叶银燕 牛晓敏 仲卫红 李宇涛 付长龙
【摘 要】 膝骨关节炎是膝关节稳定性异常的重要原因，临床表现主要为关节疼痛、活动受限、肌力下降、本体感觉功能障碍、运动控制能力下降等，反之，膝关节稳定性下降也会加速关节炎的病情进展。运动疗法为改善膝关节不稳的有效手段，而我国传统功法太极是一种内外兼修、动静结合的运动疗法，近年来国内外学者研究发现，进行规律性的太极锻炼可以有效增强膝关节稳定性。从改善膝关节疼痛和活动度受限、提高下肢肌力、调控本体感觉与平衡能力，以及增强运动控制与姿势稳定性这几个方面综述太极运动对膝骨关节炎患者膝关节稳定性的影响，并总结其可能性机制。
【关键词】 骨关节炎，膝；太极功法；膝关节稳定性；综述
膝骨关节炎（knee osteoarthritis，KOA）是一种好发于中老年人的增龄性慢性关节疾病[1]，具有高发病率、高致残率的特点[2-4]。据统计，超过1/3的老年人患有KOA，其致残率高达53%[5]。KOA主要临床表现可归纳为膝关节疼痛、僵硬和活动受限[1-2]，伴随着关节周围肌力下降且屈伸肌群肌力不协调，膝关节受力不均匀进而引发膝关节内外翻畸形，出现O型腿或X型腿，最终导致膝关节稳定性直线下降，增加了跌倒风险和骨折发生率。关于寻求有效治疗KOA的方法国内外进行了大量的临床和基础研究，主要分为药物疗法、运动疗法和手术治疗三大类[6]，其中运动疗法已被多部临床指南推荐为治疗KOA的有效手段[7-8]，且已有多篇文献证实力量训练[9]、有氧运动[10]等运动疗法能够有效减轻患者的疼痛和肿胀，缓解病情的进展，增强关节稳定性[11]。
太极功法动作轻盈柔和、舒缓优雅，配合冥想集中意念和膈肌呼吸法，且不受场地和时间的限制，已日渐成为人们日常健身的主要运动方式。对太极功法的动作进行剖析，发现其集平衡运动、有氧运动和灵活性运动于一体，注重头-眼-脚-躯干-四肢运动的协调统一，能够极大地提高锻炼者的运动控制能力和姿势稳定性，降低跌倒风险。不少指南都有推荐太极功法为KOA患者的重要运动方式之一[12-13]，如2012年美国风湿病学会就已将太极功法推荐为KOA有益的治疗方式[14]，许多临床研究也证实太极功法能够极大地缓解KOA患者的关节疼痛，提高本体感觉和平衡能力，增强膝关节稳定性，从而改善躯体功能。鉴于目前太极功法改善KOA的疗效机制尚未完全阐明，各种学说众说纷纭，本文基于前人的研究基础，综述太极功法对KOA患者膝关节稳定性的影响并总结其中的作用机制。
1 膝关节稳定性异常
膝关节是全身最大的负重关节，主要承担着负重和步行两大功能，步行被认为是膝关节负荷发生率最高的日常活动[15]，其承受的重量往往为人体自身体重的2～4倍。从下肢生物力学解析膝关节发现，内侧间室承担的重量为外侧间室的2倍，如此，内侧间室长期承受的高强度负荷会加快关节软骨磨损的速度，而膝关节内外侧不均一磨损引发的受力不均是导致膝关节力线畸形的主要原因[16]，进而由力线畸形带来一系列的关节疼痛、僵硬、肿胀、骨赘形成、关节活动度受限、肌力下降、本体感觉功能障碍等KOA症状，是破坏膝关节稳定的重要因素。由膝关节的解剖生理学特点可知，膝关节的稳定性主要依赖于膝关节机械性稳定装置如骨质、滑膜、关节囊、半月板、附属韧带及肌肉的参与[17]，这些结构的共同作用使得膝关节能够保持动态和静态的稳定，从而发挥更好的功能。KOA患者均存在膝关节稳定性异常的现象，如关节周围肌群肌力下降、膝关节本体感觉减弱、膝关节力线畸形、关节囊或附属韧带松弛等，由此可见，KOA的发病与膝关节稳定性障碍之间互为因果，形成了恶性循环。
良好的膝关节稳定性对维持躯体动态和静态平衡、执行正常的负重和步行功能及预防跌倒起到非常大的作用，因此，提高膝关节稳定性对治疗KOA具有积极意义。对比正常步行和进行太极训练，同一时间内双侧支撑期外膝关节内收力矩（EKAM）的变化显示，太极的峰值EKAM较正常步行降低25%～47%[16，18]，表明练习太极拳可以显著减少膝关节内侧间室的机械性负荷，太极功法对KOA患者来说可能是一个有益的治疗方法[19]。
2 太极对KOA患者膝关节稳定性功能的影响
2.1 改善关节疼痛和关节活动度 随着KOA病情的进展，膝关节疼痛加剧，关节僵硬程度加重，膝关节正常的屈伸活动度减少，功能活动受限引发了异常步态[20-21]，出现步幅减小、步速减缓、重心偏移支撑面、躯干摇摆不定等平衡稳定性下降的现象[22-23]。梁雷超等[22]发现，KOA老年女性患者在步行过程中存在内-外侧方向上稳定性较差，在步行过程中发生跌倒的风险远远高于健康老年人。然而，太极功法轻盈柔和的特点对减少膝关节疼痛、缓解关节僵硬、增大关节活动度具有积极意义[24]。TSAI等[25-26]用改编的孙氏太极干预伴认知障碍的OA患者，发现经过20周的太极训练，OA患者止痛药物的摄入量有下降的趋势。WANG等[27]发现，进行12周太极训练的KOA患者的WOMAC量表评分中，关节疼痛和僵硬指数显著下降，说明练习太极可以显著改善患者的关节疼痛和僵硬症状，提高躯体功能和生活质量。朱智等[28]研究证实，针灸的被动治疗结合太极拳功法的主动功能锻炼可以增加膝关节的柔韧性，改善KOA患者关节僵硬、活动受限等关节功能障碍，提高步行能力，是一种值得广泛推广的综合干预疗法。徐璐等[29]发现，24式简化太极拳对改善老年KOA患者关节功能有积极影响，在3个月太极拳干预后，KOA患者膝关节功能、疼痛、僵硬、身体功能障碍评分与干预前比较均有明显改善。
可見，太极功法可以减轻KOA的疼痛、缓解关节僵硬、增大关节活动度进而增强膝关节的稳定性[30-34]。有学者认为，进行太极功法训练可以激活神经内分泌和自主神经功能，通过神经化学物质分泌和镇痛通路引起行为反应，进而调节免疫系统的炎症反应，改变对慢性疼痛的易感性[35-36]；还有学者提出太极是一种伴有神经肌肉控制的训练模式，它形成的特殊步态模式为KOA患者提供了良好的步态训练，促使其异常步态趋于正常，而疼痛和僵硬等症状在正常步态模式下得以
缓解[15]。
2.2 提高下肢肌力 KOA患者早期就已存在的膝关节周围肌群肌力减弱、肌肉之间协调收缩功能下降是引起膝关节不稳的重要原因之一。附着于关节周围的肌肉是重要的震动吸收装置[37]，巨大的地面反作用力被肌肉缓冲吸收后，将其对骨骼的损害性降到最低，且强大的股四头肌可以显著降低症状性KOA（SxKOA）和膝关节间隙狭窄（JSN）的风险[38]。太极功法训练过程中，练习者双下肢始终保持微屈膝、马步蹲裆的姿势[39]，也就相当于做低强度的抗阻运动，且随动作的变换，身体重心发生前后左右升降的轮换，这要求下肢肌肉完成大量的向心和离心收缩运动；下肢肌肉收缩和舒张交替转换，避免了两腿同时用力容易疲劳，也使原动肌、协同肌和对抗肌之间互相协调配合[40]，发挥更大力量收缩时增加肌肉力量，增强膝关节屈伸肌群肌力[29]。BATRA等[40]研究发现，通过进行太极运动，可以增强股四头肌和腘绳肌的肌力，改善膝关节屈伸运动时主动肌、拮抗肌和稳定肌之间的协同收缩。周文琪等[41]认为，股四头肌肌力的下降会导致胫骨关节面和髌骨关节面承受的压力急剧增加且分布不均，加速了骨表面关节软骨的磨损；通过研究太极云手与站桩训练干预KOA，发现太极云手能够增强患者股四头肌肌力、改善临床症状并显著缓解病情的进展。SONG等[42]发现，KOA老年女性患者进行31式孙氏太极训练可以增加膝关节的伸肌肌力和骨密度，降低患者在日常活动中跌倒风险。
充分而又适当的关节负重是维持生理性关节稳定的重要刺激因素，而过度的关节负重则会加重病情的进展及引起疾病的復发。研究发现，进行太极训练时膝关节最高的反作用力相当于体质量的1.2倍，明显小于行走时的关节反作用力（体质量的3～4倍），可见太极运动具有低冲击力、低负荷率的特点[43]。这一特点使得患者在锻炼过程中不会因负荷过大引发膝关节疼痛，又能够起到增强膝关节周围肌群肌力的作用，促进膝关节周围肌群正常生物力学机制的重塑。
2.3 调控本体感觉与平衡能力 膝关节面关节软骨的磨损使得关节周围组织（关节囊、肌腱、韧带[44]、肌肉）的本体感受器[17]受到了严重损坏，引发膝关节本体感觉的减弱，可表现为患肢平衡性、稳定性降低，患者跌倒恐惧心理剧增，增加了跌倒引发的骨折风险[45-46]。所以，对KOA患者本体感觉的恢复及提升也是治疗的主要目标之一。研究发现，长期规律地进行太极功法锻炼可以改善KOA患者的本体感觉，有效提高其动静态平衡能力，增强膝关节的稳定性[47]。2013年，SCHMID等[48]发现，12周的太极拳训练能够显著增强KOA患者膝关节30°屈曲位的本体感觉，尤其是运动觉和位置觉。之后，在此方面的研究不曾间断。2017年，叶佳佳等[49]研究发现，12周规律性的太极拳训练可改善老年KOA患者下肢本体感觉及平衡能力。GHANDALI等[50]研究在不同材质的地表面练习太极对KOA患者平衡功能的影响，发现不论是在有一定弹性的泡沫地面还是坚硬的地表面练习太极，对增强患者下肢（膝关节、踝关节和足底）本体感觉和肌肉力量、肌张力均具有积极的影响。
太极运动能够改善KOA患者的本体感觉与提高平衡能力，主要原因可归结为KOA患者在练习太极拳的过程中重心不断转移（单脚-双脚），且屈膝动作贯穿全过程，这一负重运动方式不停的刺激膝关节周围组织的本体感受器，并将该刺激通过感受器传至高级中枢，相应的高级中枢处理该信息，对相应的效应器发出在不稳定的膝关节周围增加本体感受器的指令，最终达到提高KOA患者膝关节平衡功能的目的[49]。
2.4 增强运动控制与姿势稳定性 运动控制和姿势稳定性功能的增强有助于KOA患者维持日常活动，而运动干预可以有效地改善KOA患者的运动控制能力以保持姿势的稳定。潘晓雨等[51]研究
6个月的新型太极拳康复方案干预对KOA老年女性患者的影响，发现太极拳独特的运动特点对患者产生了积极的作用，长期进行太极拳锻炼可以增加患者的下肢运动控制能力，进而增强其姿势稳定性。
GHANDALI等[50]证实太极训练对KOA患者姿势控制能力产生积极的影响，能够显著改善患者的运动控制和姿势稳定性，提高平衡能力。运动控制的能力与下肢肌肉力量和本体感觉之间存在一定的相关性[52]，膝关节的动态稳定性与运动控制能力呈正相关，运动控制能力的增强对姿势的维持具有积极意义。
ZHANG等[20]提出太极运动主要基于中医基础理论进行身心功能锻炼，能够改善呼吸通气、注重心神安宁使注意力集中，因此运动过程中，重心的不断轮换有利于激活自我修复稳定机制，释放内源性神经激素从而进行自我姿势的纠正，达到维持平衡的目的[31]。可见，太极功法是一种适用于KOA患者较为理想的运动方式。
3 小 结
KOA病情的加重，下肢肌力下降，姿势控制及平衡能力逐渐退化成为引发老年人跌倒的一种危险因素。跌倒的本质因素是与年龄相关的平衡能力、肌肉收缩能力以及认知功能的降低，而年龄是不可逆因素；但是肌肉肌力减弱、本体感觉下降、平衡性降低和步态不稳因素都可以通过训练再学习得到改善[52]。老年性KOA患者的临床表现主要为关节周围肌群肌力下降、本体感觉和平衡功能、姿势控制能力下降等，膝关节稳定性降低增加了跌倒风险。众多学者研究证实，经过规律性的太极锻炼可以显著改善KOA患者的临床症状、增强肌肉力量，而强大的肌肉可以改善关节本体感觉，促进对关节所处位置及关节运动状态的感知，增强膝关节动态稳定性、提高膝关节功能、提高运动控制能力、维持姿势稳定和躯体平衡功能，有效降低患者跌倒恐惧心理，进而提高其生活质量。总而言之，太极运动对KOA患者膝关节稳定性具有积极的作用，且安全有效，临床应大力推广。
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收稿日期：2018-11-22；修回日期：2018-12-31
