太極拳干預與骨關節炎引發的本體感覺缺陷的研究進展

肖維龍

骨關節炎（OsteOArthritis，OA）是導致老年人喪失獨立生活能力的疾病之一。研究已經證實它的發生與身體組織生物化學變化、關節生物力學特征的改變以及神經肌肉控制能力下降密切相關。其中，膝關節關節負荷的異常分布在下肢骨關節炎的發生和發展中發揮了極其重要的作用。隨著其患病率的增加，所導致的后果對社會的影響越來越。根據世界衛生組織2007年的報道，80%60歲以上骨關節炎患者的運動能力受到限制，25%不能完成主要日常生活活動。骨關節炎與年齡的增長密切相關，據加拿大健康統計局報道，截至2010年近50%的關節炎患者是65歲及以上的老人。據發表在國際SCI期刊上關于中國某些地區骨關節炎發病率的研究，基于X光影像學診斷的的下肢骨關節炎在60歲以上男性的發病率為21.5%，在婦女中的發病率則高達42.8%。下肢骨關節炎會引發一系列的問題，如：喪失獨立生活能力嚴重影響了患者及家屬的生活質量；關節置換術的增加為醫療系統和社會經濟帶來壓力。中國老年人口在迅速上升，據中國老齡辦提供的數據顯示，截至2008年，中國老年人口總數已達一點五九億，占總人口的百分之十二。因此研究下肢骨關節炎的預防、發病機制、病情的轉歸、治療康復及提高患者生活質量已經成為一個刻不容緩的課題。基于人體生物力學因素和神經肌肉控制在下肢骨關節炎的發生和發展中發揮的作用，國內外的基礎研究和臨床研究已經在此做了很多工作。研究證明，運動干預是控制骨關節炎的進展、緩解癥狀和改善患者生活質量的的干預手段。美國風濕病骨關節炎分會（American College of Rheumatology Subcommittee on OsteOArthritis Guidelines）已經明確將運動干預作為推薦的治療OA方法之一。推薦的運動方式包括：力量訓練、有氧運動步行和水療，這些運動方式能夠改善肌肉力量、緩解疼痛，同時也可以改善其生理功能、提高其獨立生活能力和增強關節的本體感覺，并已大量運用到骨關節炎的康復中。

然而，由于年齡和關節疾病的問題，體育活動和鍛煉對于老年骨關節炎患者來說并非易事，而運動也并非總是有益于關節炎患者。研究發現體力活動的劇烈程度與持續時間與膝關節炎的發生機率有關。運動或身體活動時關節要承受運動所產生的力和負荷。對于某些骨關節患者，即使行走也會引起關節疼痛或不適，尤其是對于關節負荷較大的肥胖人群。因此，在確定老年骨關節炎患者的運動干預方案時，運動方式的選擇至關重要。

迄今為止，傳統的骨關節炎運動干預方案主要著眼于改善關節疼痛和下肢關節的活動范圍。這些方案基本上沒有考慮利用運動干預改善關節的本體感覺、神經肌肉控制和姿勢的穩定性。而這些功能已經被證實與關節炎的發生和發展有關。因此，為了改善老年骨關節炎患者的運動能力，提高他們的生活品質，康復干預不僅要緩解癥狀，改善關節活動度，而且要最大程度上的延緩肌肉力量的下降，改善本體感覺和神經肌肉控制。顯然，傳統的運動康復方法已經不能滿足這樣的需求，研究新的具有科學實驗證據支持的創新性康復干預方法刻不容緩。

本體感覺在關節穩定性和神經肌肉控制中扮演者重要的角色。本體感覺是傳入信號，是由位于皮膚、肌肉、肌腱、韌帶、以及關節囊和關節軟骨的本體感受器產生。這些感受器是機械刺激感受器，它們能感受肌肉被牽拉以及肌肉收縮和關節伸展的程度，能產生關節位置覺、運動方向覺、振動覺等。本體感覺隨著年齡增大而削弱。評價本體感覺的方法通常是測量1）運動感覺，即所能察覺到的關節角度變化的最小值，即閾值；2）位置感覺，即在無視覺幫助下，一側關節模仿對側關節角度的精確度或肢體在三位空間重復原先位置的精確度。運動感覺閾值是關節穩定性的一個重要指標。研究發現，運動感覺測量比位置感覺測量有更好的重復性和精確性。運動感覺通常用專用的儀器來測量。踝關節和膝關節的本體感覺因其在身體姿勢和運動中的重要作用成為了研究的熱點。

研究證明骨關節炎患者的本體感覺下降，因此影響到關節的穩定性。改善關節的本體感覺已經成為下肢骨關節炎的治療中的一個目標。研究發現，本體感覺性運動，如太極拳練習可以改善本體感覺功能。對女性膝關節炎患者進行全身震動訓練的研究也發現可以改善患者關節的本體感覺。

本體感覺系統通過三個級別進行管理，分別是：1）一級管理，是條件反射運動管理，是最低級的管理。2）二級管理，是由小腦和前庭共同參與完成。3）三級管理，是由視覺和中樞神經系統參與完成的高級管理。而運動感覺正是由位于肌梭中的神經元感受器所感知。刺激信號的傳輸速度也同時影響中樞系統的綜合信息收集與處理，這種神經肌肉的反應時不僅是評估肌肉控制功能的重要指標之一，同時也反映了本體感覺的敏感性。人在站立和基本身體活動時經常會受到外界環境的突發干擾，如行走地面的變化、凹凸不平和未能意識到的小臺階都是對神經肌肉系統的突發刺激。神經肌肉的反應時間是指從外界刺激發生到肌肉活動電信號（肌電圖信號）強度上升的時間，已經被廣泛用來評價受試者對抗外界刺激時神經肌肉控制功能水平。研究證明神經肌肉控制功能隨著衰老而下降，并且與老年膝關節的損傷和病變有關。表現為神經肌肉反應時間延長。應用超聲波和肌電圖研究老年人的神經肌肉控制揭示了肌肉活動模式的改變。橫向比較研究顯示老年骨關節炎患者不僅股四頭肌的主動收縮力下降，而且與對照組的受試者比較只有50%的患者能完成股四頭肌的全部肌肉收縮動員；對照組有75%的受試者可以完成肌肉的全部動員。另一項研究表明，老年骨關節炎患者在動員肌肉完成指定運動時，肌肉動員的時間比健康對照受試者長67%，而運動的誤差比健康對照組高82%[13]。然而，雖然神經肌肉控制的改變已經被公認為是骨關節炎發生和發展的因素之一，但近期的研究發現，骨關節炎患者的運動單位的活動變化與關節炎的病程相關，提示神經肌肉控制在骨關節炎的發展中也發揮著重要作用。太極拳作為一種康復手段在改善老年骨關節炎患者的臨床癥狀及體征上有很大的潛力。國內外的學者已經開展了將太極拳應用于骨關節炎康復的探討。

研究表明太極拳能有效控制膝關節炎患者的疼痛和改善關節活動范圍，是一種有效的治療OA的運動干預方法。在已有的關于太極拳干預對老年人平衡能力和姿勢控制影響的研究中，結果顯示了太極拳不僅具有和慢跑一樣的鍛煉效果，包括改善肌肉力量和神經肌肉控制，而且還具有改善本體感覺、姿勢控制及低沖擊力的特點。然而，迄今發表的為數不多的太極拳干預與骨關節炎康復的研究存在如下問題和空白：1）由于實驗設計、干預方案、持續時間不同而使得研究的結果無法比較；2）選擇的太極拳的運動種類各不相同，而且也缺乏對這些太極拳動作的運動學、動力學和肌肉活動特征及太極拳演練過程中關節力學特征分析；3）發表的研究中最長的太極拳運動干預的時間為6個月。4）對太極拳干預效果的評估只限于臨床效果，如緩解疼痛、下肢關節活動范圍、肌肉的僵硬度，而缺乏對關節生物力學，如力學特征、關節承受負荷、肌肉的工作狀況、肌肉的神經肌肉反應及本體感覺等。

已有的研究建議在老年骨關節炎患者治療中，太極拳干預可以作為一種運動療法用于改善患者的臨床癥狀與體征。這些研究表明，太極拳在老年下肢骨關節炎患者的康復治療中，是一個安全、有效的方法，并且太極拳的干預可以緩解和改善老年骨關節炎患者關節疼痛、僵硬，增加關節活動度、肌肉力量、平衡和生活質量。在太極拳干預的文章中，干預計劃中選擇的太極拳，從孫氏12式到由楊氏太極拳簡化的10式，再到24式簡化太極拳等。太極拳能改善老年人肌肉力量、關節活動度、姿勢穩定性、本體感覺和神經肌肉反射能力。打太極拳時，身體自然伸展和放松，精神安寧而活躍，身體動作緩慢、流暢，動作協調。與使用運動器材或者身體平衡訓練測量設備不同的是，太極拳可以是單人或者群組練習的項目；這項運動運用的并非外反饋而是內反饋，并不要求科技器械介入，同時強調靈活性、力量和心血管功能的改善。

此外，太極拳也是一種低成本的運動，它不需要很大的空間，在家中就可以練習。不僅如此，太極拳最獨特的特點就是對關節產生的負荷很小。在太極拳的基本動作中，它的步法對膝關節最高的反作用力是體重的1.2倍，而在步行與慢跑時最大的反作用力可達體重的3倍以上。所以，對于老年骨關節炎患者來說，太極拳將會是一種合適的運動干預方案。

太極拳作為某些特殊疾病（如帕金森氏癥、纖維性肌肉痛等）的干預方案已越來越引起國際社會的關注。美國老年醫學學會（American Geriatric Society，2011）和英國老年醫學學會（British Geriatrics Society，2011）都先后將太極拳作為防止跌倒的一種有效方法進行推廣并出版了相關指南。近兩年在全球著名的New England Journal of Medicine雜志先后刊登了兩項新的研究發現：練習太極拳不僅能夠有效的緩解纖維性肌肉痛[20]，而且對于帕金森氏癥具有顯著地預防與康復作用[21][22]。而太極拳作為中國傳統武術的一部分、中國國粹，其價值與作用更需我們中國學者努力，利用現代科學的理論與方法深入挖掘，積極開展國際合作研究，向國際社會傳播與推廣。

為了提升骨關節炎運動康復的水準，使太極拳在運動康復中的應用具有科學實證研究基礎，并且能夠在國際上廣為推廣，填補國內外在此領域里的研究空白并滿足臨床實踐的需要，為運動康復帶來新的康復手段，改善患者的生活質量降低醫療成本及患者的經濟負擔等目標，我們有必要進行運動生物力學和運動醫學的研究方法共同開展面朝康復方向的太極拳對老年骨關節炎患者身體活動能力影響的研究。

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