(一)发病原因
1.钙磷和维生素D贮备不足 胎儿的钙磷和维生素D来自母体。钙磷贮备中的75%在妊娠最后3个月，即胎龄28周以后所贮，其摄取量达到一生中最高量，即钙150mg/(kg·d)，磷75mg/(kg·d)。足月儿皮肤表皮颗粒层亦贮存有7-脱氢胆固醇，在紫外线照射下，可转变成维生素D3，此内源性维生素D仅够生后2～3个月之需要，故新生儿维生素D之贮备量取决于皮肤发育状况。当孕妇孕期反应重或因偏食、日照不足、患妊娠高血压综合征或骨软化症时，以及双胎、早产等原因，均可使新生儿体内钙磷和(或)维生素D贮备不足。因此北方春夏季分娩的新生儿发病率明显高于秋冬季分娩者。
2.维生素D和钙磷摄取不足 无论人乳或牛乳中维生素D的含量均很低，难以满足新生儿每天所需。人乳含维生素D 0～100U/L，平均22U/L;牛乳含3～40U/L，平均14U/L。足月儿每天需补充维生素D 400U，早产儿需要量更高，可达800U/d。但由于早产儿摄入奶量较少，更易发生维生素D和钙磷不足。人乳含钙340mg/L、磷150mg/L，含量较低，但钙∶磷=2∶1，较适合于肠道吸收;牛乳含钙1200mg/L、磷900mg/L，钙∶磷=1.2∶1，不适于肠道吸收，故佝偻病生率较母乳喂养者为高。
3.生长速度过快 骨骼的生长速度与钙磷的需要成正比，孕期最后3个月的胎儿和新生儿的生长速度超过任何年龄组，易发生维生素D缺乏。
4.甲状旁腺素分泌不足及肝肾功能不完善 新生儿甲状旁腺素分泌不足，肾小管对甲状旁腺素的反应不完善，致肾小管对磷的再吸收增加而对钙的再吸收减少，易导致新生儿的高磷低钙血症。镁与甲状腺C细胞分泌的降钙素亦与维生素D和钙磷代谢密切相关。新生儿肝肾功能的不完善还可影响维生素D的羟化作用，使维生素D的生物活性降低。
5.其他因素 新生儿期各种疾病的发病率均较高，易影响胃肠、肝胆或肾脏对维生素D和(或)钙磷的吸收、利用和代谢。尤其是应用呼吸机、胃肠道外营养液使钙磷及维生素D摄入不足;长期应用利尿药和碳酸氢钠增加尿钙的排泄;长期应用抗惊厥药物(包括孕妇)如苯巴比妥，刺激肝细胞微粒体的氧化酶系统活化，使维生素D3和25-(OH)D3加速分解为无活性的代谢产物，均可导致佝偻病的发生。
(二)发病机制
1.钙磷代谢及其调节 胎儿以及新生儿钙磷代谢以及调节钙、磷在体内代谢受甲状旁腺激素、降钙素和1，25-二羟维生素D[1，25(OH)2D]的调节。
钙是人体内含量最丰富的矿物质，其中99%存在于骨骼中，约1%存在细胞外液和软组织中。生理情况下，血浆钙浓度受甲状旁腺素、1，25-二羟维生素D以及降钙素严格调控。血浆钙以3种形式存在：与蛋白质结合，与乳酸、磷酸和枸橼酸等阴离子结合以及离子钙，其中离子钙为生物活性形式。钙在小肠以主动和被动方式吸收。维生素D通过与肠黏膜细胞的胞质受体结合促进基因表达合成钙结合蛋白，促进钙主动吸收。妊娠期，胎盘主动向胎儿运输钙，于孕后期到达高峰，每天向胎儿主动转运150mg/kg钙。对大鼠的研究表明胎鼠经胎盘获得的钙主要来自母鼠的食物以及30%来自母鼠的骨骼。孕晚期，胎儿血浆钙浓度高于母体。
85%～90%的磷存在于骨骼中。磷的吸收取决于食物中磷的含量和钙磷比例(不论哪一种含量过高将影响另一种物质的吸收)，磷经肾脏排泄。胎盘可将磷从母体主动转运给胎儿，胎儿血浆中磷的浓度高于母体。生后磷主要在空肠主动吸收和被动吸收。血浆离子钙的浓度与血浆磷的浓度呈负相关。
维生素D主要有两种类型：麦角骨化醇(活化的麦角固醇，维生素D2)，存在于辐照过的酵母中;另一种是胆骨化醇(活化7-脱氢胆固醇，维生素D3)，经日光照射(紫外线照射)存在于人的皮肤内的维生素D3形成原维生素D3，鱼肝油和蛋黄内含有较多的维生素D3。除来源不同外，维生素D2和维生素D3的代谢过程和生理作用基本相似。皮肤合成维生素D通常是人类的主要来源。1µg维生素D相当于40U。维生素D被摄入血循环后，即与血浆中的维生素D结合蛋白(DBP)相结合，并被转运、贮存于肝、脂肪、肌肉等组织。它们在体内经2次羟化作用后，始发挥生物效应。首先在肝内生成25-羟维生素D(25-OHD);然后经肾再次羟化，生成1，25-二羟维生素D，即1，25-(OH)2D。肝细胞内的25位羟化反应基本不受调控，25-OHD是血浆中维生素D的主要代谢产物和反应机体维生素营养状态的指标。与之相反，肾脏中1位羟化反应受到机体严格控制，PTH、低钙血症和低磷血症增加1，25-(OH)2D的合成。1，25-(OH)2D通过细胞特异受体作用于靶器官：①促进小肠的钙、磷吸收。②动员骨骼中钙磷到血。③促进肾小管对钙、磷的重吸收。
25-OHD能够通过胎盘从母体转运给胎儿，是胎儿维生素D的主要来源，而1，25-(OH)2D很少经胎盘转运，胎儿体内的1，25-(OH)2D主要由自身合成。
PTH是甲状旁腺主细胞分泌的含有84个氨基酸的直链肽。PTH的分泌主要受血浆钙浓度变化的调节。血浆钙浓度轻微下降(或升高)时，就可使甲状旁腺分泌PTH迅速增加(或减少)。PTH是调节血钙水平的最重要激素，它有升高血钙和降低血磷含量的作用。PTH对靶器官的作用是通过cAMP系统而实现的。骨是体内最大的钙贮存库，PTH动员骨钙入血，使血钙浓度升高;PTH促进远曲小管对钙的重吸收，使尿钙减少，血钙升高，同时还抑制近曲小管对磷的重吸收，增加尿磷酸盐的排出，使血磷降低。此外，PTH对肾的另一重要作用是激活α-羟化酶，使25-羟维生素D(25-OH-D)转变为有活性的1，25-二羟维生素D[1，25-(OH)2D]。 降钙素是由甲状腺旁细胞(C细胞)合成的三十二肽，分子量为3400。降钙素的主要作用是降低血钙和血磷，其主要靶器官是骨，对肾也有一定的作用。降钙素抑制破骨细胞活动，减弱溶骨过程，增强成骨过程，使骨组织释放的钙磷减少，钙磷沉积增加，因而血钙与血磷含量下降。降钙素能抑制肾小管对钙、磷、钠及氯的重吸收，使这些离子从尿中排出增多。
