膝關節為什麼如此脆弱?

膝骨關節炎是發病率最高、臨床最常見、對個體和社會損害最大的骨關節炎之一。

為什麼膝關節會如此容易磨損?一方面與其精細的構造以及相對複雜的運動機制有關;另一方面,膝關節幾乎承受了我們的全部體重,在跑步和跳躍時,其承重甚至會成倍增加。

今天我們就來聊聊“關節磨損是怎樣發生的?”。

關節磨損是怎樣發生的?

眾所周知,骨關節炎是一種由磨損導致的關節退行性病變。病變起初發生在軟骨,隨後也會蔓延至骨骼。在多數情況下,這種變化最初是“緩慢”發生的,不會引起人們的注意。

惡性迴圈:缺乏運動加劇關節疾病

隨著骨關節炎的惡化,疼痛也通常會隨之加重。為了緩解這種疼痛,一般人會採取保護措施,也就是說盡可能地減少受累關節的負擔,導致其得不到充分活動。這會造成嚴重的後果:

一方面,

軟骨僅在活動時才會有營養供應

,所以減少活動會導致軟骨營養不良,引起更多的軟骨細胞死亡。

另一方面,如果增加健康側關節的使用而減少病側關節的使用,隨著時間的推移,雙腿或手臂肌肉會失去其正常平衡。

這是因為

肌肉只有經常使用才能保持強健

,因此關節炎一側肢體會出現明顯的肌肉萎縮,這會顯著損傷肢體運動協調性。這一點在

膝關節和髖關節患病時表現得尤為明顯

,但在踝關節患病時也能觀察到同樣的症狀。這時,平衡能力會明顯退化,代償性的保護姿勢則會增加受累關節承受的壓力,從而進一步加劇疾病進展,其直接後果便是關節炎的惡化。

膝關節為什麼如此脆弱?

關節炎的惡性迴圈

滴水穿石:關節軟骨越磨越薄

持續多年的機械應力會損傷位於關節表面的保護性軟骨層。由於軟骨細胞只能在有限範圍內再生,所以軟骨層會逐漸變薄,軟骨組織會變得粗糙、出現裂縫並失去彈性。

現在,軟骨已不再能夠起到減震器和壓力分配器的作用,關節表面也不再能夠“像塗了潤滑油一樣”光滑地相對滑動。壓力和摩擦的增加最終會侵蝕並破壞骨骼;關節會產生疼痛反應,其靈活度進一步受限。

膝關節為什麼如此脆弱?

在健康關節中,一層光滑的軟骨層(藍色所示)保護著骨骼

膝關節為什麼如此脆弱?

軟骨的磨損會導致軟骨層逐漸變得薄而粗糙。隨著時間累積,會出現更嚴重的軟骨損傷。隨著負重增加,未受軟骨保護的骨結構會逐漸緻密化,其中的鈣質會發生沉澱。為擴大關節面積,關節邊緣會有骨刺增生(紅色箭頭)。

膝關節為什麼如此脆弱?

若該疾病發展至晚期,軟骨可能會完全消失,關節腔明顯縮小。

“沉默”與“啟用”的關節炎

由於軟骨組織中沒有傳遞疼痛的神經纖維,單獨的軟骨磨損並不會產生疼痛。醫生將其稱作“休眠”或“沉默”的關節病。

只有當關節出現炎症反應時,才會產生疼痛

:受損的軟骨層釋放出一些物質,這些物質會加劇軟骨侵蝕並刺激關節滑膜。隨後,滑膜免疫系統又會將滑液中脫落的微小軟骨和骨顆粒視為異物,並試圖藉助免疫細胞和某些炎症因子來消除它們。這些複雜的過程導致關節滑膜發生炎症,併產生疼痛、腫脹的反應,有時患病關節還會出現發熱症狀——

此時,關節炎就被“啟用”了。

骨關節炎初期典型症狀

體位改變性疼痛:在久坐或長時間平躺後,關節就像“鏽住”了

壓力性疼痛:一種在受壓時會增強的輕微疼痛

疲勞性疼痛

骨關節炎晚期典型症狀

持續性疼痛

肌肉疼痛:源自控制和穩定關節的肌肉

作者: 林劍浩 北京大學人民醫院骨關節科主任

李志坤北京聞濤關節運動康復診所