關節松弛癥對運動損傷影響的研究進展

桂超 丁杰* 李偉 王智斌, 朱磊 趙丹丹

(1.國家體育總局運動醫學研究所 北京 100061;2.曲阜師范大學 山東曲阜 273100)

1 關節松弛癥概述

臨床工作中經常發現關節松弛的患者，這在經常參與運動的人群中更為多見。關節松弛癥（GJH）是一種遺傳性結締組織基質異常的疾病，本身并不存在致命的并發癥［1］，發病原因主要是由于不同類型膠原纖維比例異常，尤其是厚膠原纖維數量的減少［2］。特征表現為全身關節囊、包膜和韌帶松弛，周圍軟組織結構對關節的保護力和約束力下降，活動度超出正常的生理范圍［3］。當GJH 伴有關節疼痛、脫位等癥狀出現時則被稱為關節過度活動綜合征（GJHS）［4］。

GJH 的臨床發病率相對較高，在普通人群中約為7%～38.5%［5］。主要受年齡、性別、種族、地域等因素的影響，具體表現為GJH 發病率會隨著年齡的增大而減少；女性發病率高于男性；亞洲人與非洲人的發病率高于高加索人［6］。

2 關節松弛癥的研究進展

1892 年，Tschernogobow［7］報道了第一個有關GJH的病例，該病例詳細地描述了一個關節脫位的17歲男孩身體多處關節活動度超出了正常生理范圍。1967年，Kirk等人［8］提出了GJH 的概念，當時GJH 被認為是Ehlers-Danlos 綜合征的一個表型。20 世紀80 年代，Grahame 等人［9］發現GJH 人群與其他結締組織基質異常的病人具有相同的癥狀表現，特別是皮膚和肌肉骨骼方面。1989年，Beighton等人正式將GJH與伴有結締組織基質異常的疾病（如Marfan 綜合征、Ehlers-Danlos綜合征等）區分開，并將其專門表述為遺傳性關節過度活動綜合征［10］。20世紀90年代以后，關于GJH的研究成果越來越多。比如，Zarate 等人［11］發現GJH 與胃腸道功能紊亂之間存在很強的相關性；Castori 等人［12］提出二尖瓣脫垂與GJH有關；也有專家學者研究發現，慢性疼痛和自控失調與GJH有關［13-16］。之后對GJH的研究涉及疾病、生理、心理、運動損傷等多個領域。

3 關節松弛癥的診斷

對于GJH 的診斷，1991 年Cooper［17］率先提出腕韌帶松弛指數測量方法，并指出韌帶松弛度與韌帶松弛指數成反比關系。該方法要求受試者肘關節伸直，肩關節前屈90°，掌心向上置于檢測臺上。在肌肉完全放松的狀態下，大拇指盡可能被動外展的同時腕關節盡可能被動屈曲。直尺測量并記錄前臂掌側皮膚到大拇指尖的最短距離，距離越短提示韌帶越松弛。隨著這種測量方法的使用，其弊端逐漸暴露出來。1995年，朱建民等人［18］采用Cooper 腕韌帶松弛指數測量法對515名受試者共1030個腕關節進行了測量比對，分析發現腕韌帶松弛指數在不同個體中的差異很大；并且存在性別和優劣勢側的差異，這種差異會隨著年齡的增長越來越大。

2000年，Beighton等人［19-20］修改并制定了診斷GJH的新方法——Beighton評分法，該方法是目前國際上統一認為診斷GJH最直觀有效的方法。測試者通過對研究對象雙側小拇指能否被動背伸至90°，肘關節被動過伸能否超過10°，膝關節被動過伸能否超過10°，拇指被動屈曲能否觸碰前臂以及雙膝伸直同時雙手能否主動觸及地面共5個部位活動度的判斷。陽性記為1分，陰性記為0分，共計9分。曾經專家學者一度將4分作為診斷GJH 的臨界得分，但在之后的研究工作中發現，GJH的診斷和發病與年齡息息相關。隨著研究的不斷深入，他們認為不同年齡段人群GJH 的臨界得分應該不同，10～12歲人群宜采用Beighton評分大于等于6作為診斷GJH 的臨界得分；青少年以Beighton 評分大于等于5 為臨界得分，GJH 具有較好的代表性；成年人則以Beighton 評分大于等于4 作為診斷GJH 的臨界得分［21-23］。

4 關節松弛癥對運動損傷的影響

GJH 患者具備超強的柔韌性，并且兒童時期在力量、跳躍、平衡、速度和反應等方面表現出優于同齡人的先天優勢，尤其是速度和反應能力，Beighton 評分更高的兒童具備更快的運動速度和更好的反應能力［24］。正因為如此，越來越多的GJH 患者被納入運動員選材的優秀人選。但先天異常的結締組織導致關節囊、包膜和韌帶等結構對關節的保護和約束作用下降，也是導致GJH 患者在運動過程中易發生損傷的主要原因，下面就GJH患者多發的運動損傷做簡要敘述與分析。

4.1 顳下頜關節脫位

GJH 患者顳下頜關節在運動過程中容易發生脫位，尤其是運動接近開口極限位置時，一些較為嚴重的患者甚至會發展為下面部腫大和反頜等面部特征。探究GJH 對顳下頜關節的影響一直是眾多專家學者，尤其是口腔醫學專家的研究工作重心。有學者認為，GJH可以作為預測兒童未來出現牙齒發育和顳下頜關節紊亂問題的重要參考因素［25］。

Hirsch 等人［26］研究發現，GJH 患者顳下頜關節不僅運動范圍會超出生理極限，而且在運動過程中也多發關節彈響，彈響往往提示關節內結構已發生損傷性病變，關節功能紊亂。Harkins 等人［27］研究證實，GJH與顳下頜關節紊亂有很強的相關性，尤其是當GJH 患者出現咀嚼肌功能異常時，顳下頜關節發生紊亂的風險會大大提升。Diep等人［28］在研究顳下頜關節紊亂在結締組織基質異常疾病Ehlers-Danlos綜合征患者與普通人群中的發病率時發現，顳下頜關節紊亂的發病率在Ehlers-Danlos 患者中明顯高于普通人群。由此可知，GJH 患者顳下頜關節紊亂可能與結締組織基質異常有關，并且當主導約束顳下頜關節的肌肉功能異常時，更容易導致紊亂的發生。紊亂的顳下頜關節在運動過程中容易損傷關節盤等周圍組織結構，尤其是彈響的出現代表著關節內部結構已經發生病變。隨著時間的推移，當GJH 患者顳下頜關節周圍組織結構不足以維持其穩定時，就會最終導致運動過程中的脫位。

4.2 肩關節脫位

就解剖結構而言，正常肩關節囊前方薄而松弛，肱骨頭易發生前下方脫位，GJH 患者肩關節往往更加松弛。Chahal 等人［29］觀察發現，在原發性肩關節脫位患者中GJH 患者占有相當大的比例，并且未脫位一側的肩關節也很松弛，不排除發生脫位的風險。肩關節松弛的肱骨頭相對于關節盂的活動范圍更大，不利于在運動時維持穩定。

臨床觀察發現，肩關節不穩是GJH 患者最常見的癥狀，嚴重時可能影響正常日常生活。與外界因素導致的創傷性肩關節不穩不同，GJH 患者肩關節不穩是一種反復發作的原發性不穩。Saccomanno等人［30］研究發現，GJH 患者肩關節不穩主要表現為多個運動方向上的不穩，隨著發展還會出現疼痛、慢性損傷、盂肱關節的半脫位甚至脫位。不穩可能是引發肩關節脫位的早期影響因素，因為不穩的肩關節不僅會導致關節囊和周圍韌帶的長度在運動過程中被逐漸拉長，肱骨頭的保護力和約束力下降；肱骨頭在運動過程中也會對周圍組織結構造成損傷，誘發關節病變。除此之外，拉長的關節囊和周圍韌帶會進一步導致肱骨頭運動幅度的增大，關節周圍組織結構在運動過程中更容易產生損傷。如此惡性循環往復，GJH 患者的肩關節會越來越松弛，最終導致半脫位甚至脫位。

除不穩以外，GJH 患者肩關節脫位也可能與肌肉力量不足有關。Morris 等人［31］通過對GJH 患者肩關節周圍肌肉的肌電研究分析發現，GJH 患者肩關節周圍肌肉力量與正常人相比更弱，并且已經發生部分運動模式的改變。較弱的肌肉力量不足以維持關節的正常運動是導致運動模式發生異常的直接原因，而異常運動模式合并肌肉力量不足也會大大增加關節發生損傷的風險。比如，在游泳運動中，雖然較大的肩關節活動范圍有利于游泳運動員延長上肢動力臂來提高游泳速度。但在前進的過程中，延長的動力臂也要求肩關節克服更多來源于水的阻力。主導運動的肌肉力量不足時，肩關節需要動員其他周圍肌肉進行力量代償，當代償不足以應對阻力變化時，前方肌肉、關節囊和韌帶等組織結構會受到新的損傷，隨著損傷的加劇也會進一步加重松弛的程度，增加肩關節脫位的風險。

4.3 肘關節拉傷

雖然肘關節是診斷GJH 的測試關節之一，但國內外文獻鮮有肘關節與GJH 的相關報道。Amir 等人［32］提出GJH兒童肘關節拉傷的風險高于一般兒童。肘關節拉傷主要由暴力引起，多發生在前臂伸直且旋前位時受到了縱向力牽拉的過程中。GJH兒童肘關節拉傷風險的提高可能與先天結締組織基質異常導致的關節周圍組織結構保護和約束的作用下降有關，也可能是長時間超范圍的過度活動損傷了以環狀韌帶為主的周圍組織結構。

4.4 髕股關節脫位

臨床觀察發現，髕股關節脫位是一種在GJH 患者中發生率很高的急性膝關節運動損傷。Nomura 等人［33］認為，GJH 患者髕骨活動度過大是誘發髕股關節脫位的直接影響因素。GJH患者髕股關節脫位是一個多方面因素共同作用的結果，活動度過大只是其中一個影響因素。脫位可能與周圍組織結構尤其是髕骨股骨韌帶的束縛力下降有關，也可能與肌肉力量下降的同時外側髂脛束過緊導致的兩側壓力失衡有關。雖然目前國內外尚缺乏對GJH患者髕股關節脫位機制的具體研究解釋，但GJH 仍可作為預測髕股關節脫位發生的重要參考指標。

4.5 前交叉韌帶損傷

Raju 等人［34］發現，GJH 患者在前交叉韌帶重建的患者中占有很高的比例。Sundemo等人［35］認為，GJH是造成前交叉韌帶損傷的直接原因。部分專家學者研究發現，GJH 患者前交叉韌帶重建術后恢復效果較正常人差［36-38］。

前交叉韌帶損傷多發生在脛骨相對于股骨過度伸直或扭轉狀態時，膝關節受到一個或多個來自于側方的暴力接觸性應力。Stettler 等人［39］研究發現，GJH 女性患者膝關節脛骨前向位移較正常人明顯增大且關節被動穩定性較差。鐘國慶等人［40］通過膝關節步態分析發現，GJH 患者脛骨相對于股骨不僅擁有更大前向位移幅度，而且擁有更大的旋轉位移幅度。限制脛骨前移是前交叉韌帶的主要作用，無論是前向位移幅度的增大，還是旋轉位移幅度的增大，都會迫使前交叉韌帶在運動過程中需要承擔更多的額外壓力，當韌帶自身張力不足以對抗壓力時易發生組織結構的損傷。

GJH患者前交叉韌帶易發生損傷也可能與肌肉力量不足有關。Sahin等人［41］研究發現，GJH患者股四頭肌和腘繩肌力量較正常人弱。肌肉力量在保護關節中發揮著重要作用，一方面，強大的肌肉力量有助于分擔GJH患者前交叉韌帶在運動過程中的壓力；另一方面，有助于GJH患者及時調整膝關節脛骨前后和旋轉位移幅度，提高關節的自我保護能力。肌肉力量不足意味著以上能力的減弱，及前交叉韌帶損傷的風險增加。

4.6 髖關節撞擊

作為人體最主要的承重關節，GJH 患者髖關節發生撞擊的風險要高于正常人。Naal等人［42］研究發現髖關節撞擊患者中GJH 患者所占比例很高，并認為研究GJH 有利于在臨床工作中及時預防和治療髖關節撞擊。而且臨床觀察發現，GJH患者髖關節發生撞擊時，無論是采用手術治療，還是保守治療，其恢復期都會比正常人長且效果欠佳。

Weber 等人［43］提出，雖然GJH 患者較大的髖關節活動范圍有利于完成某些技術動作，卻也提高了運動中發生髖關節撞擊的風險。究其原因可能與以下兩點有關：（1）GJH患者過大的關節活動范圍會導致髖關節周圍組織結構在運動中遭受到異常的應力；（2）GJH患者先天結締組織基質異常，髖關節囊、肌腱和盂唇等組織結構的發育可能較正常人更為脆弱。在以上因素的共同作用下，GJH 患者發生髖關節撞擊的風險要高于正常人。

4.7 髖關節脫位

與其他運動損傷相比，GJH 患者發生髖關節發生脫位的機制相對復雜。Bisel等人［44］通過對髖關節發育不良患者的研究觀察發現，GJH患者所占的比率很高。Wynne 等人［45］研究發現，髖關節發育不良合并GJH 的患者更容易發生髖關節脫位。Jensen 等人［46］研究發現，在髖關節發育不良新生兒中能夠檢測到提示結締組織基質異常的III型膠原與I型膠原比率。

由上可知，GJH 患者不僅存在髖關節發育不良的風險，而且出現髖關節發育不良的GJH 患者發生髖關節脫位的風險更高。髖關節發育不良通常表現在股骨頭和髖臼的形狀、方向和大小發育異常，組成關節結構的任何細小變化都可能會導致關節正常的運動學和運動生物力學發生異常的改變。除此之外，GJH 患者髖關節周圍軟組織對股骨頭的約束作用相對較小，股骨頭相對于髖臼的運動幅度較大。異常的關節運動和受力，久而久之會對髖臼周圍盂唇、軟骨和圓韌帶等組織結構造成損傷，從而引起關節病變。隨著損傷的加劇，周圍組織結構對股骨頭的約束和限制作用也會進一步下降，最終誘發髖關節脫位。

5 結語

總而言之，GJH 是一種可以遺傳的結締組織基質異常的疾病。雖然GJH患者小時候表現出的卓越運動能力和超強柔韌性使得他們在運動員選材中占據得天獨厚的優勢，但會導致周圍組織結構對關節的保護和限制作用下降，增加運動損傷發生的風險。了解GJH不僅能夠預防運動損傷，同時對專業運動員選材也有一定的指導意義。