关节松弛症对运动损伤影响的研究进展

2022-12-18桂超丁杰李伟王智斌朱磊赵丹丹

当代体育科技 2022年29期

桂超丁杰* 李伟王智斌, 朱磊赵丹丹

(1.国家体育总局运动医学研究所北京 100061;2.曲阜师范大学山东曲阜 273100)

1 关节松弛症概述

临床工作中经常发现关节松弛的患者，这在经常参与运动的人群中更为多见。关节松弛症（GJH）是一种遗传性结缔组织基质异常的疾病，本身并不存在致命的并发症［1］，发病原因主要是由于不同类型胶原纤维比例异常，尤其是厚胶原纤维数量的减少［2］。特征表现为全身关节囊、包膜和韧带松弛，周围软组织结构对关节的保护力和约束力下降，活动度超出正常的生理范围［3］。当GJH 伴有关节疼痛、脱位等症状出现时则被称为关节过度活动综合征（GJHS）［4］。

GJH 的临床发病率相对较高，在普通人群中约为7%～38.5%［5］。主要受年龄、性别、种族、地域等因素的影响，具体表现为GJH 发病率会随着年龄的增大而减少；女性发病率高于男性；亚洲人与非洲人的发病率高于高加索人［6］。

2 关节松弛症的研究进展

1892 年，Tschernogobow［7］报道了第一个有关GJH的病例，该病例详细地描述了一个关节脱位的17岁男孩身体多处关节活动度超出了正常生理范围。1967年，Kirk等人［8］提出了GJH 的概念，当时GJH 被认为是Ehlers-Danlos 综合征的一个表型。20 世纪80 年代，Grahame 等人［9］发现GJH 人群与其他结缔组织基质异常的病人具有相同的症状表现，特别是皮肤和肌肉骨骼方面。1989年，Beighton等人正式将GJH与伴有结缔组织基质异常的疾病（如Marfan 综合征、Ehlers-Danlos综合征等）区分开，并将其专门表述为遗传性关节过度活动综合征［10］。20世纪90年代以后，关于GJH的研究成果越来越多。比如，Zarate 等人［11］发现GJH 与胃肠道功能紊乱之间存在很强的相关性；Castori 等人［12］提出二尖瓣脱垂与GJH有关；也有专家学者研究发现，慢性疼痛和自控失调与GJH有关［13-16］。之后对GJH的研究涉及疾病、生理、心理、运动损伤等多个领域。

3 关节松弛症的诊断

对于GJH 的诊断，1991 年Cooper［17］率先提出腕韧带松弛指数测量方法，并指出韧带松弛度与韧带松弛指数成反比关系。该方法要求受试者肘关节伸直，肩关节前屈90°，掌心向上置于检测台上。在肌肉完全放松的状态下，大拇指尽可能被动外展的同时腕关节尽可能被动屈曲。直尺测量并记录前臂掌侧皮肤到大拇指尖的最短距离，距离越短提示韧带越松弛。随着这种测量方法的使用，其弊端逐渐暴露出来。1995年，朱建民等人［18］采用Cooper 腕韧带松弛指数测量法对515名受试者共1030个腕关节进行了测量比对，分析发现腕韧带松弛指数在不同个体中的差异很大；并且存在性别和优劣势侧的差异，这种差异会随着年龄的增长越来越大。

2000年，Beighton等人［19-20］修改并制定了诊断GJH的新方法——Beighton评分法，该方法是目前国际上统一认为诊断GJH最直观有效的方法。测试者通过对研究对象双侧小拇指能否被动背伸至90°，肘关节被动过伸能否超过10°，膝关节被动过伸能否超过10°，拇指被动屈曲能否触碰前臂以及双膝伸直同时双手能否主动触及地面共5个部位活动度的判断。阳性记为1分，阴性记为0分，共计9分。曾经专家学者一度将4分作为诊断GJH 的临界得分，但在之后的研究工作中发现，GJH的诊断和发病与年龄息息相关。随着研究的不断深入，他们认为不同年龄段人群GJH 的临界得分应该不同，10～12岁人群宜采用Beighton评分大于等于6作为诊断GJH 的临界得分；青少年以Beighton 评分大于等于5 为临界得分，GJH 具有较好的代表性；成年人则以Beighton 评分大于等于4 作为诊断GJH 的临界得分［21-23］。

4 关节松弛症对运动损伤的影响

GJH 患者具备超强的柔韧性，并且儿童时期在力量、跳跃、平衡、速度和反应等方面表现出优于同龄人的先天优势，尤其是速度和反应能力，Beighton 评分更高的儿童具备更快的运动速度和更好的反应能力［24］。正因为如此，越来越多的GJH 患者被纳入运动员选材的优秀人选。但先天异常的结缔组织导致关节囊、包膜和韧带等结构对关节的保护和约束作用下降，也是导致GJH 患者在运动过程中易发生损伤的主要原因，下面就GJH患者多发的运动损伤做简要叙述与分析。

4.1 颞下颌关节脱位

GJH 患者颞下颌关节在运动过程中容易发生脱位，尤其是运动接近开口极限位置时，一些较为严重的患者甚至会发展为下面部肿大和反颌等面部特征。探究GJH 对颞下颌关节的影响一直是众多专家学者，尤其是口腔医学专家的研究工作重心。有学者认为，GJH可以作为预测儿童未来出现牙齿发育和颞下颌关节紊乱问题的重要参考因素［25］。

Hirsch 等人［26］研究发现，GJH 患者颞下颌关节不仅运动范围会超出生理极限，而且在运动过程中也多发关节弹响，弹响往往提示关节内结构已发生损伤性病变，关节功能紊乱。Harkins 等人［27］研究证实，GJH与颞下颌关节紊乱有很强的相关性，尤其是当GJH 患者出现咀嚼肌功能异常时，颞下颌关节发生紊乱的风险会大大提升。Diep等人［28］在研究颞下颌关节紊乱在结缔组织基质异常疾病Ehlers-Danlos综合征患者与普通人群中的发病率时发现，颞下颌关节紊乱的发病率在Ehlers-Danlos 患者中明显高于普通人群。由此可知，GJH 患者颞下颌关节紊乱可能与结缔组织基质异常有关，并且当主导约束颞下颌关节的肌肉功能异常时，更容易导致紊乱的发生。紊乱的颞下颌关节在运动过程中容易损伤关节盘等周围组织结构，尤其是弹响的出现代表着关节内部结构已经发生病变。随着时间的推移，当GJH 患者颞下颌关节周围组织结构不足以维持其稳定时，就会最终导致运动过程中的脱位。

4.2 肩关节脱位

就解剖结构而言，正常肩关节囊前方薄而松弛，肱骨头易发生前下方脱位，GJH 患者肩关节往往更加松弛。Chahal 等人［29］观察发现，在原发性肩关节脱位患者中GJH 患者占有相当大的比例，并且未脱位一侧的肩关节也很松弛，不排除发生脱位的风险。肩关节松弛的肱骨头相对于关节盂的活动范围更大，不利于在运动时维持稳定。

临床观察发现，肩关节不稳是GJH 患者最常见的症状，严重时可能影响正常日常生活。与外界因素导致的创伤性肩关节不稳不同，GJH 患者肩关节不稳是一种反复发作的原发性不稳。Saccomanno等人［30］研究发现，GJH 患者肩关节不稳主要表现为多个运动方向上的不稳，随着发展还会出现疼痛、慢性损伤、盂肱关节的半脱位甚至脱位。不稳可能是引发肩关节脱位的早期影响因素，因为不稳的肩关节不仅会导致关节囊和周围韧带的长度在运动过程中被逐渐拉长，肱骨头的保护力和约束力下降；肱骨头在运动过程中也会对周围组织结构造成损伤，诱发关节病变。除此之外，拉长的关节囊和周围韧带会进一步导致肱骨头运动幅度的增大，关节周围组织结构在运动过程中更容易产生损伤。如此恶性循环往复，GJH 患者的肩关节会越来越松弛，最终导致半脱位甚至脱位。

除不稳以外，GJH 患者肩关节脱位也可能与肌肉力量不足有关。Morris 等人［31］通过对GJH 患者肩关节周围肌肉的肌电研究分析发现，GJH 患者肩关节周围肌肉力量与正常人相比更弱，并且已经发生部分运动模式的改变。较弱的肌肉力量不足以维持关节的正常运动是导致运动模式发生异常的直接原因，而异常运动模式合并肌肉力量不足也会大大增加关节发生损伤的风险。比如，在游泳运动中，虽然较大的肩关节活动范围有利于游泳运动员延长上肢动力臂来提高游泳速度。但在前进的过程中，延长的动力臂也要求肩关节克服更多来源于水的阻力。主导运动的肌肉力量不足时，肩关节需要动员其他周围肌肉进行力量代偿，当代偿不足以应对阻力变化时，前方肌肉、关节囊和韧带等组织结构会受到新的损伤，随着损伤的加剧也会进一步加重松弛的程度，增加肩关节脱位的风险。

4.3 肘关节拉伤

虽然肘关节是诊断GJH 的测试关节之一，但国内外文献鲜有肘关节与GJH 的相关报道。Amir 等人［32］提出GJH儿童肘关节拉伤的风险高于一般儿童。肘关节拉伤主要由暴力引起，多发生在前臂伸直且旋前位时受到了纵向力牵拉的过程中。GJH儿童肘关节拉伤风险的提高可能与先天结缔组织基质异常导致的关节周围组织结构保护和约束的作用下降有关，也可能是长时间超范围的过度活动损伤了以环状韧带为主的周围组织结构。

4.4 髌股关节脱位

临床观察发现，髌股关节脱位是一种在GJH 患者中发生率很高的急性膝关节运动损伤。Nomura 等人［33］认为，GJH 患者髌骨活动度过大是诱发髌股关节脱位的直接影响因素。GJH患者髌股关节脱位是一个多方面因素共同作用的结果，活动度过大只是其中一个影响因素。脱位可能与周围组织结构尤其是髌骨股骨韧带的束缚力下降有关，也可能与肌肉力量下降的同时外侧髂胫束过紧导致的两侧压力失衡有关。虽然目前国内外尚缺乏对GJH患者髌股关节脱位机制的具体研究解释，但GJH 仍可作为预测髌股关节脱位发生的重要参考指标。

4.5 前交叉韧带损伤

Raju 等人［34］发现，GJH 患者在前交叉韧带重建的患者中占有很高的比例。Sundemo等人［35］认为，GJH是造成前交叉韧带损伤的直接原因。部分专家学者研究发现，GJH 患者前交叉韧带重建术后恢复效果较正常人差［36-38］。

前交叉韧带损伤多发生在胫骨相对于股骨过度伸直或扭转状态时，膝关节受到一个或多个来自于侧方的暴力接触性应力。Stettler 等人［39］研究发现，GJH 女性患者膝关节胫骨前向位移较正常人明显增大且关节被动稳定性较差。钟国庆等人［40］通过膝关节步态分析发现，GJH 患者胫骨相对于股骨不仅拥有更大前向位移幅度，而且拥有更大的旋转位移幅度。限制胫骨前移是前交叉韧带的主要作用，无论是前向位移幅度的增大，还是旋转位移幅度的增大，都会迫使前交叉韧带在运动过程中需要承担更多的额外压力，当韧带自身张力不足以对抗压力时易发生组织结构的损伤。

GJH患者前交叉韧带易发生损伤也可能与肌肉力量不足有关。Sahin等人［41］研究发现，GJH患者股四头肌和腘绳肌力量较正常人弱。肌肉力量在保护关节中发挥着重要作用，一方面，强大的肌肉力量有助于分担GJH患者前交叉韧带在运动过程中的压力；另一方面，有助于GJH患者及时调整膝关节胫骨前后和旋转位移幅度，提高关节的自我保护能力。肌肉力量不足意味着以上能力的减弱，及前交叉韧带损伤的风险增加。

4.6 髋关节撞击

作为人体最主要的承重关节，GJH 患者髋关节发生撞击的风险要高于正常人。Naal等人［42］研究发现髋关节撞击患者中GJH 患者所占比例很高，并认为研究GJH 有利于在临床工作中及时预防和治疗髋关节撞击。而且临床观察发现，GJH患者髋关节发生撞击时，无论是采用手术治疗，还是保守治疗，其恢复期都会比正常人长且效果欠佳。

Weber 等人［43］提出，虽然GJH 患者较大的髋关节活动范围有利于完成某些技术动作，却也提高了运动中发生髋关节撞击的风险。究其原因可能与以下两点有关：（1）GJH患者过大的关节活动范围会导致髋关节周围组织结构在运动中遭受到异常的应力；（2）GJH患者先天结缔组织基质异常，髋关节囊、肌腱和盂唇等组织结构的发育可能较正常人更为脆弱。在以上因素的共同作用下，GJH 患者发生髋关节撞击的风险要高于正常人。

4.7 髋关节脱位

与其他运动损伤相比，GJH 患者发生髋关节发生脱位的机制相对复杂。Bisel等人［44］通过对髋关节发育不良患者的研究观察发现，GJH患者所占的比率很高。Wynne 等人［45］研究发现，髋关节发育不良合并GJH 的患者更容易发生髋关节脱位。Jensen 等人［46］研究发现，在髋关节发育不良新生儿中能够检测到提示结缔组织基质异常的III型胶原与I型胶原比率。

由上可知，GJH 患者不仅存在髋关节发育不良的风险，而且出现髋关节发育不良的GJH 患者发生髋关节脱位的风险更高。髋关节发育不良通常表现在股骨头和髋臼的形状、方向和大小发育异常，组成关节结构的任何细小变化都可能会导致关节正常的运动学和运动生物力学发生异常的改变。除此之外，GJH 患者髋关节周围软组织对股骨头的约束作用相对较小，股骨头相对于髋臼的运动幅度较大。异常的关节运动和受力，久而久之会对髋臼周围盂唇、软骨和圆韧带等组织结构造成损伤，从而引起关节病变。随着损伤的加剧，周围组织结构对股骨头的约束和限制作用也会进一步下降，最终诱发髋关节脱位。