Enne puberteeti areneb luusüsteem valdavalt ilma seksi mõjutamata hormoonid, kusjuures luukoe kasvu kontrollib geneetiline eelsoodumus, mis moodustab 60–80% luust mass ja luumurd vastupanu (“luumurd vastupanu ”), kaltsium-D-vitamiini süsteem ja füüsiline stress. Olukord muutub puberteedi algusega. Puberteedieas muutub luusüsteem suguhormoonidest sõltuvaks, nii et sellest hetkest alates, ilma seksita hormoonid, luud ei saa optimaalselt areneda. Teisisõnu, võimalik “maksimaalselt üles ehitatud luu mass”(“ Luukoe tipp ”) ei saa siis saavutada ilma seksita hormoonid. Pealegi toimub luustiku seksuaalne diferentseerumine pärast puberteeti koos Testosterooni on meestel peamised kontrollivad hormoonid ja 17-β-östradiool emastel. Teisest küljest on 17-β-östradiool meestel ja androgeenid naistel on ka olulised regulatiivsed funktsioonid, mille olulisust pole veel täielikult välja selgitatud. Pubertas tardaga inimestel (puberteedi arengu hilinenud, mittetäielik või täielik puudumine üle 16-aastastel poistel või üle 15-aastastel tüdrukutel) tuleb mass”On vähenenud. Luustiku normaalse arengu jaoks on sama oluline tegur kehakaal, nii et anorexia nervosa (anoreksia) põhjustab näiteks vähenenud “luukoe tippmäära”, mis ei normaliseeru ka pärast edukat ravi ja normaalkaalu saavutamist. Puudulikult ravitud anorektikud kannatavad raskete haigusseisundite all Osteoporoosi luumurdudega (purustatud luud) 10% juhtudest. Suguhormoonid saavad luu ainevahetust reguleerida ainult piiratud ulatuses, ilma piisava mehaanilise mehhanismita stress kohta luud. Seega on tasakaalustatud kehaline aktiivsus ka luu tervisliku kasvu põhinõue, samas kui sportlikud liialdused võivad viima endogeensete suguhormoonide pärssimiseks ja seeläbi luutihedus ja isegi stress luumurrud. Luutihedus väheneb ka juuresolekul kaltsium puudulikkus, eriti kui kaltsiumi tarbimine on väiksem kui 300 mg / päevas. Kaltsium vajadusi kontrollib luu maatriksi sünteesi kiirus. Vähendatud kaltsiumivarustus põhjustab mineraliseerumise vähenemist ja seeläbi luude moodustumise vähenemist, samal ajal kui luu ümberkujundamise kiirus jääb samaks või suureneb. Lapsed, kelle kaltsiumi tarbimine on ebapiisav, jäävad ka väiksemaks, kuna kaltsium soodustab ka pikkade luude pikisuunas kasvu. Saksamaa toitumisühing (DGE) soovitab seetõttu kõigile täiskasvanutele, rasedatele ja imetavatele naistele kaltsiumi tarbimist vähemalt 1,000 mg / päevas. Lapsed (13-15-aastased) ja noorukid (15-19-aastased) peaksid võtma 1,200 mg / päevas. Kaltsium absorptsioon soolestikust kui ka luude mineraliseerumine on D-vitamiini-sõltuv, nii et pikaajaline D-vitamiini puudus viib lühike kasv, vähenenud “luukoe tippmass” ja osteomalaatsia või rahhiit. Piisav D-vitamiini tootmist on võimalik saavutada päikesevalguse abil, kuid põhjapoolsetes riikides ei saavutata nõutavat kokkupuuteaega tavaliselt talvekuudel, nii et Osteoporoosi võib ka tulemuseks olla. Lisaks võivad kultuuriliselt kindlad rõivad katta nahk sedavõrd, et isegi siin - isegi piisava päikesevalguse käes - ei saa piisavalt D-vitamiini toota. Kuni 35. eluaastani domineerivad kuhjumisprotsessid ja luumass suureneb pidevalt. Luumassi suurenemine ja luutihedus ja võib täheldada tugevnevat mikroarhitektuuri, kusjuures maksimaalne luumass - "luukoe tipp" - saavutatakse umbes 35-aastaselt. Seejärel läbivad luu lagunemisprotsessid ja luumass väheneb tavaliselt kuni 1.0% aastas, mis võib areneda füsioloogiliste hormonaalsete muutuste tagajärjel naistel meestega võrreldes palju kiiremini - menopausi. Vanuse füsioloogilised muutused mõjutavad nii luu moodustumise faasi kui ka luu resorptsiooni faasi, samuti tegureid ja metaboolseid muutusi, mis võivad soodustada Osteoporoosi, nii et näiteks suurima luu võimalik mõõt Tihedus ei saavutata või toimub luu suurenenud resorptsioon. Füsioloogilistes tingimustes on luustikus umbes 2 miljonit aktiivset mikroühikut, mis muudavad luud dünaamiliseks struktuuriks. Ideaalis on luu homöostaasi (tasakaalu) seisundis tasakaalustatud seose tõttu osteoblastid (luu moodustavad rakud) ja osteoklastid (luu lagundavad rakud). Füsioloogilistes tsüklites toimuvad kogunemis- ja lagunemisprotsessid kestavad umbes neli kuud. Selle tasakaalu nihkumine osteoklastide kasuks, st luude resorptsiooni kasuks, viib lõppkokkuvõttes osteoporoosini. Luukoe on kaks peamist tüüpi: kortikaalne või kompaktne luu ja kärniline või trabekulaarne luu. Enamik luid koosneb välisest kortikaalsest (“ajukoorest”) pinnast, millel on kaks kihti: periostaalne (“luu ümber”) ja kortikaalne-endosteaalne (“sisemise periosteumi (endostiga seotud)” pind ja sisemine trabekulaarne (“Kõhukujuline”) luu ja medullaarne õõnsus. Räpane ("käsnjas") luu sisaldab trabekulaarseid plaate ja tihvte, mis on omavahel ühendatud ja orienteeritud valdavalt piki luu koormusjooni. Lisaks koosneb luu orgaanilisest maatriksist, mineraalsest faasist ja luurakkudest. Maatriks koosneb peamiselt kollageen kiududest ja see moodustab ligikaudu 90% täiskasvanu luust. Valdav kollageen moodustunud maatriksis olevate osteoblastide poolt, on I tüüp - peamiselt tropokollageen - ja moodustab kollageeni fibrillid ristseoste kaudu teiste kollageeni makromolekulidega. Tähtis muu valgud maatriksis sisalduvad proteoglükaanid, glükoproteiinid, osteokaltsiinja osteonektiin. Mineraalfaas koosneb kaltsiumist, fosfaat ja karbonaat, mis koos moodustavad hüdroksüapatiidi kristallid - piklikud kuusnurksed kristallid - ja joonduvad vastavalt kollageen fibrillid. Lisaks naatrium, magneesium ja fluoriid on mineraalfaasis. Luu metaboolne aktiivsus toimub peamiselt selle pinnal. Kõigil luupindadel on kolm peamist rakutüüpi: osteoblastid, osteoklastid ja osteotsüüdid (küpsed luurakud). Osteoblastid sünteesivad kollageeni ja muid luid valgud ja aitavad maatriksit mineraliseerida. Pärast mineraliseerumist jäävad mõned osteoblastid pinnale "uinuvate" või "uinuvate" osteoblastidena. Osteotsüüdid on endised osteoblastid, mis olid luu moodustumise ajal maatriksisse "kinni jäänud" ja millel on välja kujunenud pikemad raku "dendriidid" või projektsioonid ning mis toimivad luu mehhanoretseptoritena, et registreerida luule tekkivaid pingeid. Osteoklastid on mitme tuumaga rakud, mis võivad luukoe abil lagundada happed ja ensüümide ja luude ümberkujundamisel võtmeroll. Olemasoleva luu uuendamine algab alati osteoklastide abiga, mis kõigepealt lagundavad luukoe, luues luukoes “tühimikke”, mis tervete inimeste puhul täidetakse tagasi algsele tasemele. See “täitmine” ei ole enam osteoporoosi korral täiesti edukas. Ühelt poolt võib osteoporoosi lokaalselt põhjustada osteoklastide aktiivsus (lagunemine), mis kaalub üles osteoblasti aktiivsuse (kogunemine), mida nimetatakse "suure käibega osteoporoosiks". Teiselt poolt võib osteoporoos olla tingitud osteoblastide seondumise vähenemisest koos samaaegse normaalse osteoklastide aktiivsusega, mida nimetatakse madala käibega osteoporoosiks. Need häired võivad olla tingitud endokriinsetest teguritest, kaltsiumist tasakaal häired, vähenenud mehaaniline stress või geneetilised tegurid.
