Bộ xương màng ở người bắt đầu hình thành từ cuối tháng một của bào thai. Từ tháng thứ hai thì màng biến thành sụn, và từ cuối tháng thứ hai thì sụn bắt đầu được thay bằng mô xương. Sau khi ra đời, quá trình hóa xương vẫn tiếp tục cho tới lúc trưởng thành (nam khoảng 25 tuổi, nữ khoảng 23 tuổi).
Tuổi thiếu niên, sự hóa xương chưa hoàn tất, sụn vẫn còn nhiều. Đặc biệt các đốt sống vẫn chưa cốt hóa hết, đĩa sụn gian đốt sống vẫn còn mềm, hai khối cơ mông chưa phát triển. Chính đặc điểm đó chúng ta cần chú ý tránh cho các em mang vật nặng hoặc tập những môn TDTT không thích hợp với lứa tuổi, hoặc bàn ghế ngồi học không đúng tiêu chuẩn, ngồi sai tư thế dễ làm các em bị cong vẹo cột sống.
Người ta có thể dùng X-quang để xác định độ dày của các loại mô xương chắc, mô xương xốp và mô sụn còn lại trong xương dài để xác định tuổi của học sinh.
Qúa trình cốt hóa ở xương dài
Những yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của xương.
Ngoài yếu tố di truyền, sự phát triển của xương phụ thuộc vào rất nhiều điều kiện khác:
– Chế độ dinh dưỡng. Nếu trong khẩu phần ăn thiếu Canxi, Phố́t pho, Vitamin D, khoáng…lâu ngày có thể sẽ mắc bệnh còi xương.
– Chế độ lao động, TDTT. Lao động đúng mức, tập luyện TDTT đúng cách, giúp xương phát triển, mấu xương to ra là chỗ bám vững chắc cho cơ; mô xương chắc sẽ dày lên, dài ra, các hốc xương cũng được phát triển rộng ra. Sự tập luyện TDTT và dinh dưỡng đúng mức từ nhỏ có thể làm sự cốt hóa nhanh và phát triển chiều cao vượt mức. Lao động quá mức từ nhỏ, làm quá trình cốt hóa nhanh, sự phát triển của xương kết thúc nhanh, trẻ không lớn lên được.
2. Chức năng của xương.
Xương có những chức năng chính sau:
+ Nâng đỡ: Các xương liên kết với nhau tạo thành khung cứng và điểm tựa để nâng toàn bộ cơ thể, giúp cho người có tư thế đứng thẳng.
+ Bảo vệ: Xương bảo vệ cho những cơ quan phía trong khỏi bị tổn thương như: hộp sọ bảo vệ bộ não, cột sống bảo vệ tủy sống.
+ Vận động: Xương kết hợp với cơ tạo nên hệ đòn bẩy mà điểm tựa là các khớp xương, đảm bảo cho hoạt động của cơ thể. Như vậy hệ xương đóng vai trò thụ động trong bộ máy vận động.
+ Tạo máu: Tủy xương là nơi tạo ra huyết cầu.
+ Trao đổi chất: Xương là nơi dự trữ các chất mỡ, các muối khoáng, đặc biệt là canxi và phốt pho. Khi xương cơ động làm điều hòa các chất này. (Hệ xương chiếm 99% muối canxi của toàn bộ cơ thể. Vì thế, Paplốp – nhà sinh lí học Nga – ví hệ xương như là một kho chứa muối của cơ thể).
Ngoài chức năng trên, xương còn có ý nghĩa thông tin quan trọng trong pháp y, nhân chủng học và còn là đối tượng khảo sát của nhiều ngành khoa học.
3. Thành phần hóa học và tính chất sinh lí của xương
Trong xương có 2 thành phần chủ yếu:
– Thành phần hữu cơ: chiếm 30% gồm prôtêin, lipit, mucopolysaccarit.
– Chất vô cơ: chiếm 70% gồm nước và muối khoáng, chủ yếu là CaCO3, Ca3(PO4)2. Các thành phần hữu cơ và vô cơ liên kết phụ thuộc lẫn nhau đảm bảo cho xương có đặc tính đàn hồi và rắn chắc. Nhờ đó xương có thể chống lại các lực cơ học tác động vào cơ thể. Xương người lớn chịu được áp lực 15kg/mm2, gấp khoảng 30 lần so với gạch, hoặc tương đương với độ cứng của bê tông cốt sắt.
Tỉ lệ các thành phần hóa học của xương ở mỗi người không hoàn toàn giống nhau. Tỉ lệ đó phụ thuộc vào điều kiện dinh dưỡng, tuổi tác, bệnh lý. Cơ thể càng non, chất hữu cơ trong xương càng nhiều nên xương trẻ em mềm dẻo hơn. Khi về già, tỉ lệ vô cơ tăng dần lên nên xương dòn, dễ gãy.
Nếu thiếu sinh tố D và phốt pho thì xương không có khả năng giữ được muối Canxi, làm xương mềm, dễ biến dạng. Trường hợp thức ăn thiếu Canxi, thì cơ thể tạm thời huy động Canxi từ xương.
Bộ xương người gồm 206 xương, trong đó có 85 xương chẵn và 36 xương lẻ và được chia thành 3 phần: xương đầu, xương thân, xương chi. Mỗi phần có nhiều xương khác nhau. Dựa vào hình dáng chia xương thành 5 loại chính: xương dài, xương ngắn, xương dẹt, xương khó định hình, xương vừng
+ Xương dài: Có hình ống, gồm 3 phần: đoạn giữa là thân xương cấu tạo bằng mô xương chắc, trong có ống chứa tủy. hai đầu xương phình to hơn, có sụn bao bọc, cấu tạo bằg mô xương xốp, trong chứa tủy xương. (Ví dụ : Xương cẳng chân, xương cẳng tay…)
+ Xương ngắn: Hình dáng và cấu tạo nói chung giống xương dài, nhưng cấu tạo chủ yếu là mô xương xốp. (Ví dụ: xương ngón tay, ngón chân…)
+ Xương dẹt : Là những xương rộng, mỏng với 2 bản xương đặc nằm 2 bên, giữa là mô xương xốp. (Ví dụ: xương bả vai, các xương ở hộp sọ).
+ Xương khó định hình: Là loại xương có hình dáng phức tạp. (Ví dụ: xương bướm, xương hàm trên…)
+ Xương vừng: Là loại xương có hình bầu dục giống như hạt vừng. (Ví dụ : xương bánh chè).
Tuy nhiên cần lưu ý rằng, sự phân chia này chỉ có tính chất tương đối. Vì có một số xương có thể xếp vào loại này hay loại kia (như xương sườn, xương ức có thể xếp vào loại xương dẹt, cũng có thể xếp vào loại xương dài). Một số xương sọ như xương bướm, xương sàng, xương hàm trên… là những xương dẹt nhưng trong khoang xương lại không chứa tủy đỏ mà chứa khí. Đây là một đặc điểm thích nghi của bộ xương người.
Các loại xương tuy khác nhau, nhưng nếu cưa bất kì một xương nào ra ta cũng thấy chúng đều có các phần chính sau:
– Lớp màng xương, ở ngoài cùng, gồm 2 lớp: lớp ngoài (ngoại cốt mạc) là lớp mô liên kết sợi chắc, mỏng, dính chặt vào xương, có tính đàn hồi, trên màng có các lỗ nhỏ. Lớp trong gồm nhiều tế bào sinh xương (tạo cốt bào) có nhiều mạch máu và thần kinh đến nuôi xương. Nhờ lớp tế bào này mà xương có thể lớn lên, to ra.
– Phần xương đặc: rắn, chắc, mịn, vàng nhạt.
– Phần xương xốp: do nhiều bè xương bắt chéo nhau chằng chịt, để hở những hốc nhỏ trông như bọt biển
– Phần tủy xương: nằm trong lớp xương xốp. Có 2 loại tủy xương:
+ Tủy đỏ là nơi tạo huyết, có ở trong các hốc xương xốp (ở thai nhi và trẻ sơ sinh tủy đỏ có ở tất cả các xương)
+ Tủy vàng chứa nhiều tế bào mỡ, chỉ có trong các ống tủy ở thân xương dài người lớn, bên trong cùng lớp xương xốp.
Tuy nhiên mỗi loại xương lại có đặc điểm cấu tạo riêng. Chẳng hạn :
– Đối với các xương dài. Ở 2 đầu xương, lớp xương đặc chỉ còn là một lớp mỏng bao bọc ngoài và bên trong là cả khối xương xốp chứa đầy tủy đỏ. Các bè xương ở đây xếp theo nhiều hướng khác nhau tạo thành những hốc nhỏ chứa tủy đỏ. Còn ở phần thân xương, lớp xương chắc, đặc ở ngoài làm thành một ống xương dày ở giữa, và mỏng dần ở 2 đầu; lớp xương xốp ở trong thì ngược lại, mỏng ở giữa và dày dần ở 2 đầu; trong cùng là một ống tủy dài chứa đầy tủy vàng. Các bè xương ở đây cuộn lại thành ống sắp theo chiều dọc của xương tạo thành các trụ xương. Giữa trụ xương có ống rỗng (ống Have) chứa thần kinh và mạch máu. Các trụ xương lại được liên kết với nhau bởi các tấm xương phụ làm cho mô xương chắc được bền vững.
– Đối với xương ngắn. Cấu tạo cũng tương tự như cấu tạo ở đầu xương dài: ngoài là một lớp xương đặc, mỏng; trong là một khối xương xốp chứa tủy đỏ.
– Đối với xương dẹt : Có cấu tạo gồm 2 bản xương đặc, giữa là một lớp xương xốp.
– Riêng đối với các xương sọ: bản ngoài rất chắc, bản trong giòn và dễ vỡ, lớp xương xốp ở giữa mang tên riêng là lõi xốp (diploe).