骨关节的病变一般较为缓慢。一是软骨细胞的数目逐年减少，二是建造软骨的醣蛋白质的流失，从而迟缓了关节软骨组织的新陈代谢，使得新生合成的速度追不上体内分解破坏的速度，导致软骨组织愈来愈薄，并在其表面发生不平滑、粗糙、糜烂的现象。这样薄弱的关节结构很容易受伤，使得吸收压力的功能（弹性力）大为降低，甚而消失，最终便产生了酸痛甚至难以活动的地步。具体的病变情况：

1）关节软骨完整性破坏：当人体逐步老化或创伤或疾病时，关节软骨中Ⅱ型胶原纤维出现退化，随后逐渐出现断裂而变短，致使关节软骨失去了弹性。接着便进一步发生裂缝，大疱，糜烂与溃疡，从而使软骨表面呈毛刷状，粗糙不堪。不光滑的软骨面相互摩擦，便加剧软骨的磨损，

2）软骨下骨板的病变：随着疾病的发展，因软骨脱落使软骨下骨板裸露，并可在软骨骨板下出现大小不等的囊性变，这些囊性变会穿破骨板伸向关节腔内，使关节软骨面进一步残缺不全，此时病变已从软骨扩展至整个骨组织，表明疾病已经恶化。

3）关节边缘的骨质增生的：病变由软骨及骨组织开始，逐渐渐影响到滑膜与韧带甚至关节囊等关节的各部份。软骨破坏伴随有修复与增生，故滑膜与韧带的病变会使它们在附着点发生骨质增生，附着与增生的位置都在关节的边缘，在X线片上可看到关节边缘有唇状骨质增生。但是数十年的关节活动使关节囊与韧带不断的受到牵拉，也可以出现有骨性附着点的骨质增生，故不能仅以骨质增生便诊断为骨关节炎。而骨关节炎必须有其他的症状和体征。

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