缘起

膝关节的健康太重要了，就我出门诊而言，是门诊病人的三分之一。对大家来说，膝盖有恙的人在身边处处可见（图1）。对整个社会来说，每1000个人里面就有近7个人患有膝关节骨性关节炎^[1]，而对65岁以上老人，十之八九膝关节存在各种退行性的影像学改变。

图1 膝关节疼痛随处可见，不得不重视

膝关节如此重要，那快提供点干货讲讲怎么保持膝关节健康吧。先别急，这个问题不是一篇文字，而是需要一本书来解决的问题，慢慢来。让我们一起从源头开始，探究膝关节的奥秘，感叹造物的神奇，不也是一种享受嘛。

四肢的进化

“人是猴子变的”，小时候妈妈经常这么讲。再大点发现是骗小孩子的，再再大点发现，人的四肢形态，不但可以追查到猴子身上，而且可以一直追查到原始鱼类游泳的鱼鳍（图2），以后可以讲人是鱼变的，似乎也不错。

图2 人类四肢的进化，一直可以追溯到原始鱼类的鳍

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所有的脊椎动物中，虽然肢体的表现多种多样，但是都有相似的形态，这在比较解剖学中称为同源器官。机智的朋友会发现这里似乎不对，蛇也是脊柱动物，蛇就没有四肢。数学反证法的精髓就是证伪比证实容易，所有的天鹅都是白的，发现一只黑天鹅，即证明论断错误。进化论不断的受到挑战，就是因为单纯观察形态，会有很多漏洞，这也是所谓相面、算命不靠谱的原因之一吧。

曾经一段时间，人类胚胎重演进化历史被认为是错误的，还好近来的基因研究为进化论提供了新的证据。近日cell杂志及子刊发布的2篇文章，利用生物信息学方法及基因编辑技术，表明是一段在脊椎动物中非常保守的ZRS序列，在蛇从低等向高等进化的过程中高度分化，进化约束的丧失和四肢结构表型退化的趋势一致（图3）。所以人类胚胎重演进化历程，从基因的角度描述，就成了胚胎在发育的不同时段，依次激活进化获得的基因^[2]。

图3 蛇四肢的退化，是因为一段保守基因序列的改变导致

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与人类膝关节最为类似的是鸵鸟的膝关节（图4）。所以土豪的实验室是不是可以考虑用鸵鸟来模拟人类膝关节疾病，这里是一张示意图，推荐感兴趣的朋友可以看看隋鸿锦教授编著的《达尔文的证据》一书，书中有精美的人类膝关节和鸵鸟膝关节的塑化标本图像（图6），也可直接去大连金石滩生命博物馆看真实而震憾的塑化标本。

图4 鸵鸟的下肢与人类下肢比较，注意关节的位置，红线显示同样的关节高度不等，绿线显示同等高度对应不同的关节，所以平时你感觉到动物后腿的“膝”关节正好和人是反着的，而实际上那是动物的踝关节

图5 选自隋鸿锦教授《达尔文的证据》一书，图好看，塑化标本更精彩

怀胎十月，肚里的小宝宝肢体是从什么时候发育的呢？在4到5周，小胚胎长到苹果籽一样大，外观像小海马一样的时候，肢芽开始从身体两体生成，在第7周的时候，小宝宝的手、脚就可以看清啦（图6）。

图6 小宝宝肢体的生成过程^[3]，可以看到下肢的扭转情况：

A图向四肢芽向身体两侧生长，类似春笋层层破壳而出；

B肢体伸向两侧，对应于进化树中的鳄鱼，爬行时不能将肚皮抬离地面；

C图四肢向肚皮低下靠拢，对应于进化树中青蛙，可以四肢行走；

D图下肢向前旋转，对应于高等动物中牛马，可以快速奔跑。

膝痛的自然史

一切从两脚步行后开始。人类自从两脚步行，膝关节就承受了过大的负荷。我们的民俗表演不避讳以别人的疼痛为笑料，赵本山小品《小草》中老太太的形象深入人心（图7），迟至我小时候的农村，身边老人走路与此类似的姿势也屡见不鲜。与其说是丑化农民，不如说因为那个年代老人劳动强度大、营养差、又不可能去换人工关节，只能忍受伤痛，苦中取乐而已。

图7 赵本山作品《小草》

随着年龄的增长，从膝关节内侧软骨刚开始退变，到软骨磨没，分为四级（图8）。

图8 膝关节老化，内侧间隙逐级变窄，由于膝关节的软骨在X线上不显影，你看不到他，只能通过他占的空来推断磨损程度，磨的越多，间隙越窄

人类膝关节老化的最后，典型的走路姿势，是伛偻着背，屈曲着膝，外八字，颤巍巍，碎步前行。那膝关节退变最后为何会成为这个姿势呢，是因为人对疼痛的自然防御反应形成的恶性循环^[4]。

人类由于直立行走，大腿前面肌肉负荷增加。我们的个人体验，突然大量的走路或跑步，比如平时不锻炼，突然参加5公里考核后，大腿前面肌肉会痛。随着年龄的增长，最初劳累后膝关节疼痛，也主要是膝前肌肉的钝痛。为了代偿，膝关节就用小腿后面的肌肉代替。长期以往，小腿后面肌肉因代偿负荷越来越大，大腿前面的肌肉对疼痛越来越敏感，因被代偿越来越虚弱。最后的结果就是屈膝走路。

人类由于两脚前行，膝关节内侧要承受一多半的压力。所以内侧软骨最先磨损，而磨损以后又进一步加重膝关节内翻，内侧压力再次增加。为了保持平衡，髋关节出现外旋，表现为外八字步。

如果说刚开始的膝关节伸不直是代偿性的，想主动伸直还可以伸直。由于膝关节的容量是在稍屈膝的时候最大，所在这个体位下感觉最舒服。膝关节常期在屈膝的保护位置下，随着年龄增长，周围软组织的柔韧性也在下降，最后挛缩。此时再想伸直就伸不直了。最后形成典型的姿态（图9）。

图9 老化的膝关节，左图为X线表现，骨缝已快看不到了，表明膝关节的软骨磨没了；右图可见典型的改变，一是膝关节外撇，二是膝关节伸不直

膝痛的预防

预防治疗膝痛，网上资料汗牛充栋。具体的情况听您医生的建议。膝关节置换是最后治疗膝关节退变的成熟手术，引用鲁博士的一句话，自然老化不可避免，医疗干预亦很必要。但要记住，治病是治人，不是治片子，有片子上看非常严重的膝关节退变，但并非都会疼痛，至于为什么我也不知道，这可能就是人体的复杂与奥妙吧。知其然而知其所以然，预防膝痛，先提几点供参考，更多内容根据具体情况以后慢慢述来：

膝关节不能过度负荷，这个原因显而易见。

锻炼大腿前面的肌肉，他的偷懒是造成伸不直腿的原因。

按摩膝关节周围软组织，常压压腿，别让关节固定在屈膝的位置伸不直。

保暖，寒冷会导致膝周血运变差，疼痛敏感，组织僵化。

曾几何时，一顶礼帽和一根拐棍，是欧洲绅士的标配。在我小时候，出门时妈妈会让戴着帽子，顽皮时邻居老奶奶会用拐杖敲地警告。而不知何时，年轻人不再戴帽，老年人不再驻拐。而驻拐是老年人减少膝痛的除手术外最有效的手段，最后用一张图（图10），致敬木心。

图10 致敬木心

参考资料

1.Palazzo,C.,etal.,Risk factors and burden of osteoarthritis.Annals of physical and rehabilitation medicine,2016.59(3):p.134-138.

2.Prud'Homme,B.and N.Gompel,Evolutionary biology: Genomic hourglass. Nature, 2010. 468(7325): p.768-769.

3.Moore,K.L.,A.F.Dalley,and A.M.Agur,Clinically oriented anatomy.2013:Lippincott Williams & Wilkins.

4.宗田大,刘小立,and徐红萌,膝痛诊断与治疗.2011:河南科学技术出版社。