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膝关节骨关节炎（osteoarthritis,OA）在临床上主要表现为膝关节疼痛和不同程度的功能障碍，有调查表明OA在55岁以上人群中的发病率为44％～70％，而患者中10％的人功能受到限制。这部分功能受限者约在发病20年～25年后成为残疾者，最后不得不靠手术来解决问题〔1〕。因此对OA患者进行早期康复十分必要。OA的治疗方法包括休息、药物、物理治疗、心理治疗〔2〕、支具〔3〕、运动疗法、手术等，在众多疗法中，运动疗法是非常积极而且有效的一种。自1955年Arderson首次报道股四头肌力量训练能使膝关节稳定性改善和步行距离增加以来，人们对肌力训练在膝OA治疗中的作用与应用等进行了大量的研究。
1 OA患者患膝的肌肉功能评价
研究表明：膝OA导致肌肉组织废用性萎缩，引起肌力下降〔4〕。Hall等〔5〕用等长测定的方法研究认为OA的伸膝肌力明显降低，而屈膝肌力则无变化；但Messier〔4〕、吴毅〔6〕、李放〔7〕等采用等速测力方法，发现膝OA患侧膝屈、伸肌均有显著性减弱，尤以慢速运动测试下降最为明显；且患膝的膝屈肌力和膝伸肌力比值与对照组无明显差异，表明屈伸膝肌肉萎缩程度较接近〔6～7〕。
膝OA患者肌力的减退是多因素引起的，其中关节疼痛和活动受限导致膝屈肌和伸肌不同程度的废用性萎缩，是膝OA患者肌力减退的主要原因之一。Hsich等〔8〕认为膝关节慢性炎症性病变常表现为Ⅱ型肌纤维的萎缩。在肌肉组织中Ⅱ型肌纤维是一种快肌纤维，Ⅰ型肌纤维是一种慢肌纤维。通常膝关节损伤后短期的制动以Ⅰ型肌纤维的萎缩为主，而长期活动受限时，常以Ⅱ型肌纤维的萎缩为主〔9〕。膝OA是一种慢性退行性疾病，病程较长，因此可导致Ⅱ型肌纤维废用性萎缩。另外，膝OA患者由于关节疼痛通过神经系统，使得肌肉组织产生保护性抑止反应，也是肌力减退的原因之一。对膝OA患者进行等速肌力测试时，其力矩曲线常不光滑或呈双峰样改变，以伸膝活动中最为明显〔6〕。这主要是由于伸膝过程中，当达到某一特定角度时产生疼痛，由于肌肉出现抑止反应，肌力突然下降，如继续伸膝通过这个疼痛区，肌力又上升，因此在力矩曲线上呈现双峰样改变，称为“疼痛弧”〔10,11〕。肌肉功能的下降是引起行为能力下降的主要原因之一。目前常采用功能性状态指数（Jette function status index, FSI）评价功能性行为能力，李放等〔7〕对膝OA患者患膝屈、伸肌肌力和FSI之间的关系进行了相关性研究，认为伸膝肌肉功能与功能性行为能力有关：60°/s等速运动的伸膝肌力与功能性状态参数呈负线性相关，180°/s等速运动的伸膝肌爆发力与20m行走时间呈明显负线性相关。尽管很多的报道认为OA患者患侧绳肌肌力较正常人为弱，但其与功能性行为能力的关系却不甚明确。
2 肌力训练的作用
2.1 肌力改变在膝OA病程中的意义
肌力的改变在膝OA病程中有重要意义〔12〕。膝OA可导致膝屈、伸肌力的下降，而肌肉是重要的震动吸收装置，有利于稳定关节，因此肌力的下降导致关节稳定性的下降；此外，关节疼痛、活动受限，也使得膝周肌腱、韧带等组织的强度下降〔13〕，导致关节的稳定性进一步下降。膝关节不稳，导致胫股关节、髌股关节面应力分布异常，促进OA的恶化。增强肌力，提高膝关节的稳定性，是OA康复的关键之一。因此无论是从打破肌萎缩、关节不稳、疼痛三者之间的恶性循环考虑，抑或从提高功能性行为能力出发，肌力练习均不可缺少〔4〕。
2.2 肌力训练在膝OA治疗中的作用及机理
很多的研究〔12,14～17〕认为：通过股四头肌的肌力训练，可有效地提高肌肉的肌力和耐力、减轻疼痛，并能使患者室内行走、登楼梯、坐位立起3个项目的依赖程度、困难程度和疼痛程度明显减轻，提高患者的行为能力。其主要的作用机理有：①股四头肌规律性的收缩与放松，对膝关节起到挤压的作用，可改善软骨营养，阻止或延缓软骨进一步的退行性改变〔18〕；②减轻疼痛，疼痛的减轻可能是由于肌肉训练激活了抑制疼痛的β－内啡呔系统的反应性所致〔19〕，也可能是中枢神经系统的感觉输入和闸门控制对痛觉的调节发生改变所致〔20〕；③制动使得膝OA患者股四头肌肌蛋白的降解加速，而肌力训练可缓解肌蛋白的高速降解，延缓或阻止肌肉萎缩〔21〕；④肌力训练可提高受损关节周围组织，如关节囊、肌腱、韧带等的强度，从而减少了关节进一步损伤的危险性〔22〕；⑤促进静脉和淋巴回流，有利于消除关节肿胀，增强关节功能。
3 肌力增加的方法
传统的OA运动疗法主要采用等长和等张练习。Chamberlain等〔23〕报道膝OA患者在家中行靠墙半蹲练习，也能起到减轻疼痛和改善功能的作用。孙启良〔14〕采用直腿抬高法对股四头肌进行等长训练2个月，关节疼痛减轻，股四头肌肌力和日常活动能力均显著提高。而采用等张训练2个月，亦取得了相近的疗效〔15〕。孙启良认为两种方法效果并无显著性差异，只是由于等长训练不需关节活动，更适合于高龄、股四头肌肌力较弱或关节肿胀积液，疼痛明显的患者〔15,24〕。
研究表明〔25〕：股四头肌在某一特定角度上的等长训练可导致在该角度和至少30°的非训练角度上所测转矩的增加及肌电的变化；膝关节处于屈曲90°体位时训练，其转矩的增加和肌电的变化最为明显。Marks等〔20〕采用中间角度的等长训练，6周后取得了较明显的效果。在伸膝过程中，从150°至90°主要依靠股中间肌，90°至15°主要依靠股外侧肌，最后15°主要依靠股内侧肌，据此李放等〔16〕采用多点等长训练法，3～6周即取得了良好的效果，此法的主要特点有：①由于是等长练习，没有等张或等速练习可能造成关节面磨损的风险，且该法比单一角度等长训练的效率更高；②可以尽量避免“疼痛弧”，不仅可使肌肉的力量和耐力增加，还使膝关节疼痛明显减轻〔12〕。
80年代后，等速技术开始在我国开展，起初主要应用于运动员的肌力训练，近年来逐步应用于OA的治疗，并取得了较好的效果〔26〕。等速练习与等长、等张练习相比，有明显的优点：等速运动训练的全幅度、多角度的肌力训练克服了等长训练仅有小范围关键活动的缺点；等速运动的全电脑控制，提供顺应性阻力，安全可靠，也克服了等张训练的训练强度不足或训练过度而易造成新创伤的缺点。谢光柏等〔11〕粗略地比较了3种方法对股四头肌训练的效果，认为等速训练明显优于其他二种方法。等速运动包括有等速向心运动和等速离心运动，以往多采用等速向心运动〔27〕，由于有研究表明离心收缩具有力量大、耗能小的特点〔28〕，谷爱武等〔17〕将等速离心训练应用于膝OA的治疗中，经过4周亚极量股四头肌训练，取得了较好的疗效。
由上可见，肌力训练作为一种有效的手段，已广泛地应用于膝OA的治疗中。在治疗过程中应注意以下几个方面：①选择适宜的治疗方法：在OA的治疗中，究竟哪种肌肉训练法最为有效，尚无定论。目前所推崇的多点等长训练法和等速训练法，尽管被认为疗效较好，但却存在设备昂贵、操作复杂、使用不太方便等缺点；而等长、等张训练使用较方便，特别是直腿抬高法简便易行，患者容易掌握，不易受伤。因此应根据患者的实际情况灵活选用治疗方法。②应遵循循序渐进、个体化和适度的原则，过度的训练会造成骨关节的损伤，加重炎症和疼痛。③加强膝屈肌的训练：膝OA患者的膝伸、屈肌肌力均有不同程度的下降，在进行伸肌训练的同时加强屈肌的训练，可使膝伸、屈肌力量进一步协调，膝关节稳定性提高，从而有效地控制或减缓膝OA病程发展。④注意健侧肌肉的训练：随着疾病的发展，健膝屈伸肌功能也可能会有一定程度的下降，适度的训练是必要的。
作者单位：南京军区总医院康复科，南京中山东路305号，210002
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