1. 病理学:不规则的软骨损害,在负重区域的软骨下骨硬化、囊肿,边缘骨赘增生,干骺端血流增加及不同程度的滑膜炎。
2. 组织学:早期软骨表面碎裂、软骨增生、软骨面纵向裂开、结晶沉积,同时存在着软骨修复、骨赘增生;晚期出现软骨的破坏,表现为软骨硬化、软骨消失及软骨下局灶性骨坏死。
3. 生物力学:关节软骨的可伸张性、抗压力、抗剪切力及软骨通透性降低。软骨水分增加,过度肿胀,软骨下骨硬化。
4. 生化改变:蛋白聚糖的含量(浓度)下降,其大小和聚集度改变,胶原纤维的大小、排列以及基质大的合成和降解均出现异常改变。