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Martin Lin, Taiwan, currently in UK

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退化性關節炎動起來!Physical Activity of Osteoarthritis

Updated: May 27, 2020


隨著人類的平均餘命越高,老年人口的比例也隨之爬升,在醫療端常常可以看到很多的退化性疾病。退化性關節炎大概是所有退化性疾病中大家最常聽到的,而這也是高齡者缺乏身體活動很重要的因素之一。到底退化性關節炎該怎麼運動?可不可以進行重量訓練?運動可以怎樣幫助到退化性關節炎呢?今天這篇文章就是來解答這些疑惑的,我們主要針對膝蓋與髖關節的退化性關節炎,一起來看看退化性關節炎怎麼動起來吧!


簡介(Introduction)

在談對於退化性關節炎(Osteoarthritis, OA)的運動建議之前,讓我們先來了解一些關於退化性關節炎的基本知識。

成因(Etiology)

退化性關節炎簡單來說就是關節的軟骨發生退化,導致骨頭和骨頭間直接進行摩擦。至於其實退化性關節炎確切的成因還沒有定論,不過有以下的風險因子可以能會造成軟骨的磨損與退化。

風險因子(Risk Factors)

目前已經知道很多東西都和 OA 有關,這些因子我們可以簡單地分為個體因素與關節因素來討論。

  • 個體因素:年齡、性別、骨質、肥胖、基因等等

  • 關節因素:過去傷病、職業、肌力、生物力學等等

處理這些風險因子是對 OA 的預防與治療非常重要的一環。Dr. M 記得之前在英國的時候有一次在門診看到一個 60 初頭的阿姨,非常的豐腴,因為很嚴重的退化性關節炎來求診想要開刀。當時看診的醫師拒絕她,因為造成她 OA 的其中一個很大的原因就是肥胖,醫師告訴她你要先把體重減 10-20 公斤我們才能開刀,不然開完刀也一樣。這樣的狀況在台灣基本上不可能發生,也算是讓我大開眼界,但是就理論上來說其實沒錯,如果只是透過關節的置換並沒有改變這些風險因子,可以說是治標不治本。


臨床表現(Clinical Presentation)

其實關節有退化未必會有所謂的症狀產生,每個人的身體都是獨特的,如果單純只看影像的檢查,並沒有辦法知道這個病人實際的情況。OA 的臨床表現主要有以下幾點:

  • 關節僵硬、疼痛 這樣的狀況通常會在剛起床的時候發生,但是持續時間不會太久(< 30 分鐘),疼痛可能和動作有關係(膝蓋 OA 在走長路後會痛等等)。

  • 關節腫脹 因為發炎的關係造成關節液過度分泌而腫脹。

  • 關節裡頭有聲響或摩擦感 軟骨退化造成骨頭之間的摩擦而產生聲音或感覺。

  • 關節周遭的肌力下降 因為疼痛的關係而改變動作模式,受傷的關節會被其他部位代償,因而造成肌力下降。

  • 這些症狀會時好時壞 OA 有些時候會完全沒有症狀,但是在過度運動或是天氣改變等可能都會惡化。


診斷(Diagnosis)

OA 的診斷可以分為臨床上的診斷與影像上的診斷。臨床診斷主要是靠一些症狀與風險因子來排除,常常會使用一些量表來作輔助,例如:WOMAC

影像上的診斷我們可以利用像是 Kellgren-Lawrence grade 這類的準則來進行診斷,主要會看到關節之間因為軟骨的磨損而導致間隙消失。

這邊要特別提醒大家,影像上的發現和臨床上的症狀很多時候未必可以完整對上,有些人在影像上看起來是三級或是四級的 OA 但是完全不會痛只是覺得有一點卡卡的。有些人根本就一集而已但是卻痛到哭天搶地。身為醫療人員要注意,你處理的是眼前的病人,要以他們的症狀為主,治療你的病人而非影像身為患者也不要因為影像上有一些表現就過度緊張,覺得退化性關節炎就沒辦法運動,反而大大的增加了風險


治療與預防(Treatment and Prevention)

目前針對退化性關節炎老實說沒有所謂治癒的方式,只能透過不同的方式控制症狀。要預防退化性關節炎就必須從我們上面提到的一些風險因子著手,所以保持身體活動與適當的體重,訓練肌力並且正確地使用你的身體非常重要。在治療症狀方面可以分為手術與非手術,非手術有可以分為藥物治療與非藥物治療。

手術的部分很簡單,就是看哪個關節要換就換下來,這部分就要交給骨科醫師。藥物治療方面主要就是消炎止痛藥像是 NSAID 或是普拿疼,一般來說會以 NSAID 為主。另外,在台灣也常會使用玻尿酸與類固醇進行注射治療。關於藥物治療的部分,可以參考:運動傷害常見消炎止痛藥物:不管你吃了什麼打了什麼都給我來一點

非藥物治療的部分就包含了我們今天的主角 “運動” 、營養品的補充、按摩、針灸、芳香療法等等,但是其中最常被建議使用的還是運動。

而之前也有研究指出,非藥物治療和藥物治療其實效果沒有太大的差別,兩者對於改善症狀同樣有效果。


運動的好處(Exercise Benefits)

從上面我們大概知道了 OA 的治療方式與預防,接下來要進入這篇文章的重點,到底運動對於 OA 有什麼好處呢?其實關於這部分的文獻真的是非常多,Dr. M 自己在撰寫這篇文章看過不下 20 篇以上,最後選擇先以這兩篇回顧文獻為主軸。

簡單的以下面的表格來總結一下這兩篇回顧文章的結論,上面的表格代表在運動介入結束後對於髖、膝 OA 在疼痛、功能與生活品質上的改善。我們可以發現經過介入後效果大概落在低到中的區間(這邊的效度是統計上看差異的大小,都有統計上的顯著差距,但是可能 5% 算低,10% 算中,20% 算高)。下面那欄的證據等級代表這些研究在設計上是否夠嚴謹與夠具代表性(使否為隨機分派、研究人數是否足夠、組間差異性等等)。其實絕大多數的證據等級都不錯。

同時我們也可以看到在介入結束後六個月,其實對於疼通與功能的改善都還有一些效果存在,但是可以看出來這樣的效果是沒有辦法無限維持的。這裡可能要比較注意解讀的一點在於,有些人可能在介入結束後就停止運動,但有些人可能還是能繼續維持,所以很難從這個結論推論到個體。不過,以一個大環境的角度來看,只要有開始運動,運動介入結束六個月內都還是可以看到效果

除了上面提到的這些以外,運動對於 OA 患者還有下面的這些好處:

  • 降低共病症 OA 會造成身體活動下降進而增加其他疾病的風險(心血管、代謝疾病等),所以運動可以幫助預防這些共病症的產生。

  • 預防臨床症狀的惡化 前面有提到 OA 的診斷可以分為影像診斷與臨床診斷,絕大多數的研究結果顯示運動未必能夠減緩影像的改變,但是可以減緩臨床上症狀的惡化。

  • 降低社會經濟負擔 OA 的嚴重患者可能會產生行動上的困難,因此就需要更多的資源來協助日常生活,如果又引發共病症,那所需要付出的成本就更大了。


運動如何幫助 OA(Mechanism of Exercise in OA)

為什麼運動可以幫助減緩或改善退化性關節炎的症狀呢?這個問題其實沒有一個非常標準的答案,但是有一些可以解釋的方式:

  • 運動會增加關節本身分泌一些潤滑液體(關節液、糖胺聚糖等物質

  • 運動可以改善造成 OA 的風險因子(肥胖、肌力不足、本體感覺下降等)

下面這篇回顧性文章也告訴我們一些可能改善 OA 症狀的原因,不過這些都只是推測而已,很難說因為 A 就一定得到 B 但是裡面很多的項目就理論上來說是合理的。

從上面可以看到運動可能透過影響發炎、軟骨結構、肌力、肌肉性質、關節活動度、不太、體重與代謝症候群、骨質、平衡與有氧耐力改變 OA 的一些症狀。


運動建議(Recommendation of Exercise)

和絕大多數的疾病一樣,關於退化性關節炎的運動建議其實和一般成年人與老年人的身體活動指引並沒有太大的差別:

簡單來說就是滿足下面幾點:

  • 每週 150 分鐘中等程度或是 75 分鐘高強度身體活動

  • 每週至少兩次的阻力運動

  • 盡量減少坐式生活

  • 高齡者每週兩次平衡感或是協調性訓練

另外我們也可以看美國運動醫學會 ACSM 對於 OA 患者的運動處方建議:

在 ACSM 的建議中他們有提到以下幾點需要注意:

  • 運動前後應有至少 5-10 分鐘的暖身與緩和時間。

  • 有氧運動是為了提升有氧適能,因此不建議過度使用退化的關節。以膝蓋 OA 來說可能透過游泳或是走路甚至是以手驅動的有氧氣才會比較適當。如果真的要使用到退化的關節,時間也不宜太久。

  • 在運動完或是運動的當下會感到疼痛是正常的(可以以 4-5 分為一個交界),但是若在運動後兩小時仍就感到比運動前還要疼痛,代表訓練量必須調降。

  • 盡量挑選一天當中比較不會疼痛的時段或是止痛藥物效果最好的時間點進行訓練。

  • 若狀況突然惡化,應該避免劇烈的運動,但是可以適度地保持關節活動度。

  • 訓練應涵括日常生活常用到的功能性動作,例如坐到站或登階等。

ACSM 基本上都是使用 FITT Model 來做運動處方,還不知道運動處方或是 FITT Model 的朋友可以參考:如何開立運動處方?試試FITT-VP Model


迷思與常見疑問(Myth and Common Question)

到上面我們簡單說明了退化性關節炎的一些知識,雖然機制還沒有非常明確,但是運動確實對於退化性關節炎有效果。ACSM 也給了一個很大概的運動處方建議,但是相信看到這裡的人還有很多問題,所以以下就針對一些常見問題解答。


退化性關節炎還運動不會惡化嗎?

我想這個問題大概是絕大多數人最疑惑的一個問題。退化性關節炎是退化性疾病沒錯,而運動員得到退化性關節炎的比例也比一般人高沒有錯。但是造成退化性關節炎的原因有很多,以運動員來說,最主要的原因是因為他們的職業是運動員,所以也比較容易產生運動傷害,運動傷害本身就是退化性關節炎的風險因子。因此,要說運動會造成退化性關節炎的惡化,這是沒有理論根據的。

我們可以看到最主要運動造成退化性關節炎的原因可以分為受傷與反覆的一些關節受力(不斷地跳躍或是一些其他姿勢),所以並非運動本身會造成退化性關節炎,而是傷害是風險因子。這也告訴我們正確運動的重要性

另外,關節的穩定度可以從三個不同的層次來討論:骨頭、韌帶、肌肉與肌腱。一般來說,我們的肌肉肌腱會維持絕大多數的穩定,只有在末端活動度或是肌肉失能的時候才會由韌帶或骨頭來負責。所以加強肌力可以加強肌肉系統穩定我們的關節,反而可以減少骨頭承受的壓力。

關於穩定度與活動度可以參考:能動能靜,相互依存的穩定度與活動度


到底該做什麼運動?

現在我們知道運動對於退化性關節炎是有效果的,那到底應該要做什麼運動呢?答案是什麼運動都好,都會有好處,所以就挑一個你喜歡的就可以了。簡單的舉下面這篇文獻作為一個例子,作者比對了有 OA 的老年人在瑜珈和一般有氧/阻力訓練對於疼痛、功能、情緒、害怕跌倒等因子的差異。結果顯示兩種介入方式都有效果,但是瑜珈在疼痛、焦慮和害怕跌倒這幾項因子看起來是比一般的有氧/阻力訓練有效果。

有很多類似的實驗在做不同介入方式對於 OA 的幫助,熟優熟劣其實每個研究都不太一樣,但不變的是只要有運動都是好的。所以其實選擇一個自己喜歡的運動,就可以有好處了


很嚴重的退化性關節炎還需要運動嗎?運動會有好處嗎?

那如果我們今天已經進展到要開刀了,運動是否仍就有助益呢?答案是肯定的,在一篇對即將進行髖關節置換術的患者進行爆發性的力量訓練的隨機分派實驗中顯示,就算是已經要進行手術的患者,進行運動仍就有效果(患者自己的自覺量表、基本生活功能能力、腿部肌力等等)。所以不管你有沒有要開刀,運動都會有好處!

我一定要依照 ACSM 的建議運動嗎?

還記得上面我們提過 ACSM 對於 OA 運動的建議嗎?在 2017 年有學者進行了一項統合分析,他們分析了 56 篇文獻想要知道符合與不符合 ACSM 的運動處方的運動菜單在結果上有沒有差異。結果顯示在膝伸(Knee extension )肌力上,ACSM 的建議比非 ACSM 建議來的有效果。但是如果比較疼痛與功能,有沒有符合 ACSM 標準就沒有顯著的差異了

同時,他們也發現膝伸肌力(Knee extension strength)和疼痛與失能都有顯著的關係。那麼有沒有所謂我要進步多少才能有幫助呢?答案是他們發現如果要對於疼痛有所幫助,那膝伸肌力至少要比原先進步 30% 而若要對功能或是失能的狀況有限著改變則要比原先進步 40%

同樣的結果我們也可以從另一篇文獻看到,下面這篇文獻主要是比對都是依照 ACSM 的運動指引設計的計畫,在遵從性(Compliance)高與低的研究中的差異。和上面文獻不同的點在於,上面的文獻是看遵照 ACSM 運動指引建議所設計的計畫與非 ACSM 運動指引所建議的計畫的差異,但是並沒有考量到遵從性的問題。

研究結果不出我們的預料,遵從性較高的組別在疼痛與自覺身體功能的指標上有顯著的進步,而不確定遵從性的組別則沒有達到統計上的顯著差異。如果將兩個組別混合起來的結果則是都有統計上的顯著差異

因此,我們可以說依照 ACSM 的指引所建構出來的計畫以整體來看都是有效益,其中遵從性越高效益越高


我可不可以做重訓?應該要怎麼做重訓?

我想大家對於有氧運動可能比較沒有問題,但是對於阻力運動的疑惑可能比較多。到底我應該用怎樣的阻力進行運動是最有效的?是要做大重量強調最大肌力還是低強度高次數的肌肥大?是要做慢一點還是快一點強調爆發力?接下來我們就來看看幾篇不同的文獻。


機械式 vs 自由重量

機械式器材和自由重量我們又該如何選擇呢?早在 2009 年的一篇研究就告訴我們這兩者之間的差別。在這個實驗中,他們將受試者分為兩組,一組採用的是承重(Weight bearing)另一組則是非承重(Non-weight bearing),結果顯示在絕大多數的指標(WOMAC 功能量表、腿部肌力、走路速度等等)都有進步,且兩組間沒有顯著差異。唯一有差別的是在承重組的 Knee reposition error 有較佳的結果,顯示承重組別的本體感覺相較非承重組有顯著進步

但是這個研究還不到所謂的自由重量,兩者都是採用器械式,但是至少我們可以知道越接近功能性的運動方式對於功能性越有幫助。我們可以從這個結果推斷,如果今天採用自由重量的伸蹲,對於功能性上(走路、跑步、跳躍、平衡等等)應該會比機械式來的有幫助。而這篇文獻的作者也建議採用身體承重的方式訓練,這樣對於執行一些相對複雜的動作可能會比較有幫助。


爆發力 vs 慢速肌力

在下面這一篇文獻中將受試者分成三組:

  • 爆發力:3 組,12-14 下,40% 1 RM,越快越好

  • 慢速肌力:3 組,8-10 下,80% 1RM,慢慢做

  • 控制組:伸展與暖身

結果發現有進行阻力訓練的組別在肌力、疼痛、功能性等各項指標都比控制組好。但是當我們看爆發力與慢速肌力兩個組別,在多數的指標都沒有差異,唯一只有在峰值速度(Peak power velocity)這一項有不同,進行爆發訓練的明顯比慢速肌力來得快。從這個例子我們可以看到功能性訓練的概念,你用什麼方式訓練,身體便會適應那個方式。採用慢速訓練自然再爆發現的表現不會比較好。

這篇研究最後建議可以採用低強度的爆發現訓練,原因是考量到日常生活中的緊急狀況可能會需要使用到快速的肌肉反應或出力,而相對低的強度安全性也較高。

大重量 vs 小重量

阻力訓練的時候大家最關心大重量與小重量之間的差異,在 2015 年做的一篇回顧性研究指出

  • 疼痛:大重量比小重量有好處,但沒有統計學上的顯著差異

  • 功能:大重量的功能較小重量好,但沒有統計學上的顯著差異

  • 生活品質:大重量的組別對於生活品質的改善比小重量好,但沒有統計學上的顯著差異

就結論來說,大重量和小重量在統計學上沒有差異,但是大重量訓練看起來是比小重量訓練在各方面都有些微的好處。不過這項回顧性研究對於收錄文獻的證據等級絕大多數都是非常低或低,原因主要是實驗設計與人數的問題。


我是不是一定要去上教練課?自己在家做運動可以嗎?

接下來一個問題,我自己做運動和有人監督我做運動會不會有差異? 在 2010 年對髖部 OA 的一篇研究結果顯示有監督與沒有監督在 WOMAC 的疼痛指標上是沒有顯著差異,但是在 WOMAC 身體功能的指標上有顯著的差異。所以這告訴我們在有限的資源底下,自己做運動其實也可以達到一定的效果,不需要一定去買教練課才能達到好的效果。

不過這邊要提醒大家,這一篇言就以經是 10 年前的研究,經過了 10 年,訓練方式和以前已經有很大的不同。而且這篇文章中的這些指標都只是基礎指標而已,如果今天你的目標不是只要當一個一般人,你想要變得不平凡甚至是到 70、80 歲還能健步如飛,那這個研究結果可能不適合你。另外一點是這篇文章中的患者都只有輕度或中度的退化性關節炎,因此重度的患者是不是需要更特殊的照顧還有待考證。

如果你的要求不是一般,那自然執行的方式也不會是一般,所以 Dr. M 會建議大家一開始還是可以找專業人員學習一些動作,等到做的都很熟練了,可以自己操作無仿,但是學會正確的運動方式也是避免運動傷害的重點


有多少人 OA 的人有在運動呢?

上面講了這麼多關於身體活動或是運動對於治療或改善 OA 的效果,那在這些患者中到底有多少人達到這個標準呢?2013 年的一篇系統性回顧與統合分析告訴我們在膝蓋 OA 的患者中:

  • 高度證據支持:13% 的人達到標準

  • 低度證據支持:41% 的人達到標準

在髖部 OA 的患者中:

  • 低度證據支持:58% 的人達到標準

這些證據支持度是來自於每篇研究設計的不同,所以在不同部位的 OA 我們可以得到的結果也不一樣。但是綜合起來,這篇文章的結論告訴我們並沒有很多人(small to moderate proportion)達到身體活動的標準

Dr. M 的建議

其實綜觀所有的運動指引,可能大家看完都會覺得非常的籠統,但其實這是一件很正常的事。如果今天我們只是要維持身體健康,這個標準其實沒有很高,所以只要能夠達到上面 ACSM 的要求就可以了。

但是如果今天我們所追求的是不平凡,超越一般人的卓越,那勢必就必須做出客製化且個人化的運動菜單。所以如果你今天的目標只是為了身體健康,那我覺得你只要有做有氧,有做阻力運動,有做一些簡單的伸展維持關節活動度,在時間與強度上把握身體活動指引的原則就可以了。但是如果今天你的要求比較高,那我會建議大家一開始還是尋求專業體適能人員的協助,請他們幫忙規劃一個漸進性的菜單,會是比較好的選擇。下面提供一下我設計菜單的想法,大家可以作為參考。


專項運動

這邊的專項運動指的是你平常有在從事的運動或是你有運動表現需求的運動。如果已經有退化性關節炎的問題,基本上年齡應該已經過了非常追求運動表現的階段。因此,我會建議在進行專項運動時,要明確的知道何謂正確的姿勢,並且一定要進行一些阻力運動類型的功能性訓練,幫助你在專項運動時能夠保有良好的發力模式。

護具的配戴也是可以考慮的一個選項,當運動是一個人的愛好時,有些時候很難阻止他們去運動,這個時候可以透過一些外在裝備的幫助減輕負擔,在建立肌力的同時仍就可以在比較舒服的狀態享受原本的運動項目。

但若是這個專項運動結束之後會造成劇烈的疼痛,那就要注意是不是必須要改變運動的進行方式,例如:以前打籃球習慣衝鋒陷陣不斷跳躍,但有了退化性關節炎後,在不確定肌力是否可以負荷時可以考慮多投一些外線或是改變打法。這樣的考量其實在職業運動員身上也能夠看到,職業運動員都這樣做了,為什麼你要如此堅持呢?


有氧運動

有氧運動的類型很多,基本上隨便的有氧運動都可以,但是要注意盡量不要挑選會對關節造成過多壓力的運動。如果今天有膝蓋 OA 那可能比起跑步,選擇腳踏車或是游泳會是比較好的方式。有氧運動可以比較有效的加強我們的心肺適能,所以我還是建議退化性關節炎的患者可以加入在訓練菜單中。時間大概以 30 分鐘左右即可,最多不用超過一小時。但是今天你的運動項目若是長跑,那就會有更多的討論空間了。


阻力運動

阻力運動已經在剛剛上一個階段討論很多了,簡單來說不管任何阻力運動都會有效果,但是你要考量到你的目的是什麼,也就是你安排這個動作的功能是什麼?下面提供幾個思考方向:

  • 漸進性的增加負重(很多人一開始是非常失能的,慢慢加強,不要操之過急)

  • 以疼痛為指引(儘量不要超過 5 分的疼痛或運動時疼痛增加超過 3 分)

  • 以 Landbase 或是自由重量為主(比較具有功能性,同時可以刺激本體感覺)

  • 多加入單邊運動與一些干擾刺激本體感覺

  • 若要執行大重量運動,要注意動作的品質與細節

  • 全身性的強化各個大關節,不要只針對特定關節進行訓練


總結

退化性關節炎是現今社會中最常見的退化性疾病,許多關節炎的患者會因為疼痛而沒有進行運動或身體活動。缺乏運動的結果造成了體重上升、代謝性疾病、心血管疾病等等的風險增高形成一個惡性循環。運動是針對退化性關節炎中非藥物治療很重要的一環,運動不僅不會讓關節炎惡化,相反的他可以有效的減緩疼痛、失能與改善生活品質。要達到這些好處基本上只要有滿足一般人的身體活動指引即可。

在關節炎的患者身上,漸進性的增加負重並以疼痛為指標調整訓練量相當重要。運動當下或剛運動完會有些許不適是正常現象,但是隨著肌力的建立,關節所受到的壓力也會越來越少,因此可以改善症狀。

運動的類型最好可以囊括有氧與無氧運動,有氧運動需要注意不要過度使用到退化的關節。阻力運動可以依照功能需求安排,最好拿刮所有大關節並且利用單邊訓練或平衡訓練調整動作品質,核心肌群的訓練也應該納入其中。

任何的運動只要是在正確的姿勢下都不會造成關節炎的惡化,因此採取對的運動方式是非常重要的,如果自己沒有把握可以請專業人員協助。希望大家都可以動起來,不只追求屬於你的權利的健康,更近一步追求成為一個不平凡的存在。Be superior!


Dr. M 我們下次見!


References

基本上所有文獻都附在文章內了,有興趣的可以自行搜索,這邊就不一一附上了

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