机械因素在髋关节骨性关节炎中的作用

骨性关节炎病理学变化包括：在负重区关节软骨的磨损或缺失，同时伴有软骨下骨硬化和骨赘的形成。通常的观点认为，机械性因素是造成骨性关节炎的主要原因。作用于关节软骨过度的脉冲式的外力可以直接造成软骨的损伤，同样反复的脉冲式外力也会造成积累性软骨和软骨下骨的微损伤。关节软骨是一种黏弹性的组织结构，其黏弹性力学性能主要由内部空隙的液体成分形成，当外界暴力快速作用于关节软骨，软骨内液体难以快速流出，从而增加了组织的刚性和在内部形成高度的压力，易于造成软骨的损伤。关节软骨的机械性能由组织内渗透性和弹性模量决定，造成病理性关节损害的原因取决于外力的作用速率和作用强度。

有实验显示：超过阈值的反复负重是造成负重关节患骨性关节炎的主要原因。Hadley的实验显示：当髋关节的关节面承受平均2MPa压强的情况下，关节软骨几乎可以无限地承受外力的冲击；一旦因减少了股骨头的接触面积，使平均压强超过2MPa，关节软骨的退行性变化可以于显微镜下观察到，退变程度取决于在该压强下暴露时间的长短。当关节软骨暴露在＞10MPa-yrs的环境下，有90%患者的髋关节出现明显的退变，而当关节软骨暴露在＜10MPa-yrs的环境下，80%患者的髋关节未见明显的退变。

尽管关节的过度负重确实可以造成关节软骨的退行性改变，但准确的损伤机制仍然存在争议。争议的焦点集中在是撞击直接造成的损伤，还是因关节囊内压力的增高进而引起关节软骨弹性下降引起损伤。当然，在摈除其他影响因素的实验中，局部软骨的弹性下降可以导致明显的关节软骨的压力升高。目前还没有研究显示对软骨的损伤主要是由流体静应力还是偏应力引起，从而也无从判断髋关节退行性病变的主要原因是髋关节正常行走时施加过度应力引起还是髋关节非正常运动造成剪切应力引起。个体从事重体力劳动或从事竞争激烈的体育运动确实增加了罹患髋关节骨性关节炎的机会。现在公认的假说为：髋关节损伤可以为高强度运动时支撑体重的下肢位置不动，但髋关节进行极度扭转形成的急性损伤，也可为低强度的运动造成反复发生的微损伤，进而引起的软骨毁损。