疼痛是与实际或潜在的组织损伤相关联的不愉快的感觉和情绪体验，其本质上是人体的一种保护机制。慢性疼痛不仅是医学问题，而且是社会问题，严重影响着人们的正常生活和工作。

关节囊、韧带和它们的附着点是神经支配最丰富的区域，接近关节缘的骨膜、滑膜、软骨下骨的血管也有丰富的神经支配。这些部位的神经感受器正常时无活性，但可被关节的高度紧张力或化学刺激物如乳酸、组胺、神经肽、前列腺素和激肽等所激活。关节痛可考虑为机械源性和（或）化学源性作用的结果。膝关节骨关节炎的主要靶组织关节软骨中缺乏神经末梢，这可能是许多患者缺乏疼痛的原因，尤其是膝关节其他组织的病变相对轻的患者。

1．膝关节骨关节炎的炎性痛　滑膜炎症是骨关节炎疼痛重要的原因。软骨碎片及其他“关节碎屑”是继发性滑膜炎的可能原因。损伤部位的受损细胞和组织释放P物质（substance P，SP）、组胺、前列腺素、白三烯等化学物质，这些物质可以敏化外周伤害性感受器，既可降低伤害性感受器的兴奋阈值，也可以直接激活伤害性感受器。滑膜组织中的SP是一种强致痛物质，它可直接激活滑膜组织中的痛觉感受器，刺激巨噬细胞、中性粒细胞、内皮细胞。SP的这些活性会因降钙素基因相关肽（calcitonin generelated peptide，CGRP）的存在而增强，呈现协同作用。CGRP是迄今已知最强的内源性扩血管肽，其作用于血管，使血管扩张和通透性升高，产生炎症反应，同时CGRP能协同SP的致炎、致痛作用。

2．膝关节骨关节炎的“骨痛”　骨关节炎患者关节面软骨剥脱，软骨下骨质和骨髓内血管、神经暴露。在SP的作用下，滑膜细胞亦释放PGE2和胶原酶等物质进入关节腔，破坏软骨，引起恶性循环，导致整个关节的进一步破坏。PGE2是一种很强的致痛物质，它同样可直接激活滑膜组织中的痛觉感受器，也可以进入关节液，激活软骨骨髓腔内的感觉神经纤维而产生疼痛。滑膜组织中增多的神经肽、细胞因子、炎症介质等进入关节液，作用于软骨下骨髓腔内的感觉神经，产生疼痛。