当体内合成软骨所需的氨糖含量减少，软骨受到破坏后会增加骨与骨之间的摩擦，骨密度高者可降低由于骨质磨损而导致的骨丢失。
吃钙片、晒太阳等补钙方式可调节软骨下骨的骨质疏松发展过程并增加骨密度与稳定性，某种程度上说可以预防膝骨关节炎。因此吃钙片、晒太阳能间接防治膝骨关节炎。
首先要明确的是钙和维生素D是截然不同的两种物质。钙是一种化学元素，在血管中作为一种带正电荷的离子，在骨骼中与磷酸盐一样是骨骼矿物成分的一部分。血管中的钙离子在调节细胞内信号传导、神经肌肉功能和凝血中发挥着重要作用。因此，维持人体中钙的平衡稳定决定了人体细胞内环境的稳态。
而维生素D是一种结构上与类固醇激素相似的有机分子，类固醇激素是降钙三醇的前体，降钙三醇是肠道钙吸收的主要激素调节器。一般人只要保证适量的日照，自身合成的维生素D都是足够的。
膝骨关节炎的病理特征是进行性关节软骨退变、反应性关节边缘骨赘形成、软骨下骨增生硬化与骨板下囊性变。
因此，膝骨关节炎虽然为软骨退变及损伤引起的疾病，但发病过程与软骨下骨的骨质和骨量有密切联系。
国内骨科知名学者河北医科大学张英泽院士的团队提出不均匀沉降理论，指出骨质疏松是膝骨关节炎的始动因素：即骨小梁变薄、数量减少，应力的传递与分散功能减弱，骨质难以承受巨大的压力而发生微骨折，而外侧平台有腓骨支撑沉降较慢，导致胫骨平台内外侧沉降速率不一致。换个通俗的例子来说，软骨是楼房，软骨下骨是地基，只有地基稳固，才能有各式各样的建筑物。
通过对众多膝骨关节炎患者病例的分析发现：中老年女性骨质疏松症患者多伴发膝骨关节炎，长期从事体力劳动且骨密度良好的男性发生膝骨关节炎的概率较低，因此认为膝关节骨关节炎的发生发展与骨质疏松有明显的相关性。此外也有研究发现：在骨质疏松程度相同，且身高、年龄相似的患者中，体重较大的患者出现膝骨关节炎的概率增大。因此，骨质疏松在膝骨关节炎的发生发展过程中有促进作用。
随着年龄增大，绝经期及围绝经期女性雌激素水平下降，导致钙的流失增加。临床中我们常常会用到一些抑制破骨细胞、促进成骨细胞的药物去治疗骨质疏松症的患者，也发现使用这类药物可以改善软骨的代谢，缓解膝骨关节炎的症状。另外在应用这些药物的时候，血液中的钙离子浓度短期内一过性降低，这时候需要同时补充钙剂去维持细胞内环境的稳定。特殊群体如儿童、孕妇、老年人等需要适量补钙，而正常健康人群每天摄入250~300毫克的钙就绰绰有余了。
来源：《膝骨关节炎疼痛及治疗100问》查振刚 张还添
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