Kalsium dan Fosfat
Kadar normal kalsium serum 2,2 – 2,6 mmol/L. Absorbsi di intestinal ditingkatkan oleh 1,25-dihydrocholecalciferol ( 1,25-DHCC ). Ekskresi kalsium urine 2,5 – 10,0 mmol/24 jam. Bila defisit kalsium bersifat persisten maka terjadi mobilisasi kalsium tulang dengan meningkatkan resorbsi tulang.
Bergesernya kompensasi dari absorsi intestinal, ekskresi ginjal, dan bone remodelling diatur oleh hormon parathyroid,dan 1,25- DHCC. Konsentrasi fosfat serum 0,9 – 1,3 mmol/L. Absorbsi di usus sebanding jumlah yang dimakan , ekskresi ginjal sangat efisien dan reabsorbsi 90 % di tubulus proksimal yang pengaturannya oleh hormon parathyroid.
Parathyroid hormon (PTH)
Hormon ini berfungsi menjaga kadar kalsium pada serum sehingga kadar dan sekresi hormon ini sangat dipengaruhi kadar kalsium pada serum. Target organnya tubulus renal, tulang, dan intestinal.
Pada tubulus renal PTH merespon cepat penurunan kalsium plasma dengan meningkatkan resorbsi kalsium urine dan menghambat resorbsi fosfat urine. Pada tulang PTH meningkatkan aktivitas osteoclast, dan secara tidak langsung dengan mengaktifkan osteoblast untuk menyiapkan permukaan tulang yang akan diresorbsi dan memulai kemotaksis osteoclast.
PTH juga menstimulasi osteolysis oleh osteocyte.Pada usus PTH secara tak langsung meningkatkan resorbsi kalsium dengan cara meningkatkan absorbsi vitamin D yang akan dikonversi menjadi metabolit aktif di ginjal.
Kalsitonin
Disekresi oleh sel C kelenjar thyroid, bekerja berlawanan dengan fungsi PTH. Hal ini terjadi khususnya ketika bone turn over begitu tinggi seperti pada paget disease. Sekresinya distimulasi oleh kenaikan konsentrasi kalsium plasma di atas 2,25 mmol/L.
Vitamin D
Vitamin D3 ( Cholecalciferol ) diperoleh dari 2 sumber. Secara langsung dari makanan, dan secara tak langsung dari efek sinar ultraviolet pada sel prekursor di kulit.Vitamin D3 sendiri tidak aktif, akan diubah oleh hepar menjadi 25- hydrocholcalciferol (25-HCC) yang merupakan metabolit aktif.
Oleh ginjal zat ini akan diubah menjadi 1,25 dihydrocholecalciferol(1,25-DHCC) yang merupakan metabolit yang sangat aktif. Zat ini menstimulasi absorbsi kalsium di usus dan meningkatkan resorbsi tulang. Peningkatan PTH dan fosfat plasma akan meningkatkan 1,25-DHCC. Begitu juga sebaliknya.
Di tulang 1,25-DHCC menstimulasi resorbsi oleh osteoclast dan peningkatan transport kalsium. Juga secara tak langsung mempengaruhi pembentukan tulang karena dengan peningkatan absorbsi kalsium dan fosfat di usus akan meningkatkan mineralisasi osteoid.
Hormon lain
Estrogen menstimulasi absorbsi kalsium dan melindungi tulang dari pengaruh PTH. Efek withdrawl hormon ini menyebabkan oeteoporosis. Kortikosteroid adrenal juga menyebabkan osteoporosis dengan meningkatkan resorbsi tulang , menghambat pembentukan tulang, menurunkan absorbsi kalsium intestinal, dan menginaktifkan sintesis kolagen.
Thyroxin, hormon ini akan memicu resorbsi tulang yang pada akhirnya dapat membentuk tulang. Hormon ini lebih dominan proses resorbsinya, sehingga apabila berlebih kadarnya seperti pada hipertiroid, sering dikaitkan proses resorbsi atau pembongkaran tulang seperti pada penyakit osteoporosis.
Faktor lokal antara lain somatomedin C (Insulin –like growth factor I ) dihasilkan oleh osteoblast akan meningkatkan proliferasi osteoblast. Transforming growth factor dapat menstimulasi aktivasi osteoblast.
Interleukin (IL-1) dan osteoclast activating factor (OAF), cytokines adalah faktor yang kuat pada resorbsi tulang, Zat ini diperkirakan berperan terjadinya osteoporosis pada inflamasi, multiple myeloma, dan tumor ganas lain. Tekanan mekanik dibuktikan oleh Wolft (sebagai wolft law) berperan pada tulang.
Pada berat badan menurun, prolonged bed rest, inaktivitas, kelemahan muskuler dan imobilisasi anggota gerak dapat mengakibatkan osteoporosis. Stimulasi elektrik terjadi pada bagian dimana terjadi kompresi akan bermuatan negatif dan bagian bertekanan rendah bermuatan positip.
Oleh Brighton & Cluskey dapat mempengaruhi pembentukan dan resorbsi tulang. Peningkatan temperatur dan oksigen meningkatkan pembentukan tulang. Keseimbangan asam basa mempengaruhi resorbsi tulang . Pada asidosis kronik resorbsi meningkat dan akan menurun pada alkalosis .
Peningkatan fosfat (pyrophosphate) menghambat resorbsi tulang. Prinsip ini digunakan dalam terapi biphosphonate.
