Bộ xương có cấu tạo như thế nào năm 2024

Có thể quan sát bằng mắt thường (cấu tạo đại thể) và bằng kính hiển vi hay kính lúp (cấu tạo vi thể).

4.1. Cấu tạo đại thể

Có những phần chung và phần riêng cho mỗi xương hay mỗi loại xương.

4.1.1. Cấu tạo chung của xương

Nêu cưa bất kỳ một xương nào ra ta cũng thấy 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, trên một xương tươi còn thấy rõ:

– Ở ngoài cùng, bọc lớp xương đặc còn một lớp 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.

Hình 2.2. Cấu trúc một xương dài điển hình

1. Sụn khớp. 2. Sụn đầu xương 3. Xương xốp 4. Xương đặc. 5. Ngoại cốt mạc. 6. Ổ (ống) tủy

4.1.2. 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 (lamina externa) rất chắc, bản trong (lamina interma) giòn, và dễ vỡ, lớp xương xốp ở giữa (kẹp giữa 2 ban) mang tên riêng là lõi xốp (diploe).

4.1.3. 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 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, thích nghi với chức năng của mỗi xương, nghĩa là theo chiều những lực mà nó phải chịu dựng.

Ví dụ: các bờ của xương chày chịu đựng sức nặng của cơ thể theo chiều dọc, khi xuống tới xương sên và xương gót đã tỏa theo hai toán: một hướng xuống dưới và ra trước, và một hướng xuống dưới và ra sau, theo 2 điểm tựa chính của bàn chân.

Tóm lại, kiến trúc của xương phù hợp với chức năng riêng của nó, và phù hợp với những quy luật chung của kiến trúc xây dựng, theo một nguyên tắc chung là: “với một trọng lượng và số lượng vật chất hạn chế tối thiểu, đảm bảo mật độ vững chắc tối đa”.

4.2. 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. Và những vùng dày hơn được tạo thành bởi sự hình thành những lá cộng thêm chồng chất lên những lá trước.

Khác với sụn, xương có chứa các mạch máu phân bổ một cách đều đặn. Trong quá trình phát triển, các mạch máu của xương bị vây quanh bởi các lá xương tân tạo, và tạo thành những ống xương hay ống Havers.

Những ống đó chạy chủ yếu theo chiều dọc trong một xương dài, và các lá xương đồng tâm bao quanh tạo thành một hệ thống các ống phân nhánh và nối tiếp với nhau, gọi là hệ thống Havers.

5. CÁC MẠCH MÁU CỦA XƯƠNG

Gồm 2 loại chính: mạch dưỡng cốt và mạch cốt mạc.

5.1. 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.

5.2. 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.

6. THÀNH PHẨN HÓA HỌC CỦA XƯƠNG

Thành phần hóa học đảm bảo cho xương có mật độ chắc đặc biệt với 2 tính chất: rắn và đàn hồi. Tính rắn do các chất vô cơ và tính đàn hồi do các chất hữu cơ. Cụ thể như sau:

6.1. Xương tươi (ở người lớn)

Chứa 50% nước; 15,75% mỡ; 12,45% chất hữu cơ; 21,8% chất vô cơ.

6.2. Xương khô (đã lấy mỡ và nước)

Còn 2/3 là chất vô cơ và 1/3 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.