温泉水疗对膝骨关节炎的作用机制研究进展

曾洁，郑小华，孙伟，张甄

膝骨关节炎即膝关节骨性关节炎(knee osteoarthritis，KOA)，是一种临床常见的老年慢性肌骨性退行性疾病[1]。研究表明我国KOA 的患病率为8.1%[2]，65 岁以上人群患病率约50%，75岁以上人群患病率约80%。KOA 早期以疼痛为主要临床表现，随着病情进展，会进一步出现关节肿胀、僵硬、畸形等症状，严重影响患者的日常生活能力，尤其影响其步行、蹲坐等生活能力，从而影响其生活质量[3]。目前KOA 的发病机制尚未完全明确，但普遍认为本病可能与细胞炎性因子和膝关节生物力学等改变密切相关。临床中本病的治疗方法有手术治疗和保守治疗，但以保守治疗为主，可能原因是手术治疗费用高、创伤大、风险高。保守治疗以康复治疗为主，药物治疗为辅，非甾体类抗炎镇痛药物其副作用较大、疗效不持久，关节腔注射见效较快但较易复发，存在感染的风险，且成本相对较高；中医康复治疗和理疗较为有效，副作用相对较小，但临床发现疗效不一，操作较为复杂[4]，而温泉水疗简便易行、无毒副作用，主要是通过温泉水自身的温热、机械、化学等理化性质发挥其治疗作用，也可结合水中运动、理疗等治疗方法，能够较好地缓解疼痛、水肿、僵硬等临床症状，改善膝关节运动功能，提高患者的日常生活能力，下面将对温泉水疗法治疗KOA 的作用机制及影响进行分析与总结。

1 温泉水疗法的发展历程

我国温泉水疗的应用历史悠久，并与中医相结合形成了我国独特的文化特色。温泉水疗最开始应用于温泉养生，始于秦盛于唐，以秦始皇建立的“骊山汤”治疗疮伤为先河[5]，之后又有汉朝的沐香汤、隋唐的华清池等对于温泉水疗的应用。北魏元茛在《温泉颂》记载“温泉乃自然之经方，天地之元医……疗苦于斯水[6]。”《水经注》中记载了31 个温泉，其中12 个可以用于疗养；唐太宗在《汤泉赋》记载了“每濯患于斯源，不移时而获损”的渴望[7]；屈原《离骚》记载“浴兰汤兮沐芳”等均表明了我国温泉疗养的应用及发展过程深而久远，国外古希腊人最早记载了温泉水疗用于强身健体、治疗疾病。

随着温泉的开发与应用，近年来许多康养机构及美容、养生场所等均引用了现代化水疗设备开展温泉水疗，借助温泉水的温度刺激、化学刺激、机械作用等来预防、治疗疾病[8]。目前温泉水疗应用于医疗、美容、养生、休闲旅游等各个方面，其中医疗行业发展较快，属于外治疗法、自然疗法的范畴，温泉水疗的治疗形式有浸浴、淋浴、药浴、水中运动等，广泛应用于心脑血管疾病、骨关节疾病、皮肤疾病、呼吸系统疾病、运动系统疾病、疲劳、失眠及提高免疫功能等方面。许多文献[8-9]记载，温泉水疗对KOA 具有较好的防治作用，能够有效改善患者的功能和生活质量。

2 温泉水疗对KOA 的应用

温泉水疗是在水疗的基础上发展而来，目前水疗在发达国家已相当成熟[10]，在我国21 世纪前发展较慢，21 世纪后发展迅速，尤其是近年来对温泉水疗治疗KOA 患者的研究不断增多。黎英[11]发现温泉浴疗法对缓解KOA 的疼痛等症状及改善膝关节运动功能的效果显著。杨长生等[12]通过淡温泉浴和按摩联合治疗KOA，治疗2个疗程后，发现膝关节疼痛症状明显缓解，关节活动功能得到显著改善，从而提高患者的生活质量。刘立经等[13]发现温泉水中运动为主治疗退行性膝关节疾病，可减少膝关节疼痛促进炎症吸收，增强膝关节运动能力，加强膝关节稳定性。陈翠兰等[14]通过温泉水中运动疗法治疗膝关节功能障碍45 例，发现温泉水中运动能最大限度恢复和改善关节活动度和肌力，增加关节的稳定性，越早期实施，疗效越明显。张衍波等[15]通过温泉泥、温泉水加磁疗治疗膝关节慢性滑膜炎，发现其疗效优于对照组的青霉素静滴和阿司匹林口服治疗，治愈率为64.1%。陈怡妙等[16]认为温泉水疗法结合康复训练对创伤性膝关节功能障碍康复具有较好的改善作用，可显著提高患者的膝关节活动度、降低VAS 疼痛评分。上述研究均表明了温泉水疗以及联合其他康复治疗KOA，其疗效显著，能显著提高患者日常生活能力和生活质量。

3 温泉水疗对KOA 的作用机制

温泉水疗是在水疗的基础上，将普通自来水改为温泉水的治疗方法，因此其作用机制必然包含水疗的作用机制。

3.1 温泉水疗的化学作用机制 众所周知，温泉水疗与常规水疗的主要区别之一在于温泉水中具有丰富的矿物质，如碘、钙、硫、铁、硼等矿物质，以及二氧化碳、硫化氢和氡气等化学气体[17]，而不同的地域环境中其温泉水中的化学成分不同，含量高低不一，可分为低、中、高三种矿化温泉。临床发现[18]，温泉水中浓度越高，其化学刺激对人体的作用越大，同时不同的化学成分对人体也有着不同的治疗效果。一般而言，KOA 患者，多伴有骨关节软骨退变、磨损、肌力下降、关节炎症等症状，温泉水中的不同化学成分能对人体产生不同的作用机制。如温泉水中的钙离子，能够减少膝关节组织渗出液，同时兴奋肌肉骨骼系统，调节膝关节局部肌张力，并促进膝关节受损的细胞、组织修复[19]；铁离子在体内具有促进氧化的媒介作用，改善物质代谢，促进血液产生，增加红细胞及血红蛋白的数量，提高机体氧含量，从而促进组织修复[20]；温泉水中加入二氧化碳能够增加血流量，扩张血管[21]；此外温泉水中的硫离子也能扩张末梢血管、软化病损组织、促进膝骨关节炎症的吸收等[22]。KOA患者的病因病机与炎症细胞因子、组织代谢等因素关系密切，而温泉水中的多种化学物质则能够改善这些炎症因子、提高机体代谢能力、促进组织修复，这可能是温泉水疗治疗KOA 的部分化学作用机制。

3.2 温泉水疗的温热作用机制 温泉水疗的优势之一是温泉水自身具有一定的温度刺激，不同国家对于温泉水的定义不同，但多数为超过20 ℃以上，而根据水温分类，可以分为冷型、温型、热型、高热型温泉，常规水疗中也分为冷水浴、凉水浴、不感温水浴、温水浴和热水浴[23]。膝关节对于温度的感受极其敏感，且喜温恶寒，这与中医认为KOA 属于痹症，是风寒湿三邪夹杂而致的慢性疾病，以肝肾不足为主的观念相符，而温热作用可以较好地驱寒保暖，起到补阳的作用，从而使膝关节恢复其功能；温热作用于膝关节，可以使膝关节局部血运及其代谢加快，促进局部炎症因子的消除，促进软骨合成，减少炎症及疼痛介质对膝关节的刺激，同时研究表明热效应及温泉水的化学刺激能够提高机体血氧浓度，增加本体感觉的刺激和输入等作用，较好地改善KOA 患者僵硬的情况，改善患者的关节活动度[24-25]。临床中膝关节活动受限时，多数患者也可先进行温泉水疗法后再进行关节松动术治疗，以提高患者疗效，降低治疗时的疼痛感。

3.3 温泉水疗的机械作用机制 水具有浮力、阻力、压力等力学作用性质。温泉水疗中首先利用了水的浮力，以减轻肢体的重力，减少关节内部压力；此外下肢浸泡在温泉水中，随着膝关节的活动，其水的阻力又可以限制膝关节的活动，增加膝关节在温泉水中步行、屈伸的难度，同时也能提高下肢肌力[26]；而温泉水的静水压力，可以挤压肢体，提高肢体组织弹性，加速血液和淋巴回流，消除肿胀；临床中，温泉水疗法的水流动力作用是一般需要通过特定仪器设备实现，如临床中的涡流、气泡等刺激提供不同的水流动力，可以影响肢体的皮肤、肌肉、血管等组织[27]。研究表明[28-29]，漩涡式涡流提供了振动作用，而适宜的振动不仅作用于肢体的本体感受器和触觉等感受器，还能促进脑啡肽的产生、抑制神经传递，以及激活粗纤维，缓解疼痛、松解关节粘连。总体而言，温泉水的机械刺激可以改善肢体的血运，缓解肌肉疲劳，减少关节负荷，增强感觉输入和刺激，提高膝关节的稳定性，促进修复，缓解疼痛，恢复膝关节的功能。

3.4 温泉水疗的其他作用机制 水中运动可以减轻关节负荷、提高肌力，重塑膝关节的结构和运动功能的作用机制。当前，随着社会和科学技术的发展，康复领域与温泉水疗结合越发密切，临床中，通常结合水中运动疗法来达到治疗的目的，如水中步行，可以通过浮力减轻关节负荷[30]。研究表明[31]，当水位越过人体脐部时可减少体质量的50%，当越过乳头时，可减重约75%；因此通过减少膝关节的负荷以及膝关节主动功能锻炼，双重作用下，不仅可以减轻疼痛、提高患者治疗的积极性，同时也可以提高整体心肺功能，增强肌力，重新塑造膝关节的结构和功能。

中药浴，温泉水与中药功效的双重作用机制。中药浴自古就有记载，是我国传统医学的重要治疗方法之一，中药结合温泉水疗法，可以增强温泉水疗的化学刺激作用机制，同时根据不同的中医辨证，选取不同性能的中药以调节机体的功能，其作用机制主要依据中药的药理性质而定。此外温泉水疗还可以结合电疗法，通过电刺激以及电离等作用机制，提高人体对温泉水中化学物质的吸收，提高临床疗效等。

4 结论与展望

KOA 是中老年人群的常见病、易复发性疾病，随着我国人口老龄化的加重，将严重影响我国中老年人的健康与生活质量。当前KOA 的治疗无特效药物，仍以保守治疗为主，温泉水疗作为康复治疗的一种独特技术，具有安全性、舒适、费用低等独特优势，其温泉水疗的应用与发展正愈发迅速，但温泉水疗对KOA 患者的研究大多处于临床研究阶段，其深入的机制与量效关系等均未完全明确，还需要未来进一步探索与研究。

温泉水疗法的临床应用与开发任重而道远，温泉水疗本身具有地域特色，严重受到地方限制；其次，温泉水的开发仍不够规范合理，与医疗机构的结合缺乏密切性；此外，温泉水疗的临床治疗缺乏统一的规范和标准，以及需要借助其他仪器设备等缺陷，这些因素均在一定程度上限制温泉水疗的发展。但近些年来，国家大力支持中医发展以及推进健康中国等相关政策的实施，促使人们去追求健康、环保、安全的治疗技术，而温泉水疗具有预防、保健、治疗为一体的作用，适合我国当前发展形势。相信在不久的将来，温泉水疗的应用与价值将不断被挖掘，其对于KOA 的作用机制也将得到更深层次的探索，为KOA 患者提供一种更安全有效的治疗方案，同时也为我国中老年人的膝关节健康保驾护航，为建设健康中国作出贡献。