Chương 1 TỔNG QUAN 1. Đặc điểm giải phẫu, mô học xương vòm sọ 1. Đặc điểm giải phẫu Mặt trên của hộp sọ là vòm sọ, gồm: xương trán, hai xương đỉnh, một phần xương thái dương và phần gian đỉnh xương chẩm. Xương trán nằm ở phía trước hộp sọ, thường được mở để giải áp hộp sọ và có tính thẩm mỹ cao nhất.
Xương đỉnh gồm hai xương tạo nên phần trên vòm sọ, xương đỉnh được tóc che phủ nên khi xương bị khuyết thì ít ảnh hưởng đến thẩm mỹ nhưng ảnh hưởng nhiều đến chức năng của vỏ não. Xương thái dương cũng gồm hai xương của thành bên hộp sọ, phần hay được tạo hình của xương thái dương là phần trai. Xương chẩm nằm ở phía sau dưới hộp sọ, chỉ một phần nhỏ tham gia cấu tạo vòm sọ, đây là xương ít bị thương tổn, nếu có khuyết tổn cũng ít ảnh hưởng về mặt thẩm mỹ do có tóc che phủ, do đó nhu cầu tạo hình xương chẩm không nhiều như các vùng khác [24]. Cấu tạo mô học xương vòm sọ Xương vòm sọ gồm: hai bản xương đặc thuộc loại xương cốt mạc được gọi là bản ngoài và bản trong, nằm ở mặt ngoài và mặt trong tấm xương sọ, giữa hai bản xương là lớp xương Havers xốp.
Phía mặt ngoài của bản ngoài xương vòm sọ là màng liên kết, lót mặt trong bản trong là màng cứng [25]. Giống như mô xương nói chung, mô xương vòm sọ gồm có: - Chất nền xương sọ: gồm có chất nền vô cơ và chất nền hữu cơ. Chất nền vô cơ gồm các muối Ca+2, K+, Mg+2…, trong đó chủ yếu là muối calci dưới dạng tinh thể hydroxyapatit [Ca10(PO4)6(OH)2], ngoài ra còn có muối natri dưới dạng phosphat, cacbonat hay citrat…[25],[26]. Chất nền hữu cơ gồm những phức hợp protein như glycoprotein là những glycosaminoglycan kết hợp với protein.
Ngoài ra, còn có một số LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 4 protein liên kết với các phân tử carbohydrat và một số protein khác như: osteonectin có ảnh hưởng đến tăng trưởng tạo cốt bào; osteocalci là những phân tử protein đặc biệt không collagen được sản xuất từ tạo cốt bào giữ vai trò quan trọng trong quá trình calci hoá của xương và cố định các hydroxyapatit vào các sợi collagen, sự liên kết này làm cho xương trở nên cứng rắn [25],[26]. - Sợi liên kết: Sợi collagen chiếm tới 95% phần hữu cơ, vùi trong chất nền mô xương, chủ yếu là collagen type I, một lượng nhỏ typ III, IV và FACIT collagen (gồm: collagen typ IX, XII, XIV, XIX, XX và XI, thuộc gia đình Fibril –Associated Collagens with Interrupted Triple Helices - nhóm collagen đường kính nhỏ, có thể xác định ở các giai đoạn nhất định của sự hình thành xương), sợi liên kết là thành phần chính đảm bảo sức bền cơ học của xương [25],[26]. - Các tế bào xương: Có 4 loại Hình 1. Các loại tế bào xương [Nguồn từ John Wiley &Sons, Inc] + Tiền tạo cốt bào (osteoprogenitor cells): Là những tế bào kém biệt hoá, thường xuất hiện trên mặt xương, lớp trong của màng xương.
Bào tương tế bào nhạt màu, nhân hình trứng. Trong quá trình tạo xương, tiền tạo cốt bào gián phân và biệt hóa để trở thành tạo cốt bào [25],[26]. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 5 + Tạo cốt bào (osteoblast): là những tế bào hình đa diện hoặc hình lăng trụ, có nhánh bào tương nối với nhau hoặc nối với tế bào sợi nằm trong tủy xương. Tạo cốt bào xuất hiện ở nơi cần tạo xương, thường chúng xếp thành một hàng trên mặt các bè xương đang hình thành tạo ra nền protein, tổng hợp collagen và gián tiếp tham gia làm lắng đọng các muối khoáng trên nền đó.
Ngoài ra, tạo cốt bào sản xuất các yếu tố điều chỉnh tham gia quá trình tái tạo xương, đó là: dòng protein tạo hình xương (Bone Morphogenetic Protein - BMP), yếu tố tăng cường chuyển dạng β (Transforming Growth factor – β, TGF – β), yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi ưa kiềm (bFGF), yếu tố tăng trưởng nguồn gốc tiểu cầu (FDGF). Tạo cốt bào cũng có vai trò trong sự huỷ xương [25],[26]. + Tế bào xương (osteocyte): thân tế bào nằm trong ổ xương, các nhánh bào tương nằm trong vi quản xương nối với các nhánh bào tương của các tế bào bên cạnh. Tế bào xương giữ vai trò quan trọng trong sự trao đổi canxi giữa xương và dịch ngoại bào do tiết ra osteocalci.
Các tế bào xương có nguồn gốc từ tạo cốt bào, không có khả năng sinh sản, chúng hoạt động như những bộ phận nhận cảm của xương để cảm nhận và khởi động quá trình tái tạo xương [25],[26]. + Hủy cốt bào (osteoclast): là tế bào chính tham gia vào quá trình huỷ xương, nguồn gốc từ tuỷ xương theo máu tới mô xương. Huỷ cốt bào có kích thước lớn (80 m), nhiều nhân (50 – 60 nhân), nhân hình cầu, bào tương có nhiều lysosom chứa enzym để tiêu huỷ các sợi collagen của khuôn hữu cơ và tiết các acid làm hoà tan muối calci. Hủy cốt bào có các vết lõm siêu vi, các vi nhung mao ăn sâu vào chất căn bản để giúp tế bào gắn chặt vào bề mặt xương đã được canxi hoá và tạo ra các khoảng Howship do hoạt động huỷ xương tạo thành [25],[26],[27],[28].
LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 6 Ở những nơi cần phá huỷ xương, huỷ cốt bào xuất hiện để hủy muối khoáng, tiêu hủy nền protein chất căn bản, giải phóng các sản phẩm chuyển hoá và dịch ngoại bào xung quanh khu vực tiêu xương, vận chuyển vào hệ tuần hoàn. Hoạt động huỷ xương có thể được kích thích bởi các yếu tố như Parathyroid Hormone (PTH), interleukine – 1 (IL-1), yếu tố tăng trưởng α, 1,25 – dihydroxyvitamin D3. Việc ức chế các huỷ cốt bào có thể do: calcitonin, gamma interferon, các yếu tố tăng trưởng chuyển dạng (osteoprotegerin). Sự biến mất của huỷ cốt bào khỏi vùng xương đang tái tạo là sự chết theo chương trình ở thời điểm kết thúc giai đoạn huỷ xương trong quá trình tái tạo và có sự thay đổi hình dạng như nhân bị cô đặc, bào tương mất các vi nhung mao và các vết lõm siêu vi, tế bào tách khỏi bề mặt xương đã được khoáng hoá [27],[28].
+ Tủy xương: là loại tủy đỏ nằm trong hốc tủy ở vùng xương xốp, nhiều mao mạch kiểu xoang, được cung cấp và dẫn lưu bởi một số lượng lớn động mạch, tĩnh mạch ở mặt trong và ngoài của xương sọ [25]. + Màng xương sọ: là màng liên kết, có nhiều mao mạch máu. Màng xương cũng có khả năng sinh xương do có nhiều tiền tạo cốt bào, nhưng được ghi nhận là khả năng tạo xương yếu hơn so với ở xương dài [25],[26]. Tái tạo sinh lý của xương vòm sọ Sự tạo xương (cốt hoá) diễn ra ở các thời kỳ: phôi thai, sau khi trẻ ra đời, trong quá trình sống của con người, ngay cả khi xương bị tổn thương.
Có hai kiểu cốt hoá là: cốt hoá trong màng (cốt hoá trực tiếp) và cốt hoá trên mô hình sụn (cốt hoá gián tiếp). Ở cả hai kiểu cốt hoá này đều xuất hiện xương lưới (xương nguyên phát) và sẽ được thay thế bởi xương lá (xương thứ phát) trong quá trình tạo xương. Ở xương lưới, các bó sợi collagen trong chất nền có kích thước không đều nhau, không sắp xếp theo hướng nhất định, thành phần muối khoáng thấp, tỷ lệ tế bào xương cao. Xương Havers đặc và LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 7 Havers xốp đều có cấu trúc lá xương, chất nền tạo các lá xương nằm sát nhau, trong mỗi lá xương, các sợi collagen xếp song song nhau nhưng khác hướng với các sợi collagen của lá xương bên cạnh [25],[26],[27].
Sự cốt hoá vòm sọ ở thời kỳ phôi thai Trong thời kỳ phôi thai, xương vòm sọ được tạo thành từ mô liên kết nguyên thuỷ, theo cách cốt hoá trực tiếp, các hiện tượng xảy ra gồm: - Xuất hiện các trung tâm cốt hoá và các lá xương đầu tiên: Các tế bào trung mô sinh sản, hình thành một số trung tâm cốt hoá. Ở mỗi trung tâm cốt hoá, các sợi collagen xuất hiện đẩy các tế bào trung mô xa nhau, các tế bào này biệt hoá thành tạo cốt bào. Chất căn bản đặc lại nhiễm osseomucoid cùng với các sợi collagen tạo thành mô dạng xương. Sau đó các sợi collagen trương lên, muối vôi và muối khoáng khác lắng đọng trên đó làm cho xương trở nên cứng.
Các tạo cốt bào dần bị vùi trong chất căn bản nhiễm muối vôi biến thành tế bào xương, mô dạng xương trở thành mô xương. Từ trung tâm cốt hoá, những bè xương toả ra các phía theo hướng nan hoa, các bè xương mới nối với nhau làm cho màng liên kết của vòm sọ biến thành một màng xương. Khoảng cách giữa các bè xương lúc đầu rộng, nhiều mô liên kết và mạch máu, sau đó dần hẹp lại, lá xương đầu tiên được hình thành. - Mô liên kết ở mặt ngoài của lá xương đầu tiên trở thành màng xương.
Lớp trong của màng xương tiếp tục tạo các lá xương tiếp theo và chồng lên nhau. Mặt trong của lá xương trong cùng cũng có mô liên kết đính vào và trở thành màng cứng bọc ngoài bộ não. - Việc đắp thêm các lá xương làm xương sọ dày lên. Xương vòm sọ dần phát triển theo chiều rộng bằng sự cốt hoá lan dần từ vùng trung tâm ra mọi phía.
Khi trẻ được sinh ra, vòm sọ cấu tạo bởi mô xương đặc, sự cốt hoá lan tới vùng ranh giới giữa các xương. Sau khi trẻ ra đời, quá trình tạo xương tiếp tục lan rộng làm cho những màng liên kết giữa các trung tâm tạo xương LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 8 chưa bị cốt hoá (thóp) trở thành xương thật sự. Màng xương tiếp tục đắp các lá xương làm cho xương dày hơn. Khoảng cách giữa các tấm xương vòm sọ (lớp giữa của xương vòm sọ) bị phá huỷ tạo ra các hốc thông nối với nhau chứa tuỷ tạo huyết và ngăn cách nhau bằng những vách xương.
Do có quá trình đắp thêm các lá xương từ màng xương, sự phá huỷ của lớp trong, nên hộp sọ được phát triển để chứa não bộ. Bình thường, hộp sọ tiếp tục phát triển cho đến khi trẻ 8 tuổi và tiếp tục dày lên cho đến khi 20 tuổi. Độ dày các vùng của xương vòm sọ có sự khác nhau, trung bình khoảng 5 milimet, ở vùng đỉnh dày nhất; bản trong xương mỏng hơn bản ngoài [25]. Quá trình tạo xương sọ ở thời kỳ phôi thai.
Quá trình tái tạo sinh lý xương Xương là tổ chức sống, thường xuyên có sự đổi mới và xây dựng lại. Quá trình tái tạo xương là một quá trình phức tạp, chịu sự ảnh hưởng của LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.