功率自行车运动治疗膝骨关节炎的临床研究进展（节选）
骨关节炎(osteoarthritis，OA)是由关节软骨退变、纤维化，软骨下骨硬化、囊变，关节边缘骨赘形成，滑膜炎症增生等引起的关节慢性疾病。发病率随着人口老龄化和肥胖的增加而增长[1]。OA是导致疼痛、关节活动受限以及残疾的主要原因[2]，其中膝关节最常受累[3]。2019 年国际骨关节炎研究学会(Osteoarthritis ResearchSociety International， OARSI) 发布的OA 非手术治疗指南[5]、美国类风湿病协会/关节炎基金会(American Collegeof Rheumatology/Arthritis Foundation，ACR/AF)发布的OA治疗指南[6]以及欧洲骨质疏松、骨关节炎及肌肉骨骼疾病临床与经济学会(the European Society for Clinical and Economic Aspects of Osteoporosis，Osteoarthritis and MusculoskeletalDiseases，ESCEO)发布的膝关节OA临床管理路径[7]均推荐运动疗法为骨关节炎的核心治疗方法。目前，有氧运动除了步行常广泛应用于KOA的治疗外[6]，功率自行车的应用也逐渐增加[8—12]。功率自行车运动可以缓解中早期(即Kellgren-Lawrence 分级为Ⅰ—Ⅲ级)KOA患者的膝关节疼痛和僵硬，改善膝关节运动功能，增强下肢肌肉力量，改善步行功能，提高患者有氧运动能力及心血管功能，减少手术次数[8—19]；但目前对功率自行车运动缓解KOA患者疼痛、关节僵硬、改善关节及心血管功能的机制尚不明确，且治疗方案缺乏统一性，因此就以上问题展开叙述[8—18]。功率自行车(cycle ergometer，power cycling)又称固定自行车(stationary bike)，是常用的有氧运动方法之一。它是利用现有健身自行车的结构，受试者通过转动中轴曲柄带动主动同步带轮和同步带，从而带动被动同步带轮及摩擦轮同向转动，受试者须克服摩擦轮的摩擦阻力做功，从而达到锻炼的目的，车轮阻力可调节并可保持恒定，座椅高度及车把位置都可以调整[20]。功率自行车常用于心肺功能测试[21]，髋、膝关节置换术后[22]、冠心病或心脏术后[23]、慢性阻塞性肺疾病[24]等疾病的康复，同时，还可以改善帕金森患者的冻结步态[25]、偏瘫患者的下肢运动功能和平衡功能[26]，降低血压、甘油三酯及体重，减少心血管疾病的发生等[27—29]。……研究表明，功率自行车训练可以减轻KOA 患者的疼痛。……Kabiri S等[12]设计了一个临床随机对照试验探究阻力训练联合有氧训练对KOA患者疼痛及功能的影响：将纳入研究的78 例KOA受试者随机分成3 组，联合功率自行车训练组、联合跑步机训练组、联合手摇车训练组，每次训练时间为30min，运动强度采用自觉用力程度分级表(Borg Rating of Perceived Exertion scale，RPE)进行评估，每次训练的RPE 得分11—13 分，每周进行3 次训练并持续12 周，采用视觉模拟评分法(visual analogue scale，VAS)及膝关节损伤与骨关节炎评分(knee injury and osteoarthritisoutcome score，KOOS)的疼痛评分对疼痛进行综合评估，结果显示3 组疼痛评分较试验前均显著降低。LuanL 等[33]的一项关于功率自行车的Meta 分析结果表明，功率自行车干预后西安大略和麦克马斯特大学骨关节炎指数(The Western Ontario and McMaster Universities OsteoarthritisIndex，WOMAC)中的疼痛评分及KOOS疼痛评分均显著降低。……Liu J 等[9]的一项临床随机对照试验将纳入研究的140 例KOA受试者随机分成4 组，功率自行车组、八段锦组、太极拳组、健康教育组(108 例受试者完成本试验)，每次运动时间为60min，每周进行5 次训练并持续12周，运动强度为70%—75%的最大心率，采用KOOS 症状评分对膝关节僵硬程度进行评估，结果显示与健康教育组相比，功率自行车组的症状评分有显著改善。Alkatan M等[18]的随机对照试验采用WOMAC僵硬评分评估膝关节僵硬程度，试验结果显示，经过12 周的功率自行车运动，WOMAC僵硬评分显著降低。……4 功率自行车运动对KOA患者关节功能与步行能力的影响……AlkatanM等[18]的随机对照试验结果表明12 周的功率自行车训练可降低KOA受试者的WOMAC功能评分，增加膝关节屈、伸肌肌力以及6MWT的步行距离，提高KOA患者的下肢力量及步行能力。Kabiri S 等[12]的随机对照试验采用6MWT、计时起立行走测试(timed up and go test，TUG)、30s 椅上站立测试(30 second chair stand test，30s CST)评估KOA受试者的运动功能，结果显示以上测试结果较试验前均有所改善，功率自行车联合抗阻训练可有效改善患者的下肢运动、平衡及步行能力。Alkatan M等[17]采用随机对照设计将48 例KOA受试者随机分配到功率自行车组和对照组(游泳组)，每次运动时间为40—45min，每周进行3 次训练并持续12 周，运动强度为60%—70% HRR，采用超声和压平眼压计进行测量评估，结果表明功率自行车运动可降低中心动脉的僵硬程度，软化血管，同时可以降低中心收缩压和中央脉压，改善KOA患者的血管功能，这可能会降低KOA患者未来发生心血管疾病的风险。…… ……Hummer E等[34]发现在进行功率自行车运动时，随着座椅高度的增加，峰值膝关节外展力矩逐渐下降，同时还可以降低骑行时胫股关节间的压力；当座椅高度为踏板处于最低位置时膝关节屈曲为20°—40°峰值膝关节外展力矩比水平行走时的峰值低得多。因此，KOA患者在进行功率自行车运动时，当踏板处于最低位置膝关节屈曲为20°—40°时为合适的座椅高度。运动强度是功率自行车运动治疗KOA的关键。但目前并无功率自行车运动治疗KOA的训练参数标准，现将本文中有关功率自行车运动的运动方案整理归纳(表1)。根据 FITT 原则[48] ，建议运动强度用靶心率(最大心率(207－年龄×0.7)的60%—70%来计算)和主观运动强度(自觉用力程度分级表，评分为11—13分)相结合的方法评估[49] ；运动时间为40min，其中达到运动强度的时间为30min，热身和运动后的整理运动时间各 5min；运动频率为 4—5 次/周，持续12周。在开始运动前需要调整座椅高度，适宜座椅高度范围为当踏板处于最低位置时膝关节屈曲为 20°—40°[34] 。在具体实施过程中，还需要根据患者的年龄及膝关节的运动能力进行适当调整。对于KOA，功率自行车运动是一种安全有效的低强度有氧运动训练。在缓解KOA患者的膝关节疼痛、僵硬，改善膝关节功能及下肢步行能力方面发挥了积极作用，患者表现出较高的依从性和较少的不良事件...
心肺耐力康复训练平台是一套完整的、可进行心肺有氧耐力功能测试与训练的康复平台，由心肺耐力测试训练系统、心肺耐力卧式功率车、心肺耐力立式功率车、康复跑台训练系统组成。
1台测试系统+3台训练系统，形成囊括“踏车负荷试验、卧式基础训练、立式初阶训练、跑台进阶训练”的心肺耐力康复平台。
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