膝の関節には、損傷を防ぐためのさまざまな仕組みが備わっています。関節の外壁は、関節包（かんせつほう）で完全に包まれています。関節包には柔軟性があり、関節の動きを妨げることなく、関節全体を1つにまとめています。関節包の内層には滑膜組織があり、ここでつくられる滑液が関節の中で潤滑剤の働きをしています。
関節液の主成分は主に粘度の高いヒアルロン酸とコンドロイチン硫酸で構成されています。どちらも最近メディアで良く耳にする名前ですよね。ヒアルロン酸は、N-アセチルグルコサミンとグルクロン酸という物質がくっついた構造をしています。関節液に粘り気があるのは、このヒアルロン酸が含まれているためです。
※コンドロイチン硫酸については「軟骨のもと、コンドロイチン」のページを参照してください。
関節液は、関節軟骨に栄養を与える働きがあります。血管が通っていない関節軟骨は、血液から栄養分を直接取り込むことはできないので、関節液が仲介するのです。関節液は、関節包の内側を覆っている滑膜でつくられています。
滑膜には、関節軟骨の代謝に必要な物質を出し入れする働きがあります。表面にあるいっそうの滑膜細胞が血液から栄養分を取り込み、関節液でつくって関節内に放出します。その一方で、古い関節液を吸収して、関節液量のバランスをとっています。
ですから、膝に痛みがあると言って安静を心掛けて膝を動かさないでいると、軟骨細胞に酸素を供給する事ができないため、削れた軟骨が滑膜に炎症を起こすという悪循環が生まれてしまうのです。