以提供浮力和热量作为支持，大大减轻关节负担。人在水中所承受的阻力是空气中的12倍，所以水中运动对于肌力训练更加高效[10]。一项meta分析研究表明，水中运动与陆上运动的治疗效果相近，与未实施运动治疗相比，水中运动和陆上运动在缓解疼痛、改善关节功能、提高生活质量方面均有显著的短期和长期效果。但是与水上运动相比，陆上运动可能更贴近人日常生活的身体功能，从而可显著增强患者生活质量提高的感受[13]。

3 治疗髋膝关节OA的最佳运动剂量

目前，关于治疗髋、膝关节OA的最佳运动剂量(包括运动强度、持续时间、频率等)尚缺乏充足研究证据。虽然许多证据表明无论低强度还是高强度的运动治疗均能使患者获益，但更多学者认为，采取足够和适当的运动治疗可能益处更大[14]。

Bartholdy等[4]对45项研究进行meta分析显示，需改善膝关节伸肌力量达30%以上才能改善患者的疼痛症状。Moseng等[15]的meta分析研究结果表明，只有当患者的运动剂量达到美国运动医学会(ACSM)对健康成人在心肺功能、肌力和灵活性方面的建议标准时，运动治疗才能明显减轻OA患者的疼痛。对于膝关节OA患者，采用ACSM建议的力量训练标准的运动治疗，即每周训练至少2～3次，每次2～4组，每组8～12次，强度为每次完成最大外负荷的40%，能够明显增强患者的伸膝肌力，但不能减缓疼痛[4]。因此，尽管健康成人一般运动指南中推荐的运动剂量适用于髋、膝关节OA患者，但现实中他们要达到该运动剂量存在许多困难，必要时需要为其设立短期运动目标[16]。例如，有氧运动的目标是每周至少完成45 min中等强度运动，此运动剂量与膝关节OA患者维持或改善高水平身体功能相关[17]。每天步行10 000步是适用于多数成年人促进健康的步数目标[18]，而每天步行6 000步是防止膝关节OA患者功能受限的基本步数目标[19]，设立合理的步数目标对治疗髋、膝关节OA非常重要。

4 个性化运动治疗方案制定

OA患者的病情严重程度、基础疾病患病情况、对疼痛的忍耐力、经济情况等存在不同，因此制定运动治疗计划时也应个性化[20]。目前对个性化运动治疗方案的研究尚少，而许多OA患者的特殊情况可能对其治疗效果产生较大影响。例如，一些合并心脏疾病的OA患者对运动强度的耐受性降低，导致运动疗法的治疗效果减弱[21]。患者对疼痛的敏感性、影像学检查所示的疾病严重度等有助于个体化运动计划的制定，结合患者价值观、需求和偏好的生物-心理-社会评估可帮助患者选择最佳运动方式，还能大大提高患者的治疗依从性[20]。约2/3髋、膝关节OA患者至少合并1种慢性疾病，且慢性疾病的严重度和种类与OA患者的疼痛程度和范围、关节功能、生活质量相关[22]。运动治疗对许多疾病如肌肉骨骼系统疾病、代谢系统疾病、心脑血管系统疾病等具有显著效果[21]。根据患者合并慢性疾病情况制定个体化运动治疗方案，不仅可以改善OA相关症状，也可以改善其他慢性疾病的症状和患者整体健康状况。

5 髋膝关节OA运动治疗的安全性

大量研究显示，运动疗法对髋、膝关节OA患者是安全的，并适用于合并各种基础疾病的OA患者[23]。一项系统回顾研究显示，目前尚无证据表明运动疗法治疗OA可导致严重不良事件，如疼痛加剧、身体功能下降、影像学显示的关节结构病变进展等，也不会增加患者行关节置换术的风险[4]。另一项系统综述研究显示，低至中等强度的运动治疗不会损害OA患者的关节软骨[24]。即使对终末期OA患者，步行等有氧运动也是十分安全的，不会加剧患者疼痛[23]。尽管关于伴较高冲击性的活动(如跑步)对有膝关节OA病史者是否安全一直存在争议，但一项经48个月随访的队列研究发现，50岁以上的膝关节OA患者通过跑步不仅能改善膝关节疼痛症状，而且不会加剧膝关节病变[25]。

6 结语

运动疗法对髋、膝关节OA患者是有效而安全的。肌力训练、有氧运动等在不同运动治疗剂量下能明显改善髋、膝关节OA患者的疼痛症状，改善关节功能，提高生活质量。目前，我国学者对运动疗法的研究较少，对OA的运动治疗方案尚无统一建议和指南。今后应进一步研究运动疗法的最佳剂量、运动方式、个性化治疗方案及增强患者依从性的方法，为制定治疗指南建立基础。