退變性關節病病因：
原發性骨關節炎病因不清，有關因素有：
1.年齡
人體於20歲開始出現退變過程，不過直到中年之前並不明顯，55～65歲時約85%X線檢查可發現骨關節的改變。
2.性別
患病男、女相等。直到54歲之前，男、女患病表現形式相似。其後，女性退變進程比男性更嚴重更廣泛。
3.遺傳性
流行病研究顯示骨性關節炎是一種由遺傳性代謝異常引起的一種全身性改變的關節表現。Heberden's結節可以單一的正染色體(antosomal)基因(gene)遺傳性影響，在女性為顯性遺傳，在男性為隱性遺傳。外顯率(penetrance)因年齡而不同。老年女性外顯性發生率最高是30%。在老年男性，由於為隱性遺傳外顯性發生率為3%。精確的遺傳模式尚不清楚。
4.肥胖
退變性關節病在肥胖人發病率增加一倍，主要累及持重關節。肥胖男性退變性關節病表現女性多見的全身性改變。
5.病變範圍
人與人、關節與關節退變表現不同。而且，由人群的檢查發現有幾種類型。在54歲之前，關節受累及形式男、女相似。女性通常多表現退變性關節受累及，第一腕掌關節和遠指間關節往往有改變。在男性，髖關節被累及更常見。可累及任何滑膜關節，但容易承受巨大壓力的關節發生退變最嚴重。由持重、壓力發病的部位有下位脊椎、髖關節和膝關節。由於強大的反複肌力作用發病的部位有第一掌指關節、第一腕掌關節(大多角骨腕骨關節)和中頸椎關節。一個關節發生骨性關節炎改變，基本為非壓力區域。Trueta檢查不同年齡，由14～100歲的股骨頭顯示軟骨退變，71%股骨頭隻限於非壓力區出現退變，僅3%退變發生於壓力區。其餘26%軟骨退變發生於壓力和非壓力區。
6.誘發因素(Inciting factors)
原發性骨關節炎病因不清，關節的繼發性骨關節炎發生的病因，由既往的健康狀態和各種改變關節軟骨的疾病來決定。下麵所列出的全可能成為已經存在臨床表現或尚無臨床表現的退變過程的進展速度的促進因素。
⑴炎症過程
如在類風濕疾病，關節周圍和滑膜組織的炎症侵蝕破壞關節軟骨。
⑵代謝疾患
例如痛風性尿酸鹽沉澱，黑尿酸尿性褐黃病的色素沉澱，蓄積於關節軟骨，使關節軟骨性質改變易發生破壞。血色素沉著病作用類似。
⑶生物力學因素
軟骨發生疲勞傾向(例如，巨大應力反複作用，軟骨發生疲勞)。因此，反複受力作用，不僅產生膠原纖維斷裂，而且也消耗了軟骨表麵的蛋白多糖(Proteoglycan)。骨畸形即可增大軟骨所承受的這種反複作用的應力。由於關節骨折、脫位、髖臼發育異常、骨骺滑脫和Perthes'病引起結構異常，都將因支持負荷的麵積減少而導致接觸壓力增大。骨壞死造成骨質塌陷，導致出現致病性高負荷壓力。
關節畸形(例如膝外翻或膝內翻)，使關節增加的負荷不平衡，一側分布大，最後軟骨破壞。身體的異常作用力可引起關節的內部紊亂。如采用設想的關節一瞬間的力傳導中心的方法測定關節作用力的方向和速度。通過關節表麵的任何一點與一瞬間關節作用力傳導中心的連線，垂直於作用麵，即可發現關節正常和異常情況下的不同。正常關節接觸關節麵的作用力速度方向與關節麵平行，內側半月板撕裂的病人，其產生為一瞬間力傳導中心，由於關節扭動偏移以致膝伸展時，關節作用力速度方向有由股骨傳到脛骨的傾向。這種巨大的接觸作用力造成了半月板撕裂，其後產生了關節退變性疾病。
關節麵的相對擠壓造成關節軟骨營養障礙，導致軟骨細胞壞死。繼之發生基質蛋白(PG)多糖的消耗，於是關節軟骨經不住關節往返運動的壓力和剪力，發生了退行性改變。
膝受長期屈曲作用力固定的一些實驗動物，關節麵不相接觸的部分，關節軟骨和滑膜之間發生粘連。可能由於軟骨營養障礙，所以粘連下麵的軟骨發生退行性改變。
⑷激素作用
肢端肥大症(acromegaly)關節軟骨改變明顯。生長激素(samototrophin)刺激軟骨細胞，導致加速和增強了軟骨細胞的代謝活動。當動物老化時，生長激素缺乏明顯，造成軟骨細胞退變，軟骨細胞代謝降低。糖尿病顯示軟骨細胞進行性異常，極易患骨性關節炎。
⑸化學損傷
全身或局部使用化學藥物，傷害了軟骨細胞的生命力和代謝活動性。
關節內注射皮質類固醇，產生合成活動大大降低，持續時間從數小時至一周或更長時間。當全身使用皮質類固醇，免疫抑製劑量，同樣引起合成代謝降低，PG(糖蛋白)喪失。組織學改變稱為局灶性軟骨軟化或早期骨性關節炎。堿性藥物(如氮芥nitrogen mustard或塞替呱thiotape)注射關節內可損傷關節軟骨。
⑹反複的關節內出血
在凝血因子有缺陷的病人，關節內反複出血可能導致關節軟骨以及軟骨下骨結構的嚴重損害。在軟骨基質內的離子色素可改變軟骨的理化性質，或軟骨細胞吞噬了大量的離子色素性在胞漿內，可引起溶酶體釋放降解酶。出現蛋白糖(PG)濃度降低，軟骨細胞的合成活動減少。一次或偶然關節內出血，可不出現嚴重問題。
⑺年齡老化的改變
有些研究人員認為關節軟骨表麵的纖維化與年齡有關，某些特殊部位並無症狀(髖：股骨頭內下的股骨頭凹陷，髕骨(內側關節麵)有時導致骨性關節炎。關節軟骨的年齡老化改變：在正常人的關節軟骨隨年齡變化發生一些改變。在未成熟軟骨發生的那些與年齡有關的改變，也發生在骨骼發育成熟過程和成人年齡增長過程中。重要的是這些改變與那些疾病過程，特別是那些骨性關節炎的改變不同。
①細胞改變
未成熟的骺軟骺細胞數與基質比例高於成人。在兩個區細胞有絲分裂活動明顯。細胞分裂是骨骺軟骨逐漸增大的原因。骺軟骨基底部細胞增殖是軟骨內骨化的征象，形成小的骺板骨化骨骺中心。隨著動物年齡的增長，通常在生後幾個月，細胞有絲分裂在2歲之前軟骨細胞組成進行性減少，成人整個細胞結構不改變。重要的是發現隨年齡增加，軟骨細胞表麵的細胞數沒有改變。當完整的關節軟骨發現表麵層細胞減少、中層細胞數增加是骨性關節炎的早期表現。
②膠原
老化與膠原纖維的成熟數量增加有關。整個纖維區直徑增加，常常出現碎片，鄰近退變細胞群往往含有一個鈣化中心。在出生時，膠原纖維區除淺表纖維按切線方向走行外，纖維無排列走行。這種形式除鄰近骨的最深層纖維有垂直走向外，在正常的年齡老化過程中始終如此。表層纖維常不呈束狀排列，但保持垂直於關節麵。在老年的纖維組織層由存儲的無形態碎片取代。
③蛋白和氨基多糖、粘多糖(GAG)的合成
合成率仍然絕對固定不變，以保持破壞分解和合成比例平衡。成年兔關節軟骨的蛋白糖半衰期短，大部分半衰期約8天。其他萬分包括膠原，半衰期很慢。在病理情況下合成的不變比例改變，在某些骨關節炎狀態下和撕裂損傷之後合成活動明顯增加。
④化學成分
6-硫酸軟骨素是氨基多糖、粘多糖(GAG)的基本成分，約占全構成的45%～75%。在未成熟軟骨中，氨基多糖(Glycosaminoglycan)、粘多糖，其餘成分主要是4硫酸軟骨素和少量角蛋白硫酸鹽。當動物老化時，4硫酸軟骨素濃度在成年動物減少約占全粘多糖GAG的5%以下。此外，角蛋白硫酸鹽數量隨年齡增加，在成年動物濃度高達50%。正常時，僅在未成熟軟骨發現有較多的4硫酸軟骨素。在損傷和疾病的代償性反應過程中(如骨性關節炎)，軟骨細胞又恢複了合成大量4硫酸軟骨素的成軟骨細胞作用，這種粘多糖GAG數量增多。
在動物測定觀察之後，對成熟的相對應的正常人的關節軟骨觀察測定發現改變不大。隨年齡變化關節軟骨水分、膠原、全氨基己糖(hexosamine)、硫酸軟骨素、全氮、硫以及骨灰量無明顯改變。關節膠原在人的老化過程中，究竟是膠原纖維形態改變還是人老化影響關節軟骨膠原纖維的生化性質尚不清楚。而且，膠原纖維關節交聯的數量對關節軟骨老化的作用也不了解。
⑤物理學改變
隨老化關節軟骨的滲透性降低，由10～40歲之間關節軟骨滲透性達到最大。而且這種滲透性的改變，在關節軟骨的表淺部分比深層增高更明顯。
正常人關節軟骨的彈性不隨年齡改變。當關節軟骨負重之後，發生瞬間的畸形，繼之是一個蠕變狀態(緩變狀態)。除去負重，隨時間關節軟骨又恢複了原來厚度。當負荷迅速去掉後，約90%瞬間畸形恢複。另外，其纖維軟骨負荷後發生畸形極大，恢複慢且恢複不全。
關節張力性僵硬指的是平行於關節麵的作用力，所產生的繼發性壓縮作用。關於對老化關節麵張力的作用尚待進一步研究。骨性關節炎病變主要在關節軟骨表層時，關節僵硬和無力並不明顯，但是隨病變加深關節僵硬增加。
⑥關節軟骨的營養
隻在胚胎和其後一個不長時間內，血管由骨的幹骺端通到關節軟骨的各個部分，並由關節軟骨周邊直接進入骨骺。未成熟關節軟骨，骨骺板尚未閉合，因此由骺板下幹骺端血管和關節分泌的滑液擴散獲得營養。於關節軟骨成熟之後，鈣化帶形成為明顯標誌，此時骨骺板已閉合，幾乎全部營養由關節滑液擴散獲得。在病理情況下，例如骨性關節炎或關節軟骨完全性缺損，明顯的代償性反應，幹骺端血管通過軟骨下骺板，重新穿過軟骨深部鈣化帶。
