水中运动疗法对骨性膝关节炎患者的作用

第 29卷 � 第 5 期 北 京 体 育 大 学 学 报 Vol. 29� No. 5 2006年 5 月 Journal of Beijing Sport University May. 2006 水中运动疗法对骨性膝关节炎患者的作用 王忠礼1,杜宝栓2 ( 1.朝阳师范高等专科学校体育系,辽宁 朝阳 � 122000; 2.柳州师范高等专科学校体育系,广西 柳州 � 545001) 摘 � 要:为了了解水中运动疗法对骨性膝关节炎病人的疗效,选取骨性膝关节炎病人 50 例,分为运动组和对 照组,每组各 25 名。运动组采用水中运动疗法, 对照组采用物理疗法。分别测量他们治疗前后的关节运动 角度,并运用改良的日本外科协会的�膝关节功能评定 对疗效进行评测,结果显示水中运动疗法与物理疗 法相比,能显著缓解疼痛, 改善膝关节功能。并对相关机理进行讨论。 关键词:骨性膝关节炎; 水中运动疗法;关节活动范围 中图分类号: G804. 52 � � 文献标识码: A � � 文章编号: 1007- 3612( 2006) 05- 0640- 03 Effects of Exercise Therapy in Water on the Osteoarthritis of the Knee WANG Zhong�li1, DU Bao�quan2 ( 1. Chaoyang Teachers College, Physical Education Department, Chaoyang 122000, L iaoning China; 2. Deptmeat of Physical Education, Liuzhou Teachers College, 545001, Guangxi China) Abstract: In order to study the effects of exercise in water on the osteoarthritis of the knee, this study selected 50 patients with osteoarthritis of the knee and divided them into two groups. Each group has 25 patients. The training group were trained in the water, while the control group was treated with iatrophysics. Then their range of motion ( ROM) of the knee was measured before and after the treatment , adopted ! Knee Joint Function Assessment ! defined by surgery Japanese Surgery Association to evaluate the effect .The result indicated that after the exercise , the function of the training group had been improved. It was better than the control group. It can be concluded that appropriate exercise in water may effectively relieve the symptom of osteoarthritis of the knee and improve knee joint function. And the related mechanism was dis� cussed. Key words: exercise therapy in water; knee joint; osteoarthritis; range of motion of the knee; knee joint function assessment � � 随着我国逐渐进入老龄化社会 ,很多与老龄化相关的疾 病的发病率也逐渐呈现高发趋势, 骨性膝关节炎也是困扰很 多老年人的高发疾病之一。骨性膝关节炎是一种慢性关节疾 病,多见于中老年人, 女性多于男性, 在病理上表现为关节软 骨纤维变性、退行性变, 新骨形成,滑膜皱襞增生、骨膜与关节 囊瘢痕化,肌肉萎缩[ 1]。本症的主要症状为关节疼痛, 开始时 属钝痛, 以后逐渐加重, 因关节活动而产生间隙性的摩擦疼 痛。由于软骨下骨的充血,病人会感到在静止时有疼痛 ,一般 称为∀ 休息痛# ,另一症状是病人感到关节活动不是太灵活,关 节活动。目前, 全世界约有 4 亿以上人口患有不同程度的关 节疾病。我国关节炎患者人数也在 1亿以上。国际骨科专家 根据人口统计学趋势预测, 到 2020 年, 世界骨关节患病人群 将增加 50%。这一疾病的庞大人群, 对一个国家的经济发展 会造成巨大的影响。骨关节疾病不仅耗费大量的财力物力治 疗疾病,还会给患者和其家庭带来巨大的精神负担。最终还 有可能致残,降低患者的生活质量。同时也要耗费国家的大 量的医疗资源。 目前对骨性膝关节炎的治疗方法主要局限于物理治疗和 药物疗法,物理疗法主要是冷热疗、高频电疗、磁疗法等 ,而药 物疗法主要采用非甾体类止痛剂和软骨保护剂[ 2]。这两种方 法的缺点在于只能暂时缓解关节的疼痛和出现的僵硬等症 状, 却不能从根本上改善膝关节的功能和膝关节的活动角度。 我们了一套水中的锻炼动作, 水的浮力可以减少关节和 结缔组织的负担和所受的压力,而动作也涉及了与膝关节有 关的大部分肌群, 治疗前后比较发现运动组的患者膝关节的 功能有了明显的改善。 1 � 研究对象与方法 1. 1 � 研究对象 � 陕西省西安市西北大学的 50 名离退休职 工, 均经临床诊断患有骨性膝关炎,也共同出现关节疼痛、僵 硬、活动不便等症状。这 50名试验者经过问卷调查和体格检 查已经排除了传染病、发热、炎症感染等水疗的禁忌症。女 32 例,男 18 例。最大的年龄 69岁, 最小年龄 48 岁,平均年龄 57 岁,按性别平均分为两组, 运动组和对照组,每组各25人。 1. 2� 研究方法 1. 2. 1� 设施 � 一般的运动水疗池 , 水中游泳池的一端较浅, 另一端较深 , 池壁有扶手和台阶,池中设有治疗床、双杠等设 备以及充气橡皮圈, 泡沫塑料块等。水温 28~ 32 ∃ 。 1. 2. 2� 水中运动方法 � 1) 水中步行, 保持正确的姿势, 挺胸 收腹, 步幅不可太大,速度保持在每分钟 60 m 左右。开始可 借助双杠, 扶手等帮助行走,待熟悉后,不用借助工具便可行 投稿日期: 2005- 11- 16 作者简介:王忠礼( 1967- ) ,男,辽宁人,副教授,研究方向运动人体科学。 走。2) 在水中单腿站立, 以训练平衡能力。3) 膝关节伸展 位,做髋关节外展运动, 在空中保持外展 90%保持 5 s 然后放 下,两腿交换进行, 反复数次。此运动既可以锻炼大腿外侧肌 群也可以锻炼臀大肌和臀中肌。4) 在水中站立, 一脚尖踮 地,膝微曲, 使膝关节向内收,两腿交换, 反复数次。这样可以 锻炼股内侧肌和大腿内侧肌群。5) 下蹲动作, 在较浅水域进 行,可用双手握住扶手或单杠, 缓缓下蹲。此动作可训练股四 头肌。每周 3 次, 每次 30 min, 1个月为 1 疗程,每个人进行 3 个疗程。 1. 2. 3 � 对照组治疗方法 � 对照组采用湿热袋敷疗法和超声 疗法。 1. 3� 评价方法 1. 3. 1 � 评价膝功能 � 采用改良后的日本外科协会的膝关节 功能评定表见表 1。 表 1 � 改良后的日本外科协会的膝关节功能评定 姓名: � � � � 性别: � � 年龄: � � 患膝: � � 诊断: � � 日期: 项目 评分 肿胀 无水肿和肿胀 15 轻微水肿和肿胀 10 有时需穿刺抽液 5 需经常穿刺抽液 0 行走疼痛 长于 1 000 m 一般不感疼痛,运动时偶发疼痛 30 短于 1 000 m 感到疼痛 25 500~ 1 000 m之间感到疼痛 20 100~ 500 m 之间感到疼痛 15 小于 100m 10 不能行走 5 不能站立 0 上下楼梯疼痛 上下楼梯不痛 25 使用扶手或拐杖后不痛 20 使用扶手或拐杖后仍疼痛,但侧移后不痛 15 不使用扶手或拐杖时侧移疼痛 10 使用扶手或拐杖时侧移疼痛 5 无法上下楼梯 0 1. 3. 2 � 评价膝关节活动范围 � 关节运动范围 ( ROM)是指关 节运动时所通过的运动弧。它包括主动活动范围和被动活动 范围,主动的关节活动范围指作用于关节的肌肉随意收缩使 关节产生运动时所通过的运动弧; 被动的关节活动范围指由 外力使关节运动所通过的运动弧[ 2]。在本次试验中我们采用 量角器测量受试者在进行水中运动疗法之前的主动的膝关节 活动范围和疗程结束后的主动的膝关节活动范围, 同时也要 测量对照组在物理治疗前后的主动的膝关节活动范围。膝关 节的正常( ROM)值为: 1) 屈曲: 俯卧位, 小腿向臀部方向的运 动为0%~ 130%2) 伸展:中立位即为伸位 180%,一般测从中立位 到过伸位的范围为 0%~ 10%。 1. 4� 数据处理 � 实验数据处理采用国际上广泛使用的 SPSS 10. 0 统计软件包进行数据分析,实验数据以平均数 & 标准差 表示,显著水平为 P< 0. 05,非常显著性水平为 P < 0. 01。 2 � 结 � 果 运动组 25例受试者大都自觉症状减轻, 疼痛, 僵硬等症 状出现的次数减少,程度变轻。在肿胀、疼痛、行走能力、上下 台阶能力等方面依照表 1 所示的改良后的日本外科协会的膝 关节功能评定表对运动组和对照组在治疗前后进行评分, 结 果见表 2 所示。 表 2� 物理治疗组和水中运动治疗组治疗前后评分比较 项目 例数 物理治疗组治疗前 � � � � � 治疗后 水中运动治疗组 治疗前 � � � � � 治疗后 肿胀 25 7.69& 3. 20* * 9.41 & 5. 76 8.21 & 1. 78* 9. 34& 4. 73 ∋ 行走能力 25 19. 75& 5.17* 21. 10 & 2. 06 22. 32& 0.34* * 28. 21& 1.7 ∋ ∋ 上下楼梯 25 15. 56 & 0. 35 15. 27 & 4. 29 16. 98& 6.30* * 21. 82 & 4. 02∋ ∋ 总体 25 43. 37& 8.93* 47.86 & 11.45 46. 32& 8.42* * 58. 71 & 7. 32∋ ∋ � � 同组治疗前后比较 * 表示 P < 0.05* * 表示 P < 0. 01两组治疗 后比较 ∋ 表示 P < 0. 05∋ ∋表示 P< 0. 01 结果显示, 两组治疗前各项评分无显著差异( P > 0. 05) , 水中运动疗法组治疗前后出现了显著的变化 ( P < 0. 01) , 特 别是在行走能力、上下楼梯和总体评分上呈现出极显著差异 ( P< 0. 01) ,在肿胀评分项目上,呈现出显著差异( P < 0. 05)。 物理治疗组, 经物理治疗后, 肿胀评分上出现了极显著差异 ( P< 0. 01) ,而在行走能力和总体评分两项上呈现出显著差 异( P < 0. 05)。另一方面, 用量角器测量了两组受试者治疗 前后的膝关节主动活动范围,结果见表 3。 表 3� 物理治疗组和水中运动治疗组治疗前后膝 关节主动活动范围比较(单位: %) 膝关节主动 活动范围 物理治疗组 治疗前 � � � � � 治疗后 水中运动治疗组 治疗前 � � � � � 治疗后 屈曲 62. 72 & 5.28 70. 36 & 9. 29 59. 64& 8.47* * 89. 15 & 13.24 ∋ ∋ 伸展 - 4. 12 & 7. 68 - 5.80 & 3. 27 - 3.76 & 4. 83* - 1.62 & 2. 91 ∋ ∋ � � 同组治疗前后比较* 表示 P < 0. 05* * 表示 P < 0. 01两组治疗 后比较 ∋ 表示 P < 0. 05∋ ∋表示 P< 0. 01 结果显示两组治疗前关节活动角度无显著差异 ( P > 0. 05) , 水中运动疗法组治疗前后屈曲和伸展的范围出现了显 著的变化( P < 0. 01) ,而物理治疗组无显著变化。 3 � 讨 � 论 骨关节炎是一种慢性关节疾病, 最早期的病理变化发生 于关节软骨, 先是关节软骨发生软化, 失去正常弹性, 暴露软 骨的胶原蛋白, 使关节运动时发生磨损。然后使承受应力和 磨损最大的中央部分的软骨下骨发生象牙变和增厚, 最严重 的导致骨端暴露, 继发滑膜,关节囊和肌肉的变化。而中老年 人对膝关节的使用时间较长, 膝关节磨损较严重所以膝关节 炎发病率较高。 另一方面, 从解剖的角度来说,膝关节在人体关节中处于 特殊位置, 也是人体中结构最复杂的一个关节。它由股骨下 端关节面、胫骨上端关节面及膑骨关节面组成, 由于胫骨内外 侧髁关节面为平面状与股骨髁关节面曲率不相应, 故存在半 月板使之形状吻合。而胫骨与股骨的直接接触面积很小这就 造成膝关节的不稳定性。而膑韧带,胫侧副韧带, 腓侧副韧带 等多条韧带和膝关节周围的肌肉也起到加固和连接的作用。 所以对关节周围的软骨、韧带、肌肉等进行锻炼,可以增加关 节的稳定性, 减少关节的磨损和损伤, 改善膝关节的功能。 Fisher等人发现增加肌肉肌力在改善关节炎症状提高其功能 方面具有重要意义[ 3]。也存在研究证实,运动疗法与其他疗 法相比在增加股四头肌肌发电量上更有效。肌肉发电量的增 大代表肌力的增强。肌力的增加则能够稳定膝关节, 进而改 善患者生活质量[ 4]。 (641(� 第 5期 � 王忠礼,等: 水中运动疗法对骨性膝关节炎患者的作用 我们实验设计的锻炼方法,就是专门针对股四头肌等膝 周的一些肌群。水中运动疗法涉及的肌群包括股四头肌, 臀 大肌, 臀中肌等,这些肌群的作用包括屈膝伸膝等, 几乎涵盖 了小腿的所有运动。这样就均衡地锻炼了各个肌肉,使其共 同增加了膝关节的稳定性。 水中运动疗法历史悠久, 目前它已经成为很多国家流行 的康复疗法。水中运动的益处体现在身体、心理、内部、外部、 长期、短期等各个方面。水环境是变化的, 正是这个独到之处 使水中运动方案具有多样性的原因。水疗的具体好处为: 水 流可以按摩,身体放松精神水流的浮力可以减少关节和结缔 组织的负担和所受的压力。衰老和疾病会造成组织的松弛和 关节活动性的增加,由此,增加了受伤的危险性, 特别是髋关 节,踝关节和膝关节。水中运动没有冲击力的特点可以缓解 这一情况。 骨性膝关节炎患者在行走和上下楼梯时的疼痛和肿胀都 是影响其生活质量的主要因素,疼痛, 主要是因为膝关节内应 力的增加引起的关节内的摩擦、软骨下充血、关节的炎症及周 围的肌肉的痉挛,关节囊的痉挛所致。肿胀是因为关节炎症, 产生积液,软骨下充血造成。 水疗一方面能改善关节局部的血液循环,增加营养 ,促进 代谢,使局部炎症、水肿、积液快速吸收, 另一方面, 水疗能够 通过减轻膝关节间炎症间接松解肌肉痉挛, 减轻疼痛。水的 浮力可以减少关节和结缔组织的负担和所受的压力, 减轻摩 擦所引起的疼痛。 表 2和表 3 显示,在消除肿胀方面, 水中运动治疗组和物 理治疗组并无明显差异。这说明物理治疗法能够使膝部开放 的毛细血管数增多,血流速度及血流量均增加, 局部血液循环 改善,增强组织营养和代谢, 使水肿消散[ 5]。水中运动法在消 除肿胀方面通过运动也起到了相同的作用。物理疗法能够显 著改善行走能力但是不能够明显改善上下楼能力和关节的活 动范围。而水中运动疗法却能够显著改善上下楼能力和关节 的活动范围。相关研究证实这是因为膝关节炎患者发病后, 正常活动受到限制,活动减少, 膝关节附近的肌肉利用降低, 导致废用性肌萎缩,使肌力变弱。膝关节炎是关节内病变,膝 关节不稳, 加上肌力减弱,则使膝关节骨性关节炎更为恶化。 由于理疗可以改善关节局部的血液循环,减轻疼痛。有助关 节活动。但是它不能增加膝关节的稳定性, 阻断膝关节炎的 发病恶性循环,所以难以获得稳定和长期的疗效。而运用水 中运动疗法可以增强膝关节的稳定性, 阻断或缓解骨性膝关 节炎的恶性循环,取得较为长期的效果。此外, 肌肉收缩可促 进关节滑液的循环,有助于关节软骨的营养, 促进其损伤部位 的修复[6]。 运动能够增强膝关节周围的肌肉力量, 增强肌肉的稳定 性,起到支持与保护关节,减缓关节软骨损伤的作用,运动还 能够松解粘连、软化组织。这也可能是水中运动疗法能增加 关节活动范围,改善上下楼能力的原因。也有人认为运动可 能增加关节的负担,对关节炎有害而无益, 但是相关研究已经 否定了这种说法[7, 8]。 由于考虑到受试者都是年龄较大的老人, 其中还有很多 人患有其它慢性疾病,所以,设计的动作较为简易, 并要求先 借助扶手, 双杠等帮助运动,每次锻炼都有教练在一旁帮助以 免发生意外。如果经过一段时间, 较为熟练可以试着离开辅 助工具独立完成动作。在开始阶段, 老年人普遍存在恐惧逃 避心理, 一定要耐心鼓励他们完成治疗。不少受试者在最初 的锻炼中出现膝盖疼痛, 在排除其他疾病后, 就可以确定这只 是膝盖暂时性的不适反应, 可以对受试者详细说明情况后, 鼓 励其继续运动, 并可以适当增加热身强度, 以减少突然运动产 生的不适。骨性膝关节炎是一种慢性病,每个患者的情况会 有所不同, 运动疗法要注意循序渐进, 慢慢增加强度。每周根 据具体情况, 变化每个受试者的运动方案。而且, 膝关节疾病 是一个慢性综合性疾病, 它的治疗不仅包括运动疗法, 还涉及 营养、心理、环境、气候等多种因素,需要多种手段综合起来进 行联合的治疗, 才能达到更好的效果[ 9]。 4 � 结论与建议 本文从运动康复学的角度出发, 设计出试验来比较水中 运动疗法和物理疗法对膝关节骨性关节炎的作用, 结果显示 水中运动疗法确实能明显的改善骨性膝关节炎病人的关节运 动范围和肿胀、疼痛、行走困难等症状, 物理疗法虽然能显著 的改善肿胀, 但不能明显改善行走困难等症状。相关理论还 需要进一步的实验来证实。 参考文献: [ 1] 曲绵域,高云秋,等.实用运动医学(第一版) [ M] . 北京:北京科学 技术出版社, 1999: 431. 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