唐玉成

(深圳大學師范學院體育系，廣東 深圳 518060)

流行病學顯示，在我國老齡人群中，65歲以上人群骨關(guān)節(jié)炎(OA)發(fā)病率超過50%，75歲以上人群則高于80%〔1〕，OA嚴重影響老年人的日常活動能力及生活質(zhì)量，目前國內(nèi)外尚缺乏針對OA的有效根治措施。OA引起關(guān)節(jié)不適和疼痛，導致日常活動能力下降，后者引起肌肉衰弱，進一步削減日?；顒幽芰?，引發(fā)惡性循環(huán)。從上世紀90年代開始，國外一些研究紛紛證實了運動治療OA的效果，并顯示其療效不輸于藥物治療〔2,3〕。在各種運動療法中，力量訓練因為其強度大、負荷高，有助于強化肌肉力量和質(zhì)量及保護骨骼健康，較早受到研究人員關(guān)注；但也正是由于這種高負荷的運動屬性，力量訓練也頗讓患者和治療人員感到不安，應(yīng)用起來諸多顧慮。本研究主要對OA患者力量訓練面臨的幾類問題展開綜述。

1 OA的癥狀

在臨床方面，OA表現(xiàn)為關(guān)節(jié)疼痛、腫脹、脆弱、局部炎癥、活動幅度受限等；在病理學方面，表現(xiàn)為在負荷增加的區(qū)域，關(guān)節(jié)軟骨的不規(guī)則分布或喪失、軟骨下硬化、軟骨下囊腫、邊緣部位骨質(zhì)增生、干骺端血流增加、出現(xiàn)各種滑液炎癥等；在組織學方面，表現(xiàn)為軟骨表面碎裂、軟骨細胞克隆、軟骨表面出現(xiàn)垂直裂縫、各種晶體沉積；在生物化學方面，表現(xiàn)為蛋白多糖濃度降低，膠原纖維大小和結(jié)構(gòu)改變，大分子合成和降解增加；在生物力學方面，表現(xiàn)為軟骨的彈性、光滑性、可壓縮性以及水滲透性的改變及軟骨下骨的僵硬程度增加〔2〕；在影像學方面，雖然OA的影像特點因年齡和個體有所差異，但通常概括起來有三大特征〔3〕：邊緣骨質(zhì)增生、關(guān)節(jié)腔變窄、軟骨下硬化。

2 肌肉力量與OA的關(guān)系

研究認為〔4，5〕增齡引起肌肉萎縮和肌力變?nèi)跏且l(fā)OA的重要因素之一。肌肉在關(guān)節(jié)生物力學方面發(fā)揮著重要作用，它能產(chǎn)生運動、吸收負荷、提供關(guān)節(jié)穩(wěn)定，同時也參與關(guān)節(jié)的適應(yīng)及退化過程〔6〕。骨骼肌是人體最先衰老的組織之一。目前對骨骼肌質(zhì)量和力量丟失的速率還存在一定爭議。一些研究認為〔7，8〕衰老導致的力量丟失從50歲開始，以每10年12%～14%的速率下降，而肌肉質(zhì)量的丟失速率約為每10年6%。也有研究認為〔9〕肌肉質(zhì)量丟失從40歲左右開始，速率約為每年0.5%～1%。還有研究認為〔10〕肌肉力量在30歲左右到頂峰，以后每年以1%～5%的速度丟失。以這種速度計算，一位60歲老年人只能擁有30歲時力量的50%。60歲以后，力量丟失速率加劇，每年大約丟失3%～5%，對日?；顒幽芰τ绊戄^大，并造成一系列的功能障礙〔11〕。一旦肌肉丟失或力量下降，肌肉對關(guān)節(jié)的保護性功能也將降低，壓力引起關(guān)節(jié)軟骨微小損傷及關(guān)節(jié)中心軸偏離，導致OA出現(xiàn)，后者又會加速肌肉和力量的丟失。Palmieri Smith等〔12〕發(fā)現(xiàn)，對于正常女性、患輕、中、重度膝OA的四類女性，其股四頭肌力量不斷減小，且相互之間有顯著性差異(P<0.05)，這與Dracula等〔13〕的研究結(jié)果一致，即無論力量下降是OA的原因或結(jié)果，力量大小與OA嚴重程度之間存在一定的正相關(guān)。肌肉力量較弱及關(guān)節(jié)松弛的OA老年患者較容易患殘疾〔14〕。

目前的研究多認為〔15，16〕衰老肌肉中，Ⅰ型肌纖維變化不顯著，Ⅱ型肌纖維出現(xiàn)選擇性下降，表現(xiàn)為Ⅱ型肌纖維向Ⅰ型肌纖維的轉(zhuǎn)化，或Ⅱ型肌纖維數(shù)量的直接減少。長期臥床的老年人只擁有Ⅰ型肌纖維與ⅡA型肌纖維，喪失了ⅡB型肌纖維。Fink等〔17〕的研究發(fā)現(xiàn)，在78例膝OA患者中，均出現(xiàn)Ⅱ型肌纖維萎縮，另外有32%的患者出現(xiàn)Ⅰ型肌纖維萎縮，68%的患者Ⅱ型肌纖維萎的原因可歸結(jié)為關(guān)節(jié)不適造成的運動停止。力量訓練可以顯著地增加Ⅰ型肌纖維與Ⅱ型肌纖維〔18〕，加強對關(guān)節(jié)的保護。

3 力量訓練與OA

3.1力量訓練對OA的主要影響 Ettinger等〔19〕對439例老年OA患者持續(xù)18個月的經(jīng)典研究表明：3次/w的力量訓練可以顯著降低關(guān)節(jié)疼痛，增加日常活動能力，并提出力量訓練應(yīng)作為OA患者的一項常規(guī)治療手段。后續(xù)的一些研究也都證實〔20〕，力量訓練可以提高OA患者的關(guān)節(jié)活動幅度、肌肉力量及日常功能，如Baker等〔21〕研究發(fā)現(xiàn)，4個月的大強度力量訓練，使得老年OA患者的肌肉力量提升了71%，關(guān)節(jié)疼痛減輕了43%，日?；顒幽芰μ嵘?4%，其治療OA的效果非常顯著。Fransen等〔22〕元分析表明，力量訓練減少疼痛的效果系數(shù)為0.4〔效果系數(shù)=(Δ實驗組-Δ對照組)/總SD，下同〕，增加日常活動能力的效果系數(shù)為0.37。而據(jù)國際OA研究協(xié)會的統(tǒng)計分析〔23〕，力量訓練針對OA的效果系數(shù)為0.32(95%的置信區(qū)間為0.23～0.42)，與非類固醇藥物治療的效果系數(shù)一致(0.32，95%的置信區(qū)間為0.24～0.39)。觀察普遍發(fā)現(xiàn)，肌力衰弱或先于OA出現(xiàn)，或與OA同步，由于力量訓練能增加肌肉力量和質(zhì)量，因此可在治療OA方面發(fā)揮著重要作用。Swank等〔24〕的研究甚至表明，重度OA的老年患者在手術(shù)前都應(yīng)該進行力量訓練，以利于術(shù)后恢復(fù)。

3.2OA力量訓練的強度和持續(xù)效果 對于老年人，大強度力量訓練增加肌肉力量和質(zhì)量的效果明顯要優(yōu)于低強度力量訓練〔25〕。但OA老年患者是否應(yīng)進行大強度力量訓練，目前尚無定論。Kettunen等〔26〕認為力量訓練對OA患者有益，但不主張進行大強度的力量訓練，以避免疼痛惡化，關(guān)節(jié)腫脹和炎癥加劇。但有研究卻推薦較高的負荷(50%～80%1RM)〔27〕，認為大強度不會導致老年OA患者出現(xiàn)炎癥和疼痛加劇的癥狀。目前為止，只有Jan等〔28〕做過高、低強度的力量訓練治療OA的比較研究，認為高、低強度力量訓練在減少疼痛和提高功能上的效果相似，雖然高強度力量訓練稍微有些優(yōu)勢，但沒有統(tǒng)計學意義上的差別。遺憾的是，Jan等〔28〕只選擇了60%1RM和10%1RM兩種強度，而后者的強度明顯偏小，研究的持續(xù)時間也只有8 w，不能說明長期鍛煉的效果差異。

關(guān)于力量訓練治療OA的持續(xù)效果，Iwamoto等〔29〕進行了研究，發(fā)現(xiàn)用50%1RM的強度，進行1次/w，每組20次,共3組的力量訓練，增強力量的效果在開始3～6個月較為明顯，并能持續(xù)1～3年，但不會長于5年。通過分析不難發(fā)現(xiàn)，持續(xù)效果不長可能與訓練強度和頻率不足有關(guān)，特別是6個月后，還沿用 1次/w的訓練頻率顯然不夠。力量訓練的頻率、強度和量的變化對OA的治療效果都會產(chǎn)生明顯影響，這也是導致一些同類型研究得出不同結(jié)論的原因。如Tak等〔30〕對55名受試者進行了為期8 w， 1次/w的低強度力量訓練，發(fā)現(xiàn)該訓練方案減輕疼痛及改善功能的效果并不顯著。美國大學運動醫(yī)學會推薦〔31〕：“50～64歲的慢性O(shè)A患者，應(yīng)進行 3次/w，每次20 min的大強度有氧運動，并結(jié)合 2次/w，每次8～10項的力量練習，每個練習次數(shù)為8～12次?！蹦壳岸鄶?shù)研究遠未達到該學會推薦的訓練頻次、強度和量。

3.3力量訓練預(yù)防OA的關(guān)鍵問題 力量訓練能否預(yù)防OA，相關(guān)文獻較少，缺乏形成統(tǒng)一結(jié)論的基礎(chǔ)。力量訓練能增加肌肉力量和質(zhì)量，幫助控制體重，這些都是引發(fā)OA的重要因素，但并非所有肌力較弱或體重超重的老人都會患OA，OA與遺傳有一定關(guān)系。根據(jù)Zhai等〔32〕的研究，下肢肌肉的遺傳度約為42%，OA膝蓋疼痛的遺傳度約為44%，而下肢幾處關(guān)節(jié)軟骨的遺傳度更是高達65%～85%，下肢OA的影像學遺傳度也達到了61%。Amin等〔33〕通過對265例OA患者進行為期30個月的觀察發(fā)現(xiàn)，股四頭肌肌力強大并不能防止脛骨關(guān)節(jié)軟骨的喪失，但卻能防止髕骨關(guān)節(jié)軟骨的喪失，這是首次報道增加肌肉力量能防止關(guān)節(jié)軟骨喪失，其結(jié)論還有待進一步確認。該研究還表明，股四頭肌肌力越大，膝蓋疼痛越少，關(guān)節(jié)功能也越好。Bennell等〔34〕的研究表明，與拉伸訓練相比，力量訓練能更好地防止OA患者的關(guān)節(jié)腔變窄，起到較好的防止OA惡化的作用，并認為力量訓練比拉伸訓練能更好地預(yù)防OA。但Segal等〔35〕針對3 000多例患者的研究則表明，較強的肌肉力量能夠拖延或防止OA外顯癥狀的出現(xiàn)，卻不能改變OA的影像學癥狀進程，這一結(jié)論與Bennell等〔34〕的研究結(jié)論有所沖突，可能與具體的訓練強度、頻率、方式等不同有關(guān)。另一項針對兩腿肌力不平衡者的研究表明〔36〕，肌力不平衡者患OA的概率較高，提示肌肉力量確實是OA的重要誘因之一。

運動是否會加速關(guān)節(jié)軟骨的磨損？動物實驗表明〔37〕，運動可以保護關(guān)節(jié)軟骨，防止其退化，而相對靜態(tài)的生活方式反而會導致關(guān)節(jié)軟骨中蛋白多糖含量及關(guān)節(jié)液減少，加速軟骨老化。有實驗針對半月板切除人群(易患OA)做了類似的對比研究〔38〕，也得出了類似的結(jié)論，即適當運動不但不會加速軟骨磨損，反而有助于維護關(guān)節(jié)軟骨健康。力量訓練保護關(guān)節(jié)軟骨的機制仍不明確，有研究認為可能與力量訓練引起關(guān)節(jié)液及滑膜中白細胞介素-10的含量增加有關(guān)，后者的升高有助于關(guān)節(jié)軟骨對抗炎癥和減少疼痛〔39〕。

3.4力量訓練治療OA的方案及注意事項 目前，OA的主要運動干預(yù)手段有力量訓練、有氧訓練、拉伸訓練、水療訓練等。其中力量訓練和有氧訓練是最主要的方式，有氧訓練能幫助降體重，有助于提高相對力量，其強度也較為容易接受，經(jīng)常與力量訓練配合使用。拉伸訓練有助于減少疼痛和增大關(guān)節(jié)活動幅度，但通常不單獨使用。水療訓練有利于減少下肢關(guān)節(jié)負重，但對場地要求較高，且不利于后期增加強度，多在初期或短期內(nèi)使用。一些研究認為〔40，41〕，多種運動方式結(jié)合，特別是力量訓練、有氧訓練和拉伸訓練相結(jié)合的運動方式，比起單一形式的訓練，更有利于OA治療。但根據(jù)Jansen等〔42〕對12項OA隨機對照實驗的元分析，力量訓練治療疼痛、提升日常活動能力的效果系數(shù)為(0.38～0.41)，要好于多種運動方式結(jié)合(效果系數(shù)為0.25～0.34)。

從目前的情況看，多數(shù)研究的訓練時間為每次30～60 min，訓練頻率(1～7)次/w均有，持續(xù)時間最短1個月，最長達30個月。多數(shù)研究并未準確界定訓練強度，只簡單劃分為“大”，“中”，“小”強度，個別研究用心率界定強度。OA的力量訓練方式有等長訓練、等動訓練、等張訓練等，肌肉的收縮方式是向心收縮或離心收縮，其中比較常見的是等長和等張力量訓練。等長力量訓練即靜力力量訓練，與動力性力量訓練相比，靜力力量訓練本身導致的關(guān)節(jié)疼痛感較低，在訓練初期更容易被接受，但由于處在靜止狀態(tài)，其提升日常活動能力的效果也要受限〔43〕。國外官方機構(gòu)推薦的力量訓練、有氧訓練及拉伸訓練的參考方案見表1〔44，45〕。

表1 運動訓練治療OA的方案

在進行力量訓練時，應(yīng)該注意：①根據(jù)關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性和炎癥程度調(diào)整訓練計劃；②不應(yīng)運動至肌肉疲勞；③不宜使用最大強度進行訓練；④處在明顯炎癥期應(yīng)避免動力性力量訓練，而應(yīng)以靜力性的拉伸或力量訓練為主，次數(shù)也要相應(yīng)減少；⑤運動后關(guān)節(jié)疼痛和腫脹持續(xù)1 h以上表明運動過量；⑥運動負荷可以逐步遞增，增加幅度為每周5%～10%，不應(yīng)過高；⑦力量訓練應(yīng)多部位練習，非炎癥關(guān)節(jié)部位的肌肉也應(yīng)適當進行鍛煉。此外，運動治療OA的效果還常常取決于患者本身，患者一旦中斷鍛煉，效果也會隨之消失。因此，有必要給予患者一定的外部支持，如為其制定具有個體針對性的訓練計劃或方案，進行集體練習和專家指導等。

4 小 結(jié)

OA與肌肉力量有重要關(guān)聯(lián)，力量訓練在減輕OA患者疼痛、提高日?；顒幽芰Ψ矫娴男Ч^為明顯，但其機制卻不是十分明確，力量訓練對關(guān)節(jié)造成的生物力學、生物化學和病理學變化的深層次原因，還有待于進一步發(fā)掘。運動不是導致OA的原因，適當運動反而有助于推遲OA的出現(xiàn)或減緩其癥狀。力量訓練預(yù)防OA的效果，有待進一步確認。力量訓練作為一種治療OA的有效手段，在應(yīng)用時還存在一定的隨意性，如在運動強度、量、頻率、持續(xù)時間等的使用方面還缺乏統(tǒng)一的標準，存在一定的爭議，這可能與OA力量訓練屬于跨學科研究領(lǐng)域有關(guān)，也導致了力量訓練治療或預(yù)防OA效果的不確定。后續(xù)研究可以使用不同的力量訓練方案(如不同強度、不同頻率)進行對比，以探究OA的潛在機制，并根據(jù)對OA機制的新認識制定出更合適、更全面的力量訓練方案。

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