Patofizjologia to termin opisujący zmiany zachodzące, gdy normalne procesy biologiczne stają się nieprawidłowe. Patofizjologia osteoporozy odnosi się zatem do zmian zachodzących w organizmie w wyniku osteoporozy. Osoby cierpiące na tę chorobę cierpią na szereg objawów związanych z utratą gęstości kości, często w wyniku długotrwałego niedoboru wapnia.
Sama osteoporoza ma kilka specyficznych objawów, które można rozpoznać u osób z tą chorobą, a jednym z nich są bardziej kruche kości. Ten stan powoduje znacznie zwiększone ryzyko złamań kości w wyniku upadków i innych urazów. Złamania związane z osteoporozą mają tendencję do występowania w kościach, które normalnie nie byłyby podatne na uszkodzenia spowodowane prostym upadkiem. Należą do nich kości nadgarstka, biodra, żebra i kości kręgosłupa.
Główną przyczyną patofizjologii osteoporozy jest brak równowagi między dwoma czynnikami związanymi z utrzymaniem gęstości kości. Czynnikami tymi są tworzenie kości i resorpcja kości. Prawidłowa zdrowa kość jest stale naprawiana i przebudowywana; niektóre szacunki wskazują, że w zdrowym organizmie do dziesięciu procent tkanki kostnej przechodzi ten proces.
Tworzenie kości to proces, w którym materia kostna jest odkładana przez komórki zwane osteoblastami. Resorpcja kości jest procesem odwrotnym: komórki zwane osteoklastami absorbują materię kostną. Te dwa procesy muszą pozostawać w idealnej równowadze, aby utrzymać zdrowy poziom gęstości kości. U osób z osteoporozą tworzenie i resorpcja kości są niezrównoważone, co powoduje, że kość staje się mniej gęsta, łamliwa i bardziej podatna na złamania.
Kilka różnych czynników może prowadzić do braku równowagi między odkładaniem kości a resorpcją. Jednym z najczęstszych jest obniżenie poziomu estrogenów, które występuje u kobiet po menopauzie. To zmniejszenie powoduje wzrost szybkości resorpcji kości w stosunku do szybkości tworzenia kości.
Innym powszechnym mechanizmem patofizjologii osteoporozy jest niedobór wapnia. Materia kostna jest stale odkładana i częściowo ponownie wchłaniana, aby zapewnić organizmowi wapń, którego potrzebuje do podstawowych zadań, takich jak skurcze mięśni i neuroprzekaźnictwo. Wchłonięta kość uwalnia wapń, który dostaje się do krwiobiegu i jest rozprowadzany do komórek, które go potrzebują. Kiedy wapń nie jest dostarczany przez dietę, więcej minerałów musi być zatrzymanych z kości, a proces ten zmniejsza tempo odkładania się materii kostnej przez osteoblasty. Ten niedobór może być spotęgowany brakiem witaminy D.
Inne narządy, w tym tarczyca i przytarczyce, wydzielają hormony, które mogą odgrywać rolę w patofizjologii osteoporozy. Tarczyca wydziela hormon zwany kalcytoniną, który zwiększa tempo odkładania kości przez osteoblasty. Gruczoły przytarczyczne wydzielają hormon przytarczyc, który pełni wiele funkcji, w tym zwiększa szybkość wchłaniania materiału kostnego. Brak równowagi w poziomach jednego z tych dwóch hormonów może mieć znaczenie w rozwoju patofizjologii osteoporozy.