跑者膝的病因機制及治療現(xiàn)狀研究綜述

王沛珣 戴劍松

(1.南京體育學院運動健康科學系，江蘇 南京 210014；2.南京體育學院科研處，江蘇 南京 210014)

近年來，越來越多的人參與到運動中來。跑步以其簡單、經(jīng)濟成為運動人群的首選，尤其路跑更是風靡全國。從各大金牌馬拉松賽事、半程馬拉松到熒光跑甚至超越人體極限的越野跑等，都受到熱烈歡迎，不分男女老少紛紛加入其中。但是，由慢跑導致的運動損傷開始困擾跑步愛好者，近七成的跑步深度愛好者曾經(jīng)發(fā)生過或正在經(jīng)受跑步損傷帶來的痛苦，其中膝痛的發(fā)生率更高達近30%。James對180名跑步運動員在不同階段出現(xiàn)的232種損傷進行了統(tǒng)計，其中排前六位的損傷原因分別是:34%的膝關(guān)節(jié)疼痛，13%的脛骨應(yīng)力綜合癥，11%的跟鍵炎，7%的足底筋膜炎和6%的應(yīng)力性骨折，共計71%，余下29%為其他原因[1]。從統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以看出膝關(guān)節(jié)是跑者最常見的損傷部位，因此普遍將某些原因的膝痛稱之為“跑者膝”。

但大眾對于運動損傷及康復知識嚴重匱乏，多數(shù)膝痛患者對于自己的病情存在不重視、認識不清、不檢查、無治療的情況。很多膝痛患者甚至認為僅靠停跑、休息就可以緩解、擺脫膝痛。其根本原因在于對病因的認識不清，由此也無法進行針對性的康復訓練和治療。偶有進行治療的，也往往通過中藥和理療的方法來緩解癥狀，而并沒有從病因上來解決問題。本文主要對近年來國內(nèi)外關(guān)于跑者膝的病因機制以及治療方案等方面的研究進展進行歸納、總結(jié)，已幫助跑步膝患者以及相關(guān)從業(yè)人員了解跑者膝，并應(yīng)用正確、合理的方法進行康復、治療。

1 “跑者膝”的定義

目前對于“跑者膝”的定義仍存在爭議。僅從字面意義來解析，“跑者膝”意為經(jīng)常在跑者身上發(fā)生的膝關(guān)節(jié)附近的疼痛，但并未對膝關(guān)節(jié)疼痛的部位、性質(zhì)及典型癥狀進行定義，因此對“跑者膝”具體指向哪種綜合征并沒有一個統(tǒng)一的說法。有學者認為跑者膝是指髕股關(guān)節(jié)綜合征，有學者認為跑者膝是指髂脛束摩擦綜合征，也有學者認為這兩種綜合征都可以稱之為“跑者膝”。這一觀點正逐漸被認同和接受，據(jù)近年來對于跑者常見運動損傷及其成因的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，這兩類損傷有較多相同的成因以及高危因素。

本文暫時仍沿用目前較普遍的說法，以“膝前痛綜合征(PFPS，patellofemoral pain syndrome)”來定義 “跑者膝”。，PFPS一般用來統(tǒng)稱一系列膝關(guān)節(jié)前方髕骨附近的疼痛，包括髕股關(guān)節(jié)綜合征、髕股疼痛綜合征、軟骨軟化綜合征、膝前痛、髕股關(guān)節(jié)紊亂等，目前并沒有對這幾種名稱進行明確的定義與區(qū)分，常?；煊?。

跑者膝的典型癥狀包括：

(1)膝關(guān)節(jié)疼痛。膝關(guān)節(jié)附近疼痛，但往往定位不清，常見描述髕骨后、膝關(guān)節(jié)內(nèi)疼痛，往往在活動和半蹲位時出現(xiàn)。剛開始活動時疼痛較明顯，活動一段時間后可能減輕，但結(jié)束或休息時往往又加重。

(2)上下樓梯(坡)時疼痛明顯加劇，下樓或下坡時尤為明顯。

(3)常有膝蓋酸軟無力的感覺，較常有關(guān)節(jié)彈響以及關(guān)節(jié)內(nèi)的摩擦感，偶有關(guān)節(jié)絞鎖癥狀。

(4)劇院征。下肢固定于一個具體位置比較長時間后，比如看電影、乘坐交通工具時，膝蓋酸痛不適，此時一定要變換下肢姿勢才會緩解不適，但只要膝關(guān)節(jié)依舊固定于某個具體位置不動，過一會兒又會出現(xiàn)不適。

2 跑者膝的評估方法研究進展

2.1 常見膝痛評估方法

目前常用的評定膝關(guān)節(jié)疼痛的量表包括：線性視覺模擬標尺評分法(VAS)：受訪者根據(jù)自身疼痛感覺，在一條10 cm長的橫線上畫豎線標示自己疼痛的程度，橫線左端為不疼痛，右端為不能忍受。日本整形外科學會的《膝關(guān)節(jié)功能評定表》評價，孫啟良所擬膝關(guān)節(jié)疼痛和日?；顒?ADL)能力積分量表、Legnesne關(guān)節(jié)疼痛量表和膝關(guān)節(jié)炎病情嚴重性指數(shù)作為關(guān)節(jié)疼痛和功能狀態(tài)的評定標準等。但這些量表更多地用于病理性膝痛以及術(shù)后膝痛的評估，而適用于運動導致的慢性勞損性膝痛的量表比較少。目前在跑者膝的康復過程中較常采用日本kujala膝關(guān)節(jié)疼痛量表，一般用于評價運動過程中膝關(guān)節(jié)疼痛的情況，可以與VAS聯(lián)合使用以評價康復進程。

2.2 膝關(guān)節(jié)疼痛常見查體方法

2.2.1 推髕抗阻試驗

坐姿，測試腿自然伸直，用掌心用力按壓髕骨上緣，做股四頭肌靜力性收縮，此時髕骨會向上運動，若引發(fā)髕骨明顯疼痛，則表明髕骨與股骨間存在異常壓力或有髕骨軟骨的損傷。

2.2.2 磨髕試驗

坐姿，測試腿自然伸直，垂直向下用力按壓研磨髕骨，引發(fā)不適或者髕骨明顯疼痛者表明陽性，反之則是陰性。陽性提示髕骨軟骨面可能存在不平整的現(xiàn)象。

單腿半蹲試驗

患腿單腿站立，然后緩慢下蹲，蹲到某個角度引發(fā)明顯疼痛，甚至打軟跌倒，則提示檢查結(jié)果陽性，反之則是陰性。

3 跑者膝的病因機制研究進展

現(xiàn)有研究多從解剖學和臨床病理統(tǒng)計角度對該癥狀的成因進行了探討，但對跑者膝的病因機制及有效的治療方法仍沒有明確的認識?，F(xiàn)又從運動學、運動生物力學、運動醫(yī)學角度對其損傷機理和機制進行細致分析，取得了一些進展。

3.1 跑者膝的致病因素

目前對于跑者膝致病高危因素的研究并不十分明確，但多數(shù)學者認為膝關(guān)節(jié)的一次急性損傷、膝關(guān)節(jié)的超負荷運動以及異常的髕骨的運動可能是跑者膝的最主要因素，這些因素都可能導致髕股關(guān)節(jié)間軟組織的損傷或是壓力的異常，從而導致膝痛。目前對于跑者膝常見致病因素的研究如下：

1)膝關(guān)節(jié)的一次急性損傷，或重復的多次損傷。膝關(guān)節(jié)的急性損傷與重復性損傷中，可能由于外力的直接作用，而導致髕股關(guān)節(jié)周圍軟組織的損傷，甚至是關(guān)節(jié)軟骨的退行性改變，從而引發(fā)膝痛。

2)膝關(guān)節(jié)的超負荷運動。膝關(guān)節(jié)運動負荷越大，如中長跑運動員、舉重運動員等，膝痛發(fā)生率越高。據(jù)統(tǒng)計，跑者中跑者膝發(fā)生率約為16%-25%，而辦公室人群中僅為11%[2]。有過膝關(guān)節(jié)外傷史以及膝關(guān)節(jié)手術(shù)史的運動員，在傷后及術(shù)后半年到一年內(nèi)，常有膝關(guān)節(jié)疼痛的主訴，且往往是雙側(cè)或原先的健側(cè)。這可能是術(shù)后健側(cè)體重負荷及運動負荷較高的原因。

3)異常的髕骨運動。目前認為髕骨運動軌跡的異常是引起跑者膝的最重要因素。髕骨在股骨內(nèi)外側(cè)髁構(gòu)成的滑車切跡內(nèi)運動，在伸膝時上移、屈膝時下移，移動距離約為7～8cm。當屈膝角度大于90°時，髕骨外旋。且髕骨外側(cè)關(guān)節(jié)面的接觸面積比內(nèi)側(cè)面的大，接觸面積隨膝關(guān)節(jié)屈曲程度的增加以及股四頭肌拉力的增加而逐漸加大[3]。而異常的髕骨運動，尤其是髕骨向外的移動，可能明顯增加髕股間的壓力或髕骨與股骨間的異常摩擦，導致疼痛。

4)膝關(guān)節(jié)周圍肌肉及軟組織過緊。膝關(guān)節(jié)周圍肌肉及軟組織過緊不僅會引起膝關(guān)節(jié)內(nèi)壓力的異常，也可能會引起髕骨的外移。 Witvrouw[4]認為股四頭肌柔韌性不足可能引起膝痛，其原因為：股四頭肌柔韌性不足導致股四頭肌腱、髕腱以及周圍軟組織過高，從而導致股髕間壓力增高。Piva[5]等研究表明腿部后側(cè)肌群過度緊張可能引起膝痛，首先是腘繩肌柔韌性不足可能導致膝痛：當膝關(guān)節(jié)進行有負重的屈伸運動時，由于腘繩肌柔韌性較差，使得股四頭肌必須克服更大的阻力來完成伸膝動作，因此髕股間壓力也會增加。其次小腿三頭肌柔韌性不足可能導致膝痛，小腿三頭肌為跨過膝關(guān)節(jié)以及踝關(guān)節(jié)的雙關(guān)節(jié)肌，其柔韌性下降不僅可能導致伸膝阻力增加，也可能導致距下關(guān)節(jié)的旋后，不僅增加髕股間的壓力，也可能使得下肢力線異常。更多研究表明髂脛束及膝關(guān)節(jié)外側(cè)韌帶過緊會引起跑者膝痛[6]，有研究報道[7]髕骨內(nèi)側(cè)的穩(wěn)定性半數(shù)來自于內(nèi)側(cè)髕股間韌帶，而外側(cè)穩(wěn)定性主要來自于外側(cè)支持帶及髂脛束。若外側(cè)韌帶及髂脛束過緊，可能導致髕骨穩(wěn)定性的下降，引起髕骨的異常運動。據(jù)上所述，股四頭肌、腘繩肌、小腿三頭肌柔韌性下降以及膝關(guān)節(jié)周圍軟組織過緊均可能增加跑者膝的發(fā)生風險。

3.2 引起髕骨外移的因素

髕骨運動軌跡的異常被認為是跑者膝的直接因素，特別是髕骨異常的向外運動在膝痛患者中更為常見，這可能會引起髕骨與股骨外側(cè)髁之間的壓力增加或異常接觸，從而導致疼痛。目前認為會引起髕骨外移的因素包括：

1)髖關(guān)節(jié)外展和外旋肌群肌肉力量不足。研究表明髕股疼痛綜合征女性與健康組相比，髖關(guān)節(jié)外旋及外展肌肉力量減弱約20%～35%[8]。且女性跑者膝患者的髖關(guān)節(jié)存在內(nèi)收和外展力量減弱并失衡的情況[9]。髖關(guān)節(jié)的外展和外旋力量不足，以及內(nèi)外展、內(nèi)外旋力量的失衡，會導致髖關(guān)節(jié)的過度內(nèi)收以及旋內(nèi)，從而增加膝關(guān)節(jié)的外翻和髕骨向外的過度活動。但也有研究認為，臀部肌肉無力是膝關(guān)節(jié)疼痛的結(jié)果而非致病因素[10]。

2)股四頭肌內(nèi)側(cè)頭(vastus medialis oblique, VMO)與股四頭肌外側(cè)頭(vastus lateralis, VL)的不平衡。有研究應(yīng)用EMG測試VMO與VL 在屈伸時的收縮順序后發(fā)現(xiàn)：跑步膝患者的VMO收縮速度慢于對照組，而且VMO的力量比較弱[11]。VMO的斜纖維使髕骨向內(nèi)移動，而VL與闊筋膜張肌、髂脛束則控制髕骨向外運動。正常情況下，在伸膝時，VMO較VL早5ms開始收縮，從而減小髕骨的向外移動[12]，而VOM收縮時間的延遲可能會導致髕骨的外移[13]。有研究在對跑者膝患者進行了6周的股四頭肌等速力量訓練后發(fā)現(xiàn)，患者疼痛明顯下降且VMO的激活延遲得到改善[14]。

3)下肢異常的生物力學因素：有研究認為下肢不良的生物力學因素是引起跑者膝的重要因素之一[5]。膝關(guān)節(jié)的內(nèi)外翻、過伸，脛骨的異常內(nèi)外旋，偏平足或高足弓等，均可導致髕骨的不規(guī)則運動。

3.3 引起疼痛的生理生化因素分析

目前關(guān)于跑者膝機制的研究更多地基于對于生物力學相關(guān)因素的分析，沒有對造成疼痛的基本原因進行闡述。髕骨外移是如何引起這種疼痛的？是和髂脛束一樣的異常摩擦痛還是有實質(zhì)性的組織損傷？

李建軍在《地下金融規(guī)模及對宏觀經(jīng)濟的影響》一文中指出，地下金融規(guī)模應(yīng)占到經(jīng)濟總量的3%左右?！?〕如果按照這個算法，2011年GDP47.1萬億元，國內(nèi)社會游資總量是1.414 692萬億元，浙江省2011年GDP3.2萬億元，地下金融規(guī)模應(yīng)該是960億元左右，顯然這也與浙江省的實際情況不符。

現(xiàn)在更多研究發(fā)現(xiàn)，跑者膝患者的膝關(guān)節(jié)疼痛往往并沒有實質(zhì)性的組織損傷，也據(jù)此從醫(yī)學影像學確診上將其與中老年人高發(fā)的骨性關(guān)節(jié)炎進行了區(qū)分。有研究對跑者膝患者使用了支具，觀察到較好的止痛效果，該作者認為[15]關(guān)節(jié)軟骨下的骨板對壓力高度敏感，當髕股間壓力明顯增加時引發(fā)疼痛，而運用支具后髕股間的相互作用力增加但關(guān)節(jié)間的壓強反而減小了。Schneider則認為位于髕骨下端的靜脈閉塞或靜脈回流受阻導致的髕骨骨內(nèi)高壓，從而引起疼痛[16]。外側(cè)支持帶受損可能會導致外周神經(jīng)缺氧，造成生長因子的過度合成以及新的神經(jīng)纖維的生成，包括傷害性疼痛感覺纖維[17]。越來越多的研究認為，膝關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)腔內(nèi)內(nèi)環(huán)境的改變，而不是某一結(jié)構(gòu)或軟組織的實質(zhì)性性改變或傷害，才是導致疼痛產(chǎn)生的原因。這一結(jié)論也對跑者膝的康復及治療提出了新的疑思：通過外科手術(shù)的方式治療膝關(guān)節(jié)疼痛是否會破壞關(guān)節(jié)腔內(nèi)環(huán)境，這一治療方式是否長期有效還是治標不治本？這是需要重新考慮和驗證的。而通過訓練的方式循序漸進、溫和的改變致病因素，目前被認為是有效且無副作用的最佳方案。

4 跑者膝的治療研究進展

4.1 手術(shù)治療

目前支持跑者膝患者應(yīng)用手術(shù)治療的研究與方案較少，一般僅對進行了半年及以上保守治療無效的跑者膝患者進行外科手術(shù)治療。但也有部分研究報道了跑者膝患者應(yīng)用手術(shù)治療的結(jié)果。有研究報道膝關(guān)節(jié)外側(cè)支持帶松解術(shù)跑者膝有效[18]。國內(nèi)通過外科手術(shù)方法減小膝關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)腔內(nèi)壓力的方法目前使用較多：應(yīng)用鉆孔療法治療跑者膝患者總有效率為83.8%[19]；關(guān)節(jié)鏡下頻射汽化結(jié)合髕周圍鉆孔減壓治療跑者膝也有較好效果[20]。

4.2 傳統(tǒng)中醫(yī)治療與物理因子治療

有研究通過肌肉電刺激儀對股四頭肌內(nèi)側(cè)頭進行電療，幫助其激活與增長，取得較好療效[21]。傳統(tǒng)中醫(yī)治療，如手法、針灸、中藥外敷及熏洗等也均有有效的報道。目前對于跑者膝患者應(yīng)用非甾體類抗炎鎮(zhèn)痛藥物的也較多，此類方法對于緩解疼痛是有效的，但并沒有證據(jù)表明此方法有長期可靠的療效[22]。

4.3 康復治療

通過訓練的方式循序漸進地改變跑者膝致病因素目前被認為是最佳方案，也是近年的研究重點。常用的訓練手段包括：

4.3.1 股四頭肌的力量訓練

在跑者膝患者的康復進程中，股四頭肌的力量訓練往往應(yīng)用于癥狀較輕的患者的康復初期，也往往有較好的收益。跑者膝患者常見股四頭肌肌力的下降，嚴重者伴有股四頭肌內(nèi)側(cè)頭的萎縮，而股四頭肌的力量訓練能夠減緩并治愈這一消極進程，這被認為是股四頭肌力量訓練對跑者膝有效的原因之一。也有觀點認為股四頭肌的肌力訓練能夠改變異常的VOM及VL激活順序，使得VOM提前激活，從而改變髕骨的外移以治愈跑者膝[23]。但目前對于VOM單獨訓練與激活的研究，并沒有表現(xiàn)出對跑者膝的良好療效[24]。

常用于跑者膝康復的股四頭肌力量訓練手段有：股四頭肌的靜力性收縮、直腿抬高、靠墻靜蹲、徒手下蹲等。有研究表明，雖然股四頭肌的力量訓練均有助于跑者膝的康復，但閉鏈練習的治療效果要好于開鏈練習[4]。

髖外展外旋肌群力量不足在女性患者中與跑者膝高度相關(guān)，且被認為是導致髕骨外移的重要因素。不管兩者的因果關(guān)系如何，對女性跑者膝的患者進行髖外展外旋肌群進行訓練的研究往往都取得了較好的療效。髖外展外旋肌群的力量得到增強后，能夠較好地控制股骨的內(nèi)收內(nèi)旋，從而減少髕骨的異常外移。

常用于跑者膝康復的髖外展外旋肌群力量訓練手段有：側(cè)臥直腿抬高、貝殼式、俯臥外展腿、單腿后外展等。也有借助小型訓練工具如迷你訓練帶等，如練習徒手下蹲時在膝關(guān)節(jié)附近戴上迷你訓練帶，加大錯誤動作模式來刺激髖外展外旋肌群的激活，并引導患者進行正確的動作模式的練習。

4.3.3 過緊的肌肉組織的拉伸與放松

膝關(guān)節(jié)周圍肌肉及軟組織過緊是跑者膝的致病因素之一，因此從理論上來說，松解這些緊張的肌肉和組織對于緩解疼痛是有效的。確實有研究證實，通過對股四頭肌、腘繩肌、小腿三頭肌的牽拉，跑者膝患者的疼痛感下降，運動功能得到改善[25]。且據(jù)筆者的經(jīng)驗，除以上肌肉外，對跑者膝患者進行臀中臀小肌、闊筋膜張肌、腘肌等肌肉進行松解后，跑者膝患者的膝痛往往也有所緩解。但目前對于這一方法的長遠治療效果仍存在爭議。

5 結(jié)語

首先，目前對于跑者膝的病因及高危因素研究雖有所進展，但對病因機制及有效的治療方法仍沒有較明確的認識，還需進一步的研究。

其次，目前對于跑者膝的病因研究多數(shù)為尸體標本實驗、解剖學靜態(tài)測量、病例和統(tǒng)計學分析，以及根據(jù)下肢運動形式對關(guān)節(jié)受力特點運用邏輯學思維進行分析與判斷，鮮少有同時利用運動學測試、動力學測試方法對下肢運動力學特點和損傷之間的關(guān)系進行全面和深入的研究，因此對于由跑步引起的跑者膝的致傷因素缺乏運動學、動力學的理論依據(jù)和直接的實驗結(jié)果。跑步相對于走來說，地面沖擊力不但大，增長速率高，而且在支撐階段的近半時間內(nèi)均受到高地面反作用力的作用。因此，在跑步過程中即便是很微小的生物力學因素變化都有可能導致?lián)p傷。除了下肢肌肉狀態(tài)的評估，跑步生物力學指標的分析對于跑步膝痛風險的評估、病因的分析以及康復策略的制定也是十分重要的。

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