跑者膝的病因机制及治疗现状研究综述

王沛珣 戴剑松

(1.南京体育学院运动健康科学系，江苏 南京 210014；2.南京体育学院科研处，江苏 南京 210014)

近年来，越来越多的人参与到运动中来。跑步以其简单、经济成为运动人群的首选，尤其路跑更是风靡全国。从各大金牌马拉松赛事、半程马拉松到荧光跑甚至超越人体极限的越野跑等，都受到热烈欢迎，不分男女老少纷纷加入其中。但是，由慢跑导致的运动损伤开始困扰跑步爱好者，近七成的跑步深度爱好者曾经发生过或正在经受跑步损伤带来的痛苦，其中膝痛的发生率更高达近30%。James对180名跑步运动员在不同阶段出现的232种损伤进行了统计，其中排前六位的损伤原因分别是:34%的膝关节疼痛，13%的胫骨应力综合症，11%的跟键炎，7%的足底筋膜炎和6%的应力性骨折，共计71%，余下29%为其他原因[1]。从统计数据可以看出膝关节是跑者最常见的损伤部位，因此普遍将某些原因的膝痛称之为“跑者膝”。

但大众对于运动损伤及康复知识严重匮乏，多数膝痛患者对于自己的病情存在不重视、认识不清、不检查、无治疗的情况。很多膝痛患者甚至认为仅靠停跑、休息就可以缓解、摆脱膝痛。其根本原因在于对病因的认识不清，由此也无法进行针对性的康复训练和治疗。偶有进行治疗的，也往往通过中药和理疗的方法来缓解症状，而并没有从病因上来解决问题。本文主要对近年来国内外关于跑者膝的病因机制以及治疗方案等方面的研究进展进行归纳、总结，已帮助跑步膝患者以及相关从业人员了解跑者膝，并应用正确、合理的方法进行康复、治疗。

1 “跑者膝”的定义

目前对于“跑者膝”的定义仍存在争议。仅从字面意义来解析，“跑者膝”意为经常在跑者身上发生的膝关节附近的疼痛，但并未对膝关节疼痛的部位、性质及典型症状进行定义，因此对“跑者膝”具体指向哪种综合征并没有一个统一的说法。有学者认为跑者膝是指髌股关节综合征，有学者认为跑者膝是指髂胫束摩擦综合征，也有学者认为这两种综合征都可以称之为“跑者膝”。这一观点正逐渐被认同和接受，据近年来对于跑者常见运动损伤及其成因的调查发现，这两类损伤有较多相同的成因以及高危因素。

本文暂时仍沿用目前较普遍的说法，以“膝前痛综合征(PFPS，patellofemoral pain syndrome)”来定义 “跑者膝”。，PFPS一般用来统称一系列膝关节前方髌骨附近的疼痛，包括髌股关节综合征、髌股疼痛综合征、软骨软化综合征、膝前痛、髌股关节紊乱等，目前并没有对这几种名称进行明确的定义与区分，常常混用。

跑者膝的典型症状包括：

(1)膝关节疼痛。膝关节附近疼痛，但往往定位不清，常见描述髌骨后、膝关节内疼痛，往往在活动和半蹲位时出现。刚开始活动时疼痛较明显，活动一段时间后可能减轻，但结束或休息时往往又加重。

(2)上下楼梯(坡)时疼痛明显加剧，下楼或下坡时尤为明显。

(3)常有膝盖酸软无力的感觉，较常有关节弹响以及关节内的摩擦感，偶有关节绞锁症状。

(4)剧院征。下肢固定于一个具体位置比较长时间后，比如看电影、乘坐交通工具时，膝盖酸痛不适，此时一定要变换下肢姿势才会缓解不适，但只要膝关节依旧固定于某个具体位置不动，过一会儿又会出现不适。

2 跑者膝的评估方法研究进展

2.1 常见膝痛评估方法

目前常用的评定膝关节疼痛的量表包括：线性视觉模拟标尺评分法(VAS)：受访者根据自身疼痛感觉，在一条10 cm长的横线上画竖线标示自己疼痛的程度，横线左端为不疼痛，右端为不能忍受。日本整形外科学会的《膝关节功能评定表》评价，孙启良所拟膝关节疼痛和日常活动(ADL)能力积分量表、Legnesne关节疼痛量表和膝关节炎病情严重性指数作为关节疼痛和功能状态的评定标准等。但这些量表更多地用于病理性膝痛以及术后膝痛的评估，而适用于运动导致的慢性劳损性膝痛的量表比较少。目前在跑者膝的康复过程中较常采用日本kujala膝关节疼痛量表，一般用于评价运动过程中膝关节疼痛的情况，可以与VAS联合使用以评价康复进程。

2.2 膝关节疼痛常见查体方法

2.2.1 推髌抗阻试验

坐姿，测试腿自然伸直，用掌心用力按压髌骨上缘，做股四头肌静力性收缩，此时髌骨会向上运动，若引发髌骨明显疼痛，则表明髌骨与股骨间存在异常压力或有髌骨软骨的损伤。

2.2.2 磨髌试验

坐姿，测试腿自然伸直，垂直向下用力按压研磨髌骨，引发不适或者髌骨明显疼痛者表明阳性，反之则是阴性。阳性提示髌骨软骨面可能存在不平整的现象。

单腿半蹲试验

患腿单腿站立，然后缓慢下蹲，蹲到某个角度引发明显疼痛，甚至打软跌倒，则提示检查结果阳性，反之则是阴性。

3 跑者膝的病因机制研究进展

现有研究多从解剖学和临床病理统计角度对该症状的成因进行了探讨，但对跑者膝的病因机制及有效的治疗方法仍没有明确的认识。现又从运动学、运动生物力学、运动医学角度对其损伤机理和机制进行细致分析，取得了一些进展。

3.1 跑者膝的致病因素

目前对于跑者膝致病高危因素的研究并不十分明确，但多数学者认为膝关节的一次急性损伤、膝关节的超负荷运动以及异常的髌骨的运动可能是跑者膝的最主要因素，这些因素都可能导致髌股关节间软组织的损伤或是压力的异常，从而导致膝痛。目前对于跑者膝常见致病因素的研究如下：

1)膝关节的一次急性损伤，或重复的多次损伤。膝关节的急性损伤与重复性损伤中，可能由于外力的直接作用，而导致髌股关节周围软组织的损伤，甚至是关节软骨的退行性改变，从而引发膝痛。

2)膝关节的超负荷运动。膝关节运动负荷越大，如中长跑运动员、举重运动员等，膝痛发生率越高。据统计，跑者中跑者膝发生率约为16%-25%，而办公室人群中仅为11%[2]。有过膝关节外伤史以及膝关节手术史的运动员，在伤后及术后半年到一年内，常有膝关节疼痛的主诉，且往往是双侧或原先的健侧。这可能是术后健侧体重负荷及运动负荷较高的原因。

3)异常的髌骨运动。目前认为髌骨运动轨迹的异常是引起跑者膝的最重要因素。髌骨在股骨内外侧髁构成的滑车切迹内运动，在伸膝时上移、屈膝时下移，移动距离约为7～8cm。当屈膝角度大于90°时，髌骨外旋。且髌骨外侧关节面的接触面积比内侧面的大，接触面积随膝关节屈曲程度的增加以及股四头肌拉力的增加而逐渐加大[3]。而异常的髌骨运动，尤其是髌骨向外的移动，可能明显增加髌股间的压力或髌骨与股骨间的异常摩擦，导致疼痛。

4)膝关节周围肌肉及软组织过紧。膝关节周围肌肉及软组织过紧不仅会引起膝关节内压力的异常，也可能会引起髌骨的外移。 Witvrouw[4]认为股四头肌柔韧性不足可能引起膝痛，其原因为：股四头肌柔韧性不足导致股四头肌腱、髌腱以及周围软组织过高，从而导致股髌间压力增高。Piva[5]等研究表明腿部后侧肌群过度紧张可能引起膝痛，首先是腘绳肌柔韧性不足可能导致膝痛：当膝关节进行有负重的屈伸运动时，由于腘绳肌柔韧性较差，使得股四头肌必须克服更大的阻力来完成伸膝动作，因此髌股间压力也会增加。其次小腿三头肌柔韧性不足可能导致膝痛，小腿三头肌为跨过膝关节以及踝关节的双关节肌，其柔韧性下降不仅可能导致伸膝阻力增加，也可能导致距下关节的旋后，不仅增加髌股间的压力，也可能使得下肢力线异常。更多研究表明髂胫束及膝关节外侧韧带过紧会引起跑者膝痛[6]，有研究报道[7]髌骨内侧的稳定性半数来自于内侧髌股间韧带，而外侧稳定性主要来自于外侧支持带及髂胫束。若外侧韧带及髂胫束过紧，可能导致髌骨稳定性的下降，引起髌骨的异常运动。据上所述，股四头肌、腘绳肌、小腿三头肌柔韧性下降以及膝关节周围软组织过紧均可能增加跑者膝的发生风险。

3.2 引起髌骨外移的因素

髌骨运动轨迹的异常被认为是跑者膝的直接因素，特别是髌骨异常的向外运动在膝痛患者中更为常见，这可能会引起髌骨与股骨外侧髁之间的压力增加或异常接触，从而导致疼痛。目前认为会引起髌骨外移的因素包括：

1)髋关节外展和外旋肌群肌肉力量不足。研究表明髌股疼痛综合征女性与健康组相比，髋关节外旋及外展肌肉力量减弱约20%～35%[8]。且女性跑者膝患者的髋关节存在内收和外展力量减弱并失衡的情况[9]。髋关节的外展和外旋力量不足，以及内外展、内外旋力量的失衡，会导致髋关节的过度内收以及旋内，从而增加膝关节的外翻和髌骨向外的过度活动。但也有研究认为，臀部肌肉无力是膝关节疼痛的结果而非致病因素[10]。

2)股四头肌内侧头(vastus medialis oblique, VMO)与股四头肌外侧头(vastus lateralis, VL)的不平衡。有研究应用EMG测试VMO与VL 在屈伸时的收缩顺序后发现：跑步膝患者的VMO收缩速度慢于对照组，而且VMO的力量比较弱[11]。VMO的斜纤维使髌骨向内移动，而VL与阔筋膜张肌、髂胫束则控制髌骨向外运动。正常情况下，在伸膝时，VMO较VL早5ms开始收缩，从而减小髌骨的向外移动[12]，而VOM收缩时间的延迟可能会导致髌骨的外移[13]。有研究在对跑者膝患者进行了6周的股四头肌等速力量训练后发现，患者疼痛明显下降且VMO的激活延迟得到改善[14]。

3)下肢异常的生物力学因素：有研究认为下肢不良的生物力学因素是引起跑者膝的重要因素之一[5]。膝关节的内外翻、过伸，胫骨的异常内外旋，偏平足或高足弓等，均可导致髌骨的不规则运动。

3.3 引起疼痛的生理生化因素分析

目前关于跑者膝机制的研究更多地基于对于生物力学相关因素的分析，没有对造成疼痛的基本原因进行阐述。髌骨外移是如何引起这种疼痛的？是和髂胫束一样的异常摩擦痛还是有实质性的组织损伤？

李建军在《地下金融规模及对宏观经济的影响》一文中指出，地下金融规模应占到经济总量的3%左右。〔4〕如果按照这个算法，2011年GDP47.1万亿元，国内社会游资总量是1.414 692万亿元，浙江省2011年GDP3.2万亿元，地下金融规模应该是960亿元左右，显然这也与浙江省的实际情况不符。

现在更多研究发现，跑者膝患者的膝关节疼痛往往并没有实质性的组织损伤，也据此从医学影像学确诊上将其与中老年人高发的骨性关节炎进行了区分。有研究对跑者膝患者使用了支具，观察到较好的止痛效果，该作者认为[15]关节软骨下的骨板对压力高度敏感，当髌股间压力明显增加时引发疼痛，而运用支具后髌股间的相互作用力增加但关节间的压强反而减小了。Schneider则认为位于髌骨下端的静脉闭塞或静脉回流受阻导致的髌骨骨内高压，从而引起疼痛[16]。外侧支持带受损可能会导致外周神经缺氧，造成生长因子的过度合成以及新的神经纤维的生成，包括伤害性疼痛感觉纤维[17]。越来越多的研究认为，膝关节关节腔内内环境的改变，而不是某一结构或软组织的实质性性改变或伤害，才是导致疼痛产生的原因。这一结论也对跑者膝的康复及治疗提出了新的疑思：通过外科手术的方式治疗膝关节疼痛是否会破坏关节腔内环境，这一治疗方式是否长期有效还是治标不治本？这是需要重新考虑和验证的。而通过训练的方式循序渐进、温和的改变致病因素，目前被认为是有效且无副作用的最佳方案。

4 跑者膝的治疗研究进展

4.1 手术治疗

目前支持跑者膝患者应用手术治疗的研究与方案较少，一般仅对进行了半年及以上保守治疗无效的跑者膝患者进行外科手术治疗。但也有部分研究报道了跑者膝患者应用手术治疗的结果。有研究报道膝关节外侧支持带松解术跑者膝有效[18]。国内通过外科手术方法减小膝关节关节腔内压力的方法目前使用较多：应用钻孔疗法治疗跑者膝患者总有效率为83.8%[19]；关节镜下频射汽化结合髌周围钻孔减压治疗跑者膝也有较好效果[20]。

4.2 传统中医治疗与物理因子治疗

有研究通过肌肉电刺激仪对股四头肌内侧头进行电疗，帮助其激活与增长，取得较好疗效[21]。传统中医治疗，如手法、针灸、中药外敷及熏洗等也均有有效的报道。目前对于跑者膝患者应用非甾体类抗炎镇痛药物的也较多，此类方法对于缓解疼痛是有效的，但并没有证据表明此方法有长期可靠的疗效[22]。

4.3 康复治疗

通过训练的方式循序渐进地改变跑者膝致病因素目前被认为是最佳方案，也是近年的研究重点。常用的训练手段包括：

4.3.1 股四头肌的力量训练

在跑者膝患者的康复进程中，股四头肌的力量训练往往应用于症状较轻的患者的康复初期，也往往有较好的收益。跑者膝患者常见股四头肌肌力的下降，严重者伴有股四头肌内侧头的萎缩，而股四头肌的力量训练能够减缓并治愈这一消极进程，这被认为是股四头肌力量训练对跑者膝有效的原因之一。也有观点认为股四头肌的肌力训练能够改变异常的VOM及VL激活顺序，使得VOM提前激活，从而改变髌骨的外移以治愈跑者膝[23]。但目前对于VOM单独训练与激活的研究，并没有表现出对跑者膝的良好疗效[24]。

常用于跑者膝康复的股四头肌力量训练手段有：股四头肌的静力性收缩、直腿抬高、靠墙静蹲、徒手下蹲等。有研究表明，虽然股四头肌的力量训练均有助于跑者膝的康复，但闭链练习的治疗效果要好于开链练习[4]。

髋外展外旋肌群力量不足在女性患者中与跑者膝高度相关，且被认为是导致髌骨外移的重要因素。不管两者的因果关系如何，对女性跑者膝的患者进行髋外展外旋肌群进行训练的研究往往都取得了较好的疗效。髋外展外旋肌群的力量得到增强后，能够较好地控制股骨的内收内旋，从而减少髌骨的异常外移。

常用于跑者膝康复的髋外展外旋肌群力量训练手段有：侧卧直腿抬高、贝壳式、俯卧外展腿、单腿后外展等。也有借助小型训练工具如迷你训练带等，如练习徒手下蹲时在膝关节附近戴上迷你训练带，加大错误动作模式来刺激髋外展外旋肌群的激活，并引导患者进行正确的动作模式的练习。

4.3.3 过紧的肌肉组织的拉伸与放松

膝关节周围肌肉及软组织过紧是跑者膝的致病因素之一，因此从理论上来说，松解这些紧张的肌肉和组织对于缓解疼痛是有效的。确实有研究证实，通过对股四头肌、腘绳肌、小腿三头肌的牵拉，跑者膝患者的疼痛感下降，运动功能得到改善[25]。且据笔者的经验，除以上肌肉外，对跑者膝患者进行臀中臀小肌、阔筋膜张肌、腘肌等肌肉进行松解后，跑者膝患者的膝痛往往也有所缓解。但目前对于这一方法的长远治疗效果仍存在争议。

5 结语

首先，目前对于跑者膝的病因及高危因素研究虽有所进展，但对病因机制及有效的治疗方法仍没有较明确的认识，还需进一步的研究。

其次，目前对于跑者膝的病因研究多数为尸体标本实验、解剖学静态测量、病例和统计学分析，以及根据下肢运动形式对关节受力特点运用逻辑学思维进行分析与判断，鲜少有同时利用运动学测试、动力学测试方法对下肢运动力学特点和损伤之间的关系进行全面和深入的研究，因此对于由跑步引起的跑者膝的致伤因素缺乏运动学、动力学的理论依据和直接的实验结果。跑步相对于走来说，地面冲击力不但大，增长速率高，而且在支撑阶段的近半时间内均受到高地面反作用力的作用。因此，在跑步过程中即便是很微小的生物力学因素变化都有可能导致损伤。除了下肢肌肉状态的评估，跑步生物力学指标的分析对于跑步膝痛风险的评估、病因的分析以及康复策略的制定也是十分重要的。

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