Patofizioloģija ir termins, kas apraksta izmaiņas, kas rodas, kad normāli bioloģiskie procesi kļūst patoloģiski. Tāpēc osteoporozes patofizioloģija attiecas uz izmaiņām, kas organismā notiek osteoporozes rezultātā. Cilvēki ar šo stāvokli cieš no vairākiem simptomiem, kas saistīti ar kaulu blīvuma samazināšanos, bieži vien ilgstoša kalcija deficīta rezultātā.
Osteoporozei pašai ir daži specifiski simptomi, ko var atpazīt cilvēkiem ar šo slimību, no kuriem viens ir trauslāki kauli. Šis stāvoklis ievērojami palielina kaulu lūzumu risku kritienu un citu traumu rezultātā. Ar osteoporozi saistīti lūzumi mēdz rasties kaulos, kas parasti nebūtu neaizsargāti pret bojājumiem vienkārša kritiena rezultātā. Tajos ietilpst plaukstu kauli, gurni, ribas un mugurkaula kauli.
Galvenais osteoporozes patofizioloģijas cēlonis ir nelīdzsvarotība starp diviem faktoriem, kas saistīti ar kaulu blīvuma uzturēšanu. Šie faktori ir kaulu veidošanās un kaulu rezorbcija. Normāls vesels kauls tiek pastāvīgi remontēts un pārveidots; daži aprēķini liecina, ka veselīgā ķermenī šis process notiek līdz pat desmit procentiem kaulu audu.
Kaulu veidošanās ir process, kurā kaulu vielas nogulsnējas šūnas, ko sauc par osteoblastiem. Kaulu rezorbcija ir pretējs process: šūnas, ko sauc par osteoklastiem, absorbē kaulu vielu. Šiem diviem procesiem ir jāpaliek ideālā līdzsvarā, lai uzturētu veselīgu kaulu blīvuma līmeni. Personām, kurām ir osteoporoze, kaulu veidošanās un kaulu rezorbcija ir nelīdzsvarota, kā rezultātā kauli kļūst mazāk blīvi, trauslāki un vairāk pakļauti lūzumiem.
Vairāki dažādi faktori var izraisīt nelīdzsvarotību starp kaulu nogulsnēšanos un rezorbciju. Viens no visizplatītākajiem ir estrogēna līmeņa pazemināšanās, kas rodas sievietēm pēcmenopauzes periodā. Šis samazinājums izraisa kaulu rezorbcijas ātruma palielināšanos salīdzinājumā ar kaulu veidošanās ātrumu.
Vēl viens izplatīts osteoporozes patofizioloģijas mehānisms ir kalcija deficīts. Kaulu viela pastāvīgi tiek nogulsnēta un daļēji reabsorbēta, lai nodrošinātu organismam nepieciešamo kalcija piegādi būtiskiem uzdevumiem, piemēram, muskuļu kontrakcijai un neirotransmisijai. Reabsorbēts kauls atbrīvo kalciju, kas nonāk asinsritē un tiek izplatīts šūnās, kurām tas ir nepieciešams. Ja kalcijs netiek nodrošināts ar uzturu, vairāk minerālvielu ir jāpatur no kauliem, un šis process samazina ātrumu, kādā osteoblasti nogulsnējas kaulos. Šo deficītu var saasināt D vitamīna trūkums.
Citi orgāni, ieskaitot vairogdziedzeri un epitēlijķermenīšus, izdala hormonus, kam var būt nozīme osteoporozes patofizioloģijā. Vairogdziedzeris izdala hormonu, ko sauc par kalcitonīnu, kas palielina osteoblastu kaulu nogulsnēšanās ātrumu. Parathormons izdala epitēlijķermenīšu hormonu, kam ir daudz funkciju, tostarp kaulu vielas reabsorbcijas ātruma palielināšana. Nelīdzsvarotība kāda no šiem diviem hormoniem var būt svarīga osteoporozes patofizioloģijas attīstībā.