骨关节炎的物理治疗

骨关节炎的物理治疗有助于：

• 预防或消除关节周围肌肉的萎缩（例如，膝关节病患者的大腿股四头肌），
• 预防或消除关节不稳定，
• 减轻关节痛，改善受影响关节的功能，
• 减缓骨关节炎的进一步发展，
• 减轻体重。

增加运动范围的练习

骨关节炎患者关节僵硬的原因可能有：

• 由于滑液量增加而导致关节囊扩张，
• 关节囊、关节周围韧带和肌腱回缩，
• 由于关节软骨损失而导致不同程度的关节纤维性强直，
• 关节面不一致，存在机械阻滞（骨赘，关节“老鼠”），
• 肌肉痉挛，
• 关节疼痛。

此外，主治医生应考虑到，单个关节活动范围的减小会影响邻近远端和近端关节的生物力学。例如，根据 S. Messier 等人（1992 年）和 D. Jesevar 等人（1993 年）的研究，与未患关节疾病的对照组相比，患有膝关节病的老年患者双下肢所有大关节（髋、膝和踝）的活动范围均减小。患侧关节的生物力学受损会导致正常肢体运动发生改变，增加关节负荷，增加运动时的能量消耗，并加剧疼痛和关节不稳定性。此外，限制下肢关节的活动范围会改变正常的步态运动学。例如，与年龄、性别和体重匹配且未患骨关节病的对照组相比，膝关节病患者的膝关节角速度和活动范围减小，但髋关节角速度代偿性增加。此外，膝关节病患者的健侧肢体负荷增加。目前普遍认为长期被动运动对关节软骨有营养作用，可促进其修复。因此，恢复患侧关节的功能活动范围是骨关节病患者非药物治疗和康复的重要任务。

目前，人们采用各种体育锻炼来恢复关节活动范围：

• 被动（由治疗师或其助手活动关节），
• 半主动（患者独立进行关节运动，方法学家/助手仅在每次运动结束时提供帮助，以达到最大运动量），
• 主动（患者尽可能独立地进行运动）。

在进行综合锻炼之前，可以进行按摩或物理治疗（红外线、短波、微波辐射、超声波），以减少受影响关节的僵硬，使锻炼更容易进行。

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加强关节周围肌肉的锻炼

文献中有很多关于膝关节骨性关节炎与股四头肌无力/肥大之间关系的报道。这些研究结果表明，在膝关节病患者中，关节疼痛可能是关节周围肌肉无力及其不对称活动的结果，从而导致关节不稳定。不稳定关节的负荷会导致神经支配组织拉伸并引起疼痛，进而抑制骨骼肌的反射活动，进而限制肢体功能；这样就形成了一个“恶性循环”。在患有明显的膝关节骨性关节炎的患者中，经常观察到股四头肌无力，其直接原因是疼痛，限制关节的随意运动，导致关节周围肌肉萎缩。这种现象被称为“关节源性肌肉抑制”（AMI）。P. Geborek 等人。 (1989) 报告称，正常和骨关节炎膝关节的肌肉功能均受到抑制，关节内液体量增加，静水压升高。另一项研究发现，关节周围肌肉的最大等长肌力在积液存在时显著降低，而吸入过多液体会导致其增加。同时，在没有疼痛和关节积液的患者中也观察到AUM，这表明存在其他发展机制。根据组织化学研究，与对照组相比，等待手术（关节置换术）的重度髋关节病患者的臀中肌中II型纤维的相对数量以及I型和II型纤维的直径减少。I型纤维数量的相对增加可能导致肌肉僵硬，并促进骨关节炎的发展。值得注意的是，一些没有大腿股四头肌萎缩的患者可能出现该肌肉无力。这项观察表明，肌肉无力并非总是由关节周围肌肉萎缩或关节痛以及关节积液引起，而更常由肌肉功能障碍引起。后者可能是由肢体畸形、肌肉疲劳或本体感受器改变引起的。对大腿股四头肌在膝关节屈曲30°和60°等长收缩时进行的肌电图分析显示，膝关节内翻畸形患者的活动（主要是股直肌）明显高于健康个体。这些数据解释了骨关节炎患者在长时间运动活动中能量需求更高且更容易疲劳的原因。

一些研究人员认为，大腿股四头肌无力是膝关节骨关节炎进展的主要风险因素。根据O. Madsen等人（1997年）的研究，肌肉力量略有提升（男性提升19%，女性提升27%），可使骨关节炎进展的风险降低20-30%。

这项研究定量评估了膝关节病患者膝关节伸肌和屈肌的运动情况：膝关节骨关节炎患者的股四头肌等长收缩和等张收缩均较健康志愿者弱。根据L. Nordersjo等人（1983）的研究，膝关节屈肌的收缩活动也低于正常水平，但程度低于伸肌。一项等速研究发现，在膝关节病患者中，膝关节伸肌无力比屈肌无力更常见。

关节周围肌肉作为天然的减震器，具有保护功能。尽管许多临床研究已证明股四头肌强化训练对膝关节病患者的骨关节炎症状有效，但在开始训练之前，必须缓解疼痛、软组织肿胀，并清除关节积液，以最大程度地消除阻碍有效康复的AUM现象。此外，伴有积液的膝关节屈肌活动产生的压力会通过挤压毛细血管影响滑液的微循环。

加强关节周围肌肉的锻炼可分为三类：

• 等长（肌肉收缩不改变其长度）：肌肉收缩持续6秒，然后放松，重复练习5-10次；建议同时激活拮抗肌。S. Himeno等人（1986）发现，如果主动肌的力量与拮抗肌的力量平衡，则负荷均匀分布在膝关节TFO表面，从而减轻关节表面的总负荷并防止局部损伤；
• 等张（肢体在关节内进行的运动，有或没有额外的阻力，其中关节周围的肌肉缩短或拉长）；等张练习应在不超出现有运动范围和次最大阻力的情况下进行；
• 等速（关节运动以恒定的速度进行）；在等速测力计的帮助下，阻力以这样的方式变化：肌肉力量的增加有助于阻力的增加，而不是运动速度的增加，反之亦然。

O. Miltner 等人 (1997) 报告了等速运动对骨关节病患者关节内组织氧分压 (pO2) 的影响_{： 1 秒内 60° 的运动频率导致关节内pO2}降至低于静息水平，而 1 秒内 180° 的运动频率则导致关节内结构代谢改善。已知关节内 pO2 的病理性降低_会对软骨细胞代谢造成破坏性后果。然而，最危险的还是缺氧后发生的组织复氧。D. Blake 等人 (1989) 的研究结果表明，在膝关节损伤（各种病因的关节炎，包括骨关节病、复杂性滑膜炎）病例中，体育锻炼会引起活性氧自由基介导的损伤。滑膜缺血再灌注的机制目前已为人所知。膝关节病患者静息状态下的_pO2平均值显著降低。滑膜炎患者进行体育锻炼会导致关节内压显著升高，毛细血管灌注压过高，有些情况下还会导致收缩压升高，从而引起组织缺氧。在关节内压升高期间，滑液的pO2_会降低。静息状态下，关节内压降低，出现再灌注。骨关节病患者关节中，缺氧-复氧现象产生的氧自由基主要来源于毛细血管内皮细胞和软骨细胞。氧自由基会损伤软骨基质的所有成分，降低滑液的粘度。此外，缺氧会诱导内皮细胞合成和释放IL-1，IL-1是一种导致关节软骨降解的细胞因子。

伸展运动的目的是恢复缩短的关节周围肌肉的长度。肌肉缩短的原因可能是长期的肌肉痉挛、骨骼变形和关节活动受限。反过来，关节周围肌肉的缩短会导致关节活动范围受限。J. Falconer 等人 (1992) 观察到，经过 4 周的伸展运动和等长运动后，骨关节病患者的活动范围增加，步态恢复正常。G. Leivseth 等人 (1988) 研究了 6 名髋关节病患者大腿外展肌被动伸展的有效性。每周 5 天，每天 25 分钟交替拉伸（30 秒）和暂停（10 秒），持续 4 周，这导致髋外展范围平均增加 8.3°，关节疼痛严重程度降低。肌肉组织活检显示 I 型和 II 型原纤维肥大，糖原含量增加。

关节积液时禁止进行伸展运动。

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有氧运动

有证据表明骨关节炎患者需要进行有氧运动。已知膝关节骨关节炎患者行走时氧气和能量消耗会增加。这可能是由于关节和肌肉的正常功能发生改变，导致运动效率低下。膝关节病患者通常体重超标，关节周围肌肉无力。M. Ries 等人（1995 年）指出，膝关节病的严重程度与最大耗氧量（V0max）较低有关_。这表明，由于严重疼痛综合征导致的缺乏运动和患肢功能受限，重度膝关节病患者的心血管系统训练不足。近期研究结果表明，参与治疗性有氧运动项目的骨关节炎患者的身体能力有所改善（例如，缩短了行走一定距离所需的时间）。

在制定个体化有氧运动方案时，需要考虑哪些关节群受骨关节炎影响。例如，对于膝关节屈曲范围正常且关节PFO无明显变化的膝关节病患者，可以推荐骑自行车（自行车测功法）。游泳和水中运动可有效减轻髋关节病和膝关节病患者下肢关节的体重负荷。

然而，物理治疗专家应考虑到过大负荷会导致骨关节病的发生和发展。尽管根据 W. Rejeski 等人（1997 年）的研究，高强度有氧运动比中低强度运动更能有效改善骨关节病的症状。无论如何，在为患者制定建议时，必须遵循一个基本原则：每周训练次数不应超过 3 次，每次不应超过 35-40 分钟。

一项关于老年膝关节病患者进行有氧运动和教育项目有效性的随机对照研究发现，与仅参加教育项目的患者相比，健身组患者的运动功能改善更显著，疼痛减轻也更显著。另一项研究发现，与仅进行被动运动以恢复关节活动范围的对照组患者相比，仅参加12周有氧训练（有氧步行、水中运动）的骨关节炎患者的有氧代谢能力提升更显著，步行速度加快，焦虑/抑郁情绪降低。

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