引起膝盖伸直时疼痛的因素较多，常见于剧烈运动后，一般无需过于担心，但若由骨性关节炎、半月板损伤、膝关节韧带损伤、骨折等疾病导致，则应及时前往医院检查，并在医生指导下根据病情严重程度给予相关药物、物理、手术等治疗来改善。
一、生理性因素：
如果平时经常跑步，在长时间剧烈运动后可能导致膝盖伸直时疼痛的症状出现，通常这属于疲劳性疼痛。此时可以通过适当休息，或者进行热敷来缓解，一般不会造成特别严重的后果。
二、病理性因素：
1.骨性关节炎：
这是一种进展性的慢性疾病，通常由炎症、创伤或遗传等因素引起。
在发病期间，腿伸直时膝盖会伴有疼痛，尤其在活动量增大时疼痛更为明显。
在急性期建议口服对乙酰氨基酚、布洛芬、吲哚美辛等非甾体抗炎药物，以及在医生指导下服用盐酸曲马多缓释片等药物来缓解疼痛。如果病情较为严重，则需要通过手术进行治疗，比如软骨修复手术、关节镜手术、人工关节置换术等。
2.半月板损伤：
若半月板受到间接暴力、外伤或长期负重，长期累积损伤会导致半月板的连续性或完整性被破坏，从而引起局部疼痛。另外，膝关节扭伤时，一般大腿猛然外旋会导致半月板在受到压迫或旋转时受到损伤，也会引发关节疼痛。
一般建议疼痛者选择消炎镇痛药物进行治疗，比如阿司匹林、布洛芬、对乙酰氨基酚等，还可以应用盐酸氨基葡萄糖片等营养软骨的药物来改善，病情严重者应进行手术治疗，比如半月板缝合术等。
3.膝关节韧带损伤：
可能由于长期进行剧烈且存在摔倒等高风险的运动，或者运动前未进行充分热身，都有可能诱发膝关节韧带出现损伤，从而导致膝盖伸直时疼痛。
建议及时进行急性损伤处理，同时服用芬必得、吲哚美辛、双氯芬酸钠等药物缓解疼痛，必要时需要根据韧带具体损伤情况进行手术治疗。
4.骨折：
此疾病通常由受到外界暴力导致，比如发生交通意外时受到强烈撞击或者走路摔倒等，也可能见于部分患有骨质疏松症等疾病的患者，可能在受到轻微暴力时就会出现骨折，一般会出现局部肿胀、畸形等情况，若损伤到膝盖部位，伸直时会出现疼痛感。
一般建议及时制动，防止再次受到伤害，同时及时前往医院进行手术治疗，对于疼痛剧烈者可给予止痛片止痛。
总之，当出现膝盖伸直时疼痛的情况时，要注意区分是生理性还是病理性因素引起，如果是疾病导致，一定要及时就医，明确诊断，并采取合适的治疗方法，以缓解疼痛和改善病情。