骨关节炎的膝关节负荷与膝关节屈曲对齐

导言

当感到疼痛的人被诊断出患有膝关节骨性关节炎（OA）时，他们通常会得到一种生物医学的解释，即他们的软骨已经受损。有时，"磨损 "或 "骨与骨之间 "的信息可能会造成甚至增加对进一步加重膝关节负荷的恐惧。由于担心造成进一步的损伤，疼痛会随之加剧，人们可能会减少对日常活动和娱乐运动的参与。不过，我们知道，运动对这些人是安全的，尤其值得推荐。但是，为了指导他们参与锻炼，我们必须了解在这些日常活动中膝关节发生了什么变化。这项研究考察了膝关节屈曲的骨关节炎患者在进行三种常用锻炼时膝关节的负荷情况。

方法

这项研究采用横断面设计，作者将患有膝关节骨性关节炎和膝关节外翻的参与者纳入研究范围。计算了膝关节在弓步、深蹲和单腿抬高脚跟时的肌肉力量，并与行走时产生的力量进行了比较。

参与者年龄在 50 岁以上，行走时膝关节疼痛 NRS 至少为 4/10 级。他们在上个月的大多数日子里都会感到疼痛，而且这种情况已经持续了 3 个多月。根据 Kellgren 和 Lawrence 的评分标准，他们的评分为 2 级或 2 级以上，代表关节间隙轻度狭窄和存在骨质增生。他们的膝关节屈曲，定义为 "通过负重前后 X 光片测量，男性膝关节解剖轴角小于 183°，女性膝关节解剖轴角小于 181°"。

他们赤脚完成了每种负重运动的 5 次试验。其中包括单腿提踵、双腿深蹲和前跨步。每次练习都分为三个阶段进行分析。

从起始姿势上升/下降到自选范围的终点（第 1 阶段）；
等长保持 3 秒钟，由研究人员口头计数（第 2 阶段）；
上升/下降回到最初的起始姿势（第 3 阶段）。

骨关节炎的膝关节负荷 — 来自 Starkey 等人，Med Sci Sports Exerc. (2022)

此后，在一条 10 米长的小路上进行了 5 次赤足行走试验。试验以参与者喜欢的速度进行。这些练习与步行试验进行了比较，以分析膝关节所受的力。为了总结这些运动中膝关节所承受的负荷，计算了胫骨股骨内侧接触力。

胫骨股骨内侧关节接触力分析是通过将肌电图、皮肤标记和测力板获得的数据与膝关节核磁共振图像的数据进行整合而完成的。膝关节肌肉力量被用作平面膝关节机构的输入，以估算根据参与者体重归一化的 MTCF。提取每组肌肉的峰值力和峰值归一化 MTCF。得出肌肉和外部负荷的平均贡献值，并将其表示为胫骨股骨内侧间室所承受的总接触负荷的相对百分比。

成果

其中包括 28 名参与者。他们平均体重超标，平均体重指数为 29.6 kg/m2。参与者的平均年龄为 63 岁。他们的症状持续时间中位数为 44 个月，疼痛程度中位数为 6/10。他们中的大多数人都有 2 级或 3 级 OA。

对骨关节炎患者膝关节负荷的分析表明，在下蹲运动中，膝关节伸肌和屈肌的峰值力要高于行走时的峰值力。深蹲导致髋关节外展力峰值降低。下蹲或行走时，单腿跖屈产生的峰值力之间没有差异。

与行走时相比，俯卧撑显示出更高的膝关节屈伸力峰值。在行走和进行俯卧撑时，髋关节外展和足底屈肌产生的力量没有差异。

在做单腿提踵运动时，与步行相比，这种运动产生的髋关节外展力峰值较低。在膝关节屈伸力峰值和足底屈伸力峰值方面，步行和这项运动的力量没有差异。

与步行相比，深蹲产生的膝关节接触力峰值更低。与步行相比，单腿提踵产生的膝关节接触力峰值较低；与步行相比，做弓步导致的膝关节接触力峰值没有差异。

问题与思考

参与者是从一项大型临床试验中招募的，该试验调查了佩戴膝外翻护具的效果。然而，目前的样本在研究前或研究期间都没有佩戴护膝。

表面肌电图的使用有其局限性，例如无法避免相邻肌肉的串扰。

练习采用参与者喜欢的策略进行。这很好，因为日常任务的表现没有好坏之分，但这可能会造成结果的差异。每个参与者都可能有自己的运动策略，也可能以不同的方式完成练习。例如，在对侧腿部观察到体重的变化。看来，参赛者避免了让膝关节完全负重。运动速度也可能影响结果。

跟我说说书呆子的事

研究采用横断面设计。这意味着，目前的研究只告诉了我们某个特定时刻的测量结果。它不能说明随着时间推移而发生的变化（例如力量的增加）。骨关节炎的膝关节负荷是在某一特定时刻进行研究的。

练习的顺序不是随机的，这可能会导致疲劳，从而影响最后的练习。步行审判总是在最后举行。

努力确保记录下体面的审判。当被试者失去平衡时，该试验结果将被排除在外。这样，只有执行效果好的试验才会被分析。这可能会使结果更加一致。

会议提出了一些使动作标准化的方法。在深蹲练习中，使用了一个 15° 的楔子，这样可以最大限度地减少髋关节和/或踝关节活动范围可能受到的限制。俯卧撑时，两脚之间的距离以腿长的 70% 为标准，从外侧踝骨测量到大转子。在单腿提踵时，研究人员检查了通过椅子产生的地面反作用力，以了解参与者是否过度依赖双手来保持平衡。如果是这样的话，那么这次审判就被排除在外了。

带回家的信息

如果步行被认为是膝关节骨性关节炎患者的一种安全的锻炼方式，那么做长腿、深蹲和单腿提踵可能更加安全。它们产生的膝关节肌肉力较高或相等，但内侧胫骨-股骨膝关节接触力较低或相似。因此，你不应该害怕在康复训练中使用这些练习。你可以促进锻炼的安全性。由于这些运动会产生较大的肌肉力量，因此可能有助于增强膝关节周围的肌肉力量。不过，由于这是一项横断面研究，采集的是一个时间点的数据，因此没有对后者进行测试。