正常力学环境对软骨终板蛋白多糖（PG）代谢影响较小，各组分含量保持相对稳定，而异常生物力学环境则可直接导致终板PG含量的不断减少和成分比例的改变，进而导致椎间盘的损伤。力学负荷主要在以下几方面对椎间盘存在影响：①椎间盘基质环境的变化：异常生物力学通过影响水分含量、离子组成、渗透压等大大地改变椎间盘细胞的代谢。②静水压：静水压会因椎间盘细胞代谢异常而发生改变。③基质金属蛋白酶：基质金属蛋白酶是造成组织细胞死亡的重要介质，异常的机械负荷能促进基质金属蛋白酶（MMPs）的合成，抑制基质金属蛋白酶抑制物（TIMPs），造成MMPs／TIMPs失衡。同样表明适当的应力刺激能促进基质的合成，应力丧失或异常增高则出现椎间盘细胞合成基质成分减少，分解加速，椎间盘发生退变。④细胞凋亡：体内动物实验研究表明，异常应力作用下可引起椎间盘细胞凋亡；并且在不同作用时间和不同作用强度下，对椎间盘中不同类型细胞的影响亦不相同。