Bài tập nhóm chuyên đề SỰ TẠO XƯƠNG Mô phôi CTUMP Y Cần Thơ

Bài tập nhóm chuyên đề SỰ TẠO XƯƠNG Mô phôi CTUMP Y Cần Thơ Mô xương là một hình thái thích nghi đặc biệt của mô liên kết, trong đó chất căn bản nhiễm muối calci làm cho mô xương rất cứng rắn phù hợp với vai trò chống đỡ và bảo vệ cơ thể. Ngoài chức năng chống đỡ và bảo vệ mô xương còn có chức năng vận động, chuyển hoá (calciphospho).

CHUYỀN ĐỀ: SỰ TẠO XƯƠNG

NHÓM 3 – YG47

I – SƠ LƯỢC VỀ MÔ XƯƠNG

Mô xương là một hình thái thích nghi đặc biệt của mô liên kết, trong đó chất căn bản nhiễm muối calci làm cho mô xương rất cứng rắn phù hợp với vai trò chống đỡ và bảo vệ cơ thể Ngoài chức năng chống đỡ và bảo vệ mô xương còn có chức năng vận động, chuyển hoá (calci-phospho)

1 Cấu tạo:

Mô xương gồm 3 thành phần: Chất căn bản xương, sợi liên kết, tế bào.

- Chất căn bản xương: Nằm xen kẽ vào khoảng cách giữa các tế bào xương là

chất căn bản xương Chất căn bản xương gồm hai thành phần chính: Chất nền hữu

cơ và những muối vô cơ Ở cơ thể trưởng thành, khoảng 95% chất nền hữu cơ là

collagen Dưới kính hiển vi quang học, chất

căn bản mịn, không có cấu trúc, ưa thuốc

nhuộm acid Chất căn bản xương hình thành

những lá xương gắn với nhau Trong các lá

xương có những ổ xương chứa tế bào xương.

Từ các ổ xương có những ống nhỏ toả ra xung

quanh liên hệ với những ổ xương bên cạnh, gọi

là vi quản xương Trong vi quản xương có các

nhánh của tế bào xương liên hệ với các nhánh

của tế bào xương lân cận.(Hình 2-24)

- Sợi liên kết: Trong mô xương chủ yếu là

những sợi collagen, đường kính 5-7nm có vân ngang, với chu kỳ là 68nm Những

sợi này có thể thấy khi mô xương đã bị khử muối vôi Chúng làm giảm các lực cơ học tác động vào xương

- Tế bào mô xương:

 Tạo cốt bào: Là những tế bào tạo chất gian bào xương rồi tự vùi mình

vào trong đó để trở thành tế bào xương Tạo cốt bào hình đa diện hoặc hình trụ, có các nhánh bào tương nối với nhau, xếp thành hàng trên bề mặt các bè xương đang hình thành Mỗi tạo cốt bào chứa một nhân lớn, hình cầu Bào tương ưa màu base và chứa nhiều lưới nội bào hạt, nhiều

ty thể, bộ golgy phát triển, hạt vùi glycogen, enzym

 Cốt bào: là những tế bào hình sao có nhiều nhánh bào tương dài nối với

nhau Thân tế bào nằm trong ổ xương, các nhánh bào tương nằm trong các vi quản xương Các vi quản xương nối thông các ổ xương với nhau,

và là con đường vận chuyển các chất dinh dưỡng và oxygen đến cung cấp cho các tế bào xương Nhân tế bào hình trứng Bào tương chứa nhiều riboxom, lưới nội bào hạt, bộ golgy, hạt glycogen

 Huỷ cốt bào: là những tế bào có kích thước lớn, có nhiều nhân, xuất

hiện ở những vùng xương hoặc sụn đang bị phá huỷ Nhân thường hình cầu, bào tương ưa acid và chứa nhiều tiêu thể (lysosomes), nhiều không bào, ty thể và bộ golgy phát triển Ở phía tiếp xúc với sụn hoặc xương đang bị phá huỷ, bề mặt tế bào có nhiều vi nhung mao ăn sâu vào chất

căn bản xương

2 Phân loại về cấu tạo mô học

2.1 Căn cứ vào nguồn gốc tạo xương: Xương được chia làm 2 loại

- Xương cốt mạc: là xương do màng xương tạo ra Tế bào thuộc lớp trong màng

xương sinh sản và biệt hoá tạo thành các tạo cốt bào, tạo cốt bào tổng hợp và chế tiết chất căn bản xương rồi vùi mình trong chất căn bản xương đã nhiễm canci và lá xương cốt mạc được tạo thành Các lá xương cốt mạc nằm sát nhau và được tạo thành từ trong ra ngoài làm cho xương phát triển theo chiều rộng

- Xương Havers: là xương do tuỷ tạo cốt tạo ra, gồm xương havers đặc và

xương havers xốp

 Xương Haver xốp (Hình 2-32): là loại xương

cấu tạo nên đầu các xương dài, xương dẹt và

xương ngắn Xương Haver xốp được cấu tạo bởi

những vách xương, xen giữa các vách xương là

những hốc lớn chứa tuỷ xương gọi là hốc tuỷ

Mỗi vách xương được tạo thành bởi một số các

lá xương Vùi trong chất gian bào của vách

xương là các ổ xương chứa tế bào xương

 Xương Haver đặc (Hình 2-31): là loại xương

rất cứng rắn và là loại xương chủ yếu cấu tạo nên

thân của xương dài Ở thân xương dài, các lá

xương được tạo từ tuỷ xương tạo thành những

cấu trúc đặc biệt được gọi là hệ thống Havers, là

đơn vị cấu tạo của xương Havers

2.2 Phân loại xương theo sắp xếp collagen

- Xương Lưới (Xương nguyên phát)

 Trong quá trình cốt hoá và liền

xương: Xương nguyên phát bao giờ

cũng xuất hiện trước

 Gian bào: Chất khoáng thấp, giàu cốt

bào  Không cứng bằng xương lá

 Xương nguyên phát không hình

thành các lá xương vì vậy còn gọi là

xương lưới

 Collagen xếp theo các hướng khác

nhau

 Khả năng chịu lực: Lực kéo, lực uốn

 Vị trí: phần đá xương thái dương, lằn ghép các xương sọ, nơi bám của gân vào xương

“Bốn giai đoạn cụ thể của quá trình hình thành xương lưới được xác định: Giai đoạn I, sự biệt hóa sớm của tiền nguyên bào xương từ các tế bào trung mô chưa biệt hóa Giai đoạn II, các nguyên bào xương trung mô bao quanh chúng theo hình vòng cung 360° với các sợi ma trận định hướng ngẫu nhiên Giai đoạn III, ma trận

dệt hoạt động như một giàn giáo mà trên đó các nguyên bào xương bề mặt bắt đầu

tổng hợp xương ở dạng lá sợi song song Giai đoạn IV, sự giảm dần tương đối của

xương lưới trong phức hợp xương lưới/xương lá Các giai đoạn II và IV được chia nhỏ hơn nữa bằng cách dịch chuyển vùng tế bào/vùng ma trận và mối quan hệ xương/màng xương lưới Ý nghĩa sinh học chưa được đánh giá cao của xương lưới

là nó bắt đầu hình thành mới ở những vị trí không có xương trước đó”

- Xương Lá (Xương thứ phát)

 Quá trình cốt hóa và tạo xương: xuất hiện thay thế xương lưới

 Gian bào: tạo lá xương

 Lá xương (có trật tự) dày 3-7um

 Collagen xếp song song theo hướng xoắn ốc, ở hai lá liền kề tạo góc với nhau

 Khả năng chịu lực: lực nén, lực xoắn

 Vị trí: các xương chủ yếu ở người trưởng thành

II SỰ TẠO XƯƠNG

1 Khái niệm : Các bộ phận của bộ xương hình thành trong vài tuần đầu tiên sau khi

thụ thai Vào cuối tuần thứ 8 sau khi thụ thai, mô hình bộ xương được hình thành trong màng sụn và mô liên kết và quá trình cốt hóa bắt đầu Sự tạo xương hay sự cốt hóa diễn ra không những trong thời kỳ phôi thai, trẻ sau khi ra đời , mà cả trong đời sống bình thường của con người, cũng như sau khi xương bị tổn thương

2 Quá trình tạo xương: Gồm 2 giai đoạn

- Giai đoạn cốt hóa nguyên phát: tạo mô xương đầu tiên (xương nguyên phát)

thay thế mô liên kết

- Giai đoạn cốt hoá thứ phát: tạo mô xương thứ phát thay thế cho xương được

tạo thành ở giai đoạn cốt hoá nguyên phát

Trong quá trình cốt hoá, 2 quá trình trái ngược nhau cùng song song tiến hành:

tổng hợp xương và phá huỷ xương hoặc sụn Vì vậy, ở một cái xương đang được

hình thành và phát triển những vùng xương nguyên phát, vùng xương đang bị phá huỷ, vùng xương thứ phát xuất hiện cạnh nhau

3 Hai kiểu tạo xương:

3.1 Sự tạo xương trực tiếp (Tạo xương trong màng): Hầu hết các xương dẹt

được tạo thành bởi sự cốt hóa trực tiếp từ một màng liên kết: xương vòm sọ, xương hàm

3.1.1 Giai đoạn cốt hóa nguyên phát:

- Thời điểm diễn ra: xảy ra trong thời kì phôi thai, vào khoảng tuần thứ 9

của phôi

- Quá trình:

 Sự xuất hiện các trung tâm cốt hoá và hình thành các lá xương đầu tiên: trong màng liên kết xuất hiện những điểm cốt hoá đầu tiên gọi là trung

tâm cốt hoá Tại trung tâm cốt hoá: tế bào trung mô sinh sản mạnh và có các tế bào biệt hóa thành tạo cốt bào Tạo cốt bào tổng hợp và chế tiết chất căn bản xương và sợi tạo keo Các tế bào bị đẩy ra xa nhau nhưng vẫn còn những nhánh bào tương nối với nhau Tiếp theo là sự lắng đọng muối khoáng trên chất căn bản mới được tạo ra làm cho xương trở nên cứng, các tạo cốt bào được bao quanh bởi chất căn bản đó trở thành tế bào xương và những bè xương đầu tiên được hình thành Ở các trung tâm cốt hoá, các bè xương tiếp tục phát triển lan rộng ra và cuối cùng kết kợp với nhau hình

thành một màng xương thay thế màng

liên kết Khoảng cách giữa các bè

xương lúc đầu rộng sau hẹp dần do

mô liên kết được thay thế bằng mô

xương

 Mô liên kết dính ở mặt ngoài của

tấm xương đầu tiên được tạo ra biệt

hoá thành màng xương Màng xương

tạo ra những lá xương đắp vào tấm

xương đầu tiên làm cho xương dày lên Phần mô liên kết dính ở mặt trong của tấm xương sẽ biệt hoá thành màng cứng bọc ngoài não bộ

 Khi trẻ ra đời, vòm sọ được cấu tạo bởi xương đặc Sự cốt hoá lan tới giữa các xương, trừ ở góc giữa các xương vẫn còn một ít mô liên kết chưa cốt hoá gọi là thóp Sau 1- 2 năm, mô liên kết ở các thóp mới được cốt hoá hoàn toàn

3.1.2 Giai đoạn cốt hóa thứ phát:

- Thời điểm diễn ra: Sau sinh.

- Quá trình:

 Lớp giữa xương vòm sọ bị phá

huỷ tạo ra những hốc lớn chứa tuỷ

tạo huyết, những hốc tuỷ được ngăn

cách nhau bởi những vách xương

Lớp giữa xương vòm sọ được thay

thế bằng xương havers xốp

 Màng xương tiếp tục tạo những

lá xương mới đắp phía ngoài xương

Havers xốp làm xương dày lên

3.2 Sự tạo xương gián tiếp (Tạo xương trên mô hình sụn): Là sự tạo xương

từ các miếng sụn trong có hình dạng của các xương tương lai Đây là sự cốt hoá chủ yếu để tạo ra những xương dài (xương tứ chi) và xương ngắn (xương đốt ngón tay…) Bản chất là sự xây dựng xương

3.2.1 Giai đoạn nguyên phát:

- Thời điểm diễn ra: Khoảng tháng thứ hai của thời kỳ phôi thai.

- Tại thân mô hình sụn:

 Màng sụn biệt hoá thành màng xương; màng xương tạo ra một bao xương cốt mạc bọc ngoài miếng sụn, trừ hai đầu của mô hình sụn

 Những tế bào sụn ở vùng trung tâm thân mô hình sụn phì đại về kích thước, chất calci đọng lại quanh ổ sụn ngăn cản sự khuếch tán chất dinh dưỡng dẫn đến sự chết của tế bào sụn

 Mạch máu và các tế bào tạo xương (huỷ cốt bào và tạo cốt bào) từ màng xương xâm nhập vào trung tâm mô hình sụn

o Huỷ cốt bào phá huỷ phần sụn nhiễm calci tạo những đường hầm

nằm xen giữa các mảnh sụn nhiệm calci còn sót lại

o Tạo cốt bào tạo những lá xương đắp vào bề mặt mảnh sụn nhiễm

calci còn sót lại tạo ra một loại xương là xương trong sụn

 Từ trung tâm cốt hoá nguyên phát (khi phôi tuần thứ 8), mạch máu và

mô liên kết tạo xương tiếp tục tiến về hai đầu của thân mô hình sụn, lần lượt phá huỷ và thay thế sụn ở vùng giữa đầu và thân xương tương lai Khu vực này được gọi là vùng cốt hoá với những lớp theo thứ tự từ đầu đến thân xương như sau:

o Lớp sụn trong: ở đầu xương

o Lớp sụn xếp hàng (sụn tăng sinh): gồm những tập đoàn tế sụn cùng

dòng kiểu trục

o Lớp sụn phì đại (sụn trưởng thành): các tế bào sụn trương to.

o Lớp sụn nhiễm calci: chất căn bản sụn nhiễm calci, tế bào sụn bị

thoái hoá

o Lớp sụn cốt hoá: sụn bị phá huỷ và xương trong sụn được tạo thành.

 Kết quả là: Miếng sụn đặc biến thành một ống xương cốt mạc,

hai đầu được bịt kín vởi hai nút sụn, ở giữa có một hốc dài là ống tuỷ chứa tuỷ xương

- Tại đầu mô hình sụn: Sự tạo xương nguyên phát bắt đầu muộn hơn (từ khi

trẻ ra đời cho tới khi trẻ 2 tuổi) Quá trình:

 Các tế bào sụn ở vùng trung tâm trương to

 Các mạch máu xuyên qua màng sụn tiến vào trung tâm, chia nhánh toả ra xung quanh, mang theo các huỷ cốt bào phá các ổ sụn

 Kết quả là: Ở trung tâm đầu mô hình sụn là hốc chứa tuỷ và

mạch máu, và xung quanh nó là vùng cốt hoá; sự cốt hoá ở đây diễn ra từ trung tâm ra ngoại vi Phần giữa đầu xương và thân xương còn lại một băng sụn dày từ 1 đến 2mm gọi là băng sụn nối Sụn nối sẽ mất đi khi người đã trưởng thành (khoảng 20 tuổi)

3.2.2 Giai đoạn thứ phát: Tạo ra do sự cốt hóa nguyên phát được sửa sang lại

→Hệ thống Havers

- Thời điểm diễn ra: cùng lúc với quá trình nguyên phát

- Ở thân xương

 Tạo thành những khoảng

trống Howship là nhiệm vụ

của hủy cốt bào cùng mạch

máu Mạch máu từ ống tủy

→ thành xương đặc, đào

những đường hầm hình ống

dọc Những đường hầm

ngang, dọc, xiên thông với

nhau ( do cấu trúc chia nhánh

của mạch máu) ⤇ khoảng

trống Howship

 Tạo hệ thống Havers: Các

mạch máu tiến vào khoảng

trống Howship trong khi tạo

cốt bào kèm theo chúng đắp

vào các thành của Howship ⤇

những lá xương đồng tâm,

những khoảng trống Howship

ngày càng hẹp lại ⤇ 1 cái ống

hẹp (ống Havers): nhiều ống

Havers tạo thành hệ thống

Havers trong đó có các mạch

máu và sợi thần kinh

 Những khoảng trống Howship và hệ thống Havers mới liên tục tạo ra  chen vào những hệ thống Havers toàn vẹn đã sinh ra trước đó ➝ tạo ra hệ thống trung tâm

Một số lá xương cốt mạc còn sót lại ngoài thân xương ➝ hệ thống

cơ bản ngoài Khi ống tủy không rộng ra nữa + tạo cốt bào trong lòng ống + lá xương ➝ hệ thống cơ bản trong

- Ở đầu xương: Xương trong sụn ở đầu xương dần

tiêu biến  thay bằng xương Havers xốp trừ vùng

ngoại vi tạo bởi xương cốt mạc và ở mặt khớp bởi

sụn nhớ

Hệ thống Havers - Compact bone (histologyguide.com)

III - Những yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển xương:

1 Yếu tố dinh dưỡng:

- Chế độ ăn uống hằng ngày sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển của xương Nếu thường xuyên ăn nhiều các thực phẩm chứa các dưỡng chất có lợi cho sự phát triển của xương như: Canxi, Collagen type II, vitamin D, magie, Kali… thì xương sẽ dài ra nhanh, chắc khỏe, thúc đẩy chiều cao tăng lên nhanh chóng

- Ngược lại, nếu thường xuyên bỏ bữa, ăn những thực phẩm nghèo dinh dưỡng hoặc cản trở sự phát triển của xương, xương sẽ yếu, nhỏ, dễ gãy hơn, chiều cao khó phát triển tối đa

- Thiếu các vitamin dẫn đến sự phát triển của xương như:

 Thiếu protein: làm giảm tổng hợp collagen dẫn đến làm giảm sự phát triển của xương

 Thiếu calci: làm cho sự calci hoá chất nền xương không hoàn toàn vì vậy làm giảm

độ cứng rắn của xương Thiếu calci

xẩy ra ở trẻ em gây bệnh còi xương,

ở người lớn gây bệnh loãng xương

 Thiếu vitamin D: làm giảm sự hấp

thu calci từ thức ăn Tác động giống

như thiếu calci

 Thiếu vitanmin A: Làm chậm sự

phát triển của xương

 Thiếu vitamin C: ức chế sự phát

triển của xương do vitamin C rất

cần cho quá trình tổng hợp collagen

2 Yếu tố hormon:

- PTH (parathyroid hormone): làm tăng

quá trình huỷ xương và ức chế quá trình

tạo xương Thừa PTH làm xương mất

calci, tăng calci máu và gây sự lắng đọng

calci bất thường ở một số các mô, đặc biệt

ở thận, thành các động mạch

- Calcitonin: có tác động ngược với

PTH, làm tăng quá trình tạo xương

- GH (Growth hormone): GH kích thích

sự phát triển của băng sụn nối Ở trẻ em,

thiếu GH dẫn đến sự phát triển sớm bị

dừng lại gây bệnh lùn tuyến yên, thừa GH

gây bệnh khổng lồ Ở người trưởng thành,

thừa GH gây bệnh to đầu chi

- Các Steroids giới tính (Androgens và estrogens): kích thích sự tạo xương Thiếu hormone giới tính làm chậm dậy thì, chậm sự kết thúc của đĩa sụn nối

3 Yếu tố di truyền:

- Nói chung, cơ thể được thừa hưởng bộ gen di truyền từ thế hệ trước, tức là nếu

bố, mẹ có bộ xương to lớn thì con cái cũng có bộ xương phát triển

4 Điều kiện lao động,tập luyện:

- Luyện tập thể lực cũng ảnh hưởng

rất lớn đến sự phát triển xương Luyện

tập thể lực vừa giúp kích thích tiêu

hóa, tăng cường trao đổi chất, tăng hấp

thu chất dinh dưỡng, đồng thời luyện

tập thể lực cũng giúp tăng tái tạo

xương, tăng tiết hormon GH (hormon

tăng trưởng của cơ thể)

5 Các yếu tố khác:

- Môi trường sống, ánh năng, bệnh tật, thói quen sinh hoạt, khả năng đáp ứng các

dịnh vụ chăm sóc sức khỏe…vv cũng ảnh hưởng đến sự phát triển xương

- Một số thói quen không tốt như chế độ ăn mặn, hút thuốc, uống nhiều rượu, bia,

các chất kích thích đều ảnh hưởng đến quá trình phát triển xương

- Làm việc, học tập quá nhiều cũng ảnh hưởng đến sự phát triển xương, đặc biệt

là ở trẻ em đang trong giai đoạn phát triển