锻炼会不会损害膝盖？ ·方舟子· 我住在山下，每天都要花一个半小时去爬一趟山当作锻炼身体，美国人之所
谓hiking。按iphone6自带软件的测算，每走一趟，共15000步，10公里，相当于
爬70层楼高。有一些人担心，每天都这么走，膝盖受得了吗？更有人言之凿凿，
某某年轻时喜欢爬山，年老膝盖就得了关节炎。关节炎极为常见，根据美国疾控
中心的报道，18岁以上的美国人有22.7%患有关节炎，年龄越大，患病比例越高，
65岁以上的美国人有一半患有关节炎。[文献1]身体最容易出现关节炎的部位是
膝盖。几乎一半的美国人早晚都会得膝骨关节炎，肥胖者会得膝骨关节炎的比例
则高达三分之二。[文献2]所以喜欢爬山的人，难免有很多后来膝盖会得关节炎，
然后就很容易把病因归咎于爬山。 关节炎有很多种，最常见的是骨关节炎。骨关节炎是关节发生了退行性病变
所致，由于损伤或反复的撞击让关节软骨磨损越来越厉害，变得越来越薄，最终
关节两头的骨骼失去了软骨的缓冲，直接撞到一起。人们想当然地以为，下肢的
运动会压迫膝关节，磨损关节软骨，长期下去，必然会出现骨关节炎。 这种想法低估了关节的适应性。在正常情况下，施加在膝关节上的力大部分
被肌肉吸收，剩下的部分则分散到骨上，并不被软骨吸收。如果发生了损伤、错
位、肌肉功能障碍或半月板被摘除，力才分散软骨上，导致软骨磨损。[文献3]
那么运动是否会导致关节软骨磨损？ 运动能否损伤膝关节，与膝关节承受的压力大小有关系。研究表明，人的关
节软骨能够承受25兆帕的压强而没有出现明显的损伤，压强超过25兆帕后，会导
致骨细胞死亡和软骨出现裂缝。这样的力量已足以导致股骨骨折。也有研究发现
外力只达到导致骨折所需的力的一半时，也能使关节软骨的某些地方承受的压强
超过25兆帕。[文献4]不过，在一般的运动中，如果关节没有受到意外的创伤
（例如摔伤、撞伤），是达不到这么大的力的。 在关节没有受创的情况下，长期的运动反复地给关节施压，是否会导致关节
软骨的磨损呢？动物实验结果表明，适度的运动不仅不会损害关节，反而能保护
关节。例如，让狗每天跑4千米，每周跑5天，持续40周后，发现关节软骨不仅没
有受磨损，软骨厚度、蛋白聚糖含量反而增加了。但是如果增加运动量，让狗每
天跑20千米，每周跑5天，持续15周，则软骨厚度、蛋白聚糖含量都下降了。不
过，让狗每天跑40千米，持续一年后，这些狗并没有出现退行性关节病。这表明
虽然长期的高强度重复运动会让关节软骨的成分和性质发生变化，但可能是一种
适应性，未必是骨关节发生退化的征兆。[文献4] 当然，动物实验的结果未必能应用于人类。但我们没法拿人类来做这种实验，
常用的研究方法是对退役运动员进行跟踪调查，看看他们是否比一般人更容易患
骨关节炎。这与退役运动员原来从事的体育类别有关系。对117名男性退役高水
平足球、举重、****跑、射击运动员（45-68岁）做X光照相检查的结果表明，原足
球和举重运动员更容易患膝骨关节炎，这可能与足球运动员膝盖容易受伤、举重
运动员体重比较重有关。足球运动员患膝骨关节炎的风险是一般人的5倍。[文献5]
有的研究发现，在退役顶级足球运动员中，膝骨关节炎的发病率高达60%～80%。
[文献6]其他接触性体育项目运动员也有类似的高风险，例如膝部受过伤的美国
橄榄球运动员在退役10～30年后超过80%患有膝骨关节炎。[文献7] 长跑不是接触性体育项目，但却是膝关节活动最频繁的。许多人相信，膝关
节频繁的活动会导致磨损，容易患膝关节炎，以致有“跑步膝”的说法。由于长
跑运动员或业余爱好者的膝盖很少会严重受伤，而且他们往往能很好地记得参加
跑步的时间长短和频率，长跑就成了研究锻炼对骨关节炎的影响最佳案例。有多
项前瞻性队列研究的结果都表明，长跑并不增加膝骨关节炎的风险。[文献3] 有的研究甚至发现，长跑不仅不增加膝骨关节炎的风险，反而能降低其风险。
1984年起，斯坦福大学医学院研究人员开始对比研究51名长跑俱乐部成员和62名
对照对象的膝骨关节炎的发病率，这些人的年龄都已超过50岁。到2002年这项长
达18年的研究告一段落时，有些研究对象退出或死亡，还剩下45名长跑爱好者和
53名对照。在设计该研究时，研究人员设想长跑组膝骨关节炎发病率和严重程度
都会高于对照组。结果却出乎意料。1984年研究刚开始时，长跑组有6.7%患有轻
微膝骨关节炎，对照组没人患关节炎。18年后，长跑组有20%膝部有关节炎，其
中2.2%为严重关节炎，而对照组却有32%膝部有关节炎，其中近9.4%为严重关节
炎。[文献8]1997年，奥地利多瑙河医院研究人员对参加维也纳马拉松比****的7名
运动员和1名因伤退役的前运动员的膝部做磁共振造影。10年以后，他们对这些
人的膝部再次做磁共振造影。与10年前相比，7名现役马拉松运动中有6名的膝关
节并未出现新损伤，有一名发生了关节炎病变，但属于自然退化。而那名前运动
员的膝关节则严重恶化。[文献9] 我未能找到有关休闲式登山对膝骨关节炎的影响的研究。但可以将休闲式登
山与长跑对膝关节的影响强度做一个比较。根据各种体育和锻炼活动对骨关节的
撞击和扭力负荷的程度，可以将它们的强度分成三类：[文献4] 低强度：休闲式游泳、静止划船或滑雪、健身操、高尔夫球、散步、交际舞、
水中有氧运动。 中强度：保龄球、击剑、骑自行车、划船、滑冰、攀岩、网球双打、爵士舞
和芭蕾舞、有氧运动、举重、帆船运动、快步走、越野滑雪、乒乓球、皮划艇运
动、野外远足、骑马、纵列式滑冰、高山滑雪。 高强度：棒球、垒球、篮球、排球、足球、橄榄球、手球、壁球、网球单打、
跑步、长曲棍球、滑水、空手道。 既然休闲式登山（包含在野外远足中）对膝关节的影响强度低于跑步，而跑
步并不增加甚至降低膝骨关节炎的风险，那么经常登山应该也会降低膝骨关节炎
的风险，如果关节没有受伤的话。但是，下山和负载过重也会增加下肢关节疼痛
和受伤的风险，下山时使用登山杖可以有效地减轻下肢关节的负荷。[文献10]在
陡峭的山坡，放慢步伐能有效地减轻下肢关节负荷，从而避免疼痛和受伤，特别
是在下山时效果更为明显。[文献11]许多人认为使用护膝能够在登山时保护膝关
节不会磨损，这并没有研究依据。所以，在爬山时负载不要太重，步伐不要太快，
必要时使用登山杖，避免膝盖受伤，应该是不用担心会增加患膝骨关节炎的风险
的。锻炼，只要适度，总体上是有益于膝盖健康的。 参考文献 1. Morbidity and Mortality Weekly Report, November 8, 2013 / 62(44);869-873.
http://www.cdc.gov/mmwr/preview/mmwrhtml/mm6244a1.htm 2. Murphy L, et al. Lifetime risk of symptomatic knee osteoarthritis. Arthritis Rheum. 2008 Sep 15;59(9):1207-1213.
3. Bosomworth NJ. Exercise and knee osteoarthritis: benefit or hazard? Can Fam Physician. 2009 Sep; 55(9): 871–878.
4. Buckwalter JA and Lane NE. Does participation in sports cause osteoarthritis? Iowa Orthop J. 1997; 17: 80–89.
5. Kujala UM, et al. Knee osteoarthritis in former runners, soccer players, weight lifters, and shooters. Arthritis Rheum. 1995 Apr;38(4):539-546.
6. Kuijt MT, et al. Knee and ankle osteoarthritis in former elite soccer players: a systematic review of the recent literature. Sci Med Sport. 2012 Nov;15(6):480-487.
7. Rall K, et al. A study of the long term effects of football injury in the knee. Mo. Med., 1964. 61:435-438.
8. Chakravarty EF, et al. Long distance running and knee osteoarthritis. A prospective study. Am J Prev Med. 2008;35(2):133–138.
9. Krampla WW, et al. Changes on magnetic resonance tomography in the knee joints of marathon runners: a 10-year longitudinal study. Skeletal Radiol. 2008 Jul;37(7):619-26.
10. Bohne M, Abendroth-ith J. Effects of hiking downhill using trekking poles while carrying external loads. Med Sci Sports Exerc. 2007 Jan;39(1):177-183.
11.Schwameder H, et al. Effect of walking speed on lower extremity joint loading in graded ramp walking. Sports Biomech. 2005 Jul;4(2):227-243. 2015.5.28. (XYS20150604)(SciFans.Net)
