关节软骨生物力学
关节是人体中骨与骨可动连接的环节，是人体各部位活动杠杆的支点。关节的作用有：①保证人体的运动；②力的传递；③润滑作用。而关节软骨有其独特的力学性能，一般说来，它是一种各向异性的、非均匀的、具有黏弹性的、充满液体的可渗透物质。
一、软骨的负荷变形
何部位的关节软骨硬度对其力学功能颇为重要，可通过压痕试验测定。当关节软骨承受负荷时，会发生瞬时变形，紧接着有一个时间依赖蠕变期，即负荷不变，压痕不断增加。卸载后，经过瞬时恢复(弹性恢复)和时间依赖性缓慢恢复阶段，关节软骨逐渐恢复起始厚度。
二、渗透性
组织间液在流经软骨基质时，其输送机制主要有两种。第一种是组织间液体借助于组织两边液体的正压力梯度经过多孔的可渗透基质输送，液体的输送与压力梯度成正比。第二种是靠软骨基质的变形来输送液体。实验证明，在增加压力发生变形时，健康软骨的渗透性大大降低。这样，关节软骨就阻止了所有的组织间液流出，这个生物力学调节系统与正常组织的营养需要、关节的润滑和承载能力、软骨组织的磨损程度有密切关系。
三、张力特性
软骨承受的张力负荷与关节软骨面相平行时，其硬度和强度与胶原纤维平行于张力方向排列的范围有密切关系，因为胶原纤维是抗张力的主要成分。随着关节表面距离的增加，正常成人关节软骨的拉伸强度均降低，这使胶原蛋白密集的软骨表浅层对软骨组织起到一种坚韧耐磨、保护皮肤的作用。
四、润滑作用
关节润滑有两个基本方式，即界面润滑和液膜润滑。在某些负荷条件下，关节内的滑液可作为关节软骨的界面润滑剂，而这种润滑能力与滑液的黏滞度无关。如果承力不重，且接触面的相对运动速度较高，关节可能采用第二种润滑机制——液膜润滑。(https://www.daowen.com)
五、磨损
磨损可分为界面磨损和疲劳磨损。前者是指两个承载面之间相互作用引起磨损，使表面发生粘连或表面被擦伤，后者则是重复应力使接触体变形所引起。由于关节润滑很好，作用在关节面上的剪切力对软骨磨损不大，起主要作用的是压力负荷。关节面是连续的，但负重是不均匀的，在负荷区的边缘就产生张应力。软骨表面由于长期反复变形可发生疲劳性磨损，是反复受压而产生微小损伤积累所致。虽然施加应力的数量级远小于材料的极限强度，但如经常施加应力最终可导致磨损。
六、关节软骨变性生物力学
关节软骨的修复和再生能力有限，如果承受应力太大，很快会出现全面破坏。可能与下列因素有关：
1.承受应力的量级。
2.承受应力峰值的总数。
3.胶原蛋白多糖基质的内部分子和细微结构。
应力的过度集中可导致软骨的衰竭，如先天性髋臼发育不良、关节内骨折、半月板切除后等都可增加总负荷和应力集中。