2.1 纳入文献基本情况 初检得到876篇文献，其中460篇为英文，436篇为中文。阅读标题和摘要进行初筛，排除因研究目的与此文无关67篇，内容重复性的研究330篇，共保存49篇中英文文献做进一步分析。其中重点研究有关于膝骨性关节炎非手术治疗的文献篇。文献[1-4]有关膝骨性关节炎的流行病学，文献[2-3，5-13]总结了膝骨性关节炎的相关因素及发病机制，文献[14-26]篇总结了膝骨性关节炎的药物治疗，[27-34]分析了运动及肌力训练对膝骨性关节炎的治疗及可能机制，[35-51]研究了机械振动治疗对膝骨性关节炎意义及可能机制。 2.2 结果描述 2.2.1 膝骨性关节炎概述 膝骨性关节炎亦称骨关节病、退行性关节炎、增生性关节炎，是一个以关节软骨退行性改变为核心，累及骨质并包括滑囊、关节囊及关节其它结构的全方位、多层次、不同程度的慢性炎症。膝骨性关节炎是中、老年人的常见病和多发病，流行病调查显示中国60岁以上者膝骨关节炎发病率高达42.8%[1]。其病因不明，发病机制可能是关节的长期使用导致软骨磨损，局部产生炎性反应，关节表面的透明软骨坏死，关节软骨出现缺损，软骨下骨外露，即出现软骨原骨缺损，导致周围的软骨组织受到超生理的压应力，从而促进了异常部位的新骨形成，并产生逐级放大的恶性循环，最终不可避免地出现关节僵硬和功能丧失[2-3]。临床多表现为膝关节的疼痛、无力，及由此引起的行走、起立和登楼梯困难。患者可有“晨僵”或“静息痛”，稍加活动后疼痛反而减轻。随着病情的进展有时会出现膝关节活动时响声，当大块软骨脱落形成游离体时，可发生关节交锁。查体可见关节活动度减少，严重者膝内翻或外翻畸形，甚至整个关节呈屈曲挛缩畸形，患者的生活质量往往受到严重的影响，成为50岁以上人群丧失劳动力的主要原因之一。有学者预测到2020年膝骨性关节炎将成为成为第4大导致残疾的疾病[4]。 2.2.2  相关因素和发病机制 原发性膝骨性关节炎的病因及发病机制迄今为止尚不十分明确，目前被各方面所公认的与其发生密切相关的因素有以下几个： 年龄：膝骨性关节炎的发病率与年龄存在着明显的正相关性，且随着年龄的增长而发病率明显增加。25岁以下的人群中发病率一般不超过5%，而80岁以上的人群中高达80%以上。 性激素：雌激素受体在正常及关节炎关节软骨中均有表达，其基因多态性引起的蛋白活性及构象差异可能引起雌激素对关节软骨的作用差异。绝经后雌激素水平下降，女性骨性关节炎发病率较男性明显增加。雌激素替代疗法可能降低绝经后妇女骨关节炎发病率改善关节炎症状[5]。除却雌激素外，新近的研究还发现雄激素也具有减少骨质吸收和促进骨形成的作用。睾丸切除后可导致严重的关节软骨破坏，而应用雄激素治疗则可防止其破坏作用。这些研究结果均提示了性激素与膝骨性关节炎的发生具有密切关系。 负荷传导紊乱：负荷传导紊乱可导致软骨的损伤、退变。正常关节负载时，软骨变形，拱形纤维结构承受沿胶原纤维方向传导压力，并分散到软骨下骨；卸载时，压力消失，纤维回复到原状。在这一过程中，软骨细胞始终在纤维网格内受到保护。但当负荷传导紊乱时，软骨基质的拱形结构遭到破坏，软骨细胞失去保护作用而受损。此外当关节软骨负载增加时，一方面使软骨组织内的水分从孔中溢出；另一方面关节内压力增加，影响滑液的分泌，使得软骨从关节液中获取营养减少，从而使软骨细胞在失水和缺乏营养环境中发生固缩、碎裂、坏死，致使软骨基质形成受限，更进一步加剧了软骨细胞的破坏，如此恶性循环，最终使关节软骨呈现肉眼可见的破坏与缺损，导致了骨性关节炎的发生和发展。 遗传：在膝骨性关节炎的发病机制中，遗传因素的作用已经被多项研究所证实。例如其父母患有膝骨性关节炎，尤其是患多关节的膝骨性关节炎或者是在中年或更年轻时发病者，那么其本人发生膝骨性关节炎的危险性也高。此外，以Hebarden结节为突出表现的患者多存在4q26-q27、7p15-p21及Xcen基因的连锁不平衡。TLR-9基因多态性与膝骨性关节炎发病密切相关[6]。这些基因可能在一定程度上参与了不同骨性关节炎个体发病的过程，但是对于其参与发病的机制研究尚少。 免疫学异常：近年来，自身免疫反应在膝骨性关节炎的发病过程中所起的作用日益为人们所关注。Donobue等提出在胚胎和出生后的个体发育过程中， 软骨组织大多处于与机体自身免疫监视系统相隔离的状态，即所谓“隐蔽抗原”假说，一旦软骨受到某种损伤，软骨成分便可被暴露出来，从而引起抗自体软骨成分的自身免疫反应，产生的抗胶原抗体可抑制软骨细胞DNA、硫酸多糖和胶原的合成，进一步加重软骨的退变，使更多的软骨成分暴露出来，再次激发自身免疫反应，如此恶性循环最终导致膝骨性关节炎呈进行性加重。 骨内压(intraosseous pressure，IOP)：是指髓腔内动静脉血流动力学所产生的压力，是反映骨内循环状态的重要指标。任何使骨内组织容量增加与骨内血液瘀滞的因素均可引起骨内高压。研究表明骨内血液循环障碍引起的骨内高压是形成膝关节骨性关节炎的重要因素，也是导致该病一系列临床症状如膝痛、休息痛的直接原因。实验及临床研究发现，所有骨性关节炎患者及动物模型中，都有骨内高压及骨内静脉瘀滞这两种病理的存在，如骨髓内小动脉、血窦、小静脉扩张，毛细血管增生、骨内哈氏管扩张，红细胞增多、堆积，黏滞度增高等。二者导致骨内动脉灌注减少，骨内血流动力状态改变以致供氧不足，酸性代谢产物堆积。关节内高压还可使滑膜的血流量减少，静脉瘀积致使滑膜分泌酸性滑液，关节软骨因此而发生退变。另外，软骨下的骨组织在过高的内压作用下可发生坏死，坏死的骨小梁在吸收重建过程中使软骨下骨的硬化梯度增加，吸收振荡的能力下降，从而使软骨受力不均，局部的压力变大，这将导致或加重软骨的损伤，出现膝骨性关节炎。 自由基：自由基是含有一个或多个未配对电子的，具有很强反应活性的核团，能够显著影响软骨细胞合成、分泌蛋白多糖和胶原的功能，表现为蛋白多糖的合成受到抑制，胶原的分泌由Ⅱ型转变为Ⅰ型，从而引起软骨的损伤退变。在引起膝骨性关节炎发病的自由基中，以NO为典型代表，也是研究最多最透彻的一种。NO是一种高反应性细胞毒性自由基，在细胞因子的刺激下，骨性关节炎患者的滑膜和关节软骨可以生成大量NO，NO可引起体外培养的软骨细胞发生凋亡[7]，而应用一氧化氮合酶(NOS)抑制剂SMT后，骨关节炎的病理表现明显低于对照组[8]。另外滑膜内高含量的NO还可以造成滑膜组织和血管的损伤，导致滑膜肿胀，血管壁的通透性增大，关节腔积液。由此可见，在膝骨性关节炎的发病过程中，自由基的参与是多机制全方位的。 细胞因子：细胞因子与膝骨性关节炎的关系是目前膝骨性关节炎病因学方面研究的热点，其中以白细胞介素1研究的最多也最为透彻。当人类软骨肉瘤细胞暴露于白细胞介素1和肿瘤坏死因子α 24 h后软骨细胞数量明显减少，软骨细胞，软骨细胞膜损伤的增加[9]。白细胞介素1对膝骨性关节炎的影响是全方位的[10]，高水平的白细胞介素1与软骨细胞膜上的受体结合，形成激素受体复合物，通过第二信使(cAMP，GTP)信息传递系统，随着软骨细胞“反分化”现象，抑制透明软骨Ⅱ，Ⅳ型胶原蛋白的合成，促进Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白的合成，而使软骨细胞变性，抑制软骨细胞增殖和合成蛋白多糖。另外白细胞介素1还可通过促进软骨细胞合成与分泌金属蛋白酶，提高软骨基质中溶解蛋白分子酶类的活性而降解关节软骨。肿瘤坏死因子是参与到膝骨性关节炎发病进程中的另外一种重要介质。肿瘤坏死因子既协同白细胞介素1的作用，又激活白细胞介素6基团，诱导白细胞介素6的生成。在膝骨性关节炎患者的血清及膝关节液肿瘤坏死因子α的表达明显高于正常组，并且病情越严重，升高越明显[11]。白细胞介素6是具有多种生物学活性的细胞因子，包括激活B细胞和T细胞，以及产生急性期蛋白。正常及膝骨性关节炎软骨中分离的关节软骨细胞都能自发分泌白细胞介素6，而正常人滑膜免疫组化检测不出白细胞介素6的存在，膝骨性关节炎滑膜内壁细胞则可以免疫组化显示[12]。 饮食：维生素的摄入量也将影响膝骨性关节炎的发病，血液中低水平的维生素C和维生素D将使膝骨性关节炎的发病风险增高3倍之多。有研究报道维生素C可能有助于延缓膝骨性关节炎的发作，而维生素D虽不影响膝骨性关节炎的病程，但低摄入量却可增加膝骨性关节炎的发病风险。维生素E似乎与膝骨性关节炎的发病没有明显相关性。 基质金属蛋白酶：基质金属蛋白酶是一个Zn2+、Ca2+依赖的蛋白水解酶家族，参与体内细胞外基质的降解，在膝骨性关节炎关节软骨基质及软骨细胞破坏的病理过程中起着重要作用。基质金属蛋白酶家族包括15种酶型，其中与基质降解有关的主要有胶原酶、基质溶解素和明胶酶。这3种酶均以酶原的形式合成和分泌，在基质中被激活发挥而作用，也都可被组织金属蛋白酶抑制剂(TIMP)所抑制。生理条件下，软骨成分的降解与合成之间保持动态平衡，而膝骨性关节炎时金属蛋白酶的增加大于TIMP的增加，使软骨降解超过软骨合成，出现关节炎的软骨蛋白分解，导致软骨层改变。 其他：肥胖也是膝骨性关节炎的一个高危因素，据统计体质量每增加大约5 kg，膝骨性关节炎的发病风险将增加1.36[13]。另外反复膝关节损伤、长期不正常负重、寒冷潮湿的环境均能使膝骨性关节炎的发病率增高。 2.2.3  治疗 膝骨性关节炎是一种多因性的，临床表现不尽相同的慢性疾病，应根据患者疼痛的程度、患病时间的长短以及疼痛持续的时间等的不同，充分评估患者的病情后采取综合性的治疗措施。1995年ACR推出骨关节炎治疗的金字塔方案，即以患者教育、锻炼、减轻体质量等措施为基础，必要时辅以外用非类固醇类抗炎药，无效的情况下依次加用口服对乙酰氨基酚、非类固醇类抗炎药等，急性发作时可在关节腔内注射皮质激素，有不可逆性功能障碍时可做关节置换。2000年ACR制定的膝骨性关节炎治疗指南以及欧洲风湿病学会联盟(EULAR)对膝骨性关节炎治疗的建议是3个方面，即非药物治疗、药物治疗、手术治疗，文章仅讨论非药物治疗和药物治疗这两大方面。 2.2.4  非药物治疗 非药物治疗是膝骨性关节炎的基本治疗手段。ACR2000年推荐的膝骨性关节炎非药物治疗手段有:①患者教育。②自我调理。③通过电话联系以得到社会支持。④减轻体质量。⑤户外锻炼。⑥物理治疗。⑦增加关节活动范围的锻炼。⑧增加肌力的锻炼。⑨行走的辅助装置。⑩穿刺抽。 选择合适的鞋袜。 鞋底外侧加垫(对膝内翻者)。 使用支架。 职业疗法。 保护关节和保存能量。 使用日常生活活动的辅助装置。这些措施均有助于减轻疼痛和减少就诊次数，提高活动能力，改善生活质量，应鼓励和指导患者实行。 2.2.5  药物治疗 药物是目前治疗膝骨性关节炎的最常用手段，大致可以分为非特异性药物和特异性药物两种。前者包括镇痛药，非类固醇类抗炎药和皮质类固醇等，后者包括硫酸软骨素，硫酸氨基葡萄糖和透明质酸等。其他少用的药物还有肌肉松弛剂，维生素C、E，四环素等。药物选择的目的不仅是为了有效地缓解患者的疼痛、肿胀和关节活动障碍等症状，更重要的是要促进软骨的修复或抑制、减缓软骨的进一步退变，使病情稳定于一定的水平，改善膝关节功能，避免或减少畸形。下文将对用于治疗膝骨性关节炎的常见药物分类简介： 镇痛剂：镇痛剂是药物控制疼痛最有效的方法，代表药物是对乙酰氨基酚。对乙酰氨基酚(又名扑热息痛、醋氨酚，市场上的产品如百服宁、泰诺林等的主要成分均为此)是轻、中度膝骨性关节炎患者的首选用药，具有较好的安全性和耐受性，尤适用于年龄偏大的患者，或者不适用其他抗炎镇痛药者。临床资料显示对乙酰氨基酚在骨性关节炎止痛方面的疗效与非类固醇类抗炎药相似，且在推荐剂量下服用对乙酰氨基酚无明显胃肠道反应，因此 2000年美国风湿病协会和欧洲风湿病联合会发表了骨性关节炎的治疗原则，将对乙酰氨基酚作为骨性关节炎的首选药物。但是长期或大剂量服用对乙酰氨基酚可以引起肝、肾损害，因此肝、肾功受损的患者禁服此药。除却对乙酰氨基酚外，另一种类型的镇痛药-曲马多现已经被FDA批准用于中度至重度疼痛的骨关节炎患者。曲马多主要用于使用全剂量的对乙酰氨基酚、非类固醇类抗炎药或COX-2的特异治疗后疼痛仍然不能有效控制的患者。对于重度疼痛的患者还可以经常短期给予阿片类药物，但应尽量避免长期给药，导致药物依赖。 传统非类固醇类抗炎药：非类固醇类抗炎药是治疗膝骨性关节炎的最常用药物之一。其主要的副作用是胃肠道反应和肾脏毒性，长期应用可以导致胃黏膜糜烂、胃出血、消化性溃疡形成，甚至穿孔死亡。这些不良反应显著限制了非类固醇类抗炎药的应用范围和服用期限。非类固醇类抗炎药种类较多，化学结构不尽相同。包括水杨酸类、芳基乙酸类、芳基丙酸类、邻氨基苯甲酸类、昔康类和吡唑酮类六种，其中以水杨酸类的阿司匹林为典型代表。不同类型的非类固醇类抗炎药药物对炎症和免疫功能紊乱的疾病均具有较好的疗效，能迅速缓解疼痛，减轻炎症和肿胀等临床表现。资料显示不同类型的非类固醇类抗炎药药物之间在减轻膝骨性关节炎患者的疼痛症状方面没有明显差别，均可使疼痛症状减轻30%左右，同时还能提高大约15%的关节功能[14-15]。但并非所有的非类固醇类抗炎药都适合用于膝骨性关节炎的治疗，一些药物如吲哚美辛、阿司匹林和保泰松可以加速膝关节的退变[16]。而另一些药物如双氯芬酸、美洛西康、阿西美辛、舒林酸等，对软骨基质蛋白聚糖的合成无不良影响，甚至有促进合成的作用，则适于选用。 环氧化酶2选择性抑制剂：COX-2是20世纪90年代后期开发的新药，与传统非类固醇类抗炎药相比在减轻胃肠道和肾脏不良反应方面显示出较大优越性[17]，具有较高的安全性，可考虑用于高危病例。塞来昔布属于这类药物，但需要注意的是塞来昔布分子中有磺胺成分，因此对磺胺过敏的患者应慎用。 基质金属蛋白酶抑制剂：在膝骨性关节炎的病理进程中，基质金属蛋白酶和基质金属蛋白酶抑制剂之间的失衡起了重要的作用。基质金属蛋白酶可以降解关节软骨细胞外基质中的Ⅱ型胶原、弹力纤维和蛋白多糖等，促进软骨破坏，并影响基质的正常修复，而基质金属蛋白酶抑制剂则可以抑制基质金属蛋白酶的这些作用。因此基质金属蛋白酶抑制剂相关制剂和药物的开发和研究成为治疗骨性关节炎的发展方向之一。临床观察发现四环素族类药物具有强大的金属蛋白酶拮抗作用。在已经确定为膝关节骨性关节炎的一群肥胖女性中，强力霉素100 mg每日2次，用药30个月能够减慢关节间隙狭窄的发展速度[18]。 米诺环素用于类风湿性关节炎的临床疗效也获得了大样本临床观察病例的支持，显示了较好的抗炎和免疫调节作用，其拮抗金属蛋白酶的作用是其重要的机制之一。但四环素用于治疗膝骨性关节炎的方案仍不十分成熟，还需大量的临床观察和摸索。其他一些对基质金属蛋白酶选择性更高，不良反应更小的药物也正在研发中。 氨基葡萄糖：氨基葡萄糖在几乎所有人类组织中(包括软骨)均存在，是关节软骨合成聚氨基葡萄糖及透明质酸骨架的基本物质。氨基葡萄糖以硫酸、盐酸、N-乙酰或氯化物的形式在药物及一些健康食品中存在，目前研究最多的是硫酸氨基葡萄糖。硫酸氨基葡萄糖可以选择性的作用于关节软骨和骨，促进透明质酸和蛋白多糖的生物合成，维护软骨基质的形态结构[19]。还能抑制损伤软骨基质Ⅱ型胶原的超氧化自由基、胶原酶和磷脂酶A2的生成；抑制前列腺素的合成，保护皮质激素等各种有害物质对软骨细胞的破坏，从而延缓骨性关节退变的病理过程和疾病进展，改善关节活动，缓解疼痛。2010年Sawitzke等[20]对662例患者做了2年的双盲安慰剂对照组研究，结果发现氨基葡萄糖可以有效地控制关节炎症状及延缓病情发展，影像学表现也得到了明显改善。国内徐佑军[21]应用硫酸氨基葡萄糖治疗膝骨性关节炎，结果患者疼痛、僵直等有很大改善。现国内常用的硫酸氨基葡萄糖类药物有维骨力、培古力和葡力。 硫酸软骨素：硫酸软骨素是关节软骨的一种重要的组成成分，能够改善骨与关节的代谢，稳定膝关节间隙的宽度。动物实验模型发现长期服用硫酸软骨素可以明显减少骨性关节炎模型中Hartley豚鼠关节软骨的退变[22]，而在人类一项随机，双盲，安慰剂对照的研究也证实了硫酸软骨素在治疗膝骨性关节炎的良好作用[23]。 抗氧化剂：活性氧诱导的积累性损伤与骨性关节炎的发病有着重要的相关性，大剂量地摄入抗氧化剂(如维生素C和维生素E)则可以减少软骨的丢失并抑制疾病的进展。临床观察证实每日服用维生素C 0.15 g可以使膝骨性关节炎的危险性降低3倍，维生素E可以有效缓解患者的静息痛、压痛和运动性疼痛。因此，抗氧化剂可作为治疗膝骨性关节炎的辅助用药。 2.2.6  中医治疗 中医把膝骨性关节炎归属于“痹症”范畴，认为肝肾亏损，气血不足是其本，风寒湿邪侵袭，淤血阻滞为其标。因此治疗总体上都是从肝肾亏虚、瘀血痰湿阻络两方面进行辨证用药，以补益肝肾、舒筋活络、驱风胜湿、散寒通络、解痉镇痛、消炎退肿为组方原则。组方的侧重点不同，疗效的特点也各不相同。谢晓焜等[24]通过临床研究发现，中药丹紫康膝冲剂一方面能够降低血浆中过氧化酯酶(LOP)水平，提高超氧化物岐化酶(SOD)活性，使氧自由基代谢回复正常；同时还可以改善微循环障碍、血液流变和血流动力学状态，从而降低骨内压，直接改善临床症状，并阻止了膝关节骨性关节炎病理过程中氧自由基-微循环障碍-氧自由基这种恶性循环，达到治疗目的。黄涛等[25]所拟的活血止痛汤能改善骨内血液流变状态及血流动力学，从而达到保护关节软骨，防止骨性关节炎的作用。其余还有补肾法、益肝补肾通络法、软坚散结、祛邪通络法等临床疗效各有千秋。医者可依据患者四诊结果的不同，辨证论治，灵活制定组方，以达到最佳效果。除却中药内服，对于膝骨性关节炎，中药外治也有较好的疗效。中药外治包括熏、洗、敷贴、中药离子导入、针灸等。其中借助药力和热力综合作用于病位的中药熏蒸疗法可明显改善局部营养，使病变关节局部血管扩张，加速新陈代谢，消除水肿，松解关节软组织粘连，增加皮肤和关节软组织弹性，减轻肌肉疼痛，降低神经末梢的兴奋性是最主要的中药外治方法[26]，其临床效果已不断得到证实。此外，中医推拿按摩可以松解粘连，恢复肌肉肌腱弹性，促进膝关节周围静脉和淋巴的回流，也是常用的辅助治疗方法之一。 2.2.7  运动锻炼和肌力训练 肌力改变在膝骨性关节炎的病程中有着及其重要的意义。研究发现膝骨性关节炎患者往往存在不同程度的肌力减退[27-28]，肌力下降又可导致膝关节稳定性下降，加上肌腱、韧带等软组织的强度下降，造成关节稳定性进一步下降。关节稳定性下降造成关节面的应力分布变化，促进骨性关节炎的发生。因此，增强下肢肌力，提高膝关节的稳定性是防止骨性关节炎进一步发展，促进膝骨性关节炎康复的关键之一。自从1955年Arderson首次报道股四头肌力量训练能使膝关节稳定性改善和步行距离增加以来，越来越多的临床资料显示合理的运动锻炼和肌力训练可以明显改善膝骨性关节炎患者的疼痛症状，提高膝关节功能性行为能力[29-32]。但运动和锻炼必须在医生指导下进行，不恰当的运动或锻炼反而会加重膝关节的磨损，导致病情更加恶化。膝关节功能锻炼的原则是以主动不负重为主，先做增强肌力锻炼，再逐渐增强关节活动能力。常用的肌力训练方法有等长、等张和等速肌力训练。等长肌力训练可以防止肌肉萎缩、消除肿胀，训练时不需要关节活动，因此比较适合老年人、关节肌力较弱和关节活动过程中有明显疼痛的患者。等张肌力训练可增强全关节活动范围内的肌力，改善局部血液循环，但对膝骨性关节炎急性期的患者、关节明显挛缩、关节内损伤、运动时疼痛者都不适宜进行等张肌力训练。此时可先进行等长肌力训练，待关节炎症消失、疼痛缓解后，再进行等张肌力训练。等速肌力训练兼有等长和等张肌力训练的优点，具有更好的疗效和安全性。但因等速训练设备昂贵、操作复杂、治疗费用高，故较难推广。医者可根据患者的具体病情和医疗条件，遵循个体化原则，制定合理的运动量和运动方式。目前我国已有不少医者尝试将祖国传统疗法与运动疗法相结合，取得了显著的临床效果[33-34]。 2.2.8  振动疗法 振动疗法是一种利用物理因素作用于人体，使人体、肢体、体内物质的空间位置发生周期性和/或非周期性往复变化，以达到治疗目的的方法。目前虽然已有临床报道振动治疗可以明显改善膝骨性关节炎的症状，提高下肢肌力[35-36]，但目前仍缺乏大样本研究，仍需进一步积累临床经验。振动治疗骨性关节炎的可能机制：①促进软骨细胞生长和分化。由于软骨组织是由软骨细胞和丰富的细胞外基质组成，没有血管和神经，因此自身的修复和再生能力非常弱。要保持关节表面软骨的正常功能和关节的可动性，外来的持续不断的机械负荷是必不可少的。在正常情况下，人们行走或跑步时的周而复始的运动，使关节软骨在承受一定压应力的同时，也吸收一定频率的振动负荷。这种周而复始的振动负荷的刺激对关节软骨特性的维持是必要的[37-38]。相关实验证实适宜频率的机械振动可以促进软骨细胞的DNA合成和蛋白聚糖合，软骨细胞的凝集和软骨结节的形成加快[39-40]。②影响骨骼细胞的能量代谢、基因激活、生长因子分泌及基质合成等几种细胞进程，其中最典型的是前列腺素分泌和NO合成的变化[41-42]。实验发现在加载 0.5 Hz和2 Hz振动的细胞培养上清液中，NO及细胞前列腺素E2释放量较对照组明显升高。不仅如此，成骨细胞的增殖分化速度也明显加快。③促进骨细胞的生长和代谢。在连续接受1年的机械振动后母羊后肢股骨近端骨小梁密度、骨小梁网格数目明显增加，并且网格间隙减小[43]，提示了新生骨小梁的产生。在骨折端施加轴向或侧向的低频振动还能促进骨折断端愈合，并且骨痂数量、骨痂钙含量、血流量、以及骨折的扭矩和刚度测试等七项观察指标都明显优于对照组[44]，显示了促进骨细胞生长代谢的明显作用。对失用性骨质疏松症的儿童进行机械振动治疗后，患者的骨密度得到了明显改善[45]。④增强肌力。最早起源于康复医学，目前已经作为一种有效增加肌力的锻炼方式广泛地应用在运动领域[46-49]。不仅如此，适宜频率的振动还可以改善肌肉拉伤，增进关节囊及肌腱的张力[50]，对关节活动功能的恢复有积极的治疗作用，而且在振动刺激结束不久后，肌肉本体感受器还始终保持一定的兴奋，肌肉一直处于持续轻微的收缩状态，有利于物质的交换，从而提高新陈代谢速率，加快消除疲劳[51]。"