溫泉水療對膝骨關節炎的作用機制研究進展

曾潔，鄭小華，孫偉，張甄

膝骨關節炎即膝關節骨性關節炎(knee osteoarthritis，KOA)，是一種臨床常見的老年慢性肌骨性退行性疾病[1]。研究表明我國KOA 的患病率為8.1%[2]，65 歲以上人群患病率約50%，75歲以上人群患病率約80%。KOA 早期以疼痛為主要臨床表現，隨著病情進展，會進一步出現關節腫脹、僵硬、畸形等癥狀，嚴重影響患者的日常生活能力，尤其影響其步行、蹲坐等生活能力，從而影響其生活質量[3]。目前KOA 的發病機制尚未完全明確，但普遍認為本病可能與細胞炎性因子和膝關節生物力學等改變密切相關。臨床中本病的治療方法有手術治療和保守治療，但以保守治療為主，可能原因是手術治療費用高、創傷大、風險高。保守治療以康復治療為主，藥物治療為輔，非甾體類抗炎鎮痛藥物其副作用較大、療效不持久，關節腔注射見效較快但較易復發，存在感染的風險，且成本相對較高；中醫康復治療和理療較為有效，副作用相對較小，但臨床發現療效不一，操作較為復雜[4]，而溫泉水療簡便易行、無毒副作用，主要是通過溫泉水自身的溫熱、機械、化學等理化性質發揮其治療作用，也可結合水中運動、理療等治療方法，能夠較好地緩解疼痛、水腫、僵硬等臨床癥狀，改善膝關節運動功能，提高患者的日常生活能力，下面將對溫泉水療法治療KOA 的作用機制及影響進行分析與總結。

1 溫泉水療法的發展歷程

我國溫泉水療的應用歷史悠久，并與中醫相結合形成了我國獨特的文化特色。溫泉水療最開始應用于溫泉養生，始于秦盛于唐，以秦始皇建立的“驪山湯”治療瘡傷為先河[5]，之后又有漢朝的沐香湯、隋唐的華清池等對于溫泉水療的應用。北魏元茛在《溫泉頌》記載“溫泉乃自然之經方，天地之元醫……療苦于斯水[6]?！薄端涀ⅰ分杏涊d了31 個溫泉，其中12 個可以用于療養；唐太宗在《湯泉賦》記載了“每濯患于斯源，不移時而獲損”的渴望[7]；屈原《離騷》記載“浴蘭湯兮沐芳”等均表明了我國溫泉療養的應用及發展過程深而久遠，國外古希臘人最早記載了溫泉水療用于強身健體、治療疾病。

隨著溫泉的開發與應用，近年來許多康養機構及美容、養生場所等均引用了現代化水療設備開展溫泉水療，借助溫泉水的溫度刺激、化學刺激、機械作用等來預防、治療疾病[8]。目前溫泉水療應用于醫療、美容、養生、休閑旅游等各個方面，其中醫療行業發展較快，屬于外治療法、自然療法的范疇，溫泉水療的治療形式有浸浴、淋浴、藥浴、水中運動等，廣泛應用于心腦血管疾病、骨關節疾病、皮膚疾病、呼吸系統疾病、運動系統疾病、疲勞、失眠及提高免疫功能等方面。許多文獻[8-9]記載，溫泉水療對KOA 具有較好的防治作用，能夠有效改善患者的功能和生活質量。

2 溫泉水療對KOA 的應用

溫泉水療是在水療的基礎上發展而來，目前水療在發達國家已相當成熟[10]，在我國21 世紀前發展較慢，21 世紀后發展迅速，尤其是近年來對溫泉水療治療KOA 患者的研究不斷增多。黎英[11]發現溫泉浴療法對緩解KOA 的疼痛等癥狀及改善膝關節運動功能的效果顯著。楊長生等[12]通過淡溫泉浴和按摩聯合治療KOA，治療2個療程后，發現膝關節疼痛癥狀明顯緩解，關節活動功能得到顯著改善，從而提高患者的生活質量。劉立經等[13]發現溫泉水中運動為主治療退行性膝關節疾病，可減少膝關節疼痛促進炎癥吸收，增強膝關節運動能力，加強膝關節穩定性。陳翠蘭等[14]通過溫泉水中運動療法治療膝關節功能障礙45 例，發現溫泉水中運動能最大限度恢復和改善關節活動度和肌力，增加關節的穩定性，越早期實施，療效越明顯。張衍波等[15]通過溫泉泥、溫泉水加磁療治療膝關節慢性滑膜炎，發現其療效優于對照組的青霉素靜滴和阿司匹林口服治療，治愈率為64.1%。陳怡妙等[16]認為溫泉水療法結合康復訓練對創傷性膝關節功能障礙康復具有較好的改善作用，可顯著提高患者的膝關節活動度、降低VAS 疼痛評分。上述研究均表明了溫泉水療以及聯合其他康復治療KOA，其療效顯著，能顯著提高患者日常生活能力和生活質量。

3 溫泉水療對KOA 的作用機制

溫泉水療是在水療的基礎上，將普通自來水改為溫泉水的治療方法，因此其作用機制必然包含水療的作用機制。

3.1 溫泉水療的化學作用機制 眾所周知，溫泉水療與常規水療的主要區別之一在于溫泉水中具有豐富的礦物質，如碘、鈣、硫、鐵、硼等礦物質，以及二氧化碳、硫化氫和氡氣等化學氣體[17]，而不同的地域環境中其溫泉水中的化學成分不同，含量高低不一，可分為低、中、高三種礦化溫泉。臨床發現[18]，溫泉水中濃度越高，其化學刺激對人體的作用越大，同時不同的化學成分對人體也有著不同的治療效果。一般而言，KOA 患者，多伴有骨關節軟骨退變、磨損、肌力下降、關節炎癥等癥狀，溫泉水中的不同化學成分能對人體產生不同的作用機制。如溫泉水中的鈣離子，能夠減少膝關節組織滲出液，同時興奮肌肉骨骼系統，調節膝關節局部肌張力，并促進膝關節受損的細胞、組織修復[19]；鐵離子在體內具有促進氧化的媒介作用，改善物質代謝，促進血液產生，增加紅細胞及血紅蛋白的數量，提高機體氧含量，從而促進組織修復[20]；溫泉水中加入二氧化碳能夠增加血流量，擴張血管[21]；此外溫泉水中的硫離子也能擴張末梢血管、軟化病損組織、促進膝骨關節炎癥的吸收等[22]。KOA患者的病因病機與炎癥細胞因子、組織代謝等因素關系密切，而溫泉水中的多種化學物質則能夠改善這些炎癥因子、提高機體代謝能力、促進組織修復，這可能是溫泉水療治療KOA 的部分化學作用機制。

3.2 溫泉水療的溫熱作用機制 溫泉水療的優勢之一是溫泉水自身具有一定的溫度刺激，不同國家對于溫泉水的定義不同，但多數為超過20 ℃以上，而根據水溫分類，可以分為冷型、溫型、熱型、高熱型溫泉，常規水療中也分為冷水浴、涼水浴、不感溫水浴、溫水浴和熱水浴[23]。膝關節對于溫度的感受極其敏感，且喜溫惡寒，這與中醫認為KOA 屬于痹癥，是風寒濕三邪夾雜而致的慢性疾病，以肝腎不足為主的觀念相符，而溫熱作用可以較好地驅寒保暖，起到補陽的作用，從而使膝關節恢復其功能；溫熱作用于膝關節，可以使膝關節局部血運及其代謝加快，促進局部炎癥因子的消除，促進軟骨合成，減少炎癥及疼痛介質對膝關節的刺激，同時研究表明熱效應及溫泉水的化學刺激能夠提高機體血氧濃度，增加本體感覺的刺激和輸入等作用，較好地改善KOA 患者僵硬的情況，改善患者的關節活動度[24-25]。臨床中膝關節活動受限時，多數患者也可先進行溫泉水療法后再進行關節松動術治療，以提高患者療效，降低治療時的疼痛感。

3.3 溫泉水療的機械作用機制 水具有浮力、阻力、壓力等力學作用性質。溫泉水療中首先利用了水的浮力，以減輕肢體的重力，減少關節內部壓力；此外下肢浸泡在溫泉水中，隨著膝關節的活動，其水的阻力又可以限制膝關節的活動，增加膝關節在溫泉水中步行、屈伸的難度，同時也能提高下肢肌力[26]；而溫泉水的靜水壓力，可以擠壓肢體，提高肢體組織彈性，加速血液和淋巴回流，消除腫脹；臨床中，溫泉水療法的水流動力作用是一般需要通過特定儀器設備實現，如臨床中的渦流、氣泡等刺激提供不同的水流動力，可以影響肢體的皮膚、肌肉、血管等組織[27]。研究表明[28-29]，漩渦式渦流提供了振動作用，而適宜的振動不僅作用于肢體的本體感受器和觸覺等感受器，還能促進腦啡肽的產生、抑制神經傳遞，以及激活粗纖維，緩解疼痛、松解關節粘連?？傮w而言，溫泉水的機械刺激可以改善肢體的血運，緩解肌肉疲勞，減少關節負荷，增強感覺輸入和刺激，提高膝關節的穩定性，促進修復，緩解疼痛，恢復膝關節的功能。

3.4 溫泉水療的其他作用機制 水中運動可以減輕關節負荷、提高肌力，重塑膝關節的結構和運動功能的作用機制。當前，隨著社會和科學技術的發展，康復領域與溫泉水療結合越發密切，臨床中，通常結合水中運動療法來達到治療的目的，如水中步行，可以通過浮力減輕關節負荷[30]。研究表明[31]，當水位越過人體臍部時可減少體質量的50%，當越過乳頭時，可減重約75%；因此通過減少膝關節的負荷以及膝關節主動功能鍛煉，雙重作用下，不僅可以減輕疼痛、提高患者治療的積極性，同時也可以提高整體心肺功能，增強肌力，重新塑造膝關節的結構和功能。

中藥浴，溫泉水與中藥功效的雙重作用機制。中藥浴自古就有記載，是我國傳統醫學的重要治療方法之一，中藥結合溫泉水療法，可以增強溫泉水療的化學刺激作用機制，同時根據不同的中醫辨證，選取不同性能的中藥以調節機體的功能，其作用機制主要依據中藥的藥理性質而定。此外溫泉水療還可以結合電療法，通過電刺激以及電離等作用機制，提高人體對溫泉水中化學物質的吸收，提高臨床療效等。

4 結論與展望

KOA 是中老年人群的常見病、易復發性疾病，隨著我國人口老齡化的加重，將嚴重影響我國中老年人的健康與生活質量。當前KOA 的治療無特效藥物，仍以保守治療為主，溫泉水療作為康復治療的一種獨特技術，具有安全性、舒適、費用低等獨特優勢，其溫泉水療的應用與發展正愈發迅速，但溫泉水療對KOA 患者的研究大多處于臨床研究階段，其深入的機制與量效關系等均未完全明確，還需要未來進一步探索與研究。

溫泉水療法的臨床應用與開發任重而道遠，溫泉水療本身具有地域特色，嚴重受到地方限制；其次，溫泉水的開發仍不夠規范合理，與醫療機構的結合缺乏密切性；此外，溫泉水療的臨床治療缺乏統一的規范和標準，以及需要借助其他儀器設備等缺陷，這些因素均在一定程度上限制溫泉水療的發展。但近些年來，國家大力支持中醫發展以及推進健康中國等相關政策的實施，促使人們去追求健康、環保、安全的治療技術，而溫泉水療具有預防、保健、治療為一體的作用，適合我國當前發展形勢。相信在不久的將來，溫泉水療的應用與價值將不斷被挖掘，其對于KOA 的作用機制也將得到更深層次的探索，為KOA 患者提供一種更安全有效的治療方案，同時也為我國中老年人的膝關節健康保駕護航，為建設健康中國作出貢獻。