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Martin Lin, Taiwan, currently in UK

MD, MSc in Sports Medicine Exercise &Health, CSCS

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練屁股改善膝蓋退化性關節炎!


運動對於退化性關節炎的處理至關重要,關於退化性關節炎的基本資訊可以參考:退化性關節炎動起來!Physical Activity of Osteoarthritis。一般而言,大家對於膝蓋退化性關節炎的運動建議主要都圍繞在股四頭肌的動作訓練,但是真的只要訓練股四頭肌嗎?剛好最近 BJSM 英國運動醫學雜誌刊登了一篇回顧文章與統合分析,探討在膝蓋退化性關節炎的患者身上,加入屁股(髖部)的訓練是不是會有更好的成效。今天就簡單的和大家分享一下 Dr. M 的想法。


前情提要

在開始簡介這篇文獻之前,想先提幾個背景的知識讓大家了解。其實 Dr. M 在門診協助退化性關節炎的患者進行玻尿酸注射時,有些時候剛好有空也會稍微跟病患衛教一些簡單的居家動作,而髖部或說臀肌的訓練是我一定會提到的重點。

大家可以簡單地做一個小實驗,站在平穩的地板上自然地原地踏步全身放鬆軟爛的站在地板上感受一下膝蓋的受力,接下來把屁股夾緊再感受一次膝蓋的受力與承重,看看兩者之間是不是有顯著的差異?一般來說,在屁股夾緊的時候應該會明顯感受到膝蓋不需要承受這麼大的壓力。為什麼會有這樣的表現呢?


區域相互依存理論(Regional Interdependence )

區域相互依存理論主要的概念是那些看起來和主訴不相干或解剖位置距離遙遠的失能,其實可能都導致或和主訴有所關聯。 原文如下:

With respect to musculoskeletal problems, regional interdependence refers to the concept that seemingly unrelated impairments in a remote anatomical region may contribute to, or be associated with, the patient’s primary complaint.

我覺得下面這一張圖可以協助我們了解這一個概念,身體的各部位就像是一個完整的齒輪組,只要有任何一個地方出錯了,其他地方也會受到影響。這樣的概念在近幾年筋膜、動力練、解剖列車等概念都被不斷地引用,也許使用的名詞不同,但是核心概念上其實都有相似之處。

其實在很多退化性關節炎的患者中除了股四頭肌肌力的下降外,臀肌的失能或失憶也很常見到,人體的各個部位其實都有一定的關聯性,髖關節的失能會導致膝蓋代償性的去協助,久而久之一人當兩人用就容易產生問題。詳細討論可以參考:能動能靜,相互依存的穩定度與活動度


核心肌群的概念

另外一個可以談到的概念就是所謂的核心肌群,其實核心肌群並沒有一個非常非常明確的定義,但是絕對不會說腹直肌(你的六塊肌)是核心肌群。一般來說提到核心肌群會講到的大概就是維持腹內壓與身體強度的那些穩定肌群,最不會有異議的肌肉大概是:

  • 橫隔膜 Diaphragm

  • 骨盆底肌 Pelvic Floor Muscles

  • 腹橫肌 Transverse Abdominis

  • 多裂肌 Multifidus

不過其實隨著不同的流派與觀點,有些人也會將髂腰肌與臀大肌列入核心肌群的一部分,或說這兩條肌肉可以說是除了上述穩定身體與創造腹內壓的肌肉外,對於下肢動作最重要也最主要的動作核心。像之前有分享過的 Be Activated 的核心概念就是所謂的 123 Principle ,在他們的邏輯裡,要先顧好所謂的 Zone 1 也就是你的臀肌與髂腰肌,接下來才是 Zone 2 的肌肉像是你的骨四頭肌以及腿後肌 Hamstrings。詳細內容可以參考:Be Activated 課程研習分享

文獻結果

接下來我們就稍微來看一下這篇文獻告訴我們的一些結論,這邊就簡單的描述一下,對於細節有興趣的人可以自行閱讀原始文獻。

收錄文獻

這篇文獻是一片系統性的回顧分析文章,也就是統計了許多篇不同的文章得到的結果。總共收錄了有八篇的文獻,主要目的是要看在傳統的骨四頭肌的肌力訓練外加入髖部的訓練對於患者在疼痛、患者自述的身體功能與生活品質上是否有差異。

對於運動介入他們將他分為四個組別:高強度阻力運動、低強度阻力運動、功能性神經肌肉訓練與混合式訓練(包含阻力訓練與功能性神經肌肉訓練)。詳細的定義如下表,功能性的意思是包含了單腳的運動,而阻力運動以 70% 1 RM 和 12 下作為高低阻力的分野。

Figure from Hislop AC et al., 2020, Ref (1)


運動介入

在總共收錄的八篇文章中,依照上面對於運動的分類,在高強度阻力運動有一篇、低強度阻力運動有兩篇、功能性神經肌肉訓練有四篇而混合式訓練則是一篇。

Figure from Hislop AC et al., 2020, Ref (1)

以運動的動作來說,對於髖部的運動主要都集中在髖外展的動作訓練,原因是以前的文獻指出在膝蓋退化性關節炎的患者中,髖外展肌群的肌力比正常人下降 7% – 24% ,而髖外展肌肉的量量和身體功能和患者自述的功能有顯著的相關。

運動的介入時間其實都不長,大概都在 4-6 週這個區間,只有一篇文章是 12 週的介入,而追蹤的時間也都屬於短期追蹤,都是三個月內的結果。


分析結果

接下來就簡單的來看一下分析的結果,有興趣的人可以直接閱讀原始文獻,畢竟每個人的闡述不太一樣,可能會有些誤差。

患者自述疼痛

以疼痛這個結果來看,看起來阻力運動對於疼痛的改善是有顯著幫助,但是都各只有一篇文獻提到這個部分,而功能性神經肌肉訓練與綜合訓練的效果就沒有很好,總體而言以疼痛來說,髖關節的訓練雖然看起來有比單純的股四頭肌訓練好一點,但並沒有顯著差異

Figure from Hislop AC et al., 2020, Ref (1)

患者自述功能

在患者自述的功能表現上和上面疼痛的結果類似,不管是高強度或低強度的阻力訓練都有顯著的效果,但是如果把各式運動都放在一起看這個效果就變得沒有顯著差異,不過就功能上來說,所有種類的髖關節運動的效果比疼痛好。

Figure from Hislop AC et al., 2020, Ref (1)


患者自述生活品質

在生活品質上的資料就比較少了,在功能性神經肌肉訓練與混合式訓練上看起來加入髖關節的訓練並不會顯著增加患者的生活品質

Figure from Hislop AC et al., 2020, Ref (1)


身體功能測試

上面是患者主觀評估的一些結果分析,接下來就來看看客觀的身體功能評估。評估的指標很多,詳細可以看上面的圖表,主要就是一些六分鐘走路測試、Timed Up and Go test, TUG 等常見的功能性測試。文章中附上的只有走路的分析圖表,其他好像不知道是漏掉還是怎樣。在走路這個評估上面,加入髖關節的阻力訓練或功能性神經肌肉訓練都會顯著提升走路的能力但是混合式的訓練則沒有這樣的效果。總體來看對於走路來說,加入各式的髖關節訓練是會有顯著幫助的

Figure from Hislop AC et al., 2020, Ref (1)

另外三個功能性的指標分別是:坐到站、爬樓梯與平衡。在坐到站方面,加入任意形式的髖關節訓練在骨四頭肌訓練上是沒有顯著差異的,但是如果以不同的運動分類來看,低強度阻力運動與功能性神經肌肉訓練是有幫助的。在爬樓的結果上,並沒有關於阻力訓練的文章收錄,功能性神經肌肉訓練對於爬樓梯是有顯著幫助,但是混合式訓練則無。如果將所有類型都計算在一起則一樣是沒有顯著差異。在平衡方面的結果也是類似的,雖然看起來加入髖關節的運動都有幫助但是這樣的效果並沒有達到顯著差異。


簡單來說,如果納入所有形式的髖關節運動,那只有在走路這項指標上加入髖關節的運動顯著優於單純的股四頭肌訓練。但是其實基本上在所有的指標中都是有好處,只是並沒有達到顯著差異。在不同種類的運動介入中,阻力運動對於幾乎所有指標都是有顯著幫助的,但若要做到不同種類的分析,文章的數量就只剩一兩篇,所以證據等級都沒有到很強。


Dr. M 的想法

從這篇文獻的結果看來,在膝蓋退化性關節炎的患者的運動治療中加入髖關節的訓練,看起來是有幫助的但是為什麼效果好像比想像中的差?Dr. M 覺得可以從以下幾個想法來討論。


髖關節訓練的菜單

其實在上面就有提過,這邊的髖關節訓練都圍繞在所謂的髖外展,其實沒有做到我們一在訓練上會強調的髖伸展也就是類似硬舉這樣的動作。髖外展的肌肉在分類上會比較接近穩定肌群,維持身體在動作中的穩定。人類很多時候還是一個矢狀面 Sagittal plane 動作居多的生物,但即便做側蹲類比較偏向額狀面 Frontal plane 的動作其實絕大多數出力的肌群還是像臀大肌這類主要負責矢狀面動作的肌肉。專門負責髖外展的臀中肌其實多數時候還是維持穩定的功能。前面提到的那兩篇文獻,如果大家有興趣可以進去看,因為收錄文獻的數量關係,所以才會特別強調髖外展的差異,但是其實在髖伸這個動作的量測在等速肌力測試時也是具有顯著差異的。

Figure from Deasy M et al., 2016, Ref (2)

所以針對一個穩定肌群做訓練,可以增進走路的能力,這個很不意外,因為走路本身就需要有一定的穩定性。但是如果今天我們針對臀大肌去做訓練是不是就可能可以在疼痛這個指數上也會有顯著差異呢?這個問題是值得好好的思考。

另外一點就是以菜單來說,還是包含了許多的開放鍊動作,下肢在一般日常生活的動作來說多數是屬於閉鎖式的動作,所以換成閉鎖式訓練會不會有更多或更顯著的改善呢?此外,一般有在訓練的人其實在髖外展這個動作上應該是不太會去做到所謂的高強度的阻力,因為穩定肌群負責的是穩定度而非絕對的力量輸出,所以這邊的高強度和一般訓練的高強度的意義是否一樣,以及對於髖外展肌是不是需要用高強度來訓練都是值得討論的


運動治療介入的時間

這邊的運動治療介入時間其實都很短,絕大多數是 4-6 週的時間,只有一個是 12 週。從訓練的角度來說,大概前 12-16 次或是前兩個月的訓練成果都是來自於神經肌肉的訓練適應,而並非實質上的肌肉質量改變,所以是不是訓練的時間長度不夠,不足以看出效果這個也是可以討論的一環。


追蹤效果的時間

在追蹤上其實原始文獻的設定有分短期(3 個月內)、中期(3-12 個月)與長期(大於 12 個月),但是發現最後文章的收錄都只有觀測短期的效果。和上面的討論類似,光是訓練達到肌肉質量變大就需要一段時間了,訓練的時間長度不足又用短時間來評估的效果,這樣的結果如果拉長一點時間來看是否就會不同?


總歸來說,Dr. M 認為髖關節的訓練對於膝蓋退化性關節炎的患者應該是必要的,而且在訓練上應該加入一定強度的阻力訓練(不一定到所謂的最大肌力但至少要是肌肥大等級)的髖伸訓練配合髖部穩定肌群的動作控制訓練。股四頭肌的訓練當然不能少,但同時也不要忘記腿後肌群的訓練,畢竟這兩種肌肉一前一後為膝關節提供很好的動態穩定性。期待未來有更細緻的研究可以解答我們的問題。但是最大的重點在於,這篇文獻只說沒有顯著差異,但是細看你會發現在絕大多數的結果評估中,即便不顯著,加入髖關節的訓練都對於這些結果評估項目有幫助。所以不要忘記髖關節的肌力在膝退化性關節炎的角色。


Dr. M 我們下次見!


REFERENCE

1. Hislop AC, Collins NJ, Tucker K, Deasy M, Semciw AI. Does adding hip exercises to quadriceps exercises result in superior outcomes in pain, function and quality of life for people with knee osteoarthritis? A systematic review and meta-analysis. British Journal of Sports Medicine. 2020;54(5):263-71.

2. Deasy M, Leahy E, Semciw AI. Hip strength deficits in people with symptomatic knee osteoarthritis: a systematic review with meta-analysis. journal of orthopaedic & sports physical therapy. 2016;46(8):629-39.

3. Park S-K, Kobsar D, Ferber R. Relationship between lower limb muscle strength, self-reported pain and function, and frontal plane gait kinematics in knee osteoarthritis. Clinical Biomechanics. 2016;38:68-74.

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