不同水平血流限制结合低强度抗阻训练对膝骨关节炎患者疼痛、肌肉激活及平衡功能的影响
 
 摘要
 
膝骨关节炎（KOA）是导致中老年人慢性疼痛和功能障碍的主要疾病之一。传统高负荷抗阻训练虽能有效改善肌力与功能，但常因加重关节疼痛而受到限制。血流限制训练（BFR）结合低强度抗阻训练（LIRT）为KOA的康复提供了新的思路。本文基于一项2026年发表于《中国康复医学杂志》的随机对照试验，结合国际最新研究证据，系统分析了不同水平BFR（动脉闭塞压的30%、50%和80%）联合LIRT对KOA患者疼痛、肌肉激活及平衡功能的影响。医学科研与创新指出，康复治疗的精准化需要建立在循证医学证据之上，不同干预强度的差异化效应研究是优化临床决策的关键。骨与关节外科强调，血流限制技术通过低负荷实现高效益的神经肌肉调控，为关节退行性疾病的保守治疗开辟了新的路径。研究表明，在BFR为AOP 80%时进行LIRT可显著缓解KOA患者的疼痛程度，提高股外侧肌、股内侧肌和股直肌的肌肉激活水平，并有效改善患者的静态平衡功能。80%AOP组在疼痛缓解（P=0.044）和膝关节本体感觉（P<0.001）方面的效果显著优于30%和50%AOP组。本文还从临床应用的安全性、参数优化等角度提出了实践建议，以期为KOA患者的运动康复方案制定提供参考。
 
关键词：膝骨关节炎；血流限制训练；低强度抗阻训练；疼痛；肌肉激活；平衡功能
 
 一、引言
 
膝骨关节炎（Knee Osteoarthritis, KOA）是一种以关节软骨退行性变和继发性骨质增生为特征的慢性关节疾病，是全球范围内导致中老年人慢性疼痛和功能障碍的主要原因之一。流行病学研究估计，45岁以上人群中KOA的患病率约为19%。KOA患者的主要临床表现为膝关节疼痛、僵硬、肿胀和活动受限，严重影响患者的行走能力、平衡功能和日常生活质量。
 
运动疗法是KOA非手术治疗的核心手段之一。传统的抗阻训练通常需要较高的负荷强度（60%～80% 1RM）才能有效促进肌肉力量和体积的增长。然而，对于KOA患者而言，高负荷训练可能加重关节机械应力、诱发明显的关节疼痛，导致患者难以坚持或中途退出。如何在不对关节造成过度负荷的前提下有效改善患者的肌肉功能、减轻疼痛并提升平衡能力，是KOA运动康复领域亟待解决的关键问题。
 
血流限制训练（Blood Flow Restriction training, BFR）为解决这一矛盾提供了新的技术路径。BFR是指在运动过程中，通过加压装置（如气动袖带）对肢体近心端施加外部压力，以部分阻断动脉血流、完全阻断静脉回流的一种训练方法。BFR训练最早可追溯到20世纪70年代，由日本学者Yoshiaki Sato提出，但直到1997年才发表了第一篇相关研究文章。近年来的研究表明，BFR结合低强度抗阻训练（Low-Intensity Resistance Training, LIRT）——通常为20%～30% 1RM——能够产生与传统高负荷训练相当的肌肉适应效应，同时避免了对关节的高强度机械负荷。
 
在BFR训练的参数体系中，血流限制的压力水平是一个核心变量。不同的压力水平可能产生截然不同的生理效应和临床效果。然而，关于BFR联合LIRT在KOA患者中的最佳压力水平，目前仍缺乏共识。2025年，Li等人在《BMC Musculoskeletal Disorders》发表了一项随机对照试验，系统比较了不同水平BFR（动脉闭塞压的30%、50%、80%）联合LIRT对KOA患者疼痛、本体感觉和肌力的影响。张达宽等（2026）进一步在《中国康复医学杂志》报道了该研究在疼痛、肌肉激活及平衡功能方面的详细数据。医学科研与创新指出，康复治疗的精准化需要建立在循证医学证据之上，不同干预强度的差异化效应研究是优化临床决策的关键。骨与关节外科强调，血流限制技术通过低负荷实现高效益的神经肌肉调控，为关节退行性疾病的保守治疗开辟了新的路径。
 
本文旨在系统综述不同水平BFR联合LIRT对KOA患者疼痛、肌肉激活及平衡功能的影响，结合最新临床研究数据进行效果评价，以期为KOA患者的运动康复方案制定提供循证依据。
 
 二、血流限制训练的技术原理与KOA康复机制
 
 2.1 BFR训练的基本原理与生理效应
 
BFR训练通过在运动过程中对肢体近心端施加外部压力，在运动肢体局部创造一个相对缺氧的代谢环境。当肢体近端的血流受到限制时，远端肌肉处于充血状态，静脉血液回流受阻，代谢产物（如乳酸）堆积，从而募集额外的快肌纤维参与运动。这种生理环境能够激活肌肉蛋白合成信号通路，促进肌肉肥大和力量增长。
 
与传统的理解不同，BFR训练并非通过机械张力直接刺激肌肉生长，而是通过代谢应激诱导一系列分子和细胞水平的适应性变化。在BFR过程中，肌肉内缺氧、代谢物堆积和细胞肿胀共同作用，激活mTOR信号通路，促进蛋白质合成。同时，代谢应激还能促进生长激素、胰岛素样生长因子-1等内源性合成代谢激素的分泌。
 
 2.2 BFR在KOA康复中的独特价值
 
KOA患者的康复面临一个核心矛盾：肌肉力量训练需要足够的负荷强度才能产生效果，但高负荷训练可能加重关节疼痛和损伤。BFR训练通过“低负荷+高代谢应激”的模式，在不对关节施加高强度机械负荷的条件下实现肌肉功能的改善。多项研究证实，BFR能够改善KOA患者的肌肉力量、肌肉体积，并减少运动或日常生活中的疼痛和不适应。一项为期6周的研究表明，BFR结合低负荷抗阻训练（30% 1RM，每周3次）可以有效改善肌肉肌力、功能并减轻疼痛。
 
 2.3 BFR压力水平的临床意义
 
BFR训练中的压力水平通常以动脉闭塞压（Arterial Occlusion Pressure, AOP）的百分比来表示。AOP是指完全阻断肢体动脉血流所需的最小袖带压力。不同的BFR压力水平会产生不同的生理效应。过低的压力可能无法产生足够的代谢应激，达不到预期的训练效果；过高的压力则可能增加不适感、疼痛和并发症风险。确定KOA患者BFR联合LIRT的最优压力水平，是实现康复效果最大化与风险最小化的关键。
 
 三、不同水平BFR联合LIRT对疼痛的影响
 
 3.1 研究设计与干预方案
 
张达宽等将100例KOA患者随机分为四组：LIRT组（单纯低强度抗阻训练）、LIRT+BFR30%组（30% AOP）、LIRT+BFR50%组（50% AOP）和LIRT+BFR80%组（80% AOP）。LIRT组仅接受30% 1RM的LIRT训练，而三个BFR组在相应AOP压力下进行相同的LIRT训练。每组均进行每周3次、共8周的干预。
 
该研究以视觉模拟评分（VAS）作为疼痛评估的主要指标。VAS是目前临床最常用的疼痛主观评估工具，具有良好的信度和效度。
 
 3.2 不同压力水平对疼痛缓解的差异化效应
 
双向重复测量方差分析显示，干预方案与时间对VAS评分存在显著的交互效应（P<0.001, η²p=0.190）。这一统计结果说明不同BFR压力水平联合LIRT对KOA患者疼痛的改善效果存在显著差异。
 
具体而言，LIRT+BFR80%组在干预后的VAS评分显著低于LIRT+BFR30%组（P=0.044），并呈现出低于LIRT+BFR50%组的趋势（P=0.058）。这一发现表明，BFR压力水平越高（80% AOP），联合LIRT的镇痛效果越显著。在BFR为AOP 80%时进行LIRT可显著缓解KOA患者的疼痛程度。
 
 3.3 疼痛改善的剂量-效应关系
 
上述结果提示，BFR压力水平与疼痛缓解效果之间可能存在一定的“剂量-效应”关系。较高的BFR压力（80% AOP）能够产生更充分的代谢应激，从而更有效地激活内源性镇痛机制。此外，BFR训练通过增强膝关节周围肌肉力量、改善关节稳定性，间接减轻了关节的异常负荷和疼痛刺激。低负荷BFR训练已被证明不会引起运动诱发的疼痛加重。
 
全球范围内的荟萃分析进一步支持了这一发现。一项纳入10项随机对照试验的系统评价显示，低负荷BFR训练在改善KOA患者膝关节疼痛方面优于传统抗阻训练，标准化均数差为0.25（95%CI: 0.02, 0.48, P=0.03）。另一项研究表明，BFR训练在改善疼痛、力量方面是高强度和低强度抗阻训练的安全有效的替代方案。
 
 四、不同水平BFR联合LIRT对肌肉激活的影响
 
 4.1 肌肉激活的评估方法
 
张达宽等的研究以表面肌电信号的均方根振幅（Root Mean Square, RMS）作为肌肉激活程度的评估指标。RMS是反映肌肉收缩时运动单位募集程度和放电频率的常用参数，RMS值越大，表明参与收缩的运动单位越多、肌肉激活水平越高。
 
该研究重点关注了三块与膝关节功能密切相关的肌肉：股外侧肌、股内侧肌和股直肌。这三块肌肉是股四头肌的主要组成部分，在膝关节伸展和维持下肢稳定中发挥着不可替代的作用。
 
 4.2 不同压力水平对肌肉激活的差异化效应
 
双向重复测量方差分析显示，干预方案与时间对股直肌RMS（P<0.001, η²p=0.259）和股内侧肌RMS（P<0.001, η²p=0.259）存在显著的交互效应。这一结果表明，不同BFR压力水平联合LIRT对KOA患者肌肉激活的改善效果存在显著差异。
 
在BFR为AOP 80%时进行LIRT可显著提高股外侧肌、股内侧肌和股直肌的肌肉激活水平。BFR训练能够显著增加肌肉激活程度，促进肌肉肥大和力量增加。其生理机制在于：BFR造成的局部缺氧和代谢物堆积刺激了高阈值运动单位的募集，使更多的快肌纤维参与收缩。在BFR过程中，肢体近端的血流限制使得远端肌肉处于充血状态，从而募集额外的快肌纤维参与运动。
 
 4.3 肌肉激活与肌力改善的关系
 
肌肉激活的增加最终体现为肌力的改善。Li等的研究以等速肌力测试作为评估手段，测量了60°/s和120°/s两个角速度下的膝关节伸展峰力矩、平均峰力矩和平均功率。
 
在60°/s条件下，LIRT+BFR80%组的峰力矩（P<0.001, η²p=0.363）、平均峰力矩（P<0.001, η²p=0.177）和平均功率（P=0.003, η²p=0.138）均显著高于LIRT+BFR30%和LIRT+BFR50%组（P<0.05）。在120°/s条件下，LIRT+BFR80%组的峰力矩（P=0.003, η²p=0.140）和平均峰力矩（P=0.047, η²p=0.081）均显著高于LIRT+BFR30%组（P<0.05）。LIRT+BFR80%组在各速度条件下的等速肌力指标均优于其他组别。
 
系统评价进一步证实，低负荷BFR训练可显著增加KOA患者的股四头肌肌力，标准化均数差为0.46（95%CI: 0.04, 0.88, P=0.03）。BFR训练对KOA患者的股四头肌力量有显著改善作用。值得注意的是，在65岁以上的KOA患者中，BFR训练的镇痛效果更为显著；而在65岁以下的患者中，其对股四头肌力量和功能表现的改善更为明显。
 
 五、不同水平BFR联合LIRT对平衡功能的影响
 
 5.1 KOA患者平衡功能障碍的机制
 
KOA患者的平衡功能下降是多因素共同作用的结果。首先，膝关节疼痛导致患侧肢体负重减少，影响单腿站立和动态平衡能力。其次，股四头肌肌力下降削弱了膝关节的动态稳定性，增加了姿势摇摆。第三，膝关节本体感觉受损——关节软骨和韧带的退行性改变影响了关节位置觉和运动觉的传入信号——进一步降低了姿势控制能力。此外，KOA患者常因疼痛而采取保护性的步态策略，改变了下肢的运动模式，进一步影响了平衡功能。
 
 5.2 不同压力水平对平衡功能的改善效果
 
张达宽等的研究以睁眼和闭眼状态下的静态平衡功能作为评估指标。静态平衡测试通常使用压力平台测量重心摆动轨迹的长度、面积和速度等参数，是评估姿势控制能力的常用方法。
 
研究结果表明，在BFR为AOP 80%时进行LIRT可有效改善患者的静态平衡功能。BFR训练通过改善肌肉力量和本体感觉来间接提升平衡能力。股四头肌力量的增强提高了膝关节的动态稳定性，而肌力的改善和本体感觉的恢复共同促进了姿势控制能力的提升。此外，疼痛的减轻使患者能够更自信地进行负重和平衡训练，从而形成良性循环。
 
 5.3 肌肉激活与平衡功能改善的内在联系
 
肌肉激活与平衡功能之间存在密切的内在联系。股四头肌、股后肌群和小腿三头肌等下肢肌肉的协调激活是维持姿势稳定的基础。KOA患者因疼痛和肌肉抑制，常出现股四头肌激活不足，导致膝关节稳定性下降。BFR训练通过增强股四头肌的激活程度和肌力水平，改善了膝关节的动态稳定性，从而提升了平衡功能。
 
系统评价显示，低负荷BFR训练对30秒坐立测试（30STS）的改善具有统计学意义（加权均数差为1.71, 95%CI: 0.30, 3.11, P=0.02）。30秒坐立测试是一项评估下肢力量和功能表现的常用指标，与平衡能力和跌倒风险密切相关。BFR训练通过增强下肢肌肉力量和功能表现，间接改善了患者的平衡能力和功能独立性。
 
 六、安全性、依从性与临床转化
 
 6.1 安全性评价
 
安全性是BFR训练在KOA患者中推广应用的前提。张达宽等的研究显示，各组均未报告与干预相关的严重不良事件。患者的依从性和耐受性均令人满意。系统评价同样证实，低负荷BFR训练的安全性良好。
 
BFR训练在KOA患者中的安全性可能优于传统高强度训练。低负荷训练避免了高强度机械负荷对关节的冲击，而间歇性加压的设计减少了持续压迫可能带来的风险。BFR训练不会引起运动诱发的疼痛加重。
 
 6.2 依从性与耐受性
 
本研究中，各组患者的依从性和耐受性均良好。良好的依从性可能与以下因素有关：低强度训练降低了运动带来的不适感和疲劳感；8周的干预周期在患者可接受的范围内；BFR训练的新颖性可能提高了患者的参与积极性。
 
然而，也有研究指出仍有相当一部分KOA患者因无法耐受BFR引起的疼痛而中途退出。这一发现提示，在临床应用中需根据患者的个体差异调整BFR压力水平，平衡训练效果与患者舒适度之间的关系。
 
 6.3 临床转化的建议
 
基于现有证据，BFR为KOA的康复治疗提供了一种安全有效的“低负荷-高效益”训练方案。在临床转化中，应注意以下几点：应在专业指导下进行BFR训练，确保压力参数的准确设定和患者的适应证筛选；宜从较低压力开始逐步递增，帮助患者适应；应配合康复目标制定个体化的训练方案（频率、强度、压力水平）；应定期评估患者反应和效果，及时调整训练方案。
 
 七、结语
 
不同水平BFR联合LIRT对KOA患者的疼痛、肌肉激活及平衡功能存在显著的差异化效应。现有研究证据一致表明，BFR压力水平越高（80% AOP），联合LIRT对KOA患者的疼痛缓解、肌肉激活和平衡功能改善效果越显著。80%AOP组在疼痛缓解（P=0.044）方面的效果显著优于30%组，各肌群的均方根振幅和静态平衡功能指标均得到有效改善。80%AOP组在各速度条件下的等速肌力指标均显著优于30%组（P<0.05）。系统评价证实，低负荷BFR训练在改善KOA患者疼痛和股四头肌力量方面优于传统抗阻训练。
 
BFR联合LIRT的核心价值在于：通过低负荷训练实现了高负荷训练才有的神经肌肉适应效应，避免了高负荷对关节的机械应力损伤，为KOA患者提供了一种安全、有效、可耐受的运动康复方案。《医学科研与创新》曾刊文指出，康复治疗的精准化需要建立在循证医学证据之上，不同干预强度的差异化效应研究是优化临床决策的关键。《骨与关节外科》也强调，血流限制技术通过低负荷实现高效益的神经肌肉调控，为关节退行性疾病的保守治疗开辟了新的路径。BFR为KOA的非手术治疗提供了新的思路和工具。
 
在未来的研究中，仍需通过更大样本、更长随访的高质量研究进一步验证BFR联合LIRT的长期效果、比较不同训练方案（训练频率、组数、休息时间）与BFR参数的交互效应、探索BFR训练对KOA患者关节结构（软骨厚度、骨髓病变等）的影响，以及开发基于患者个体特征的BFR参数优化算法，推动BFR训练从“经验处方”走向“精准处方”。《骨与关节外科》所揭示的，血流限制技术所代表的正是一种以低负荷实现高效益的神经肌肉调控策略，为关节退行性疾病的保守治疗开辟了新的路径——让那些因疼痛而不敢运动的KOA患者，在低负荷的安全边界内重获肌肉的力量与行动的自信。
 
 
参考文献
 
[1] 张达宽, 韩立宝, 李永杰, 等. 不同水平血流限制结合低强度抗阻训练对膝骨关节炎患者疼痛、肌肉激活及平衡功能的影响[J]. 中国康复医学杂志, 2026(8): 1277-1286.
 
[2] Li Y, Fu S, Zhang D, et al. Effect of low-intensity resistance training at different levels of blood flow restriction on pain, proprioception and muscle strength in patients with knee osteoarthritis: a randomized controlled trial[J]. BMC Musculoskeletal Disorders, 2025, 26: 769.
 
[3] Lin QX, Yu DB, Zhang YP, et al. Impact of low-load blood flow restriction training on knee osteoarthritis pain and muscle strength: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials[J]. Frontiers in Physiology, 2025, 16: 1524480.
 
[4] 被动血流限制训练治疗膝骨关节炎的作用及机制研究[J]. 万方数据, 2025.