关节软骨是构成关节的重要成分，其力学性质对关节的正常功能以及某些关节疾病如骨关节炎的形成具有重要意义。骨关节炎是临床上常见疾病，其主要病变是关节软骨的慢性退行性变，引起关节的疼痛和功能障碍，严重影响患者的生活质量，但目前对其防治尚无简单而有效的措施。骨关节炎的病因很多，力学因素是其中重要的原因。为进一步探讨力学因素对关节软骨的影响，本课题对正常关节软骨的生物力学特性及相关的组织学形态变化进行了研究，开展了如下工作：一、正常关节软骨压缩特性的实验研究 应用微力学实验装置，测定关节软骨在受压状态下应力和应变、以及随时间的变化，探讨正常关节软骨的压缩特性。实验中将正常关节软骨制成圆柱形标本40个，平均分为A、B、C、D四组。应用两种不同的力学实验装置分别对A、B组关节软骨加载，测定软骨在受压后1秒末的应力和应变值，作出应力—应变曲线图，将两组结果进行比较；C组关节软骨在恒定压力下受载，测量关节软骨在受压后不同时间应变值的变化。D组关节软骨受压后并保持一定的应变值，观察关节软骨受压后不同时间压力的变化。实验结果显示：①正常关节软骨的瞬时应力—应变曲线呈非线性关系，应力越大，弹性模量值越高；两种装置的实验结果具有明显差异性。②关节软骨在恒定应力作用下，应变随时间的延长而增大，最终达到一恒定值。③关节软骨在保持一定应变所需要的应力，将随着时间的延长而不断减小，最终达到一恒定值。本实验结果表明：关节软骨是一种很好的粘弹性材料，具有良好的弹性和抗压特性；在受到低应力作用时主要表现为弹性特性，而在受到高应力作用时则主要表现为抗压特性。对软 力学因素对关节软骨影晌的实验研究 中丈箔要 骨采用不同p压，所狈定的瞬时弹性模量值具有显著差异。 二、关节软骨在受压状态下wig＄R）15iffi52ljlt察。为探讨旅…弧时的内部结构变化，我JJJIiF常成人关节。＿’， 软骨伟成圆柱形标本，朋－向加载，置于固定液中固定；纵向4 切取标本，分另作常规HE娜甲苯胺蓝染色，观察软骨细胞的形态变 化和蛋白多糖浓度的变化；用扫描电镜卿隐鄙阑原纤维的结构变化。鹏发 现，关节软骨在受压后软骨细胞变得扁平，蛋白多糖的浓度增加，溅纤 维变得弯曲、不规贝，甚至断裂。本实验结果表明：关节软骨在受压后会 出现内部结构的变化；如果应变较大，R5；起软骨细胞的损伤和哪纤 维断裂等结构破坏征象。