关节软骨的功能

（一）传导载荷

关节软骨基质中胶原纤维的拱形结构和薄壳结构大大增强纤维的抗拉伸强度及刚度，它们是传导载荷的重要结构基础。载荷的传导是通过纤维的拱形结构发生压缩变形和蛋白多糖分子与水大量移动来完成的。

当关节开始负重时，软骨出现变形，这种变形使关节面的接触彼此适应，称之为软骨组织的顺应性。随着负荷传导的增加，接触面逐步扩大以保持压强于可接受的低水平。卸载时，压力消失，胶原纤维呈现全部张力，纤维的拱形结构又恢复正常，液体回到软骨内，蛋白多糖的膨胀力受到抑制。上述负载和卸载过程是载荷传导的过程。此外，它又有“唧筒”作用。它能“挤出”软骨代谢的产物，并“吸入”滑液中的营养成分，为软骨提供营养和维持软骨细胞的外环境。被压出的水分又是关节的良好的天然润滑剂。也就是说，软骨传导载荷的功能是胶原纤维和蛋白多糖功能的协同作用。

（二）吸收振荡

关节软骨内蛋白多糖具有很强的亲水性，而且有负电荷存在。相邻的蛋白多糖分子链上负离子相互排斥，使软骨基质保持一定硬度的伸展状态。而胶原纤维特殊的拱形结构又将蛋白多糖围于其中，形成一完整的闭合系统阻止了蛋白多糖的无限膨胀。在载荷传导过程中，由于软骨具备上述弹性，它就能中断并逐渐消除跑、跳时可能产生的冲击力。同时，胶原纤维形成的线样或绳索样结构，绳索直径不同，交织成网或板层，都能有效地吸收振荡，吸收超宽范围的振动频率的能量。

（三）润滑作用

关节软骨作为骨的衬里材料表现出固定的润滑性能。它主要依靠平整光滑的表面以及与滑液共同在关节润滑机制中所起的作用，使正常关节的摩擦系数几乎等于零。关节软骨的润滑机制可能有以下4种：界面润滑、液膜润滑、渗透润滑和辅助润滑机制。

（四）抗磨损

磨损是通过机械作用去除固体表面的物质，它包括界面磨损和疲劳性磨损。迄今为止，人们依然认为成人的软骨是不能再生的，但它却能保持一生不会磨损破坏，除了关节有良好的润滑以外，关节软骨本身的结构也极有利于抗磨。关节软骨浅层的“薄壳结构”成为关节软骨的遮盖面。关节软骨中的Ⅰ型胶原增加了表层纤维的硬韧度，因而，薄壳结构类似皮肤保护体表的作用保护关节软骨抵抗各种应力的破坏及免受机械的磨损。当关节软骨损伤时，软骨渗透性增加，液体就从软骨面流失，加重软骨磨损，形成一恶性循环。此外，在载荷作用下，软骨的反复变形也容易造成软骨基质拱形结构断裂和蛋白多糖分布的变化，从而产生疲劳性磨损。