MÔ XƯƠNG pot

ĐẠI THỂ:  Nhìn bằng mắt thường 1 xương dài cắt dọc, ta phân biệt 2 dạng cấu tạo đại thể: đặc: không có hốc, có các lá xương tạo thành những cấu trúc đặc biệt được gọi là hệ thống Haver

MÔ XƯƠNG

1 Lý thuyết:

 Nêu và giải thích 4 chức năng chính của mô xương

 Nêu các đặc điểm khác và giống nhau giữa xương dài, ngắn,và dẹt

 Mô tả cấu tạo mô học của xương dài

 Mô tả cấu tạo - chức năng - nguồn gốc của ba loại tế bào xương

 Mô tả cấu tạo mô học và thành phần hoá học của chất căn bản xương

 Kể tên và nêu ví dụ 3 loại khớp xương

 Phân biệt các giai đoạn tạo xương nguyên phát và thứ phát

 Mô tả quá trình tạo xương

 Phân tích được các kiểu tạo xương

 Nêu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phát triển xương

2 Thực tập:

 Nhận biết được mô xương và các thành phần dưới kính hiển vi quang học

I ĐẠI CƯƠNG - ĐỊNH NGHĨA:

 Khác với sụn, xương có mặt ở khắp nơi và giữ nhiều vai trò quan trọng trong cơ thể

Mô xương là thành phần quan trọng nhất trong cấu tạo của bộ xương Ngoài chức năng chống đỡ và vận động, xương còn bảo vệ, hỗ trợ quá trình tạo huyết và chuyển hóa phospho-canci

 Định nghĩa: xương là 1 mô liên kết đặc biệt đã bị canxi hóa và có cấu trúc dạng lá Cấu tạo gồm tế bào, chất căn bản và sợi liên kết (chất căn bản và sợi liên

kết gọi chung là chất nền ngoại bào xương = chất nền xương = chất căn bản xương,

chiếm tỷ lệ lớn) Lá xương là đơn vị cấu tạo của mô xương, cấu tạo gồm tế bào xương

và chất nền xương

 Xương cứng chắc là do chất gian bào chứa collagen và glycosaminoglycan nhiễm

kg/mm2

 Về hóa học, xương chứa 30% chất hữu cơ và 70% chất vô cơ (chủ yếu là muối canci

và phospho) Mặc dù mức độ khoáng cao nhưng xương luôn đổi mới về thành phần các chất, luôn luôn có hiện tượng hủy và tạo xương trong cơ thể ở mọi thời điểm, kể

cả khi lớn tuổi Các tính chất hình thái chức năng của xương thay đổi tùy vào lứa tuổi, điều kiện dinh dưỡng, hoạt động cơ, ảnh hưởng của nội tiết tố, phân bố mạch

II ĐẠI THỂ:

 Nhìn bằng mắt thường 1 xương dài cắt dọc, ta phân biệt 2 dạng cấu tạo đại thể:

đặc): không có hốc, có các lá xương tạo thành những cấu trúc đặc biệt được gọi là hệ thống Havers Mỗi hệ thống có dạng hình trụ, gồm những lá xương xếp vòng, ở chính giữa khối trụ đó là ống Havers chứa mạch, mô liên kết

+ Xương xốp (xương Havers xốp): có lá

xương tạo thành 1 hệ thống vách mỏng

không đều được gọi là bè xương, xếp theo

nhiều hướng khác nhau và có thể nối với

nhau Giữa các bè có những hốc chứa tủy

xương

Như vậy, xương luôn được tạo bởi các lá xương xếp song song và dính chặt vào nhau cho dù cấu tạo đại thể là đặc hay xốp, chiều dày mỗi lá khoảng 7mcm

 Về mặt nguồn gốc, xương được phân thành xương cốt mạc là xương được tạo ra từ

màng xương và xương Havers là xương được tạo ra từ tủy tạo cốt

 Về mặt giải phẫu học, xương có 3 loại: xương dẹt, xương dài và xương ngắn

 Xương dẹt: tạo bởi 2 bản xương đặc kẹp 1 lớp xương xốp ở giữa Một số xương

dẹt có những hốc chứa không khí gọi là xoang

 Xương ngắn: là 1 khối xương xốp tương đối vuông vức, được bao quanh bởi 1

vỏ xương đặc mỏng

 Xương dài: gồm 2 đầu là xương xốp có xương đặc bao quanh (phía mặt khớp là

mô sụn trong) và 1 thân xương đặc bao quanh 1 hốc lớn ở giữa gọi là ống tủy Giữa đầu và thân là vùng chuyển tiếp, chứa sụn tiếp hợp khi xương còn trong giai đoạn

tăng trưởng Cắt ngang thân, từ màng xương vào đến ống tủy có ba lớp: lớp ngoài,

lớp giữa, lớp trong Lớp ngoài mỏng, gọi là hệ thống cơ bản ngoài, gồm xương cốt mạc đồng tâm với trục của thân Lớp giữa dày nhất và cấu tạo chủ yếu bởi xương

Havers đặc Lớp trong rất mỏng gọi là hệ thống cơ bản trong gồm một số lá xương

đồng tâm với trục của thân xương

III VI THỂ:

1 Tế bào xương:

 Mô xương có 3 loại tế bào: tạo cốt bào, cốt bào và hủy cốt bào Tạo cốt bào tức là tế bào của xương đang hình thành, cốt bào là tế bào

của xương đã hình thành và hủy cốt bào có khả năng hủy xương mạnh

1.1 Tạo cốt bào1 :

 Là tế bào sản xuất lá xương, về sau tự nằm trong ổ xương khi đã tạo ra chất nền

xung quanh nó và trở thành cốt bào Chúng thường có trên bề mặt các giá đỡ tạo xương (còn gọi là bè xương đang hình thành)

 Đặc điểm nhận dạng: có hình vuông, bầu dục, tháp; bào tương ái kiềm do chứa

nhiều lưới nội bào hạt, nhuộm mầu hơi tím; nhân tròn lợt màu, có hạch nhân rõ và thường nằm ở phía đối diện với giá đỡ (phía không tạo xương)

 Chức năng: hoạt động phụ thuộc vào một số yếu tố: parathormon, cancitonin,

hormon tăng trưởng, vitamin C, một số tác động cơ học Tạo cốt bào có nhiều chức năng và đóng vai trò quyết định trong việc tăng hay giảm tạo xương:

 Sản xuất thành phần hữu cơ của chất nền xương, thành phần này lúc đầu chưa bị

canxi hóa và được gọi là chất dạng xương (còn gọi là chất tiền xương)

 Ức chế sự canxi hóa bằng cách chế tiết enzym

 Tham gia quá trình canxi hóa

1

Osteoblast

 Điều hòa hủy xương: làm giảm hủy xương bằng cách tiết ra prostaglandin ức chế

hoạt động của hủy cốt bào; hoặc ngược lại, tăng hủy xương bằng cách tiết ra 1 yếu tố tăng khả năng di động của hủy cốt bào

 Nguồn gốc: từ 1 loại tế bào trung mô chưa biệt hóa gọi là tế bào sinh xương

1.2 Cốt bào1 :

 Là những tế bào xương nằm vùi hoàn toàn trong chất nền xương, chiếm khoảng 10% trọng lượng chung của mô xương

 Đặc điểm nhận dạng: thân

hình bầu dục, có nhánh bào tương mảnh kéo dài, nằm trong

một hốc nhỏ của chất gian bào gọi là ổ xương, còn các nhánh bào tương nằm trong các khe nhỏ gọi là vi quản xương Vi quản xương chứa 1 chất lỏng giàu glycoprotein, tạo

thuận lợi cho sự vận chuyển các chất dinh dưỡng đến tế bào xương, chúng có thể nối với nhau, làm các nhánh bào tương giữa 2 cốt bào có thể tiếp xúc với nhau Bào quan kém phát triển, không có trung thể

1

Osteocyte

 Chức năng: hoạt động dưới sự kiểm soát của hócmôn tuyến giáp và cận giáp, tham

gia vào sự trao đổi canxi giữa xương và máu Mặc dầu bị giam hãm trong ổ xương, nhưng cốt bào vẫn rất hoạt động và có hai chức năng trái ngược nhau:

 Tiếp tục sản xuất chất hữu cơ rồi canxi hóa nó để duy trì chất nền xương

 Tiêu hủy xương nhờ vào hệ thống enzym tiêu thể chứa trong bào tương

1.3 Hủy cốt bào1 :

 Là tế bào tiêu hủy xương và hủy sụn nhiễm can xi với cường độ cao, đóng vai trò quyết định trong việc tu sửa xương

 Đặc điểm nhận dạng: là tế

bào khổng lồ chứa nhiều nhân (từ 3 đến vài chục nhân), kích thước lớn (vài chục đến vài trăm micron), bào tương ưa baz nhẹ, đôi khi ưa acid Hủy cốt bào chụp lên vách xương như 1 giác hút Trong bào tương có nhiều ti thể, các bào quan khác kém phát

1

Osteoclast

triển Tại nơi sát vách xương, bào tương lợt mầu do chứa nhiều không bào; còn các nhân thì ở phía đối diện

 Chức năng: có chức năng tiêu hủy xương và hủy sụn nhiễm canci với cường độ cao

Dưới kính hiển vi điện tử, màng tế bào tại nơi áp sát vách xương có nhiều nếp gấp, giới hạn các ống nhỏ chui sâu vào trong bào tương Hủy cốt bào sẽ giải phóng vào các ống này enzym và proton H+ Proton H+ hòa tan hydroxyapatít của chất căn bản rồi tách rời các sợi collagen ra cho enzym phân hủy Sản phẩm giáng hóa được tái hấp thu vào trong hủy cốt bào còn ion thì được đưa vào tuần hoàn máu Như vậy, hủy cốt bào tham gia vào việc duy trì hàm lượng bình thường của canxi và phốtpho trong huyết tương Hoạt động của hủy cốt bào chịu sự kiểm soát của hócmôn tuyến giáp và cận giáp

 Nguồn gốc: từ 1 dòng mônô bào đặc biệt trong tủy xương

2 Chất nền xương:

 Chất hữu cơ chiếm 30%, được tạo bởi 95% là collagen (hầu hết là collagen loại I,

một ít loại V) Trong mỗi lá xương, các sợi collagen xếp theo cùng 1 hướng, nhưng hướng đi này thay đổi khác nhau giữa các lá xương 5% còn lại là proteoglycan, glycoprotein, các protein không collagen (osteonectin là protein đặc hiệu liên kết collagen và muối khoáng; osteocanci là protein liên kết canci, có vai trò quan trọng trong quá trình canci hóa)

 Chất vô cơ chiếm 70%, gồm một thành phần vô định hình (muối phốtphát canci

Hydroxyapatit hình que hoặc ống, bề mặt lớn giúp quá trình chuyển hóa Ca++ trong xương xảy ra nhanh

 Quá trình nhiễm canci ở xương phụ thuộc vào hoạt động của tạo cốt bào và cấu trúc các chất hữu cơ trong chất căn bản xương Còn quá trình giải phóng canxi khỏi chất căn bản lại phụ thuộc vào hoạt động của hủy cốt bào Hai quá trình này quyết định mức canci trong máu và được điều hòa bởi nhiều yếu tố, trong đó quan trọng nhất là hormon parathyroit, cancitonin, vitamin D

 Lòng ống tủy, kể cả lòng ống Havers và các vách xương xốp, đều được lót bởi 1

màng mỏng gọi là màng trong xương Màng trong xương tạo bởi các tế bào trung mô

và 1 ít sợi collagen, các tế bào trung mô này cũng có thể biến thành các tạo cốt bào

4 Tủy xương:

Là mô liên kết nằm trong hốc tủy ở đầu xương dài, ở xương xốp và trong ống tủy của thân xương dài, gồm 4 loại:

 Tủy tạo cốt: có khả năng tạo xương, có chứa tế bào sinh xương (cho ra tạo cốt bào)

và mônô bào (cho ra hủy cốt bào)

 Tủy tạo huyết: là mô lưới, sẽ được học trong bài “Cơ quan tạo huyết và miễn dịch”

 Tủy mỡ: màu vàng, là một trong những nơi dự trữ mỡ của cơ thể

 Tủy xơ: màu xám, cấu tạo bởi tế bào sợi và sợi collagen

 Sụn khớp: là sụn trong, không có màng sụn ở mặt khớp Chiều dày phụ thuộc vào

áp lực mà khớp phải chịu đựng và có 4 lớp: lớp bề mặt, lớp trung gian, lớp chính và lớp sâu

 Bao khớp: là một bao liên kết có nhiều sợi collagen, ít tế bào và ít mạch máu

Trong bao khớp có thần kinh cảm giác, tiểu thể xúc giác (tiểu thể Pacini hoặc Ruffini)

 Màng hoạt dịch: ở người màng hoạt dịch có hai lớp xơ chun và một lớp phủ bề

mặt Trong lớp phủ có ba loại tế bào Tế bào A còn gọi là tế bào khớp thực bào Tế bào B còn gọi là tế bào sợi khớp, có khả năng tạo dịch khớp và acid hyaluronic Tế bào C là loại tế bào trung gian giữa tế bào A và B

 Ổ khớp là nơi chứa dịch khớp có tác dụng cơ học và dinh dưỡng đối với sụn

khớp Khối lượng, độ nhớt, tỉ lệ với các chất và thành phần tế bào trong dịch khớp thay đổi rõ rệt trong các bệnh khớp

IV SINH HỌC MÔ XƯƠNG:

1 Quá trình hình thành một lá xương:

Quá trình tạo đắp 1 lá xương gồm có 2 giai đoạn: tạo xương và canxi hóa

1.1 Giai đoạn tạo xương: trong giai đoạn này, tạo cốt bào sản xuất lá xương

dưới hình thức chất dạng xương, tức là chất hữu cơ chưa được canxi hóa, đắp lên trên 1

giá đỡ Giá đỡ có thể là trung mô như trong cốt hóa màng (sự tạo xương từ mô liên kết kiểu màng), hoặc là miếng sụn như trong cốt hóa trong sụn (tạo xương trên mô hình sụn), hoặc chính là vách xương như trong hoạt động tu sửa xương

1.2 Giai đoạn canxi hoá: giúp cho lá xương trở nên cứng chắc nhờ sự lắng đọng

của chất vô cơ trong chất dạng xương

 Ion canxi từ tạo cốt bào và cốt bào giải phóng ra ngoài sẽ liên kết với các ion phốtphát có sẵn ở ngoại bào, tạo thành muối phốtphát canxi không hòa tan của thành phần vô định hình và sẽ chuyển sang thành phần tinh thể

 Tinh thể hydroxyapatít hình thành qua 2 giai đoạn tạo nhân và bồi tụ Giai đoạn tạo

nhân thành lập đơn vị cấu tạo đầu tiên của tinh thể có hình trụ bình hành Trong giai đoạn bồi tụ, các trụ bình hành trở thành hạt nhân kích thích tạo ra các trụ mới, áp vào các mặt tự do của chúng để tạo ra tinh thể Sự bồi tụ lúc đầu diễn ra rất nhanh và mạnh, tiêu thụ hết ngay 75% lượng muối phốtphát canxi sẵn có Khi tinh thể đã đủ lớn, sự bồi tụ chậm lại và thường phải mất nhiều tuần lễ, sự canxi hóa lá xương mới hoàn tất

2 Các kiểu tạo xương:

một mô hình sụn Quá trình hình thành của bất kỳ xương nào cũng có hai công việc trái ngược nhau cùng song song tiến hành: phát triển xương và tu sửa xương Do đó, ở một xương đang hình thành, người ta thấy ở nơi này xương đang được xây dựng thì ở nơi khác đã có sự phá hủy và sửa sang lại Thời kỳ xây dựng và phát triển xương gọi là giai đoạn tạo xương nguyên phát, thời kỳ phá hủy và sửa sang lại gọi là tạo xương thứ

phát

2.1 Sự tạo xương từ mô liên kết kiểu màng (cốt hoá màng) (ví dụ: xương sọ)

đậm đặc Tế bào trung mô biệt hoá thành tạo cốt bào, tựa lên các vách và bắt đầu tiết chất căn bản cùng sợi tạo keo Do đó, các tế bào bị đẩy xa nhau nhưng những nhánh bào tương vẫn nối với nhau Cuối cùng tạo cốt bào vùi trong chất căn bản để trở thành cốt bào và hình thành lá xương Khi lá xương hình thành, giá đỡ trung mô không còn thấy rõ nữa và trung mô ở xung quanh cũng biến thành màng xương

2.2 Sự tạo xương từ mô hình sụn (cốt hoá trong sụn):

Trong thời kỳ phôi, bộ xương hoàn toàn tạo bởi mô sụn trong Tế bào trung mô tập trung quanh miếng sụn và tạo ra màng sụn Nhờ sinh sản kiểu đắp thêm của màng, miếng sụn tăng kích thước và có hình dáng của xương dài Sau đó vùng trung tâm bắt đầu phì đại và canxi hóa Khi sự phì đại này lan đến màng sụn, tế bào trung mô biệt hoá thành tạo cốt bào thay vì nguyên bào sụn Tạo cốt bào đắp lá xương lên miếng

sụn, tạo thành bao xương đặc nguyên phát Như vậy, màng sụn bao quanh vùng trung

tâm đã trở thành màng ngoài xương Bao xương dầy lên

nhanh chóng nhờ các lá xương mới liên tục được tạo đắp từ màng ngoài xương Tiếp theo,

mạch máu và mô liên kết từ màng ngoài xương chui qua

bao xương, xâm nhập sụn phì đại và phá hủy nó; cùng lúc sụn phì đại lan rộng hướng về

2 đầu của miếng sụn Sau cùng, sự xâm nhập mạch máu

- mô liên kết đã tạo ra những hốc lớn trong vùng trung tâm, tế bào trung mô của mô liên kết đi kèm sẽ tựa lên các vách sụn canxi hóa, biến thành tạo cốt bào và bắt đầu tạo đắp các lá xương đầu tiên; kết quả tạo ra các vách xương trong sụn Các vách này hầu như bị phá hủy ngay lập tức bởi các hủy cốt bào, nhờ đó các hốc được rộng thêm và thông nối với nhau tạo thành ống tủy

Ta có thể tóm tắt các diễn biến vừa mô tả như sau:

 Khởi đầu của xương dài trong thời kỳ phôi chỉ là 1 miếng sụn trong (A)

 Vùng trung tâm bắt đầu phì đại (B)

 Sụn phì đại lan ra đến màng sụn Màng sụn biến thành màng ngoài xương, tạo đắp lá xương đầu tiên (C)

 Mạch máu - mô liên kết từ màng ngoài xương, xâm nhập và phá hủy sụn phì đại, tạo ra các hốc Trong khi đó, màng ngoài xương tiếp tục tạo đắp lá xương thứ hai (D)

 Tế bào trung mô do máu đưa vào biệt hoá thành tạo cốt bào tạo đắp lá xương lên vách sụn canxi hóa, tạo ra vách xương trong sụn (E)

 Hủy cốt bào phá hủy các vách xương trong sụn, nới rộng các hốc, tạo ra ống tủy (F)

tiếp

 Thân xương: hình trụ, tạo bởi xương đặc nguyên phát, bao quanh 1 ống tủy và có màng bao bọc

 Đầu xương: chịu các biến đổi tương tự thân nhưng chậm hơn Trước tiên, vùng sụn trung tâm bị phì đại và canxi hóa, sụn phì đại lan ra xung quanh theo kiểu ly tâm Các vách sụn canxi hóa được dùng làm giá đỡ cho sự tạo đắp lá xương, tạo nên

mô xương xốp của đầu xương Trong khi đó, màng sụn liên tục đắp thêm các lớp sụn mới làm tăng kích thước đầu xương Sự đắp thêm sụn chỉ ngừng lại khi sụn phì đại lan ra đến màng sụn, làm màng sụn biến thành màng ngoài xương Màng ngoài xương tạo đắp các lá xương, hình thành vỏ xương đặc bao quanh đầu xương Riêng mặt khớp, vì không có màng sụn bao bọc nên vẫn

là mô sụn như cũ

 Vùng chuyển tiếp: nằm giữa đầu và thân xương, chứa sụn tiếp hợp, phần lớn các biến đổi của xương dài trong quá trình tăng trưởng đều xảy ra tại đây Sụn tiếp hợp gồm các lớp theo thứ tự từ đầu xương hướng về thân xương: (1) sụn trong, (2) sụn xếp hàng, (3) sụn phì đại và (4) 1 vùng xâm nhập mạch máu - mô liên kết (vùng sụn nhiễm canxi) Tế bào sụn thuộc lớp phì đại chế tiết enzym khởi phát sự canxi hóa chất nền sụn, sau đó, tự thoái hóa, nhân tan, bào tương chứa đầy không bào Cuối

cùng, trong ổ sụn chỉ còn chứa vài mảnh vụn tế bào Mạch máu từ ống tủy sẽ xâm

nhập các ổ sụn trống này, phá hủy vách ngang ngăn giữa các ổ sụn cùng hàng: sụn

tiếp hợp bị tiêu dần ở trung tâm nhưng được đắp thêm ở ngoại vi, các vách xương