Quá trình liền xương và các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình liền xương

 Quá trình liền xương và các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình liền xương

Một ổ gãy xương diễn biến bình thường sau 1 thời gian nhất định sẽ liền lại. Đã có nhiều công trình nghiên cứu về quá trình liền xương, song những diễn biến và cơ chế liền xương còn chưa dược hiểu biết đáy đủ- Tuy nhiên người ta cũng dã biết được những giai đoạn cơ bản của quá trinh liền xương. Trên cơ sở đố xác dịnh các biện pháp can thiệp thúc đẩy các quá trinh này.

1.Diễn biến về mặt tổ chức học.

Về mặt tổ chức học quá trình liền xương bình thường diễn biến qua 4 giai đoạn:

+ Giai đoạn đầu (còn gọi là pha viêm): sau khi gãy xương, tại ổ gãy xuất hiện phản ứng viêm sau đó dẫn tới sự hình thành tổ chức hạt. Giai đoạn này kéo dàí trong khoảng 3 tuần.

+ Giai đoạn 2 (là giai đoạn tạo can xương): giai đoạn này kéo dài từ 1 đến 4 tháng, gổm 2 giai đoạn kế tiếp nhau:

• Giai đoạn can xương mềm: can xương mềm được tạo ra nhờ sự biến đổi tử tổ chức hạt sang một tổ chức can xi hóa tạm thời.
• Giai đoạn can xương cứng: can xương mầm tiếp tục phát triển được cốt hóa tạo thành các bè xương cứng đảm bảo nối liền ổ gãy vững chắc. Tuy nhiên ở giai đoạn này các bè xương, lá xương còn chưa được đính hướng đúng.

+ Giai đoạn sửa chữa hình thể can: xương Haver thích hợp được định hướng thay thế can xương cứng (quá trình này kéo dài từ 1 đến vài năm, trả lại cho xương cấu trúc tổ chức học của nó).

+ Giai đoạn hồi phục hình thể xương như ban đầu (modclage): kéo dài từ 1 đến nhiều năm. Hình thể xương phục hồi hoàn toàn ở trỏ em, nhưng ở người lớn không thể hồi phục như hình thể ban đầu được.

1.1. Giai đoạn đẩu hay pha viêm (Video):

Chấn thương gãy xương gây ra chảy máu từ các đầu xựơng gãy và từ các tổ chức phần mềm xung quanh, tạo thành 1 ổ máu tụ tại ổ gãy với những cục máu đông (cailot). Các tổ chức bị thương tổn và không được nuôi dưỡng do tổn thương mạch máu sẽ bị hoại tử.

Một phản ứng viêm cấp tính xuất hiện tại ổ gẫy với sự tâng giãn nở cùa mạng lưới mao mạch và sự thấm của huyết tương và bạch cầu ra ngoài thành mạch, tại vừng Ổ gãy xuất hiện các tổ chức bào và đại thực bào làm tiêu hủy các tổ chức hoại tử và xương vụn.

1.1.1.Vai trò của khối máu tụ:

Tầm quan trọng của khối máu tụ trong quá trình liền ổ gãy dã được biết từ lâu (Haras: 1930). Can thiệp ngoại khoa hoặc sử dụng các thuốc chống đông (anticoagulant) làm chậm đáng kể sự tạo can xương.

Những thí nghiệm của Kosaku Miheno và cộng sự cho thấy: nếu dưa vào dưới màng xương 1 khối máu tụ thì sau 2 ngày đã thấy có sự hình thành xương, nếu đưa vào tổ chức cơ thì sau 4 ngày cũng thấy có sự hình thành xương. Các tác giả cho rằng: máu tụ có đặc điểm sinh xương, tạo xương (osteo – formatrices), các tế bào ở xung quanh ổ gãy dần dần chuyển thành các tế bào tạo xương.

1.1.2.Các chất trung gian hóa học:

Gãy xương làm giải phóng ra môi trường nhiều chất trung gian hóa học, có thể tìm thấy các chất này trong khối máu tụ. Chất trung gian hóa học được tìm thấy nhiều nhất là các chất phân bào và các yếu tố sinh xương. Các chất này sẽ tác động lên các tế bào tiển biệt hóa.

1.1.3. Các tế bào tiền biệt hóa:

Trước đây người ta thường quan niệm sự liền ổ gãy là dọ các tế bào (TB) sinh xương, TB xương và hủy cốt bào hiện có sẵn thực hiện, song quan điểm này khổng đúng vì số lượng các tế bào này rất ít và thời gian tổn tại của chúng rất ngắn.

Sự liền xương thực tế là do các tế bào trong tủy xương, màng xương và tổ chức phẩn mềm xung quanh dưới sự kích thích của khối máu tụ trở thành các tế bào biệt hóa tạo xương.

Có 2 ly thuyết đối lập nhau về nguồn gốc của các tế bào tiền biệt hóa :

• Theo Ham và Ollier thì trong tùy xương và ơ màng xương cổ những TB tiền biệt hóa có sẵn, khi gãy xương các tế bào này sẽ biệt hóa thành các TB sinh xương để tạo can.
• Theo Leriche và Policard thì không cổ các tế bào tiền biệt hóa cổ sẩn mà lúc đầu chỉ là các TB bình thường (ví dụ các nguyên bào sợi) khi gãy xương được cảm ứng và trở thành các TB sinh xương. Theo các tác giả, các TB từ tổ chức xung quanh ổ gãy đều tham gia vào quá trình liền xương.

1.1.4. Các chất phân bào:

Khi gãy xương các chất trung gian hóa học được giải phóng vào môi trường tại ổ gãy, các chất này kích thích sự di chuyển của các tế bào khổng biệt hóa, cắc TB này trở thành các TB tiền biệt hóa. Dưới tác động cùa các chất phân bào các tế bào này tăng sinh, phân chia thành nhiều TB con không biệt hóa sau đó biệt hóa thành TB xương.

Phân bào bắt đầu khoảng 8 giờ sau gãy xương và đạt mức cao nhất sau 24 giờ.

1.1.5. Các yếu tố cảm ứng xương hóa sinh:

Sau khi quá trình phân bào làm tăng sinh, các TB chưa biệt hóa, dưới tác động của các chất cảm ứng xương (inducteur), các TB này trở thành các TB biệt hóa có hoạt tính xương.

Các chất cảm ứng xương bao gồm tất cả các yếu tố sinh lý, sinh hóa có vai trò kích thích, xúc tác để chuyển từ một TB khổng biệt hóa thành TB biệt hóa.

Nhiều chất cảm ứng xương đã được tìm thấy tại vị trí ổ gãy (bảng 1).

Sự phối hợp tác động của các chất cảm ứng tạo nên các yếu tố tại chỗ có tác dụng đinh hướng sự biệt hóa của các tế bào theo những chiều hướng khác nhau như nguyên bào xương (osteoblast), nguyên bào sụn (chondrobỉast), hủy xương (osteoclast), hủy sụn (chondroclast), hoặc nguyên bào sợi (fibroblast).

Sự có mặt của các chất cảm ứng hóa học trong khoảng 48 giờ sau khi gãy xương.

Ngoài các chất cảm ứng xương hóa sinh, lý sinh thì các yếu tố vật lý như cơ học, kích thích điện hoặc từ trường cũng có tác dụng kích thích quá trình biệt hóa từ các TB bình thường thành các TB sinh xương.

Bảng 1: Các yếu tố cảm ứng xương hóa sinh:

Các chất trung gian cơ bản đóng vai trò trong quá trình nền xương bao gồm:

• BMP (bone morphologic protein) chất này được tìm thấy trong các chất gian bào.
• TGF (transforming growth factor) có trong máu tụ ở thời điểm gẳy xương, được giải phóng bởi tiểu cầu và tổ chức xương hoại tử. TGF có vai trò trong sự tăng sinh, biệt hóa TB và tổng hợp bào tương.
• FGF (fibroblast growth factor) có vai trò trong sự phát triển của can.
• PDGF (platelet derived growth factor) tác động đến tăng sinh tế bào.
• IGF (Insulinlike growth factor) có vai trò trong tổng hợp collagene.
• PGE (prostaglandine E) có vai trò trong tăng sinh TB và tiêu xương.
• IL (interleukin) ró vai trò điều hòa.

1.1.6. Tổ chức hạt:

Quá trình liền xương bắt đầu nhờ sự tổ chức hóa từ khối máu tụ tại ổ gãy. Các tiền tế bào dưới tác động của các chất trung gian hóa học tạo ra các tế bào mới. Các tế bào này biệt hóa tạo thành các tế bào nội mạc cua các mạch máu mới hoặc các nguyên bào sợi hoặc các chất cơ bản hoặc các tế bào khác. Đổ là tổ chức hạt nằm trong vùng giữa các đầu xương gãy.

Tóm lại: không phải hai đầu xương trực tiếp nối liền lại với nhau sau khi gãy, mà là do các TB có nguồn gốc khác nhau dưới tác động của các yếu tố cảm ứng xương đã tăng sinh, biệt hóa trò thành các TB xương.

1.2.Giai đoạn tạo can xương :

Can xương được hình thành tờ tổ chức hạt qua 2 giai đoạn:

1.2.1.Can kỳ đầu (can mềm):

Can mềm bao gôm các nguyên bào xương và nguyên bào sụn cùng hệ thống các sợi colagen. Các nguyên bào xương và nguyên bào sụn đã tổng hợp ra các chất gian bào, đố là các chất dạng xương hoặc dạng sụn bao quanh chúng.

Ở giai đoạn này các sợi collagen sắp xếp còn hỗn hợp độn, dưới kính hiển vi điện tử nhìn giống như những sợi của 1 miếng dạ (feutre). Xen kẽ trong đám sợi collagen là các nguyên bào xương. Can xương ở giai đoạn này rất mềm yếu, dễ gãy.

1.2.2.Can xương cứng:

Các chất dạng xương dần dần được khoáng hóa trở thành xương chưa trưởng thành. Về mặt tổ chức học, xương chưa trưởng thành là các bè xương sắp xếp dọc theo các mao mạch. Các mao mạch này đảm bảo sự nuôi dưỡng của chúng. Như vậy sự sắp xếp của các bè xương chưa theo hướng tác động của các lực cơ học đối với xương.

Sự khoáng hóa can mềm xuất hiện đầu tiên ở chỗ tiếp giáp giữa các đầu xương gãy, nó tuần tự từ đầu này đến đầu kia của ổ gãy làm hẹp dần khe gãy cho đến khỉ nối liền 2 đầu gãy.

Sự khoáng hóa hoàn thành trung bình sau 16 tuần. Quá trình này diễn ra ở xương xốp nhanh hơn ở xương cứng, ở trẻ em nhanh hơn ở người lớn.

Trong 1 số trường hợp không tạo thành tổ chức xương mà tạo thành tổ chức sụn. Sự hình thành tổ chức sụn liên quan đến sự di đồng của đầu gãy, áp lục oxy (nếu áp lực oxy thấp thì sự tạo thành sụn tăng lên).

1.3.Sửa chữa hình thể can xương:

Khi tại ổ gãy đã được bắc cầu bởi can xương, dưới những tác động của các lực cơ học tổ chức can xương tại đây có sự thay dổi về hình thể để thích hợp với chức năng của xương.

Các lá xương lúc đầu được sắp xếp theo hướng các mạch máu nay được sắp xếp lại theo hướng tác dộng của các lực cơ học.

Sự sửa chữa hình thể can được thực hiên nhờ các BMƯ (bone modelizing unit). Trong một BMU có các hủy cốt bào và các tạo cốt bào. Sự tiêu mòn và SỌ tái tạo diễn ra đồng thời trong khổng gian và thời gian theo 1 trình tự được lặp đi lặp lại. Quá trình này được gọi là ARF (activation resorption formation).

Thời gian tồn tại của ĐMƯ khoảng 2-3 tháng. Các chất trung gian hóa học tham gia trong giai đoạn này còn ít dược biết đến.

1.4. Giai đoạn sửa chỉnh hình thể xương:

Nếu giãi đoạn sửa chữa hình thể can liên quan đến sự sửa chữa về mặt vi thể, thì ở giai đoạn này liên quan đến sự sửa chỉnh hình thể chung của xương, giúp cho xương trở lại hình thể ban đẩu cùa nổ. Ở giai đoạn này ống tủy được tái lập, những chồ lồi lổm trên bề mặt xương được chỉnh sửa.

Giai đoạn này kéo dài nhiều năm. Ở trè nhò, sự tái lập lại hình thể ban đầu gân như hoàn toàn, sau 1 số năm trôn X quang khổng còn thấy dấu vết của vị trí gãy. Ở trẻ lớn hơn sự sửa chữa chỉ dạt ỉ phân còn ỏ người lớn sự chỉnh sửa rất hạn chế.

2.Hiện tượng sinh hóa học.

Cùng với các biến dổi về mặt tổ chức học dồng thời cũng xuất hiện các biến dổi vé mặt sinh hóa học. Tại vùng ổ gãy xuất hiện các chất trung gian hóa học như histạmin, acetylcholin làm cho giãn mạch. Hiện tượng giãn mạch sẽ làm giồm chất calcium ở 2 đầu xương gãy, làm cho xương bị thưa loãng ra. Đổng thời tại ổ gãy cũng xuất hiện nhiêu men photphataza cổ tác dụng cầm giữ chất calcium để tạo thành can ở vùng ổ gãy. Nghĩa là tại vùng ổ gãy xuất hiên 2 quá trình dóng hóa và dị hóa, hai quá trình này diẽn ra song song, quá trình này quan hệ với quố trình kia, cuối cùng quá trình đồng hóa chiếm ưu thế dần.

vẻ phương diện thăng bằng kiềm toan, trong vòng 2 tuần đáu pH toan tính, (tẩn dán trờ về bình thường rồi chuyển sang kiềm tính. Nếu ổ gãy dược nấn chỉnh và bất dộng tốt thì pH tại ổ gẫy sẽ chuyển sang kiềm lính nhanh hơn, tạo điểu kiện cho quá trình thành Lập can xương. Ngược lại, pH toan S0 gây đau kéo dàí và làm châm quá trình hình thành can.

3.Hiện tượng làm sàng và X quang.

Tương ứng với giai đoạn viêm và hình thành tổ chức hạt, vé mặt lâm sàng thấy có các biểu hiện sau: tại ổ gãy xuất hiện tình trạng viêm vổ trùng biểu hiện bằng sưng-nóng-đỏ-đau. Toàn thân cổ sốt nhẹ (sốt do tiêu máu tụ). Hiện tượng sung-nóng-đỏ-đau giảm dần sau 7 -10 ngày, về mặt X quang các dầu xương gãy vẫn sắc cạnh chưa có biến đổi gì.

Tương ứng với giai đoạn hình thành can mềm (khoảng 20 -30 ngày sau), hai đầu gãy bắt đẩu dính với nhau, vẻ mặt lâm sàng: không còn cử dộng bất thường tại ổ gẫy. Trên phim X quang các dầu gãy không còn sác cạnh, bắt dẩu xuất hiện can cầu (callus ostéoide), đó là những “bống mây” mờ xung quanh ổ gẫy. Hình ảnh can xương ở giai đoạn này còn được gọi là can xương độ 1, dần dần can xương phát triển tạo thành 1 cầu can nối liền 2 đầu gãy, tuy nhiên khe gãy vẫn còn rõ. Can xương ở giai đoạn này còn dược gọi là can xương độ II.

Tương ứng với giai đoạn can xương cứng (khoảng 2-3 tháng sau) vẻ mặt lâm sàng sờ thấy rõ khối can, không còn cử động bất thường, không còn đau tại ổ gãy. chi thể bắt đầu phục hồi chức năng. Trên phim X quang có hình ảnh khối can xương to chắc nối liền 2 đầu gãy khổng còn khe giãn cách. Can xương giai đoạn này còn gọi ỉà can xương độ m. Ỏ giai đoạn này cố thể bỏ bất động cho bệnh nhân trỏ lại làm việc như bình thường.

https://www.youtube.com/watch?v=YwoH5EQUtEs

4.Các yếu lố ảnh hưởng tới quá trình liền xương.

4.1.Yếu tố toàn thân:

+ Tuổi: tuổi trẻ thì liền xương nhanh hơn tuổi già, trê em liền xương nhanh hơn người lớn. Ví dụ gãy xương đùi ở trẻ dưới 10 tuổi: xương liền sau 1-1,5 tháng, ờ trẻ trên 10 tuổi: xương liền sau 2 tháng, ờ người lớn thời gian liền xương phải sau 3 – 3,5 tháng.

+ Những bệnh nhân mắc các bệnh lý gây ảnh hưởng tới sức khoẻ toàn thân (ví dụ: lao, xơ gan, đái tháo dường, loét dạ dày-tá tràng…) đều có thể làm chậm liền xương.

+ Phụ nữ trong thời kỳ cổ thai và con bú thì sự liền xương cũng chậm hơn bình thường.

+ Những người ăn uống thiếu chất cũng làm chậm quá trình liền xương.

4.2.Yếu tố tại chỗ:

+ Các ổ gãy được nắn chỉnh tốt, các đầu gãy khít nhau, ổ gãy được cố định vững chắc, bệnh nhân được tập vận động tỳ nén sớm sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình liền xương. Ngược lại những ổ gãy nắn chỉnh không đạt yêu cầu, các dầu gãy vẫn còn di lệch, ổ gãy còn giãn cách do bị chèn cơ sẽ làm châm quá trình liền xương hoặc thâm chí khổng liền xương.

+ Gãy xương ờ những vùng gần đầu xương, vùng xương xốp, vùng có nhiều cơ bám, xương được nuôi dưỡng tốt thì thời gian liền xương nhanh hơn. Ngược lại, gãy xương ở những vừng ít mạch máu nuôi dưỡng, hoặc phần mềm bị bầm giập, thương tổn nhiều do chấn thương làm ảnh hưởng tới nguồn máu nuôi dưỡng tại ổ gãy thì thời gian liền xương lâu hơn, tỷ lê không liền xương cao.

+ Vai trò của phẫu thuật:

• Mổ xẻ bộc lộ ổ gãy quá nhiều thì sẽ ức chế việc liền xương.
• Bóc tách làm giập nát nhiều cốt mạc và tổ chức phần mềm xung quanh cũng ảnh hưởng không tốt đến việc thành can. Nếu cốt mạc bị bóc tách nhiều thì dễ thành can phì đại. Nhưng nếu trong khi bóc tách không làm rách nát cốt mạc để sau đố có thể khâu lại thì vẫn có thể tránh được can phì đại.
• Việc sử dụng kim loại kết xương cũng cần chú ý chọn kim loại đúng quy định: không ri ở ngoài tròi cũng như trong cơ thể, khồng gây dòng điện, hoặc các phản ứng có hại đến tổ chức xương.

+ Vai trò của tuyến nồi tiết và các vitamin:

• Các bệnh thiếu vitamin c nói riêng, thiếu ăn nói chung, thiếu caỉxium, phosphore có ảnh hưởng không tốt đến sự thành can.
• Một số tuyến nội tiết có ảnh hưởng tới quá trình liền xương: các hoóc môn của tuyến cận giáp trạng, hoóc môn sinh dục cũng có tác động đến quá trình tiền xương.