髕骨軟化

什麼是髕骨軟化

髕骨,即膝蓋骨,位於膝關節前方,是人體內最大的籽骨,包埋於股四頭肌腱內,為三角形的扁平骨。底朝上,尖向下,前面粗糙,後面為光滑的關節面,與股骨的髕面相對,參與膝關節的構成。可在體表摸到。髕骨與股骨的接觸面有光滑的軟骨,幫助分散關節壓力。

我們的膝關節平時要承受膝蓋以上的重量,當大、小腿彎曲的時候,膝蓋前方的膝伸軟組織需要有很大的力量才能保持身體穩定,如圖1,有了髕骨的存在,增加了膝伸軟組織的力臂,這樣就可以減輕膝伸軟組織的壓力,或者增加伸膝的力矩,能支撐更重的重量。還可以減輕膝伸軟組織的磨損。當軟骨退變性改變,軟骨面粗糙,失去光澤,嚴重者軟骨脫落,骨質暴露,就是髕骨軟化。

圖1

髕骨軟化是如何產生的

髕骨在股骨上的摩擦會對軟骨有磨損,身體又會對損傷進行自我修復。如果修復能力完全跟得上軟骨磨損的速度,那麼我們的髕骨就是正常的。當我們的修復速度比軟骨磨損速度慢的時候,髕骨軟骨就會逐漸發生退行性改變。

現在看看導致軟骨磨損加重的一些原因,正常直立的時候,膝伸軟組織中有一定張力,而張力會在水平方向對髕骨產生向股骨方向的力F_{BG} ,使髕骨與股骨接觸,當相對移動的時候就會產生摩擦。當我們膝關節的角度發生變化的時候,髕骨就與股骨產生了滑動摩擦,磨損軟骨。

柔韌性也會影響髕骨的磨損程度,柔韌性差,膝伸軟組織內張力變大。在膝關節伸展狀態下,膝伸軟組織的張力 F_{XS} ,水平方向分力 F_{BG} =F_{XS} *COS	heta ,因此張力在水平方向分力 F_{BG} 也大。而在膝關節彎曲時,水平方向相應的分力 F_{BG} 也增大,這些都會增大摩擦力,增加磨損。除此之外,柔韌性差是因為相應的軟組織長度變短。我們在髕骨處把跨越髕骨的軟組織上下一分為二,上方的軟組織比下方的軟組織更長、更大的彈性係數。在縮短的過程,上方軟組織的形變會比下方軟組織更大,這樣髕骨帶動髕骨向上移動,減小了髕骨與股骨的接觸面積,壓強增大,磨損加重。

再來看腿內、外側軟組織,我們一側的腿很少內收越過中線到另一側,那麼腿外側的軟組織就很少得到拉伸,因此柔韌性變差。一側的腿卻常常會外展,腿外側軟組織更頻發地被拉伸,柔韌性相對較好。外側軟組織張力大於內側軟組織張力,會拉著髕骨向外側移動,接觸面更多地移動到了外側,加大了對髕骨、股骨髁間窩外側面的磨損。

在膝關節彎曲的狀態,如果膝關節外翻(內扣、X型),股骨、脛骨的狀態是內收、內旋的,髕骨因為受到軟組織的牽拉,內收、內旋的幅度小,因此髕骨相對於股骨往外側移動,也加大了髕骨、股骨髁間窩外側面的磨損。

在站立的時候膝關節鎖死(用力往後頂),股骨相對脛骨會發生大約10°的內旋,會增加髕骨、股骨髁間窩外側面的磨損

體重大小也會影響髕骨磨損程度。在膝關節彎曲狀態下,膝伸軟組織需要用力支撐大腿,體重越大,就需要膝伸軟組織產生更大的力,這樣在水平方向分力也會增大,進而增加了髕骨、股骨的摩擦力,磨損也就加重。

力量大小也會影響髕骨磨損程度。當我們在運動時,在身體下降的過程,腿部會提供緩衝。當其他條件相同時,根據能量守恆,有更大的力量就會有更小的制動距離。現在取緩衝結束時刻的狀態,此時身體處於穩態。股骨與豎直方向的夾角為	heta F_{XS} *l_{NLB} = F_{BW} *l_{WLB} ,相對於外力臂(WLB)的變化,內力臂(NLB)的變化可以忽略。更深的位置(通常大腿髖關節一端比膝關節端高,即膝關節屈曲≤90°)外力臂更長,膝伸軟組織的力量 F_{XS} 要求就越大,水平方向分力F_{BG} =F_{XS} * COS	heta ,更大的制動距離對應更大的 	heta ,在水平方向分力也更大,髕骨、股骨間的摩擦力更大,並且有大的面積磨損,所以力量小也會增加髕骨磨損。

除了這些磨損之外,修復能力不足也是引起髕骨軟化的原因之一。關節軟骨內的血管分布稀少,修復能力先天較弱,軟骨修復所需氧與營養物質主要來自關節滑液。當久坐或者膝關節長時間維持同一姿勢,關節囊內沒有壓力變化,營養物質很難供應到關節滑液,關節軟骨也沒有壓力變化,關節滑液內的氧和營養物質也很難供應給關節軟骨。這樣就使得髕骨的修復能力減弱。

圖2

圖3

髕骨軟化的恢復

首先應該尋求醫生幫助,確定是否是髕骨軟化以及損傷程度,如可以進行保守治療。在髕骨損傷發生炎症、急性疼痛階段,我們可以用泡沫軸放鬆膝伸軟組織圖4、腿外側軟組織圖5,小腿前側圖6、圖7,減小軟組織張力。並且把一隻腳抬離地面,讓這一側的膝關節在全範圍內緩慢屈伸,以增加此處關節滑液,促進恢復(圖)。還可以做一些直腿爬行動作,達到鍛煉身體、加強膝伸軟組織的效果,同時不會給髕骨過大壓力。

當膝蓋炎症已好轉,可以在鍛煉中加入有輔助的蹲起,可以手扶門把手或者其他結實的物體。下蹲的幅度可以根據自己的柔韌性做調整,從側面看,下蹲的最大幅度是屁股相對於背部往後下方旋轉。每組15~20次,做2~3組,剛開始鍛煉可以多使用上肢力量,以幫助達到次數。不斷重複坐到凳子上和站起來也是很好的鍛煉。在鍛煉後沒有加重不適,才可加大運動量,做更多的組數,或者在動作過程逐漸減小上肢發力。這些都適應之後可以做一些負重的蹲起或者其他鍛煉加強腿部力量。

如果體重超重,還應該適當減輕體重到正常範圍。飲食上可以少時多餐,多吃蔬菜、水果、瘦肉、粗糧,減少米飯、麵食及零食攝入。運動可以進行直腿爬行鍛煉。

圖4

圖5

圖6

圖7

髕骨軟化預防

預防主要從減少髕骨與股骨磨損,提升軟骨自我修復速度這兩方面進行。我們應該提升身體前、後側及體側柔韌性。可以選擇拉伸、泡沫軸放鬆,拉伸動作可以用拜月式圖8、壓腿圖9、髂筋束圖10的拉伸組合。也可以用泡沫軸放鬆圖11、12、13

圖8

圖9

圖10

圖11

圖12

圖13

控制體重在正常範圍內。增加腿部肌肉力量,在鍛煉過程一定要注意膝蓋往外展,減少髕骨向外側相對偏移。雖然在鍛煉過程髕骨與股骨的摩擦不可避免,但是鍛煉過程的磨損是短暫的,力量的增長將在平時帶來好處。

提升軟骨自我修復則需要我們要經常變換姿勢,這樣在關節處產生壓力變化,有利於營養物質輸送此處。不要讓腿長期保持一個固定姿勢,但長期大量的運動如馬拉松,很可能使磨損大於修復速度而造成退化。

關於靜蹲

作者不認為通過靜蹲來恢復髕骨軟化是好的選擇。在靜蹲的時候,關節內壓力穩定,並不是增加氧和營養物質輸送到這裡的好選擇,而蹲起過程壓力是變化的,相對來說能更有利於修復。靜蹲過程雖然身體位置沒有變化,髕骨和股骨沒有相對滑動,卻一直存在靜摩擦,而且以90°靜蹲位置靜摩擦力最大。蹲起過程經過與靜蹲相同的位置時,會產生動摩擦力,相應的動摩擦力<靜摩擦力,而且蹲起中,在膝關節屈曲到90°的過程,摩擦力始終不大於靜蹲90°時產生的摩擦力。

建議在恢復或者平時可以做蹲起替代靜蹲來改善髕骨磨損,建議先在輔助下完成膝關節屈曲30°~90°的蹲起,以手輔助坐在凳上起身到膝關節屈曲30°,每次可以完全坐在凳上,也可觸碰即起,每組15~20次,5~6組。次日沒有加重髕骨不適,可逐漸按減少手臂輔助→脫離手臂輔助→增大膝關節伸展幅度→增加適量負重的步驟來練習。如練習過程或者練習之後不適加重,則立即停止,尋求醫生幫助,或者消退之後返回上一個較易難度練習。

蹲起

蹲起(兩幅圖,膝蓋前移程度不一樣)是我們使用頻率很高的一個動作,有人用蹲起鍛煉身體力量、有人用蹲起恢復膝關節、也有人因為蹲起導致身體損傷。我們現在來看一看蹲起時的膝蓋到底應不應該超過腳尖。

在蹲起的全程,身體重心都在雙腳所圍的面積內,前後方向在腳趾和腳跟間,我們假設從側面看,重心作垂線與水平面相交於O點。膝關節以上的重量F_{XW} ,膝伸軟組織拉力F_{XP} ,膝關節繞P點旋轉,膝伸軟組織拉力在髕骨上作用與X點,F_{XP} *l_{NLB} = F_{XW} *l_{WLB} ,膝蓋往前移動越少,則外力臂越短,相應的膝伸軟組織拉力也越小,髕骨壓力越小。此時再看髖關節以上,為了使重心在原處,膝蓋往前移動少時,軀幹需要往前傾更多。這樣髖關節以上的重量在髖關節處產生的力矩增大,相應的髖伸、軀伸軟組織就需要有更大的力來產生同等大小的力矩。這樣我們髖伸、軀幹伸軟組織就要承受更大的壓力。反過來,如果在蹲起過程讓膝蓋更多的往前,那麼會使髕骨壓力增大,髖伸、軀幹伸軟組織壓力減小。

動作本身沒有好壞,我們應該根據自己的目標和自身情況選擇合適的方法。如果用蹲起來鍛煉腿部,並且不想給腰部過多壓力,則可讓膝蓋適當往前;如果在做蹲起的時候不想給髕骨過多壓力,則可以減少膝蓋往前的程度。不管選擇何種方式,都要在動作過程以及之後感受自己身體變化,如有不適及時做出調整。與此同時,在蹲起過程中保持脊柱正常生理彎曲、膝蓋朝向腳尖方向非常重要。


推薦閱讀:

五分鐘了解膝蓋後十字韌帶拉傷如何恢復?
膝關節置換術示意圖及部分手術風險解讀
膝蓋有傷的話,我還可以做有氧減脂嗎?
100天小白成半馬達人DAY79|膝蓋疼痛如何進行康復訓練
膝蓋沒受傷,但是為啥會疼?該如何進行康復訓練

TAG:膝蓋 | 健康 | 健身 |