退化性膝關節炎與肌力訓練

• 作者\\ 林誌楷 (練健康教練 / 職能治療師)
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世界衛生組織估計全球約有3億人受到退化性關節炎（osteoarthritis）影響，65歲以上族群的盛行率達到一成（Liu et al., 2025）。膝關節是最常被影響的部位，單是退化性膝關節炎（knee osteoarthritis）就佔了全球退化性關節炎疾病負擔的將近八成（Guede-Rojas et al., 2024）。

在年長族群裡，退化性關節炎是慢性失能的首要原因，退化性膝關節炎則是行動能力必須依賴他人、生活品質下降最常見的原因（Messier et al., 2013）。具體到日常生活，退化性膝關節炎影響的範圍比疼痛本身更廣。有調查顯示退化性膝關節炎患者自述膝關節不穩定的比例是63%，功能受到影響的比例是44%（Guede-Rojas et al., 2024）上下樓常常要側著才能下、蹲下去撿東西起不來、走一段路就要找地方坐、晨起前幾步路特別不舒服。

隨著退化性膝關節炎持續，進一步有研究顯示髕股關節的軟骨受損與六倍的人工膝關節置換風險有關（Culvenor et al., 2019）。退化性膝關節炎其實與臀、腿肌群的肌力高度相關，涉及的範圍遠不止軟骨磨耗，軟骨下骨、滑膜、周邊的肌肉與韌帶都參與其中。肌力的狀態更是跟退化性膝關節炎的發生率、疼痛程度有關，這篇文章會說明退化性膝關節炎的幾個常見迷思，以及幾項可以實際運用的運動建議！

【肌力不足與軟骨惡化的風險有關】

MOST研究（Multicenter Osteoarthritis Study）追蹤 1018 位已有退化性膝關節炎或處於風險中的成人，長達 84 個月（Culvenor et al., 2019）。

女性受試者中，股四頭肌肌力落在最低四分位的人（研究把受試者的股四頭肌肌力從強到弱分成四組），外側髕股關節軟骨惡化的風險比肌力最高四分位的受試者高出五成。

作者在文獻討論中把實務意義寫得很清楚，對肌力低下的女性，若能提升股四頭肌肌力，很大機率能降低髕股關節軟骨進一步惡化的機會。

註：這個關聯只出現在女性的髕股關節，男性的資料與脛股關並沒有呈現相關。

【運動訓練減緩退化性膝關節炎疼痛已有實證支持】

國際骨關節炎研究學會（Osteoarthritis Research Society International, OARSI）2019年的非手術治療指引，把衛教與「結構化的陸上運動」列為退化性膝關節炎的核心治療（Core Treatment），與飲食體重管理並列（Bannuru et al., 2019）。局部消炎藥、關節內注射這些選項排在核心治療之外，依個別狀況安排。2025年一篇收28篇隨機對照試驗、2164位受試者的統合分析（Liu et al., 2025）。把阻力訓練跟沒有運動的對照組相比，疼痛指數經過阻力訓練後有明顯的下降，而且疼痛的改善在停止訓練後還維持了6個月！身在訓練第一線的現場，隨著訓練推移進步，也真的會收到學員回饋感受到疼痛下降、生活品質有所提升！

【已有退化性膝關節炎，是否要避免承重】

一般人會擔心關節已經在磨損，是不是應該避免承重，免得磨得更快。下面幾篇文獻討論的是經過運動訓練、以及不同強度的肌力訓練之後，膝關節負荷分別出現什麼變化。

註：膝關節壓縮力（knee joint compressive force）指走路時脛骨長軸方向承受的最大接觸力，數值越高代表關節面承受的負荷越大。

承重

2013年的IDEA試驗收了454位55歲以上、過重或肥胖、Kellgren-Lawrence分級2到3級的退化性膝關節炎成人，隨機分成單純運動、密集飲食減重、飲食減重加運動三組，追蹤18個月（Messier et al., 2013）後的膝關節壓縮力，三組都往下降：單純運動組下降148牛頓、減重組下降265牛頓、飲食加運動組下降230牛頓。組間比較上，減重組比單純運動組在膝關節的負荷上又降低更多。

疼痛

註：WOMAC 疼痛分量表問的是五個日常情境會不會痛，平地走路、上下樓梯、夜裡躺在床上、坐著或躺著、站著不動。

每個情境從 0 分（不痛）到 4 分（極度疼痛），五項加總就是 0 到 20 分，分數越低越好。

同一篇研究三組的疼痛基線平均是 6.5 分。18 個月後，單純運動組 4.7 分、減重組 4.8 分、飲食加運動組3.6 分，基線 6.5 分平均分攤下來，每個情境大約 1.3 分，落在「輕度疼痛」附近。飲食加運動組降了 2.9分，換算過來大約是五個情境裡有三個各降一個等級。

例如上下樓梯從中度痛變成輕度痛、夜裡躺著從輕度痛變成不痛、平地走路從輕度痛變成不痛，這篇設定的臨床最小重要差異（Minimal Clinically Important Difference）是「比基線進步兩成以上」，以 6.5 分估算就是 1.3 分。用整體基線粗估，三組的進步幅度分別是單純運動組 1.8 分、減重組 1.7 分、飲食加運動組 2.9分，都超過臨床最小重要差異。疼痛分數落在 0 或 1 分（幾乎不痛）的比例，飲食加運動組 38%、減重組20%、單純運動組 22%。因此可以這樣理解，對過重的學員，減重對降低關節受力的貢獻比運動大，三組的膝關節壓縮力都往下降，單純運動組並沒有因為體重沒有下降就導致膝關節惡化。所以，如果能把飲食控制和訓練一起進行，對膝關節改善的效果是最好的！

訓練強度

2021 年發表在 JAMA 的 START 試驗追蹤 377 位 50 歲以上、有膝痛且 X 光確認退化性膝關節炎的成人，隨機分成高強度肌力訓練、低強度肌力訓練、對照組，追蹤 18 個月（Messier et al., 2021），18 個月後的膝關節壓縮力，高強度組 2453 牛頓、低強度組 2475 牛頓、對照組 2512 牛頓。

三組之間沒有統計上的差異，特別的是高強度組的數值還是三組裡最低的。另一篇整合 10 篇隨機對照試驗、892 人的統合分析發現，高強度組與低強度組在疼痛、僵硬、身體功能、生活品質與不良事件上都沒有差異（Hua et al., 2023）。

因此就研究結果，兩種強度都可以練，不影響膝關節的負荷，選擇的依據可以回到訓練目標來訂定，當然實際上還是要依學員的身體反饋進行調整，整體規劃上也盡量以保守漸進的訓練規劃為主。

加強肌力的理由

股四頭肌（quadriceps）負責膝關節伸直，也是走路落地時吸收衝擊的主要肌群，從生物力學的角度看，肌力訓練降低的是作用在軟骨上的機械應力與關節的受力速率，同時提升膝關節的穩定性（Sadeghi et al., 2023）。股四頭肌在腳落地的瞬間離心收縮，把一部分衝擊吸收掉，減少直接傳到關節面的力量（Culvenor et al., 2019）。

關節周邊的肌肉在動作當下扮演避震的角色，把膝關節與髖關節周邊的肌肉練強，可以提升關節穩定度、增加吸收衝擊的能力，進而降低軟骨承受的負荷，中斷「關節退化 → 疼痛 → 活動量下降 → 肌力再下降」這個在退化性膝關節炎患者身上很常見的惡性循環（Liu et al., 2025）。股四頭肌是核心，但是其他肌群的肌力加強，對於關節的穩定也有很好的效果，見下一段落。

【建議訓練的肌群】

2023 年一篇四臂隨機對照試驗收了 96 位輕度到中度退化性膝關節炎患者，年齡 40 到 70 歲、X 光Kellgren-Lawrence 分級 I 到 III 級，做 8 週，每組 24 人（Sadeghi et al., 2023）：

・G1 只練股四頭肌；

・G2 只練膕旁肌；

・G3 兩者都練；

・G4 對照組不介入。

實驗結果顯示在介入後的疼痛分數改善上，G1 與 G3 的下降幅度最大，優於 G2 與 G4，身體功能這一項四組之間沒有顯著差異。

這篇發表在 Scimago Q3 分區的期刊，樣本數 96 人、期程只有 8 週，可以當作訓練的方向參考。

髖部也值得加強

註：髖外展肌（hip abductors）主要是臀中肌與臀小肌，負責單腳站立時穩住骨盆不往對側掉。

一篇 2022 年的統合分析看髖外展肌訓練對退化性膝關節炎的效果，訓練組的疼痛分數與 WOMAC 分數改善都優於對照組（Thomas et al., 2022）。

機轉上的推理是髖外展肌無力 → 單腳站立期骨盆往對側掉 → 身體重心偏移 → 膝內收力矩（knee adduction moment）變大 → 內側腔室受力增加。這篇真正納入量化分析的只有 3 篇方法學品質良好的研究，數量偏少。而另外一篇研究，隨機對照試驗收了30位50歲以上退化性膝關節炎的患者（Singh et al., 2016）分成兩組，受試者們都做傳統運動（股四頭肌等長收縮、直腿抬高、短弧伸膝，加上被動伸展），但是其中一組額外加上髖外展肌訓練，每週五次，做 6 週。6 週後兩組的 WOMAC 分數、六分鐘走路測驗距離都有進步，加練髖外展肌那組的幅度顯著較大。

訓練的選擇

阻力訓練並不是唯一有效的型態。

2025 年一篇收錄了 92 篇隨機對照試驗、包含 6079 人的統合分析，比較不同運動型態對膝與髖關節退化性關節炎疼痛的效果（Liang et al., 2025），其中排名最高的是有氧訓練，其次是肌力合併柔軟度訓練、瑜伽，單純肌力訓練排第四，不過各型態之間並沒有統計上的顯著差異。

實務上的作法就是也鼓勵把有氧一起放進課表，適當且多元的運動項目安排，本身也就是有利於刺激不同的能量系統、挑戰不同的運動技巧。

【改善膝關節本體感覺對於退化性膝關節炎也有幫助】

註：本體感覺（proprioception）是身體對關節位置與動作的內在感覺，由關節、肌肉、皮膚的機械受器提供訊息，影響動作規劃與姿勢控制，退化性膝關節炎患者的本體感覺常見受損，這會連帶影響平衡與跌倒風險。

2024 年一篇系統性回顧與統合分析收了 6 篇隨機對照試驗（Guede-Rojas et al., 2024），與沒有介入相比，介入組經過肌力訓練顯著改善關節位置覺。針對膝蓋疼痛族群，訓練的基本假設是「重塑本體感覺可以提升動態關節穩定度、降低跌倒風險，並透過改善動作回饋機轉來緩解疼痛與提升功能表現」！

【訓練並不是越多越好】

Ps METs-min/週是運動總量的單位，把強度（METs）乘上每次的分鐘數，再累加一週的總和；

回到前面那篇 28 篇試驗的統合分析，作者做了劑量反應分析，找出三個門檻（Liu et al., 2025）：

・每週 280 METs-min → 效果剛好跨過臨床最小重要差異（g = -0.36）；

・每週 680 METs-min → 效果最佳（g = -0.73）；

・每週 1180 METs-min → 最大可耐受劑量（g = -0.37），超過之後效益遞減。

這篇把深蹲、硬舉這類動作估在 5.0 METs，建議每週累積 136 分鐘，例如一次 65 分鐘、一週兩次，轉換成實務面。從上面建議加強的肌群，透過最基礎的深蹲、硬舉這類動作，用 10 到 15RM 的重量（大約 RPE 5 到 6）、一次 60 分鐘、一週兩次，其實就已經落在效果最佳的劑量區間附近！

而另一篇系統性回顧從已發表的試驗裡歸納出常見的有效處方（Turner et al., 2020），每次 30 到 60 分鐘、2 到 3 組、每組 8 到 12 次，起始阻力約最大阻力的 50 到 60%，每週三次，效果最大的區間出現在總訓練次數達到 24 次時（大約 8 到 12 週）。

【什麼時候增減強度（重量）】

可以往上加的情況

1 重量已經連續數週沒有變動，疼痛與腫脹維持穩定；

2 疼痛在課後 24 小時內回到基線，沒有夜間痛、沒有關節熱與腫脹；

3 最後一組的動作品質仍然維持，膝蓋沒有往內塌（動態外翻）。

需要降低訓練強度的情況

1 關節出現熱、腫，休息時也痛；

2 疼痛延續超過 24 小時，而且逐次累積；

3 剛換藥或剛完成關節內注射，依醫囑短期內不加碼。

結論

退化性膝關節炎的學員最常帶著的情緒是怕，怕動一動就磨壞了，怕今天不舒服是因為昨天練太重，這種擔心很合理，疼痛本來就是身體發出的訊號，而目前的證據能提供的大概是這樣的安心感！

在有人監督、動作品質顧好的前提下，負重訓練沒有讓膝蓋承受更大的力，也沒有讓軟骨退得更快，需要留意的是疼痛形態改變，休息時也痛、夜裡會痛、關節發熱，這種時候可能就會建議回診做追蹤，中高齡退化性膝關節炎的族群裡，重量停在同一個數字較久是常見的狀況。持續給肌肉刺激、維持關節周邊的穩定性，是目前實證支持的方向！

參考文獻

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