Prieš brendimą kaulų sistema vystosi daugiausia be lyties įtakos hormonai, kaulų augimą kontroliuoja genetinis polinkis, atsakingas už 60–80% kaulų masė ir lūžis pasipriešinimas („kaulų lūžis pasipriešinimas “), kalcis-vitamino D sistema ir fizinė stresas. Padėtis keičiasi prasidėjus brendimui. Brendimo metu kaulų sistema tampa priklausoma nuo lytinių hormonų, todėl nuo šio momento be sekso hormonai, kaulai negali vystytis optimaliai. Kitaip tariant, galimas „maksimalus užstatytas kaulas masė“(„ Didžiausia kaulų masė “) negalima pasiekti be sekso hormonai. Be to, seksualinė skeleto diferenciacija atsiranda po brendimo, su testosteronas yra pagrindiniai kontroliuojantys vyrų hormonai ir 17-β-estradiolio patelėse. Kita vertus, 17-β-estradiolio vyrams ir androgenai moterys taip pat atlieka svarbias reguliavimo funkcijas, kurių reikšmė dar nėra iki galo išaiškinta. Asmenims, sergantiems pubertas tarda (uždelstas, neišsamus ar visiškas brendimo vystymosi nebuvimas berniukams, vyresniems nei 16, arba mergaičių, vyresnių nei 15 metų), masė“Yra sumažintas. Ne mažiau svarbus normalaus skeleto vystymosi veiksnys yra kūno svoris, taigi nervinė anoreksija (anoreksija), pavyzdžiui, sumažėja „kaulų smailės masė“, kuri net ir sėkmingai gydžius ir pasiekus normalų svorį, normalizuojasi. Neadekvačiai gydomi anorektikai kenčia nuo sunkių osteoporozė su lūžiais (sulaužyti kaulai) 10% atvejų. Lytiniai hormonai gali tik ribotai reguliuoti kaulų apykaitą be pakankamo mechaninio poveikio stresas ant kaulai. Taigi subalansuotas fizinis aktyvumas taip pat yra pagrindinis sveiko kaulo augimo reikalavimas, tuo tarpu sporto perteklius gali vadovauti endogeninių lytinių steroidų slopinimui ir taip mažinti kaulų tankis ir net stresas lūžiai. Kaulų tankis taip pat sumažėja esant kalcis nepakankamumas, ypač kai kalcio suvartojama mažiau nei 300 mg / d. Kalcis reikalavimus kontroliuoja kaulo matricos sintezės greitis. Dėl sumažėjusio kalcio kiekio sumažėja mineralizacija ir sumažėja kaulų susidarymas, o kaulų pertvarkymo greitis išlieka toks pats arba padidėja. Vaikai, kurių kalcio vartojimas yra nepakankamas, taip pat lieka mažesni, nes kalcis taip pat skatina išilginį ilgų kaulų augimą. Todėl Vokietijos mitybos draugija (DGE) rekomenduoja mažiausiai 1,000 mg / d kalcio normą vartoti visiems suaugusiesiems, nėščioms ir maitinančioms moterims. Vaikai (13-15 metų) ir paaugliai (15-19 metų) turėtų suvartoti 1,200 mg / d. Kalcis absorbcija iš žarnyno, taip pat kaulų mineralizacija yra vitamino D-priklausomas, todėl ilgai vitamino D trūkumas veda prie žemo ūgio, sumažėjusi „maksimali kaulų masė“ ir osteomaliacija arba rahitas. Tinkamas vitamino D produkciją galima pasiekti saulės spinduliais, tačiau šiaurinėse šalyse žiemos mėnesiais paprastai nepasiekiamas reikalingas poveikio laikas, taigi osteoporozė taip pat gali atsirasti. Be to, kultūriškai nulemti drabužiai gali aprengti oda tiek, kad net ir esant pakankamam saulės spindulių poveikiui, vitamino D nepakanka gaminti. Iki 35 metų vyrauja kaupimosi procesai, o kaulų masė nuolat didėja. Kaulų masės padidėjimas ir kaulų tankis ir galima pastebėti stiprėjančią mikroarchitektūrą, kai maksimali kaulų masė - „maksimali kaulų masė“ - pasiekiama maždaug nuo 35 metų. Vėliau kauluose vyksta degradacijos procesai ir kaulų masė paprastai sumažėja iki 1.0% per metus, o tai gali progresuoti. daug greičiau nei vyrai dėl fiziologinių hormoninių pokyčių - menopauzė. Fiziologiniai amžiaus pokyčiai turi įtakos kaulų formavimosi fazei, taip pat kaulų rezorbcijos fazei, taip pat veiksniams ir medžiagų apykaitos pokyčiams, kurie gali skatinti osteoporozė, kad, pavyzdžiui, galimas didžiausio kaulo matas Tankis nepasiekiama arba vyksta padidėjusi kaulų rezorbcija. Fiziologinėmis sąlygomis skelete yra apie 2 milijonai aktyvių mikrovienių, dėl kurių kaulai tampa dinamiškos struktūros. Idealiu atveju kaulai yra homeostazės (pusiausvyros) būsenoje dėl subalansuoto santykio tarp osteoblastai (kaulus formuojančios ląstelės) ir osteoklastai (kaulus skaidančios ląstelės). Kaupimosi ir suskaidymo procesai, vykstantys fiziologiniais ciklais, trunka apie keturis mėnesius. Šios pusiausvyros pasikeitimas osteoklastų naudai, ty kaulų rezorbcijai, galiausiai sukelia osteoporozę. Yra du pagrindiniai kaulinio audinio tipai: žievinis arba kompaktiškas kaulas ir varinis arba trabekulinis kaulas. Daugumą kaulų sudaro išorinis žievės („žievės“) paviršius su dviem sluoksniais: periostealiniu („aplink kaulą“) ir kortical-endostealiniu („susijęs su vidiniu periosteum (endost)“) paviršiumi ir vidiniu trabekuliniu. („Pilvo formos“) kaulas ir medulinė ertmė. Pūsliniame („kempininiame“) kaule yra trabekulinės plokštelės ir kaiščiai, kurie yra tarpusavyje sujungti ir orientuoti daugiausia išilgai kaulo apkrovos linijų. Be to, kaulas susideda iš organinės matricos, mineralinės fazės ir kaulų ląstelių. Matricą daugiausia sudaro Kolageno skaidulų, ir tai sudaro maždaug 90% suaugusio žmogaus skeleto svorio. Vyraujantis Kolageno suformuotas matricoje esančių osteoblastų, yra I tipo - daugiausia tropokolageno - ir sudaro kolageno fibrilius kryžminiais ryšiais su kitomis kolageno makromolekulėmis. Svarbus kitas baltymai matricoje yra proteoglikanai, glikoproteinai, osteokalcinasir osteonektinas. Mineralinę fazę sudaro kalcis, fosfatas ir karbonatas, kurie kartu sudaro hidroksiapatito kristalus - pailgus šešiakampius kristalus - ir susilygina pagal Kolageno fibrilės. Be to, natris, Magnis ir fluoridas yra mineralinės fazės metu. Metabolinis kaulo aktyvumas vyksta daugiausia jo paviršiuje. Visuose kaulų paviršiuose yra trys pagrindiniai ląstelių tipai: osteoblastai, osteoklastai ir osteocitai (brandžios kaulų ląstelės). Osteoblastai sintetina kolageną ir kitą kaulą baltymai ir padėti mineralizuoti matricą. Po mineralizacijos kai kurie osteoblastai lieka paviršiuje kaip „miegantys“ arba „miegantys“ osteoblastai. Osteocitai yra buvę osteoblastai, kurie buvo „įstrigę“ matricoje formuojantis kaului ir sukūrė ilgesnius ląstelių „dendritus“ ar projekcijas ir veikia kaip kaulo mechanoreceptoriai, kad užregistruotų kaulo įtempius. Osteoklastai yra daugiabranduolės ląstelės, kurios gali suskaidyti kaulinį audinį rūgštys ir fermentai (enzimai) ir užima pagrindinę kaulų pertvarkymo vietą. Esamo kaulo atsinaujinimas visada prasideda osteoklastų pagalba, kurie pirmiausia suskaido kaulinį audinį, sukurdami kaulų audinio „spragas“, kurios sveikiems asmenims vėl užpildomos iki pradinio lygio. Šis „užpildymas“ jau nėra visiškai sėkmingas sergant osteoporoze. Viena vertus, osteoporozę lokaliai gali sukelti osteoklastų aktyvumas (suskaidymas), nusveriantis osteoblastų aktyvumą (kaupimąsi), kuris vadinamas „didelės apyvartos osteoporoze“. Kita vertus, osteoporozę gali lemti sumažėjęs osteoblastų prisijungimas kartu su normaliu osteoklastų aktyvumu, kuris vadinamas „mažos apyvartos osteoporoze“. Šie sutrikimai gali atsirasti dėl endokrininių veiksnių, kalcio subalansuoti sutrikimai, sumažėjęs mechaninis stresas ar genetiniai veiksniai.
