万字长文，带你了解髌股疼痛综合征的美式观点和物理治疗！
无论是在运动人群还是普通人群，膝部疼痛都是很常见的肌骨疾病。在我近10年的工作经验中，处理过很多膝部疼痛的患者，应该说是我诊所工作中最常遇见的肌骨疾病之一。在接下去的七个部分中，我将系统的讲述膝部疼痛的方方面面，主要包括以下内容
膝部疼痛的常见原因是什么？
这些损伤的发生率和症状表现如何？
通过相关解剖深入了解什么是膝部疼痛？
膝关节的生物力学机制以及如何造成膝部疼痛？
膝部疼痛的损伤机制或原因是什么？
膝部疼痛的风险因素有哪些？
如何治疗膝部疼痛？
常见原因
膝部疼痛最常见的原因就是髌股疼痛综合征(Patellofemoral pain syndrome, PFPS)。PFPS有时又叫做前膝盖痛，髌骨软化症或者跑步膝。可以说这是物理治疗诊所最常见的膝部疾病。在我的诊所中，这类患者通常是跑步爱好者，健身爱好者等，因为他们经常奔跑和下蹲。如果你也在诊所看这类病人（即使目前没有，因为你看了这系列文章，以后也会有的），就知道患者因为疼痛往往会害怕深蹲，箭步蹲，奔跑以及爬楼梯这类日常活动。很重要的一点是，作为物理治疗师，你深知该病很常见，也确信能通过正确的治疗帮患者得到彻底改善。我已经治愈过数以千计的患者，包括运动员和普通人，有时也处理一下自身的膝盖痛。
图：PT师的老朋友-髌股关节
PFPS的发生率
占到骨科门诊中膝盖疼痛的25%1。
男性每年发病率3.8%，女性6.5%1
好发于跑步爱好者，网球爱好者以及军人1，5。
尤其好发于举重练习者以及CrossFit练习者中（CrossFit,一种高强度健身训练）。
也可见于快速长身体的青春期孩子1。
PFPS临床表现
逐渐发作的膝盖前部（anterior)疼痛1。
疼痛发生在膝盖周边或髌骨后侧(underneath the kneecap)1。
如果不加处理，疼痛可以持续数年，非常顽固13。换句话说，该病不会因为休息而好转，需要干预。
疼痛通常伴发于那些增加PFJ关节（Patellofemoral Joint)应力的活动（例如下蹲，爬楼，爬山，奔跑，长时间坐位等）1。
75%的PFPS患者有髌骨压痛(Tenderness)表现1。
PFPS的定义
标准一：一种髌骨周边或后侧的疼痛，通常会因至少一种以上的活动而加重，这类活动能增加屈膝时髌骨股骨间的压力。
标准二：屈膝时有髌股关节间的骨擦感，并有髌骨压痛感以及轻度肿胀。
PFPS的解剖结构
清楚的了解PFJ(Patellofemoral Joint)解剖结构（如图所示）是第一件重要之事。PFJ包括髌骨和股骨4。该关节结构连接髌骨和股骨。髌骨位于股骨前侧，并在股骨滑车沟内（Trochlear groove）滑动。该滑动也通常被形容为火车（髌骨）在铁轨上（股骨滑车沟）的滑动4。
图 髌骨股骨位置关系
当下蹲时，髌骨嵌入滑车沟内并向下滑动。当站直时，髌骨又回到滑车沟上部。这叫做髌骨轨迹（patella tracking）。PFJ内部被关节软骨覆盖，这层坚固的结缔组织起到缓冲股四头肌收缩所致压力的作用15。
PFPS的一个重要指导性原则是如果两者对位不齐，那么在PFJ内部的压力将剧增并产生疼痛。这就是我们熟知的轨迹不正（Mal-tracking）4。
图 屈膝时，髌骨股骨示意图（上方）
PFJ内部众多结构都会因轨迹不正而受到激惹，这些结构包括1：
滑膜
髌骨下脂肪垫
内侧或外侧支持韧带（Retinaculae）
关节囊
髌股韧带
软骨下骨（位于软骨下方的骨头）
持续的PFJ内应力导致的软骨变形（磨损和撕裂）1
当然，也有众多的结构帮助维持髌骨滑动轨迹。有些属“被动结构”，有些属“主动结构”。前者主要包括韧带，骨骼这类不具收缩性的结构组织，后者主要是指肌肉这类能主动收缩并帮助稳定PFJ的结构组织。被动结构对于加强关节的内在稳定非常重要，但我们在帮患者康复时，通常不能改变这些结构。
稳定PFJ的被动结构4：
髌骨和股骨滑车沟（滑车沟越浅，髌骨脱位可能性增加）
髌骨肌腱
关节囊
半月板髌骨内侧韧带
内侧/外侧支持带
内侧髌股韧带
外侧髌股韧带
髂胫束(IT band)
稳定PFJ的主动结构：
股四头肌（尤其是是VMO，属于股内肌的斜行肌纤维部分，这部分纤维直接附着于髌骨，直接调节膝关节的内侧部分。接下去几期会重点讲其重要性）
鹅足（Pes anserine）肌肉群（内收肌群和腘绳肌等，包括半腱肌，股薄肌，缝匠肌）
股二头肌（biceps femoris)，属腘绳肌的一部分。
图 膝关节结构图
所有上述结构都会在PFJ关节的滑动以及治疗的过程中扮演各自作用，会在接下去几期分享。
髋关节，踝关节以及足部解剖与PFPS的关系
接下来，我们聊一聊局部的解剖结构，因为周边结构的确非常重要，有人说”膝关节就是上下两关节髋关节和踝关节的奴隶”，此话不假，意思是说膝关节（特别是PFJ）受到足（距下关节），踝（距小腿关节）和髋的严重影响。这里做个简单介绍，方便今后更详细的了解PFPS的生物力学机制。
髋关节
髋关节是有大肌肉附着的大关节，某些肌肉直接影响PFJ。包括：
1）臀肌直接附着于股骨，而股骨属于PFJ的一部分。
2）髋关节深部的外旋肌（梨状肌，孖肌上部，闭孔内肌，孖肌下部，股四头肌和闭孔外肌）
图 臀肌示意图
当我们移动时，这些肌肉的产生的力量影响着PF关节的轨迹以及PF关节整体应力。加强这些肌肉的训练有助于减少PFPS时的疼痛。
足部和踝部
这部分主要是两个关节：距小腿关节和距下关节。
距小腿关节
距小腿关节负责趾屈和背屈。踝部背屈之所以重要是因为背屈程度将部分决定人们下蹲和奔跑时的屈膝程度。我们日后会说到，屈膝与运动时PF关节所受应力具有直接关联性。因此踝关节活动受限在髌骨滑动轨迹中扮演重要角色。距小腿关节的整体活动不仅受到关节自身因素的影响，也受到腓肠肌和比目鱼肌的影响。
图 背屈和趾屈
距下关节和足中部关节
这些关节直接影响足弓的形成。之所以重要，是因为足弓直接影响胫骨的旋转。胫骨直接和髌骨肌腱相连。因此距下关节的活动影响髌骨轨迹。说了这么多，只是为了今后的相关解释更加方便和容易。还请耐心听我说完。影响足弓的最主要结构包括：
腓肠肌和比目鱼肌
胫骨后肌
拇长屈肌
距下关节和足中部关节
足弓示意图
小结:
1）PFPS是物理治疗门诊的膝部疼痛疾病最常见的。
2）PFPS是一种髌骨周边或后侧的疼痛，通常会因至少一种以上的活动而加重，这类活动能增加屈膝时髌骨股骨的压力。
3）在屈膝时，髌骨沿着滑车沟的轨迹滑动。
4）髌骨在轨迹内的活动非常重要，任何改变轨迹的因素都会刺激或激惹PF关节。
5）PFJ的稳定性及轨迹滑动受主动结构和被动结构的影响。对这些结构的控制是PFJ健康的关键。
6）膝关节受到髋关节和踝关节的影响。通过上下关节的调整能增加或减少PFJ所受应力。
在第一部分，我们讨论了髌股疼痛综合征（PFPS）发生率，症状和解剖结构。在第二部分主要讨论PFPS的生物力学机制。造成PFPS主要是两种机制：
髌股应力
髌骨滑动轨迹
当我们在下蹲，奔跑或爬楼时，PFJ往往承受一定的应力。对此概念，物理治疗师一定要非常清楚。无论技巧有多高明或者PF关节有多坚固，运动中的应力是不可避免的。同时，物理治疗师也应该清楚的认识到该关节的作用之一就是承受并减轻运动时的应力，正因为如此，PFJ周边软骨坚固耐用。
但是，如果应力超出其承受能力就会产生疼痛。这是PFPS的核心概念。同时，在恢复过程中，我们设计的练习又需一定的应力但不能超出承受能力。这就不难理解，为什么我们对什么样的运动或动作产生多少的应力需保持清楚的认识。
幸运的是，PF所受应力可以测量，因此我们可以知道每个运动对PFJ关节产生多大的应力。在讨论PFJ关节应力时，我们需要了解两件事。第一，有多少可用的表面积用于分散应力。该概念的核心是同样的应力作用于面积较大的表面，其单位面积内的应力小于面积较小的表面所承受的应力。
举个例子，我们比较一下用拳头击打和用刀子刺两种不同情况。当拳头击中某人肩部，因为拳头表面积较大，故会感觉到疼痛，但不会造成太大的伤害。如果是尖刀刺中肩膀，那么尖刀的表面积小，相同的力量下，就可能直接刺穿肩膀，从而造成极大伤害。也就是说：面积越小（尖刀）=很难分散应力。面积越大（拳头）=容易分散应力。同样道理，如果膝部有更大的面积，那么对分散应力就非常有利。
然而，该髌骨股骨之间的分散应力面积基于膝关节屈曲的程度。当膝关节完全伸直时，两者之间无接触。当屈膝20度时，髌骨嵌入股骨。刚开始时两者之间几乎没有骨性接触。当进一步屈膝时，两者的接触面积越来越大，直到90-120时达到最大接触面积。从达到最大值开始，进一步的屈膝将会减少两者接触的实际面积(图1）2。
图1 不同屈膝角度，PFJ所受应力
为便于理解，我们将屈膝时，髌骨股骨之间最大接触面积的概念总结如下：
0度=两者之间无接触
0-90度=接触面积逐渐增加（注意，Wrapping effect始于70度之后）
90度=最大接触面积
90-135度=接触面积减少
>135度=接触面积持续降低并在ROM终末达到最低值。
注意：当屈膝至70度之后，股四头肌肌腱开始和股骨接触，这也有助于增加接触面积，从而分散更多应力。这就是Wrapping effect。虽然没有太多的临床研究予以支持。但不管怎么说，接触面积越大，这越能分散应力。因此，在屈膝90度左右，PFJ关节所受的应力为最小。
第二，理解股四头肌收缩与PFJ受到应力的关系。一般来说，屈膝角度越大，股四头肌收缩越困难，对PFJ的应力就越大。所以，尽管屈膝在到达90度之前接触面积增大，但是PFJ的应力仍逐渐增加并且不能被增加的接触面积所完全抵消。
如果屈膝运动越多，那么应力自然就越多。已经有几个研究显示不同的运动产生不同程度的应力作用于PFJ关节4。值得注意的是动作越需要屈膝，那么PF所受应力就越大。
平地运动，应力为体重的1.3倍。
爬楼运动，应力为体重的3.3倍。
奔跑运动，应力为体重的5.6倍。
深蹲运动，应力为体重的7.8倍。
因此，目前认为PFPS的最大原因就是PFJ关节的过度使用。通过这幅图，你就能明白为什么奔跑和下蹲容易造成膝部疼痛，而一旦发生PFPS后，爬楼就很容易激发疼痛。这也帮助我们理解为什么练习深蹲的人士容易患上膝部疼痛。因为：
深蹲终末时的接触面积降低+股四头肌的收缩力=PFJ的高应力。
这并不是说应该停止下蹲练习而是说为什么有的运动员总是膝部疼痛，特别是在深蹲练习并加些重量后，PFJ所受应力明显增加16。
注意：上面的讨论都是在闭合链运动时的关节受力情况（比如下蹲，跑步和上楼等）。但在开合链（例如膝关节固定，足部可以摆动。想一想坐位时的伸膝运动）时情况不尽相同。不过，大部分户外或者健身房运动都是闭合链运动。
另外一个增加PFJ应力的因素是股四头肌的紧张度1。股四头肌直接与髌骨相连然后附着于胫骨。这就形成一束状条带。当屈膝时，该束状带被拉紧，压迫髌骨，造成髌骨和滑车沟之间的压力。这也是为什么久坐之后，患者主诉膝盖疼痛加剧的原因（图2）。
图2 久坐后膝部疼痛的原因
PFPS患者往往股四头肌、髋部屈肌（通过Thomas检查）以及髂胫束紧张（通过Ober检查）1。恢复上述部位的正常柔韧性是PFPS康复的预测因子。
在第一部分我们讨论过髌骨在股骨滑车沟内滑动的问题。就像之前说的那样，对齐髌骨在滑车沟内的位置对于PFJ关节的健康至关重要。这种对齐使得接触面更大，更能均匀的分散应力。
有下列几个因素会影响髌骨滑动轨迹：
首先就是髌骨和滑车沟是否很好嵌合。嵌合越好，滑动越容易。每个个体变量因素会有所不同4。下图是滑车沟的变量因素（图3）。
图3 髌股接触面的变异性
髌骨运动过度的人群，发生PFPS的机率增大。
PFPS患者，通常是在PFJ的外侧部分应力增加。原因很多，一个重要的潜在原因是大腿外侧结构组织的紧张。这些结构组织包括：
髌股外侧韧带
髂胫束
外侧支持带
髂胫束紧张时通过外侧支持带直接作用于髌骨。理论上将髌骨向外侧拉动从而导致轨迹不正（图4）。但幸运的是，我们可以通过调整髂胫束的柔韧性来加快PFPS的康复1，这在后面我们会详说。
图4 ITB紧张导致Patella外移
记住，除了下肢外侧结构的紧张会导致轨迹不正，下肢内侧结构变得松弛，无力，同样将导致髌骨轨迹不正。这些内侧结构包括：
关节囊
半月板髌骨内侧韧带
内侧支持带
内侧髌股韧带
股内斜肌
鹅足肌群
股二头肌
其中股内斜肌(VMO)是膝部内侧稳定的主要主动因素。通常PFPS患者股内斜肌的激动延迟。缺乏该肌肉的有效控制是导致髌骨轨迹不正的重要原因8。已有一些研究证实股内斜肌收缩时间的变化与PFPS之间的关系。
第二部分小结：
1）PFPS的最大原因就是PFJ关节的过度使用。
2）不良滑动轨迹增加PFJ关节内应力。
3）频繁屈膝将增加PFJ关节内应力。
4）股四头肌收缩将增加PFJ关节内应力。
5）下肢内侧结构的松散或无力影响髌骨滑动轨迹。
6）下肢外侧或前侧结构的紧张僵硬，增加PFJ关节内应力。
好，现在你知道PFPS是一种过度使用性疾病，某些特定运动会给PFJ更多应力。而且也知道髌骨轨迹能够影响PF应力以及膝部周边特定结构对PFJ应力的影响。在第三部分我们将会讨论足踝部和髋关节如何影响PFPS。
第三部分，重点讨论髋关节，胫骨，踝部和足部是如何影响膝部疼痛的。在第一部分我们曾有提到“膝关节是它上、下两个关节的仆人”，这是因为这些关节的运动能影响PFJ所受应力。
首先我们来看一看髋关节。髋关节附着的肌肉帮助控制股骨的运动。其中一个重要动作是股骨内旋。如果我们缺少对髋关节的控制，那么股骨将会变得内旋。有研究显示PFPS患者通常表现为股骨内旋5，6。这会造成髌骨往内侧偏移以及轨迹不正，从而增加PFJ关节外侧面的应力。股骨内旋也会减少PFJ的接触面。还记得以前说过接触面大小和应力大小呈负相关吗？如果股骨内旋未能控制，那么就因为接触面的减少而致PFJ外侧的更大应力。这些状况可能发生在各类运动时，例如下蹲，奔跑，箭步蹲以及爬楼等。下面你将会看到我在最佳髌骨轨迹时完成单腿下蹲（图1）。
图1 自然位时的髌骨轨迹
当髋部和骨盆之间的角度在自然位时（90度），此时PFJ的髌骨轨迹最正。
下图演示髋关节内收以及股骨内旋时的状况（图2）。
图2 内收和内旋时的影响
当髋关节内收或者对侧髋关节下坠（动作相同，只是移动的是骨盆而非股骨），同样影响到下方的膝关节。我们可以观察到：
图3 对侧坠髋时的影响
当对侧髋部下坠，将会牵拉阔筋膜张肌(TFL)以及臀部肌肉，这两者都直接附着于髂胫束。髂胫束又附着于外侧支持带，并且将髌骨往外侧牵拉（图3）。股骨内旋和内收角度的增加正是PFPS的风险因素4。女性PFPS患者常常表现为髋部伸肌，外展，外旋相对较弱4。这种较弱，常常与那些髋部内收和内旋的活动相关。如果我们不对股骨内收或内旋进行调整，就可能会发生膝部问题。
另一方面，膝盖下方的足踝又会有什么影响呢？在具体讨论之前，先熟悉一下这些关节的运动（视频1，包括4个动作）。
视频1：足内旋+足外旋
闭链下胫骨旋转+开链下胫骨旋转
闭链下的胫骨旋转，足部不能离开地面之外。该动作更为重要，因为在日常生活和锻炼中的活动都是在闭合链下完成的（爬楼，下蹲等。）
正如我们前面所说，胫骨直接通过髌骨肌腱和髌骨相连。当我们向外侧旋转胫骨后，肌腱附着点也向外侧旋转。当我们屈膝，股四头肌牵拉的方向也转向外侧。请观看视频，仔细想想是怎么发生的。
视频2 胫骨旋转如何造成膝部疼痛
如果下蹲，奔跑或者起跳时胫骨旋转特别明显，看一下髌骨的朝向与足部的关系。注意视频中，下蹲时脚趾并不直接指向髌骨，而是指向外侧。
因此，在胫骨外旋屈膝将会使得PF关节承受外侧的应力。再一次重申，此时PFJ的接触面积减少，增加外侧部分的应力。
下面，我们讨论足踝部是如何影响膝部的。重要的一点是足部内旋造成股骨内旋。还记不记得，股骨内旋将改变髌骨轨迹（图4）。
图4 足内旋-胫骨外旋-股骨内旋
当足部内旋，整个动力链随之改变，甚至有人将足内旋-胫骨外旋-股骨内旋命名为”Miserable Mal-alignment”，并对膝部造成不良影响。
接下来，我们再仔细看一下踝部。踝部实际上有2个主要关节的运动。第一个是距下关节，其动作为足部内旋/外旋。如果内旋过度，就如上面所述造成股骨内旋。另一个关节是距小腿关节。其动作为趾屈/背屈（图5）。
图5 背屈和跖屈
下蹲，箭步下蹲甚至奔跑均需要一定程度的足部背屈。问题就在于并不是每个人都能获得足够程度的背屈以完成上述动作。然而，如果我们需要，身体仍然能够找到方法完成上述动作。也就是说，当距小腿关节的关节活动度不能提供更多背屈时，足部将会依靠距下关节（足内旋）和胫骨外旋进行代偿。
同样，双腿下蹲时也会发生上述情况（视频3）。记住，在深蹲时，足内旋，胫骨外旋和股骨内旋是最主要的因素。然而，内收肌力不足也同样造成这类问题。
视频3 下蹲时对膝关节的影响
注意：我举了大量例子证明髋部，胫骨和踝部的不良动作造成PFPS。但我想说的是，并不是所有患者的PFPS都是因为上述生物机制所致。在Chirs Powers的研究中表明2，只有50%的PFPS患者具有前述生物力学机制原因。不良生物力学机制是否导致PFPS，在不同的研究中，结果也不尽相同，有的证据支持这一说法，有的并不支持。但是，一旦患者发生PFPS，他们的动作往往发生改变10，并且多数呈现出本文中的表现。我们会在后面继续详细讨论。
小结：
1）PFPS也受髋关节和踝关节的影响。
2）股骨内收和内旋增加PFJ的关节内应力。
3）踝关节背屈不足和胫骨外旋增加PFJ的关节内应力。
4）过度足内旋将导致股骨内旋。
5）上述情况不仅发生在单腿时（例如奔跑和爬楼）也发生在双腿时（下蹲）。
现在，大家对PFJ所受应力以及各个动作是如何增加或减少PFJ应力的理解已更为深刻。在下一部分中，我们将详细讨论过度使用性损伤是如何发生以及当疼痛发生时，膝关节内部究竟发生了什么？
今天我们讨论PFPS是如何发生以及如何造成疼痛的，其影响因素都有哪些。PFPS通常认为是过度使用所致4，11。如果PFJ所受应力太大，就会激惹部分组织，从而导致疼痛。因此，关键是组织所承受的应力是否过大。膝关节通常能很好处理各种应力，所以其运动一般都不会有任何问题。
但正如之前所描述的，某些特定的动作将会给PFJ过多的应力。例如跑步，深蹲就会给PFJ带来很大应力。故而，PFPS常出现在跑步和举重人群中。同样，髋部，膝部，足踝部特定的生物力学机制也在膝部疼痛中扮演重要角色。如果这些生物力学机制出现问题，那么PFJ的接触面积将会减少，分散应力的能力降低，造成膝关节外侧的应力增加。因此，理解膝关节应力承载能力就变得非常重要。
Scott Dye是著名的膝关节研究专家，曾讨论过“组织稳态“以及膝关节应力承载能力的问题。维基百科对稳态的定义是组织器官内部的稳定状态或者稳定状态的维持和调节或者机体功能保持平衡。膝关节的稳态也和身体其他部分一样。Scott相信，膝关节一次受伤或者长时间的应力会破坏关节稳态并造成疼痛11。有意思的是，如果初始的一次受伤未做根本的处理会转变为长期的应力作用11。也就是说，如果不进行干预，疼痛趋向于永远存在（记住，休息并不能修复组织）13。Scott 将膝关节应力的承载能力称为”envelope of function“11。一般来说，膝关节在应力造成伤害或形成疼痛之前，具有一定的应力承载能力。如果应力超出该承载能力，那么就造成疼痛。
让我们看两个例子。一个是初学举重的爱好者开始进行力量训练项目。下图（图1）中的灰色部分代表膝关节应力的正常承载能力。白色部分代表超出膝关节应力承载能力并造成损伤。从此图中可以看出，爬楼，深蹲，奔跑都不成问题。所有这些活动都在膝关节应力承载能力的范围之内。然而，在准备开始力量训练之前，准备仍不充分，如图中所示，一旦开始训练，将会出现疼痛。因为训练量已经超出正常应力承载范围。如果此时进行运动员级别的训练项目，那么膝关节就将更加难以承受。
图1 举重初学者的膝关节应力承载能力
幸运的是，我们可以通过训练，增加膝关节应力承载能力。这也是为什么运动员通过训练能完成大运动量的奔跑以及举起更多重量却不发生疼痛的潜在原因。他们已经在训练中加强了应力承载能力。因此，如图中所示（图2），运动员需要一段时间的训练以提升应力承载的能力，然后再开始下一阶段的训练。设想一下，一个经过10年训练的举重运动员，他们的应力承载能力已大大得到加强，所以才被称之为专业运动员。即使有超出专业运动员应力承载能力的外力，他们处理应力的能力也能迅速增加并适应该外力。因此，专业运动员就是通过不停的训练以提高应力承载能力并维持关节稳态。
图2 专业运动员逐渐提高的应力承载能力
那么，为什么会出现两个专业运动员参加同一个比赛，其中一个受伤，而另一个完好无损这种现象呢？这可以用下面这幅图（图3）来解释。先看A运动员：他有足够的应力承载能力来完成马拉松比赛，而不至于受伤。
图3 疼痛阈值达到马拉松级别的A运动员
再来看B运动员（图4）。在该案例中，我们的跑步运动员能够完成低于马拉松运动量的大多数径赛项目。从理论上来讲，如果他们参加马拉松，那么就会产生疼痛。于是就会出现既往无疼痛史，但马拉松过后主诉疼痛的患者（假设患者在马拉松之前未接受过超过20英里的跑步训练）。原因就在于该运动量（马拉松）产生的应力超出其承载能力，从而导致膝部疼痛的发生。
图4 疼痛阈值仍低于马拉松级别的B运动员
小结
1）PFPS是一种过度使用性疾病。
2）过度使用之初破坏了PFJ的稳定，如果没有干预，将会导致疼痛的长期存在。
3）PFJ应力承载能力是指膝关节在出现损伤之前所能承受的最大应力。
4）PFJ应力承载能力能够被加强和削弱，这完全取决于平时训练和常规运动。
5）PFJ应力承载能力可以解释为什么有的运动员会受伤而有的不会损伤。
现在你知道PFJ的应力承载能力受多种因素影响。下一部分中我们将会过一遍所有的这些因素，并帮助患者练成金刚不坏的膝盖。
今天我们讨论影响PFJ应力承载能力的各类因素以及这些因素如何对疼痛产生影响。
那么问题来了，影响PFJ应力承载能力的因素都有哪些？应该包括以下几方面：
1.准备工作
2.肌肉力量
3.运动体征
4.心理社会因素
5.遗传和体重指数
很多新近发表的文献指出训练量是损伤的最大预测因子。如果训练量超出一定的阈值，那么损伤风险大大增加17，18，19。
损伤预测研究的热点之一就是运动量峰值研究。大多数研究成果来自Tim Gabbett。他的研究对象为橄榄球和足球运动员。运动量峰值是指任何训练项目的某次训练量远超日常的训练量。
这其实很容易理解，因为某次训练量一旦超出身体已经习惯的量，的确就会造成损伤。Tim称之为短期/长期训练量之比。
如果短期的运动量（指一周内的运动总量）远远超过长时间内的运动量（过去几周平均训练量），那么损伤就极有可能发生17，18，19，20。
举例如下：
运动员开始深蹲项目的训练，但远远超出了正常的训练量，于是膝盖出现疼痛。
在正常训练之外，运动员增加每周2次的跑步训练作为训练间隔，于是产生膝盖痛。
同时，Tim也发现高强度训练量确实能降低损伤的发生风险20。
Tim发现最大摄氧量（VO2 max，一个心血管锻炼指标）越高的运动员和赛季前准备越长的运动员，他们损伤风险都较低17，18，19。也就是说运动员准备越充分，损伤风险越小。
运动员越习惯于进行高强度训练，损伤风险就越小。因为高强度训练量提升身体应对外界应力的能力，可以预防激烈比赛中因单次运动量突然升高所致的损伤（例如参加锦标赛，多天连续的比赛等情况）。我们会在系列文章的最后讨论奥林匹克举重运动员，看看他们如何在一段时间内增加应力承载能力，以便在大赛中避免受伤。
我们可以将上述概念引入到平时的损伤预防策略中来。在一段时间内逐渐增加训练量能加强应力承载能力，并帮我们处理更大更强的外界应力。
无疑，膝部伸肌或者说股四头肌肌力降低是最大的PFPS预测因子2，21，22。PFPS患者相比于正常人群，肌力降低6-12%。反过来，PFPS又造成肌力降低。
PFPS患者的髋部肌群(外展，伸髋和外旋肌群)肌力减弱4，同时，外侧核心肌群肌力也减弱9。这些力量的减弱也和单腿下蹲时的膝部内陷（Valgus）相关。但有意思的是，髋部肌群肌力减弱并非PFPS发生的预测因子21，22。一些研究确实也表明，即使髋部肌群肌力正常，也有发生PFPS的风险2。因此，看起来髋部肌力下降似乎发生在PFPS之后21，22。
注意
后外侧髋部力量（Posterolateral hip strength）并不是判断正常人群奔跑或下楼过程中发生在额状面和横断面力学机制好坏与否的最佳指标2。也就是说，髋部肌肉力量缺乏并不意味着运动能力降低。另外，髋部力量加强并不能改善单腿下蹲和跑步时的生物力学机制2，4。这些活动（指单腿下蹲或跑步）能力的改善并非是通过任意一项训练项目获得，而通常是通过特定训练项目，并根据各类生物反馈的信息和提示，不断修正方能获得（例如仅改善单腿下蹲并不能改善跑步力学机制）。这个概念在我们讨论运动康复时非常重要。
但无论如何，改善髋部力量已被证明是治疗PFPS的有效方法，如果结合改善股四头肌的力量，那么疗效将更加明显2，7，8。有些作者认为髋部力量的加强间接增加身体处理外界应力的能力，从而增强膝关节降低疼痛的能力2，4。
在本系列文章的最后，我们将会深入了解髋部，股骨，胫骨，足踝的运动。我们会明白这些运动如何影响PFJ。股骨内旋和胫骨外旋两者均造成 PFJ的外侧应力增加并降低关节面的接触面积，不利于外力分散。足部过度内旋4，足部背屈不足26，27以及对侧髋部下坠都可能导致不正常的股骨和胫骨旋转。
PFPS患者表现为同侧躯干前倾，对侧骨盆下降，髋内收以及膝盖内陷3。矫正这些生物力学的异常能够改善患者症状2，10，14。具有膝盖内陷，髋内收和足内旋体征的个体更易于出现膝部疼痛3。通常来说，改善这些体征可以改善患者疼痛，而恶化这些体征将会使患者疼痛加剧。
看来，维持正常的PFJ中立自然位，有利于增加膝部对外界应力的承载能力。
注意：只有50%的PFPS患者表现出上述生物力学机制问题4。也就是说影响膝部疼痛的因素众多，力学机制只是问题之一。这也解释为什么有些运动员在奔跑过程中生物力学机制看起来很糟糕，但并未发生疼痛。他们或许通过其它方式建立了良好的应力承载能力，完全可以应对增加的外界应力，而不产生任何不适。
另外，我们也提到屈膝以及股四头肌收缩将会增加PFJ应力。屈膝角度越大以及股四头肌收缩强度越大，则产生的应力越大。这在康复过程中显得尤为重要，特别是当PFJ的应力承载能力受限，但我们试图运用合适的运动剂量来减少疼痛和恢复稳态的时候更为重要。
PFPS常与焦虑，抑郁，害怕运动和大祸临头感（catastrophization）想伴随2，25。这些心理社会因素使得康复过程更加复杂。负面想法使得患者避免有利于减轻疼痛的运动，也使得神经系统更加敏感，更易于产生疼痛。同时也阻止患者做最大的尝试去积极康复。
这里举一个大祸临头感（catastrophization）的例子：
“我真不敢相信在我下蹲时，膝盖痛这么厉害。看来是不可能恢复如初了，也不可能再练举重“
负面的想法也会使得疼痛长期存在：
“这么疼说明我的膝部没有得到改善，而且肯定是越来越糟糕，最后是不是会完全动弹不得”
这类想法可以通过结合治疗性神经学患教（therapeutic neuroscience education）以及认知行为疗法进行干预。在以后我们会讲。
最后，焦虑和抑郁使得压力性激素例如皮质醇长期释放。而皮质醇能够使得神经系统敏感性升高并增加疼痛28。
很明显，我们都知道焦虑和抑郁只是带来压力的两个例子而已。各种形式的压力因素都能够使得疼痛恶化。管理压力因子是非常重要的一步，包括：
1）足够的睡眠
2）足够营养和水分
3）正确的生活目标，道德标准和理想，并为之努力
4）尽可能正面思考和冥想
5）通过一些技巧，例如认知行为疗法管理负面想法。
这绝对是个大话题，以后会详细叙述，现在只要记住这是影响疼痛的重要部分。
我们确实不能选择自己的父母。父母给与我们的髌骨和滑车沟都形状各异。有些人髌骨和滑车沟嵌合并不完美，而有些却非常完美。这没有办法，这就是现实。
另外一个就是体重指数（BMI）。这是身高和体重之间的比例关系。如果体重大，身高矮，那么BMI指数高。但这个指标，我们在一定程度上可以控制和管理。一般来说，较高的BMI只与成年人PFPS呈正相关23。在青少年中，并不具备该正相关性23。
那么，决定PFJ最大应力承受能力的因素都有哪些？
1）合适的训练方案和渐进性负荷
2）足够的膝部和髋部力量
3）在各项运动时保持正确的生物力学机制
4）正性的想法和观念教育
5）好的遗传以及控制BMI指数
我们再回到之前的例子，跑步者B受到损伤，而A却没有，或许是因为B（相对于A）：
· 在跑马拉松之前未做好积极地准备
· 股四头肌力量较弱
· 跑步时有动态的双膝内陷
· 最近刚刚离婚并且在训练和比赛时倍感焦虑
· 滑车沟较浅
· 虽然BMI正常，但体重比A重了几磅
上述任何一个因素都可能使得PFJ应力承载能力降低，并增加受伤风险。现在，希望你已经能够多角度看待PFJ损伤了。通常不是单一因素所致，而可能是上述所有因素的综合作用结果。
1）PFPS受到膝关节应力承载能力的影响。
2）高强度应力承载能力能更好预防损伤。
3）PFPS应力承载能力受到各种因素的影响。
4）是否最终发生PFPS基于上述所有因素的综合作用。
发生PFPS原因就在于膝关节的稳态被破坏，为了消除疼痛，我们需要再次恢复膝关节的应力承载能力并重现获得稳态。在下部分中我们将讨论如何调整上述因素，从而减轻疼痛并重返运动。
今天我们讨论PFPS的处理方法以及如何开始治疗。
万一遇上PFPS患者该如何处理？
在上一部分中，我们解释了PFJ的过度使用导致疼痛的产生。没有疼痛之前，患者能完成所有的运动（图1）。这是因为我们有足够的应力承载能力应对各类活动。一旦外界应力超过承载能力，那么疼痛就会产生。
图1 运动量控制在疼痛阈值之下
因此，为使疼痛消失，我们的运动量必须小于疼痛发作的运动量。或许无痛状态下的走路和爬楼可以接受，但任何在健身房的下肢运动量都可能大于疼痛发作的运动量。在此例中，即使做负重下的下蹲动作都不能保证无痛。因此，PFJ承受外界应力大大降低，所能做的运动也就大大减少。身体之所以疼痛是为了保护自身，免得再次伤害。但在我看来，疼痛更像是提醒我们“要小心，不要做愚蠢的动作而已。”出现此类具有保护作用的损伤性疼痛，正好提示我们调整运动量以帮助身体恢复。这样看来，疼痛真的是一件好事。不是吗？它不但保护我们，而且也是康复过程中的重要指标。接下来，我们重点解释一下。
图2 运动量超出疼痛阈值
对于PFPS，最最重要的是我们要理解这句话，即“造成损伤的因素也同样是影响康复的因素”。因此，运动带来的应力首当其冲。
在损伤之后，我们需要找到合适的运动剂量，给PFJ一个慢慢适应过程，并逐渐提高承载应力的能力。但如何找到合适运动剂量呢？我们知道，如果你有头痛，2片阿司匹林便能使疼痛消失。这个剂量刚好。如果你吃了一瓶阿司匹林，那可能会让你丧命。因此，阿司匹林没有错，错的是阿司匹林的剂量。
相同的道理适用于PFJ的康复。我们之前讲过，对于PFPS，如果没有干预，是很难自行恢复的24，而过量的运动也明显是有问题的。因此找到每个人的疼痛阈值（即合理的运动量），显得尤为重要。
在图3中，患者避免进行可能造成膝关节疼痛的任何运动。因此运动剂量不足，没有起到让关节适应应力的效果。
图3 运动量未达有效剂量，疼痛阈值未改变
在图4中，患者的运动量已经引发较为剧烈的疼痛。时间一长，运动剂量不得不逐渐降低，但疼痛依然存在。因此，这样的剂量也是错误的。
图4 运动剂量远超疼痛阈值，疼痛未见改善
在图5中，患者的运动量刚好在疼痛阈值附近。随着训练进行，疼痛的阈值将会逐渐增加。随着疼痛阈值的逐渐增加，运动量也得到相应的增加并恢复至损伤前的水平，从而得以康复。
图5 运动剂量控制在疼痛阈值附近，疼痛逐渐改善
因此，可以看出，PFJ运动康复的关键是整个康复过程中都让患者在某种程度的疼痛下进行运动。有相当多的文献支持带痛康复训练是合适的，而且加速患者好转。同时，和无痛康复训练相比，带痛康复训练使得康复进程加快，或许这就是因为剂量正好合适。
康复训练时，多大的疼痛才是阈值附近的疼痛，目前还是一个模糊地带，也是最考验物理治疗师能力的部分。开始任何运动之前，必须和患者就疼痛做充分沟通。有几点原则分享如下：
1）疼痛程度应该越小越好，或者控制在10分制的3分以下。
2）在运动训练以后，疼痛程度应该回到基线水平。
3）在每周或每月回顾时，疼痛应该得以减轻，功能逐渐恢复。
如果上述原则没有达到，那么现有的运动剂量是不合适的，我们必须进行某些改变。如果达到上述原则，那么我们的运动剂量是正确的。必须承认，这是一个需要时间慢慢琢磨并转化为自身经验的过程。选择正确的运动剂量就好比试着击中运动中的物体，并非易事，因此需要不断的经验积累。
小结:
1）PFJ损伤后，其承载应力的能力降低。
2）承载应力能力的降低使得原先不引发疼痛的运动，此时也造成疼痛。
3）疼痛的产生和消失是自身保护和康复进展的积极信号。
4）恢复训练中合适的运动剂量对于减轻疼痛，恢复关节的应力承载能力至关重要。
5）具轻度疼痛的运动剂量有益于PFPS患者的康复。
6）运动训练之中和之后的疼痛程度，有助于指导物理治疗师调整运动量。
今天我们讲该系列的最后一个问题，如何重新建立膝关节的应力承载能力以及减轻疼痛。为了减轻疼痛以及重返训练，我们究竟该做些什么？可以从5个方面着手：
1.调整训练方法和生活方式。
2.逐渐增加应力以及逐级加强力量训练。
3.正确的运动，增强活动性（mobility）以及通过自我软组织管理技术（self soft tissue techniques）减轻疼痛。
4.消除不良的心理社会影响因素
5.使体重指数（BMI）正常化
在对疼痛以及膝关节的稳态作了大量讨论之后，接下来就是找到合适的应力剂量（运动剂量）使得膝关节得以恢复原有功能。
之所以使用“应力”二字，这是因为为了减轻疼痛，能作为处方的并非只有运动。刚开始时，常规的活动就是一种应力剂量。在重返运动场之前，如果你经常从事体力劳动或者经常进行的某些日常活动，例如，爬楼，久坐等，那我们需要通过一段时间对这些活动进行调整。如果你已开始训练（跑步或者重量练习），那么这些活动需要暂时减少，以控制膝关节的整体活动量。
注意：判断活动调整是否合适的最快办法是：调整后的活动，应该不造成疼痛或者仅是轻微疼痛以及在下一组或第二天的活动后，疼痛未见加重。
一但活动调整到位，就可以开始给膝关节施加应力。为了使应力慢慢增加，我们应该增加屈膝运动以及通过股四头肌收缩直接给PFJ施加应力2，4。我们利用这个原则，制定方案，进行膝关节渐进性训练。
该方案至少4周，最长3个月。绝大多数文献中PFPJ的治疗方案一般在4-12周，每周平均3次30，31。通常这些运动都是逐渐加强，从而使得PFJ具有良好的适应性，最终增强应力的承受能力30，31。在物理治疗领域，通常喜欢用“阶段（phases）”来表示不同活动量和应力的分类。例如第一阶段常表示最为容易的运动，随着阶段加深，运动量逐渐加强。这里是我最常用的在各个阶段中PFPS患者的力量练习方法。
每个阶段持续2-4周，持续至确保下一阶段的运动量只有轻微疼痛。考虑到每个个体都是不同的，有些患者需要更长的时间达到这个要求。
第一阶段练习：
以上为第一阶段练习，每周3次（每周一、三、五），每次练习3组，每组10个。练习2-4周，视情况进入第2阶段。
第二阶段练习：
以上为第二阶段练习，每周3次（每周一、三、五），每次练习3组，每组10个。练习2-4周，视情况进入第3阶段。
第三阶段练习：
以上为第三阶段练习，每周3次（每周一、三、五），每次练习3组，每组10个。练习2-4周，视情况，是否有必要进入下一阶段。
一旦你准备深入下一个阶段的康复（第3阶段或更高），我们必须开始考虑进行一些日后重返运动场所必须的特定活动。例如：跑步，举重等。
每个特定活动都以一种独特方式给膝关节施加应力，康复过程必须考虑到这些需求。跑步运动员需要开始低活动量的增强型练习（plyometrics），这种练习施加给PFJ应力的方式与强调耐力训练为主的跑步施加的应力相类似。而举重运动员则加入逐级增加的负重下蹲练习（weighted squats），可以慢慢增加下蹲深度，负重重量以及一段时间内的总体运动量。
在第1和第2部分我们曾经讨论过髋部外侧结构以及股四头肌的紧张与PFJ应力增加的相关关系。那么我们如何进行判断。首先我们看是否可以通过Thomas或者Ober’s检查（视频1）评估受限或紧张程度。大量研究证实，通过物理治疗减轻这些结构的受限或者紧张度是PFPS良好预后的重要预测因子1。
视频1 Ober's and Thomas test
注：Ober’s检查
该检查是评估髂胫束（IT band），阔筋膜张肌(TFL)以及臀肌紧张度的传统方法。近期的研究表明Ober’s测试对于评估臀中肌，臀小肌和髋关节囊的紧张更为有效，而对判断髂胫束的紧张度相对较弱。因此，解决针对臀肌的问题比针对髂胫束的问题，更为明智。
如果我们发现上述问题，那就解决它，泡沫滚轴被证明是一个较好的方法，以下动作每周5次，每个动作的要领，个数及持续时间可参见以下图片所示。
注：研究证明，泡沫滚轴能改善压力性疼痛阈值（Pressure pain threshold ,PPT）32。PPT是机体产生疼痛之前所能承受的施加于机体的最大压力。等到使用泡沫滚轴改善PPT之后，那么在膝关节处应用泡沫滚轴就可直接减轻疼痛。但是，我看到的是太多患者的康复计划只包括自我软组织管理和拉伸方案。记住，这并非是治疗膝部疼痛的金标准。
接下来，我们需要解决导致跑步时膝盖内陷的问题。正如我们之前讨论的，踝部背屈受限能导致膝关节和髋关节在下台阶，起跳和着地等运动时的不正确运动方式。
我们就先评估踝部背屈的关节活动度，请注意正确的测试方法以及几种测试中的几种常见错误。
如果发现有受限，那么我们进行纠正（视频2）。
视频2 纠正踝关节受限的练习
再进一步就是纠正运动过程中的不正确运动方式。包括跑步，下蹲，起跳和着地等运动。记住，髋关节力量未必是不良运动方式的预测指标，光靠加强髋关节自身力量并不见得能改善全部不良运动方式2，4。
能改善运动员运动方式的是一定形式的口头指令或者是使用生物反馈工具，例如通过镜子，运动员自己观察运动方式2，4。还有，在某个特定的训练中改善运动方式，例如单腿下蹲并不见得能使跑步过程中的生物机制发生改变2，4。为改善患者的运动方式，需要利用口令和生物反馈的帮助。
例如;
1.每次下蹲时通过口令告诉患者膝关节朝外。
2.在镜子前进行训练，并不断提醒患者跑步时膝盖勿朝内。
记住，踝关节能影响它上方的膝关节和髋关节的运动方式，而髋关节也能影响它下方的膝关节和踝关节的运动方式。例如，过度足内旋导致股骨的内旋（图1）。
图1 足内旋-胫骨外旋-股骨内旋
如果你想纠正过度足内旋，那么你可能需要学习一个叫做short foot的技术（视频3）。
视频3 short foot technique
通过一些特定的练习可以在足部建立起这个足弓。这种所谓的“short foot”姿势，也能通过常规的下肢练习得以建立。
注：踝部背屈受限能引起下蹲和起跳的不良运动方式。同样，过度足内旋也能造成膝关节的不良运动方式，但现有证据并不充分，有些研究支持该说法，有些并不支持4，9。记住，疼痛和损伤是多因素作用的结果，理论上，如果你把各个影响因素都充分考虑并予以纠正，那么将来就永不会出现膝盖疼痛。
这块内容已超越传统物理治疗中生物机制的范畴。然而，它们却在疼痛发生和康复过程中发挥着重要作用。在这一领域，我们重点关注：
1）找出造成焦虑或抑郁的因素并将患者转至专业人员处。
2）找出患者对疼痛的错误认识。
3）进行患教。
4）运用认知行为疗法（CBT）加强正性观念和行为的教育和治疗。
5）通过行为策略改善精神问题。
PFPS本身也会造成患者焦虑。我们知道长期的精神压力造成皮质醇水平的升高，使得机体更为敏感28。任何有类似症状的患者应该转诊至更加专业的医务人员那里，进行进一步干预。错误的认知常常伴随PFPS患者2，25。这些错误认知包括：害怕运动，疼痛是身体糟糕的信号，灾难性想法以及认为重返运动会使得疾病更加恶化等。一些研究已经证实上述负性想法使得患者的康复延缓34，35。
这一点似乎很容易理解。体重越大，当然对膝关节的应力就越大。选择一个健康的营养方案和运动方案能帮助患者保持良好的体型。市面上太多这方面的内容，这里就不赘述了。
1）在受伤后，及时调整训练方法和生活方式，防止关节应力承载能力的进一步降低。
2）通过渐进性力量训练逐渐增加髋部和膝部的应力承载能力。
3）识别和纠正踝部，股四头肌和髋部屈肌等软组织的紧张度。
4）利用软组织松解技术（例如泡沫滚轴）减轻疼痛程度。
5）通过口令指导和生物反馈纠正不良运动方式。必须针对你需要改善的运动进行纠正（例如跑步或者举重等）。
6）运用行为认知疗法(CBT)消除心理社会影响。
7）使体重指数（BMI）正常化。
至此，整个系列终于结束。感谢Dan Pope无私的分享，正是因为物理治疗师对治疗技术的总结、切磋和传播，才促进物理治疗近100年的蓬勃发展。当然，我们也花了很多时间和精力进行翻译校队，以便能让我们国内的物理治疗师读到原汁原味的海外物理治疗经验分享。
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