Patofiziologija je pojam koji opisuje promjene koje nastaju kada normalni biološki procesi postanu abnormalni. Patofiziologija osteoporoze se, dakle, odnosi na promjene koje nastaju u tijelu kao posljedica osteoporoze. Osobe s ovim stanjem pate od brojnih simptoma koji se odnose na gubitak gustoće kostiju, često kao rezultat dugotrajnog nedostatka kalcija.
Osteoporoza sama po sebi ima nekoliko specifičnih simptoma koji se mogu prepoznati kod ljudi s bolešću, a jedan od njih su krhke kosti. Ovo stanje rezultira znatno povećanim rizikom od prijeloma kostiju kao posljedica padova i drugih ozljeda. Prijelomi povezani s osteoporozom obično se javljaju u kostima koje inače ne bi bile osjetljive na oštećenja od jednostavnog pada. To uključuje kosti zapešća, kukove, rebra i kosti u kralježnici.
Glavni uzrok patofiziologije osteoporoze je neravnoteža između dva čimbenika koji se odnose na održavanje gustoće kostiju. Ti čimbenici su stvaranje kosti i resorpcija kosti. Normalna zdrava kost se stalno popravlja i prepravlja; neke procjene pokazuju da je i do deset posto koštanog tkiva podvrgnuto tom procesu u zdravom tijelu.
Stvaranje kosti je proces u kojem se koštanu tvar talože od strane stanica koje se nazivaju osteoblasti. Resorpcija kosti je suprotan proces: stanice zvane osteoklasti apsorbiraju koštanu tvar. Ova dva procesa moraju ostati u savršenoj ravnoteži za održavanje zdrave razine gustoće kostiju. Kod osoba s osteoporozom, formiranje kostiju i resorpcija kostiju su neuravnoteženi, zbog čega kost postaje manje gusta, krhkija i sklonija lomovima.
Nekoliko različitih čimbenika može dovesti do neravnoteže između taloženja i resorpcije kosti. Jedan od najčešćih je smanjenje razine estrogena koje se javlja kod žena u postmenopauzi. Ovo smanjenje uzrokuje povećanje stope resorpcije kosti u odnosu na stopu formiranja kosti.
Drugi uobičajeni mehanizam patofiziologije osteoporoze je nedostatak kalcija. Koštana tvar se kontinuirano taloži i djelomično reapsorbira kako bi tijelu osigurala opskrbu kalcija koja mu je potrebna za bitne zadatke kao što su kontrakcija mišića i neurotransmisija. Reapsorbirana kost oslobađa kalcij koji ulazi u krvotok i distribuira se do stanica koje ga zahtijevaju. Kada se kalcij ne osigurava hranom, više minerala mora se zadržati iz kostiju, a ovaj proces smanjuje stopu po kojoj osteoblasti talože koštanu tvar. Ovaj nedostatak može se pogoršati nedostatkom vitamina D.
Drugi organi, uključujući štitnjaču i paratireoidne žlijezde, luče hormone koji mogu igrati ulogu u patofiziologiji osteoporoze. Štitnjača luči hormon zvan kalcitonin, koji povećava stopu taloženja kostiju od strane osteoblasta. Paratireoidne žlijezde luče paratireoidni hormon, koji ima mnoge uloge, uključujući i onu u povećanju brzine reapsorbiranja koštane tvari. Neravnoteža u razinama bilo kojeg od ova dva hormona može biti važna u razvoju patofiziologije osteoporoze.