Chức năng và thông tin cơ bản về sụn tăng trưởng

1. Quá trình hình thành sụn tăng trưởng và vai trò trong sự phát triển xương

Về mặt vật lý, sụn tăng trưởng còn được biết đến với tên gọi là tấm tăng trưởng, có nhiệm vụ quan trọng trong việc định hình chiều dài của xương. Từ góc độ cấu trúc học, nó là nơi diễn ra các tương tác phân tử và sinh học cung cấp các đặc tính cần thiết cho sự phát triển của xương.

Sụn tăng trưởng - một cấu trúc dễ bị tổn thương

Sự phát triển của xương bắt đầu từ việc hình thành chồi của các chi, bắt đầu từ tuần thứ 4 của quá trình phát triển phôi, do sự tăng sinh của tế bào trung mô. Các phần tử xương bắt đầu hình thành từ tuần thứ 5, tạo ra các điểm viền xương sớm. Sự trưởng thành của các tế bào này nhằm hình thành một khu vực xương nội sụn, với giai đoạn đầu tiên là sự biệt hóa sụn. Trong quá trình cốt hóa nội sụn ở xương dài, sự cốt hóa này diễn ra từ vùng giữa của cơ hoành, từ các điểm cốt hóa chính và mở rộng đến các xương tứ chi. Để ngăn chặn 'sự xâm lấn của xương', cấu trúc tổ chức của sụn được duy trì, gọi là chondro epiphysis, bao gồm epiphysis, apophysis và các yếu tố vật lý.

Đầu xương là một cấu trúc sụn tăng trưởng hình cầu, có tính chất phân cực và độ co giãn của sụn ảnh hưởng đến sự tăng trưởng thể tích của hai đầu xương cũng như hình dáng của khớp. Các apophysis cũng là sụn tăng trưởng hình cầu, đảm nhận vai trò trong tăng trưởng của các khối chèn gân. Ngược lại, một tổ chức dạng đĩa, biểu hiện sự tăng trưởng theo chiều dài và giữ vai trò quan trọng trong sự phát triển chiều dài của xương.

Các đĩa tăng trưởng của sụn duy trì các quá trình tạo xương nội sụn liên tục, qua những quy trình phức tạp của các giai đoạn tế bào và phân tử, tái tạo các giai đoạn phôi xương của xương dài. Mặc dù vậy, chúng hoạt động theo một tổ chức không gian và thời gian nhất định để duy trì độ bền cho đến khi xương hoàn toàn trưởng thành.

Sụn tăng trưởng có ba hệ thống mạch máu

Khác với sụn khớp, sụn tăng trưởng là khu vực có hoạt động trao đổi chất mạnh mẽ. Điều này phụ thuộc vào việc phát triển các mạch máu đặc biệt phong phú từ các vòng nối quanh khớp, bắt nguồn từ ba hệ thống riêng biệt. 

• Các mạch máu ở đầu xương góp phần vào việc hình thành mạch máu ở phía đầu xương của sụn tăng trưởng: vùng mầm và vùng tăng sinh. 

• Các mạch siêu hình xương, cũng như các nhánh cuối của các động mạch trung chuyển, đảm bảo sự trao đổi chất. 

• Một mạng lưới thứ ba từ vòng màng sụn cũng góp phần tạo mạch máu cho đỉnh ngoại vi của đĩa tăng trưởng.

Ngược lại, khu vực trung tâm của sụn tăng trưởng - vùng phì đại - hoàn toàn không có mạch máu.

2. Quá trình phát triển chiều dài của xương

Sự phát triển chiều dài của xương tập trung chủ yếu ở các đầu xương ở chi dưới, như đầu xa của xương đùi, đầu gần của xương mác và xương chày, chiếm khoảng 80% tổng sự gia tăng chiều dài của cơ thể. Trong khi đó, ở các chi trên, sự phát triển lớn nhất xảy ra ở các đầu xương cách xa khuỷu tay, như đầu gần của xương cánh tay và xương trụ. Quá trình trưởng thành của bộ xương kết thúc đến khi vào tuổi dậy thì, khi lớp sụn tăng trưởng biến mất hoàn toàn. Việc này không diễn ra đồng đều ở tất cả các vị trí giải phẫu, từ đó giúp đánh giá 'tuổi của xương' ở thanh thiếu niên.

Sự phát triển chiều dài của xương tập trung ở đầu xương cánh tay

Kể từ khi sinh ra, nhiều hormone tham gia vào việc điều chỉnh tốc độ tăng trưởng cơ thể. Hormone tăng trưởng ảnh hưởng trực tiếp đến tế bào sụn trong đĩa tăng trưởng, kích thích sự phân chia và phì đại của chúng. Các hormone này cũng kích hoạt somatomedin (IGF-1) và ảnh hưởng đến sản xuất gan.

Các hormone steroid giới tính cũng có vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh sự tăng trưởng. Testosterone thúc đẩy sự phân chia tế bào sụn trong thời kỳ tiền dậy thì. Estrogen cũng có tác dụng tương tự thông qua thụ thể alpha. Tuy nhiên, các thụ thể beta hạn chế sự phát triển của khung xương bằng cách ức chế sự tăng sinh tế bào sụn và khuyến khích sự phát triển của mạch máu, gây ra hiện tượng mọc xương vào cuối thời kỳ dậy thì. Tác động của hormone nam liên quan đến việc chuyển đổi chúng thành estrogen.

3. Ý nghĩa của sụn tăng trưởng là gì?

Sụn tăng trưởng đóng vai trò quan trọng trong quá trình phát triển xương, đòi hỏi sự chú ý đặc biệt trong quá trình điều trị chỉnh hình và phẫu thuật bộ xương của trẻ.

Về mặt cơ học, sụn tăng trưởng là những vùng 'chuyển tiếp' sụn nằm giữa hai đoạn xương, tạo ra các vùng căng thẳng cơ học, chịu trách nhiệm cho tần suất cao của các tổn thương trong bệnh lý chấn thương và hoạt động thể thao cường độ cao.

Phân loại gãy xương đầu xương thành năm loại

Các loại I và II xảy ra trong độ dày vật lý, giữa lớp nối tiếp và lớp phì đại, trong khi lớp mầm vẫn giữ nguyên.

Có tổng cộng 5 loại gãy xương đầu xương

Trái lại, loại III và IV hoàn toàn vượt qua sụn tăng trưởng, có nguy cơ gây tổn thương cho vùng mầm. Loại V có đặc điểm là không nhất thiết phải nhìn thấy ngay trên phim X- quang mà do thể chất bị tác động nghiêm trọng, có nguy cơ bị hủy hoại hoàn toàn.