ĐẠI CƯƠNG VỀ XƯƠNG I.ĐỊNH NGHĨA – CHỨC NĂNG Xương là những bộ phận rắn bên được cấu tạo bởi mô liên kết rắn có 4 chức năng: +Nâng đỡ: tạo 1 khung cứng để nâng đỡ cơ thể và là nơi bám của các cơ +Bảo vệ: xương đầu mặt bảo vệ não, lồng ngực bảo vệ tim phổi, khung chậu bảo vệ bàng quang, tử cung. +Vận động: các cơ bám vào xương, khi cơ co sẽ làm xương chuyển động quanh các khớp. +Tạo máu và trao đổi các chất: tủy xương tạo hồng cầu, bạch cầu hạt và tiểu cầu, xương cũng là nơi dự trữ và trao đổi mỡ, calci, phốtpho khi cần cơ thể có thể huy động lấy ra. II.THÀNH PHẦN – SỐ LƯỢNG Bộ xương người gồm 206 xương, phần lớn là các xương chẵn (đối xứng), chia làm hai phần chính: 1. Bộ xương trục 22 xương sọ mặt + 1 xương móng và 6 xương nhỏ của tai: 29 xương Xương thân mình (51 xương) gồm: + Cột sống: 26 xương + Xương sườn và xương ức: 25 xương 2. Bộ xương treo hay xương chi: Xương chi trên: 61 xương Xương chi dưới: 62 xương Tổng cộng: 206 xương III. HÌNH THỂ NGOÀI 1. Phân loại a. Theo hình thể: Mỗi xương có một hình thể khác nhau, tùy theo chức năng của nó ở từng đoạn cơ thể. Dựa vào dó, xương có thể chia làm 4 loại chính: Xương dài: phần lớn ớ các chi (xương đùi, cánh tay, cẳng tay, cẳng chân) phù hợp với những động tác vận động rộng rãi. Xương ngắn: gồm những xương cổ tay, cổ chân… phù hợp với những động tác hạn chế, nhưng mềm dẻo khi phối hợp đồng bộ. Xương dẹt: như các xương ở vòm sọ, xương bả vai, xương chậu, thích nghi với chức năng bảo vệ. Xương không đều (hay xương bất định hình): là những xương hình thể phức tạp, không xếp được vào một trong số các loại trên, như xương hàm trên, xương thái dương, các xương ở nền sọ. Ngoài ra còn loại xương vừng: là những xương nhỏ nằm trong gân cơ, và thường đệm vào các khớp, để giảm độ ma sát của gân, cơ, giúp cho cơ hoạt động được tốt hơn. Xương bánh chè là một xương vừng lớn nhất của cơ thể. Mỗi xương được mô tả một cách khác nhau, tùy theo hình thể ngoài của nó. Ví dụ: một xương dài bao giờ cũng có một thân và 2 đầu. +Đầu xương (epiphysis) có mặt khớp, những mỏm, mấu, và các cổ xương là nơi tiếp giáp với mặt khớp hay với thân xương. +Thân xương (diaphysis) thường được mô tả theo các mặt và các bờ. Những thay đổi về hình thể bên ngoài (những chỗ lồi lõm, gồ ghề, ụ, mỏm, khuyết, hố, rãnh, lỗ…) là do cơ hay dây chằng bám gân chạy qua, mạch máu thần kinh chạy tới …Những chỗ lồi lõm ở chỗ bám của gân cơ hay dây chằng, thực chất là để tăng diện tích tiếp xúc cho cơ bám được vững chắc hơn. Cơ càng khỏe thì xương càng phát triển, và lồi lõm càng rõ nét. Cho nên xương ở nam giới thường to và thô, lồi lõm rõ rệt hơn ở nữ giới và trẻ em. Những người lao động và tập luyện thể dục thể thao cũng có những lồi lõm phát triển hơn người ít lao động. b. Theo nguồn gốc cấu trúc: Xương màng: xương sọ mặt. Xương sụn: xương chi, cột sống, xương ức, xương sườn,... VI. CẤU TẠO BÊN TRONG CỦA XƯƠNG 1. Cấu tạo đại thể Có những phần chung và phần riêng cho mỗi xương hay mỗi loại xương. a. Cấu tạo chung của xương Xương bất kỳ luôn có 2 phần chính: +Xương đặc (substantia compacta) ở ngoài, rắn, chắc, mịn, vàng nhạt. +Xương xốp (substantia spongiosa) ở trong, do nhiều bè xương bắt chéo nhau chằng chịt, để hở những hốc nhỏ trông như bọt biển. Ngoài ra: Ở ngoài cùng, bọc lớp xương đặc là màng ngoài xương hay ngoại cốt mạc (periosteum) là một màng liên kết mỏng dưới 2mm, chắc, dính chặt vào xương. Lớp trong của cốt mạc mang nhiều mạch máu và thần kinh để nuôi xương, và có nhiều tế bào tre (cốt bào) đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển xương về chiều ngang. Ở trong cùng, bên trong lớp xương xốp là tủy xương (medulla ossium). Có hai loại tủy xương: +Tủy đỏ (medulla ossium rubra) là nơi tạo huyết, có ở trong các hốc xương xốp (ở toàn bộ các xương của thai nhi và trẻ sơ sinh, và ở riêng các phần xương xốp của người lớn). +Tủy vàng (medulla ossium flava) chứa nhiều tế bào mỡ, chỉ có ở trong các ống tủy ở thân xương dài người lớn, bên trong cùng lớp xương xốp. b. Đặc điểm cấu tạo riêng của mỗi loại xương Xương dài: + Ở thân xương: lớp xương đặc ở ngoài làm thành một ống xương dày ở giữa, và mỏng dần ở 2 đầu; lớp xương xốp ở trong, ngược lại, mỏng ở giữa và dày dần lên ở 2 đầu; trong cùng là một ống tủy dài, chứa đầy tuỷ vàng. + Ở 2 đầu xương: lớp xương đặc chỉ còn là một lớp mỏng bao bọc ở ngoài, và bên trong là các khối xương xốp chứa đầy tủy đỏ. Xương ngắn: cấu trúc cũng tương tự như đầu xương dài: gồm một khối xương xốp ở trong, bọc bởi một vỏ mỏng xương đặc ở ngoài. Xương dẹt: hợp bởi hai bản xương đặc kẹp ở giữa một lớp xương xốp. Có chỗ xương mỏng, hai bản xương đặc dính sát vào nhau và không còn lớp xương xốp nữa. Ở các xương sọ: bản ngoài rất chắc, bản trong giòn, và dễ vỡ, lớp xương xốp ở giữa (kẹp giữa 2 bản) mang tên riêng là lõi xốp. c. Ý nghĩa cấu tạo của các xương Cấu tạo hình ống của xương đặc trong thân xương dài, cũng như cách sắp xếp các bè xương trong xương xốp đều có tác dụng làm nhẹ bớt trọng lượng, giảm bớt số lượng vật chất không cần thiết cho cấu trúc xương, đồng thời làm tăng sức chống đỡ của xương đối với sức ép, sức kéo và sức gẫy. Các bè xương bao giờ cũng được sắp xếp theo những chiều hướng nhất định (theo chiều những lực mà nó phải chịu dựng), thích nghi với chức năng của mỗi xương. 2. Cấu tạo vi thể Xương là một mô liên kết, trong đó các tế bào đã biến thành tế bào xương (cốt bào) sắp xếp theo những khoảng cách đều đặn, và trong đó có lắng đọng những chất vô cơ, chủ yếu là muối calci (dưới dạng phức hợp phosphat calci và hyđroxyd calci) bao bọc và che phủ kín các sợi keo. Về cơ bản, mô xương gồm những lá mỏng được tạo nên bởi hỗn hợp những chất vô cơ và hữu cơ. Mô xương có 3 loại tế bào: +Tạo cốt bào tức là tế bào của xương đang hình thành. +Cốt bào là tế bào của xương đã hình thành. +Hủy cốt bào có khả năng hủy xương mạnh. a. Tạo cốt bào: 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. Tạo cốt bào thường có trên bề mặt các bè xương đang hình thành. Chức năng: hoạt động phụ thuộc vào một số yếu tố: parathormon, cancitonin, hormon tăng trưởng, vitamin C, một số tác động cơ học... 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 +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. b. Cốt bào: Là những tế bào xương nằm vùi hoàn toàn trong chất nền xương, chiếm khoảng 10% trọng lượng chung của mô xương. 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. c. Hủy cốt bào: 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. Chức năng: có chức năng tiêu hủy xương và hủy sụn nhiễm canci với cường độ cao. Hủy cốt bào sẽ giải phóng 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. V. CÁC MẠCH MÁU CỦA XƯƠNG Gồm 2 loại chính: mạch dưỡng cốt và mạch cốt mạc. 1. Mạch nuôi xương (mạch dưỡng cốt) Chui vào xương qua lỗ nuôi (lỗ dưỡng cốt), chạy trong một ống xiên chếch vào tới ống tủy. Trong tủy xương động mạch chia thành 2 ngành ngược nhau, chạy dọc theo chiều dài của ống tủy và phân chia thành các ngành nhỏ dần nuôi xương. Các ngành này chui vào trong các ống Havers trong xương đặc, và nối tiếp với các nhánh của mạch cốt mạc. 2. Mạch màng xương (mạch cốt mạc) Ở quanh thân xương và đầu xương (trừ các diện khớp) có nhiều mạch rất nhỏ qua cốt mạc tới phần ngoài xương, và nối tiếp với các nhánh của động mạch nuôi xương chính từ trong ra. VI. THÀNH PHẨN HÓA HỌC CỦA XƯƠNG Thành phần hóa học đảm bảo cho xương có mật độ chắc đặc biệt với 2 tính chất: +Tính rắn do các chất vô cơ +Tính đàn hồi do các chất hữu cơ. Cụ thể như sau: 1. Xương tươi (ở người lớn) Chứa 50% nước; 15,75% mỡ; 12,45% chất hữu cơ; 21,8% chất vô cơ. 2. Xương khô (đã lấy mỡ và nước) Còn 23 là chất vô cơ và 13 là chất hữu cơ. Chất hữu cơ (33,30%): chủ yếu là chất cốt giao (osseine), gồm các sợi keo và các tế bào xương. Chất vô cơ (66,70%): chủ yếu là các chất muối vôi. Phosphat Ca: 51,04% Carbonat Ca: 11,30% Kluorur Ca: 2.00% Phosphat Mg: 1.16% Carbonat và chlorur Ca: 1.2% Các thành phần hóa học cũng thay đổi theo chức phận của mỗi xương, theo tuổi, giới, chế độ dinh dưỡng và bệnh tật. Đặc biệt, một số vitamin A, D, C và một số bệnh nội tiết có thể ảnh hưởng đến kiến trúc và cấu tạo hóa học của xương. Ở người trẻ xương ít chất vô cơ, nhiều chất hữu cơ nên mềm dẻo. Ở người già, xương nhiều chất vô cơ, ít chất hữu cơ nên giòn, dễ gãy. VII. SỰ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA XƯƠNG 1.Các giai đoạn hình thành và phát triển a. Trong phôi thai Xương phát triển từ lớp trung bì, và phát triển qua 3 giai đoạn: màng, sụn và xương. Trừ một số như vòm sọ và một vài xương mặt không qua giai đoạn sụn, và xương sườn có một phần cho đến lúc già vẫn ở tình trạng sụn. Bộ xương màng ở người hình thành vào cuối tháng thứ nhất của bào thai. Đến đầu tháng thứ hai thì màng biến thành sụn, và từ cuối tháng thứ hai thì sụn bắt đầu được thay thế dần bằng mô xương. b. Sau khi đẻ Quá trình hóa xương vẫn chưa chấm dứt, và còn tiếp tục cho tới lớn. Từ lúc mới đẻ > hết lớn (khoảng 25 tuổi) xương phát triển làm 2 giai đoạn: +Từ lúc mới đẻ đến lúc dậy thì (khoảng 13, 14, 15 tuổi ở nữ và 16, 17 tuổi ở nam) bộ xương phát triển mạnh hơn hệ cơ. +Từ dậy thì về sau, hệ cơ phát triển mạnh hơn hệ xương. Một số điểm cốt hóa và tuổi xương trẻ em: Tên xương Thời điểm xuất hiện cốt hóa Xương Thuyền 5 tuổi Xương Nguyệt 4 tuổi Xương Tháp 3 tuổi Xương Đậu 10 tuổi Xương Thang 6 tuổi Xương Thê 7 tuổi Xương Cả 36 tháng Xương Móc 36 tháng Xương Cổ tay 1 tuổi Xương Bàn ngón tay 12 tuổi 2. Cơ chế hóa xương (cốt hóa) Cơ chế chung Mô xương là một mô liên kết đặc biệt (gồm có chất căn bản các tế bào cố định, các sợi liên kết và các sợi trơn). Chất căn bản của xương rắn đặc là do lắng đọng muối calci. Vậy quá trình cốt hoá là quá trình biến đổi từ mô liên kết thường thành mô rắn đặc ngấm đầy muối calci, trong đó có 2 công việc cùng tiến hành song song: +Kiến thiết: do các tế bào tạo xương (tạo cốt bàoosteoblaste) từ một số tế bào trung mô biến thành; chất cốt giao (osseine) xung quanh các tế bào này phản ứng kết hợp với các muối calci do máu mang tới, tạo nên xương. +Phá hủy: do các tế bào xương (hủy cốt bào osteoclaste) tác động vào xương như các thực bào và cũng do các mạch máu xói vào, làm tiêu hủy xương, tạo thành những ống Havers, những hốc tủy ở xương xốp và ống tủy ở thân xương dài. 3. Các kiểu cốt hóa Xương phát triển từ mô liên kết có thể phải qua giai đoạn sụn (sụn cốt hóa, hay cốt hóa gián tiếp), hoặc trực tiếp từ màng (sợi cốt hóa hay cốt hóa trực tiếp). a.Sụn cốt hóa và sự phát triển của một xương dài: khởi đầu là một mẫu hình bằng sụn, bọc bởi một mô liên kết. Cốt hóa xảy ra đồng thời từ trong sụn (cốt hóa nội sụn) và từ ngoài màng (cốt hóa ngoài sụn hay cốt hóa cốt mạc). Cốt hóa nội sụn (ossiíication enchondrale): trên một mẫu hình sụn sinh một điểm cốt hóa chính (ở thân xương) và các điểm phụ (ở đầu xương). +Cốt hóa bắt đầu ở lớp sâu của sụn: chất cốt giao bao quanh các tế bào tạo xương được ngấm muối calci tạo nên những lá xương đồng tâm lấn dần chất sụn. Trong khi đó chất sụn vẫn phát triển ở bề nông và chỉ ngừng khi sụn bị xâm lấn và thay thế hoàn toàn bởi chất xương. +Điếm cốt hóa ở thân tiến dần đến hai đầu và còn cách các điểm cốt hóa ở đầu xương bởi các sụn đầu xương(sụn tiếp). Khi còn sụn tiếp thì xương vẫn còn phát triển về chiều dài; đến khi sụn tiếp được cốt hóa hoàn toàn thì chiều dài xương mới ngừng phát triển. Cốt hóa ngoài sụn (ossification perichondrale) từ cốt mạc: lớp sâu của cốt mạc luôn luôn được ngấm vôi, làm cho xương phát triển theo chiều dày. Ngoài ra cốt mạc còn có chức năng quan trọng là làm cho xương tái sinh khi xương bị gẫy. Ở một xương dài: +Thân xương: cốt hóa trong sụn và quanh sụn cùng xảy ra một lúc, làm xương phát triển theo chiều dài và chiều dày. Ống tủy bắt đầu được tạo nên do sự tiêu hủy lớp sâu của nội sụn, lấn dần ra 2 đầu xương và giới hạn bước tiến của những lá xương từ cốt mạc lấn vào. +Ở hai đầu xương: cốt hóa trong sụn quan trọng hơn tạo nên cả khối xương xốp: cốt hóa cốt mạc chỉ cho một lớp rất mỏng xương đặc ở ngoài. Mặt khớp không bị cốt hóa nên vẫn còn một lớp sụn dày chừng 23 cm (sụn khớp). Điểm cốt hóa thân xương cách điểm cốt hóa ở đầu xương bởi một sụn đầu xương hay sụn tiếp, là thành trì cuối cùng của cốt hóa trong sụn ở thân xương, và làm cho xương tiếp tục phát triển về chiều dài. b) Màng cốt hóa hay sợi cốt hóa và sự phát triển của một xương màng: Vòm sọ khi bắt đầu phát triển ở phôi thai một tháng chỉ là một màng. Màng này có 2 lá. Lá trong sau này biến thành màng não cứng. Còn lá ngoài, khi phôi thai được 2 tháng, thấy xuất hiện những điếm cốt hóa. Những điểm này sẽ dần dần lan toả rộng ra như giọt dầu, tạo thành những tấm xương dẹt ở sọ. Ở nơi mà các tấm xương lan tỏa gặp nhau có một viền sợi hẹp nối hai xương với nhau, tạo thành những đường khớp (sutura), hoặc còn một khoang màng rộng chưa hóa xương gọi là thóp (fontanella). Khi trẻ sinh ra, có thóp trước (bregma), thóp sau (lamda), thóp sau bên (asterion) và thóp trước bên (pretion) .Thóp trước có khi hơn một năm mới lấp kín hết. Khi thóp đã lấp kín hết, sọ vẫn tiếp tục lớn, cho đến khi trưởng thành. Quá trình phá hủy cũng tiếp diễn song song với quá trình xây dựng tạo thành lớp lõi xốp ở giữa (diploe). Phá hủy mạnh mẽ ở một số xương sọ và mặt tạo nên các xoang và các hang xương. VIII. SỰ TÁI TẠO XƯƠNG Khi một xương bị gẫy thì ở đầu và giữa hai đoạn gẫy sẽ phát triến một khối mô liên kết. Mô này phần lớn là do cốt mạc sinh ra, phần nhỏ là từ cân, cơ, mạch máu, tủy xương, ống Havers. Sau ít lâu do muối calci đọng lại, mô liên kết sẽ biến thành xương (cốt hóa trực tiếp) không qua giai đoạn sụn. Chỉ trong trường hợp hai đoạn xương không ghép lại gần nhau mới có mô sụn. Mô này không bao giờ hóa xương nên ở chỗ xương gẫy có một khớp giả. Bài viết còn nhiều thiếu sót mong bạn đọc góp ý thêm Xem thêm tại: kienthucykhoacuatoi.blogspot.com