Osteoartritis (OA) adalah penyakit sendi kronis di mana perubahan utamanya adalah degenerasi dan kerusakan permukaan tulang rawan sendi dan osteofit sekunder. Manifestasi utama adalah nyeri sendi dan imobilitas. Hasil rontgen menunjukkan penyempitan ruang sendi, tulang subkondral yang padat, trabekula yang patah, sklerosis dan perubahan kistik. Terdapat hiperplasia seperti bibir pada tepi sendi. Pada tahap selanjutnya, ujung tulang mengalami deformasi dan permukaan sendi tidak rata. Tulang rawan pada sendi mengalami spalling dan tulang pecah ke dalam sendi, membentuk badan bebas intra-artikular. Osteoartritis juga dikenal sebagai artritis proliferatif lutut, artritis degeneratif dan osteoarthrosis. Osteoartritis terutama bersifat degeneratif dan ditandai oleh penuaan dini pada persendian, khususnya tulang rawan artikular. Tulang rawan artikular melekat dan terdiri atas jaringan ikat padat khusus yang terdiri atas kondrosit, serat kolagen dan matriks seperti gel. Matriks seperti gel terdiri dari kondroitin sulfat, keratin sulfat, glikoprotein, garam dan air; serat kolagen biasanya tersusun dalam tiga lapisan, dengan lapisan superfisial yang terdiri dari bagian tengah serat kolagen, yang berjarak dekat, sejajar dengan permukaan, halus dan rata, lapisan ini kira-kira 10% dari ketebalan penuh dan menyediakan permukaan penahan berat yang sesuai. Lapisan tengah memiliki serat kolagen yang tersusun dalam arah tangensial dan kira-kira 30% dari ketebalan lapisan penuh. Serat-serat yang mendasari disejajarkan secara vertikal dan mencakup kira-kira 60% dari ketebalan penuh. Di bawah tekanan pada sendi, tulang rawan memampatkan dan meregang, menciptakan efek bantalan yang mendistribusikan tekanan dan melindungi tulang di bawah tulang rawan dari kerusakan. Serat kolagen dalam tulang rawan bersifat elastis dan dapat dengan cepat dikembalikan ke bentuk aslinya. Oleh karena itu, efek elastis serat kolagen lebih kuat dan lebih empuk pada masa muda atau di bawah tekanan yang terputus-putus. Namun demikian, pada usia tua atau di bawah kompresi yang terus-menerus, elastisitasnya berkurang, kemampuan untuk memanjang berkurang dan waktu pemulihan menjadi lama. Penggunaan sendi dalam jangka panjang mengakibatkan keausan tulang rawan, yang, bersama dengan osteoporosis di usia tua, mengurangi dukungan tulang subkondral dan akhirnya menyebabkan tulang rawan mengelupas dan rontok. Begitu tulang rawan telah dilucuti, tulang rawan tidak dapat diregenerasi. Hasil dari degenerasi tulang rawan dan pengelupasan kulit adalah bahwa ujung tulang terpapar dan permukaan sendi berubah dari permukaan es super yang halus menjadi “permukaan batu bata api”. Hasil dari pergerakan sendi adalah produksi sejumlah besar mikrodebris tulang, yang menyebabkan peradangan aseptik di dalam sendi, nyeri berulang, akumulasi cairan, pembengkakan, hiperplasia sinovial dan osteofit. Osteoartritis merupakan penuaan sendi dan oleh karena itu disebut artritis terkait usia. Setiap kali cuaca mendung atau hujan atau ketika iklim berubah menjadi dingin, banyak pasien sering mengalami peningkatan nyeri lutut. Nyeri kronis melanda banyak orang paruh baya dan lansia, dan osteoartritis adalah salah satu penyebab utama nyeri kronis pada lansia. Statistik menunjukkan bahwa 24% populasi menderita nyeri sedang hingga berat hampir sepanjang waktu. Diperkirakan ada 75 juta penderita nyeri di Amerika Serikat, satu dari enam di antaranya mengalami nyeri akibat artritis. Nyeri kronis adalah penyakit itu sendiri, dan penelitian ilmiah terbaru menemukan bahwa nyeri kronis dapat membuat orang berusia puluhan tahun lebih tua daripada rekan-rekan mereka. Mereka yang berusia 50-an tahun dengan nyeri kronis memiliki kekuatan fisik yang sama dengan orang tua berusia 80-an tahun tanpa nyeri, yang berarti bahwa nyeri kronis membuat orang menua hampir 30 tahun.