白倫浩+欒兆琳
對于關節疼痛時還咬牙運動的人,會發現關節情況越來越糟,偶爾還能聽見膝蓋里出現異響的情況,此時就是發生關節軟骨損傷了。
生命在于運動,隨著人們生活水平的不斷提高和對自身健康的關注,喜歡運動的人越來越多。目前流行一種看法,認為運動對身體有好處,只要能堅持,就應該盡量多動,并且當關節出現疼痛表現時,更應該堅持活動,多磨磨關節就不痛了。事實上,隨著群眾性體育活動的廣泛開展,運動醫學科門診接診的膝蓋疼的患者也是越來越多,尤其對于關節疼痛時還咬牙運動的人,會發現關節情況越來越糟,偶爾還能聽見膝蓋里出現異響的情況,此時就是發生關節軟骨損傷了。
關節軟骨的構成
關節軟骨從組織學上描述為透明軟骨,覆蓋在構成活動關節的兩相對骨面。它在人體活動機能中發揮著重要作用,不僅可以均勻傳遞載荷,擴大關節負重面并減少接觸應力,更是關節活動時低摩擦、低磨損的結構基礎。
關節軟骨的生物力學性能由其獨特的內部結構所決定的。關節軟骨由軟骨細胞和細胞外基質組成,細胞外基質的主要成分是膠原和蛋白聚糖。其中軟骨細胞僅占軟骨總量的1%,但卻十分重要,負責分泌合成軟骨基質中的成分。而膠原在軟骨中相互交織構成網狀結構,是軟骨的支架,至軟骨表面時接近水平排列,是軟骨耐磨性質的基礎。蛋白聚糖是軟骨基質中的另一重要組分,是以大分子聚合體的形式存在,稱為聚合素,具有高度的親水性和較低的粘彈性,充填于膠原的拱網型結構中,使軟骨能夠完美地發揮吸收震蕩和分散載荷的作用。關節軟骨內沒有血管、淋巴管及神經,營養主要來自關節腔內的滑液和軟骨下血管,尤以前者為主要來源。
關節軟骨損傷不能再生
關節軟骨由于其較為成熟的分化,與神經細胞及心肌一起被認為是無法修復及再生的。研究者們采用碳14核彈脈沖法測定關節軟骨內成分變化,發現所取得的膝軟骨樣本中的膠原骨架成分都很久沒有更新過了:人們軟骨膠原的碳14水平大約對應著他們8~13歲時的樣子。看起來,在發育成熟之后,人們軟骨中的膠原基質就幾乎沒有什么更新了。最為年長的一份膝軟骨樣本來自一位1935年生人的患者,他軟骨膠原中的碳14保持著核試驗高峰出現之前的低水平。那么,損傷和病變會刺激軟骨組織更多更新修復嗎?遺憾的是,在這項研究中也沒有發現這樣的趨勢。假如損傷會刺激修復,那么骨關節炎患者的軟骨中應該存在更多“年輕”的新生膠原成分,但是檢測卻沒有發現這樣的結果——骨關節炎患者的測量結果看起來和其他人沒什么顯著差別。
長期高強度運動觀損害關節軟骨
事實上,運動對關節軟骨的影響是一個非常復雜的課題。大量流行病學及實驗研究資料表明,關節軟骨退變磨損的發生與異常應力載荷密切相關。研究者們對長跑后的運動員進行MRI檢查,發現膝關節軟骨內存在異常信號改變,并且在運動后3個月內持續存在,從而認為是關節軟骨退變的高危因素。
為了進一步發現運動對關節軟骨的影響,研究者們建立不同強度大鼠膝關節運動負荷模型,證實長期高強度運動會導致關節軟骨中基質流失,膠原網狀結構破壞,引起關節退變,但中等強度運動會對軟骨有一定塑形作用,減少軟骨組織內活性氧的含量、增加軟骨中的基質的含量,從而可以保護關節軟骨。由此得出結論,運動能否引起骨關節炎的發生,應該和運動的量、強度、周期有很大關系,并有一定的個體差異。
現在,很多研究者都在探尋修復關節軟骨損傷的方法,例如微骨折術、骨軟骨鑲嵌移植術、以及干細胞移植術,不過這些探索目前還都不夠成功,修復出來的都是纖維軟骨,并不能完全替代透明軟骨的功能。目前看來,保護膝蓋、預防損傷依然是最好的解決方式。制定適合自己的鍛煉計劃、進行合理的體育活動方式,可以有效預防膝關節軟骨損傷。
白倫浩,中國醫科大學附屬盛京醫院第四骨科 關節、運動醫學病房主任,教授,醫學博士,博士研究生導師。對關節疾病和運動創傷的治療與康復有研究,尤其精通應用關節鏡治療骨科關節疾病及運動創傷,如膝關節半月板損傷、交叉韌帶損傷、肩關節肩袖損傷、盂唇損傷等疾病微創治療,對髖關節置換、膝關節置換及肩關節置換具有豐富的臨床經驗。