Sụn là gì? Cấu tạo, chức năng và thông tin cần biết

Sụn là một mô liên kết đặc biệt quan trọng và thiết yếu của nhiều cấu trúc trong cơ thể. Ngoài cung cấp hình dạng cho một số bộ phận thì còn đóng vai trò như lớp đệm giữa các xương trong khớp.

Sụn gì gì? Có bao nhiêu loại?

Sụn là một mô liên kết trơn, mềm dẻo và đàn hồi, không có mạch máu hay thần kinh. Các nguyên bào sụn được tìm thấy trong một ma trận trông giống như gel cung cấp dưỡng chất cho tế bào. Do có cấu trúc độc đáo nên sụn trở thành một mô liên kết mạnh mẽ và linh hoạt.

Sụn có thể được tìm thấy ở nhiều vùng trên cơ thể, bao gồm:

• Giữa các xương như khuỷu tay, mắt cá chân và đầu gối
• Phần cuối của xương sườn
• Giữa các đốt sống trong cột sống
• Tai và mũi
• Ống phế quản hay đường thở

Các chuyên gia cho biết, sụn được tạo thành từ những tế bào chuyên biệt có tên gọi là chondrocytes. Các tế bào này sẽ tạo ra một lượng lớn chất nền ngoại bào bao gồm sợi elastin, sợi collagen và proteoglycan.

Trong sụn không có các mạch máu để cung cấp dưỡng chất thiết yếu cho các tế bào chondrocytes. Thay vào đó, các chất dinh dưỡng sẽ được khuếch tán thông qua 1 mô liên kết dày đặc bao quanh sụn (perichondrium) và vào lõi của sụn. Do thiếu các mạch máu nên sụn sẽ phát triển và sửa chữa chậm hơn so với các mô khác.

Sụn được phân thành 4 loại chính bao gồm:

• Sụn ​​hyalin: Đây là một loại mô liên kết có độ ma sát thấp và chịu mài mòn trong các khớp. Nó được thiết kế để chịu lực và phân phối trọng lượng. Sụn ​​hyalin là một mô cứng, cao su, mềm dẻo nhưng có khả năng tái sinh kém.
• Sụn ​​đàn hồi: Có tính chất mềm dẻo hơn so với sụn hyalin, thường được tìm thấy ở tai, thanh quản và nắp thanh quản.
• Sụn sợi: Là một dạng sụn cứng và không có tính linh hoạt, thường được tìm thấy ở giữa các đốt sống và đầu gối.
• Sụn khớp: Chính là sụn ​​hyalin nằm ngay trên bề mặt của xương. Loại sụn này thường được mô tả dưới dạng 4 vùng ở giữa bề mặt khớp và xương dưới sụn. Bao gồm: Vùng tiếp tuyến bề mặt, vùng chuyển tiếp, vùng sâu và vùng vôi hóa.

Quá trình hình thành và phát triển của sụn

Sụn là một phần của hệ thống xương, được hình thành từ mô trung bì cô đặc chủ yếu có nguồn gốc từ lớp mầm trung bì khi thai nhi đang phát triển trong bụng mẹ. Mô liên kết lỏng lẻo này sẽ trải qua quá trình biệt hóa để tạo thành các tế bào của mô liên kết khác nhau trong cơ thể như sụn và xương. Quá trình hình thành sụn được gọi là chondrogenesis hoặc chondrification.

Sự phát triển của sụn là do 2 quá trình sau đây:

1. Tăng trưởng xen kẽ

Quá trình tăng trưởng xen kẽ bao gồm:

• Sự phân chia tế bào của các tế bào chondrocytes
• Tổng hợp các chất nền ngoại bào
• Mở rộng ma trận sụn ngay từ bên trong

2. Tăng trưởng bổ sung

Quá trình tăng trưởng bổ sung bao gồm:

• Sự phân chia của các tế bào perichondrial hoặc nguyên bào chondroblasts
• Tổng hợp các chất nền ngoại bào
• Mở rộng chu vi của sụn

Giải phẫu cấu tạo của sụn

Sụn là mô liên kết có chứa ít tế bào (chỉ chiếm không quá 10% trọng lượng), chứa 4 – 7% chất khoáng, 10 – 15% chất hữu cơ và khoảng 70 – 80% nước. Sụn được chia làm 4 thành phần chính, bao gồm:

1. Tế bào sụn

Nguyên bào sụn sản xuất 1 lượng lớn chất nền ngoại bào bao gồm các sợi collagen và chất căn bản chiếm lượng lớn giàu sợi elastin và proteoglycan được giữ lại trong chất nền gọi là tế bào sụn.

Tùy thuộc vào mức độ biệt hóa mà các tế bào sụn sẽ có kích thước và hình dạng khác nhau, chúng nằm trong ổ sụn (hốc nhỏ của chất căn bản). Các ổ sụn sẽ được phân tách với nhau bằng chất nền sụn.

Mỗi ổ sụn thường có thể chứa một hay một số tế bào sụn cùng nhóm. Nhân của tế bào sụn có hình cầu, có 1 hoặc 2 hạt nhân. Bào tương có đủ bào quan cùng một số chất vùi glycogen, lipid, số lượng của chúng còn tùy thuộc vào từng loại sụn.

2. Chất căn bản

Chất căn bản có bản chất ưa nước, có thể khuếch tán muối khoáng cùng nhiều chất chuyển hóa khác và khí. Tuy nhiên các phân tử protein lớn có tính kháng nguyên nên không thể vào miếng sụn được. Điều này giải thích vì sao có thể ghép sụn một cách dễ dàng.

Thành phần của chất căn bản bao gồm:

• Các chất hữu cơ: protein, proteoglycan, lipid, glycosaminoglycan.
• Chondroitin sulfat: Chiếm tới khoảng 40% trọng lượng khô của mô sụn. Thành phần này quyết định tính rắn, đàn hồi và ưa bazơ của mô sụn.
• Nước: Chiếm khoảng 79 – 80%.
• Muối khoáng: Chiếm khoảng 0.9 – 4%, trong đó chủ yếu là muối natri.

3. Sợi liên kết

Sụn có 3 loại chính là sụn trong, sụn xơ và sụn chun. Tùy thuộc vào từng loại mà thành phần cấu tạo sợi liên kết sẽ khác nhau:

• Sụn trong: Thành phần cấu tạo là sợi collagen type II gặp trong các sụn khớp, sụn sườn và sụn đường hô hấp.
• Sụn chun: Có thành phần cấu tạo là sợi chun. Các sợi chung sẽ được phân bố xung quanh các ổ sụn, trong chất căn bản, từ màng sụn xâm nhập vào mô sụn. Lipid, glycogen, chondroitin sulfat ở sụn chun thường ít hơn so với sụn trong. Loại sụn này không bao giờ xuất hiện tình trạng vôi hóa, thường tìm thấy ở vành tai và nắp thanh quản.
• Sụn xơ: Thành phần cấu tạo là sợi collagen type I. Chúng tạo thành các bó tương đối lớn và được xếp song song với nhau. Loại sụn này thường tìm thấy trong 1 số dây chằng. Nó khác với mô liên kết đặc ở thành phần tế bào và do các bó sợi khá lớn nên có thể nhìn thấy được dưới kính hiển vi quang học.

4. Màng sụn

Ngoại trừ sụn xơ và sụn khớp, tất cả các loại sụn khác đều có một lớp màng sụn bao bọc. Màng sụn có xu hướng phát triển rất mạnh xung quanh các miếng sụn đang tăng trưởng.

Màng sụn là một mô liên kết chính thức phân cách mô sụn với các mô xung quanh, có cấu tạo gồm 2 lớp. Bao gồm lớp ngoài chứa nhiều sợi collagen còn lớp trong chứa nhiều tế bào sợi non và tế bào trung mô.

Lớp trong của màng sụn có thể sản sinh được và biệt hóa thành nguyên bào sụn. Nguyên bào sụn vừa có khả năng sinh sản lại có thể tạo chất căn bản và tự vùi vào bên trong ổ sụn để biến thành tế bào sụn. Khi miếng sụn đã qua giai đoạn tăng trưởng thì màng sụn thường bị teo lại thành 1 bao liên kết rất mảnh.

Sụn có chức năng gì?

Sụn có chức năng khác nhau tùy thuộc vào loại và vị trí của nó trong cơ thể. Bao gồm:

• Tạo hình dạng cho các cơ quan như lỗ mũi và tai. Đồng thời giữ cho chúng được cứng nhưng lại có sự linh hoạt.
• Gắn các xương sườn vào xương ức và tạo sự linh hoạt cho lồng ngực. Điều này cho phép lồng ngực có thể giãn nở khi thở.
• Giữ cho khí quản mở và linh hoạt.
• Sụn tại các khớp chịu lực như đốt sống, hông và đầu gối sẽ hấp thụ tác động từ chuyển động và giúp phân tán trọng lượng cơ thể.
• Đệm cho tất cả các khớp, cho phép chuyển động trượt và làm giảm ma sát giữa các đầu xương.

Chức năng của sụn không chỉ là cấu trúc mà còn có các vai trò khác nhau trong chu kỳ sống. Trong phôi thai, sụn cung cấp hỗ trợ và là tiền thân của xương. Sụn phôi cung cấp một cấu trúc nền cho quá trình hóa học nội mạc. Tức là nó cũng có chức năng giống như một khuôn mẫu cho sự tăng trưởng và phát triển nhanh chóng của hệ thống xương khớp.

Nguyên nhân gây ra tổn thương sụn

Sụn là một phần rất quan trọng của hệ thống xương khớp, nó có thể bị bị tổn thương do nhiều nguyên nhân khác nhau. Ngoài áp lực từ cân nặng thì còn có thể liên quan đến các bệnh cơ xương khớp.

Dưới đây là một số nguyên nhân thường gặp gây ra tổn thương sụn:

• Tổn thương khớp: Thường gặp nhất là các chấn thương ở đầu gối có thể khiến cho sụn khớp bị vỡ. Trong khi đó, sụn khớp thiếu nguồn cung cấp máu tích cực nên quá trình sửa chữa thường sẽ bị chậm và trì hoãn.
• Thừa cân – béo phì: Tình trạng này có thể gây ra rất nhiều áp lực cho hệ thống xương khớp. Trong khi đó, phần sụn khớp có chức năng nâng đỡ và phân tán lực từ trọng lượng cơ thể nên dễ bị tổn thương.
• Vận động quá mức: Tình trạng vận động quá nhiều có thể khiến cho các đầu xương trượt và ma sát lên nhau nhiều hơn. Chính điều này cũng gây tác động, mài mòn sụn và khiến cho sụn bị tổn thương.
• Thoái hóa xương khớp: Thường diễn ra với quá trình lão hóa chung của cơ thể, mô tả tình trạng sụn bao phủ xương ở các khớp bị mỏng đi và thậm chí là bị mòn hoàn toàn. Điều này dẫn tới việc các đầu xương tiếp xúc và ma sát với nhau nhiều hơn dẫn tới tổn thương. Các xương di chuyển vào nhau mà không được lớp sụn bảo vệ sẽ gây đau dữ dội và hạn chế cử động.
• Viêm sụn sườn: Đề cập đến tình trạng viêm sụn tại xương sườn gây đau ngực dữ dội. Số liệu thống kê cho thấy, đây là một tình trạng diễn ra khá phổ biến.
• Thoát vị đĩa đệm: Thoát vị đĩa đệm đôi khi xảy ra khi đĩa đệm nằm ngay giữa 2 đốt sống bị vỡ. Điều này khiến cho phần nhân trung mềm bên trong phình ra, ép vào mô mềm và gây thần kinh gây đau đớn dữ dội.
• Achondroplasia: Là tình trạng các tế bào chondrocytes ở trong sụn không thể tăng sinh. Đồng thời các mảng biểu mô của xương dài gần khớp bị ảnh hưởng đặc biệt. Tình trạng này có thể gây ra chứng lùn.
• Viêm đa khớp tái phát: Là một rối loạn hiếm gặp đặc trưng bởi tình trạng sụn bị viêm và thoái hóa. Tình trạng này có thể gặp ở mũi, họng, tai, van tim, xoang, khớp và khung xương sườn.

Phương pháp kích thích sự phát triển của sụn mới

Do không có nguồn cung cấp máu nên sụn bị tổn thương sẽ không có khả năng tự chữa lành hay phát triển trở lại. Chính vì vậy, cần có sự can thiệp của y tế kịp lúc để tránh các vấn đề rủi ro phát sinh.

Dưới đây là một số phương pháp giúp kích thích sự phát triển của sụn mới:

1. Abrasion arthroplasty

Abrasion arthroplasty là thủ thuật dùng một dụng cụ có tốc độ cao đặc biệt nhằm tạo ra các lỗ nhỏ ngay bên dưới sụn bị hư hỏng. Mục đích là nhằm kích thích quá trình sửa chữa cũng như tăng trưởng sụn.

2. Tạo vết nứt vi mô

Trước hết bác sĩ sẽ cần tiến hành việc loại bỏ sụn bị hư hỏng. Sau đó tiến hành tạo các lỗ nhỏ ngay bên dưới vùng xương dưới sụn. Điều này giúp tạo 1 nguồn cung cấp máu mới kích thích quá trình chữa lành tổn thương.

3. Khoan

Cách tiếp cận của phương pháp này tương tự như vết nứt vi mô. Bác sĩ sẽ tạo các lỗ nhỏ ở dưới sụn để tăng cường cung cấp máu. Từ đó giúp kích thích quá trình chữa lành tổn thương và tăng trưởng sụn mới.

4. Cấy ghép tế bào chondrocyte tự thân

Cấy ghép tế bào chondrocyte tự thân được dùng phổ biến trong sửa mũi bọc sụn. Trước tiên, bác sĩ sẽ lấy 1 miếng sụn khỏe mạnh từ người và gửi đến phòng thí nghiệm. Tại phòng thí nghiệm, các tế bào sẽ được nuôi cấy và kích thích phát triển.

Sau đó, vị trí sụn bị hư hỏng được loại bỏ và dùng sụn mới phát triển thay thế vào. Cấy ghép tế bào chondrocyte tự thân đòi hỏi thực hiện nhiều thủ tục phẫu thuật. Chính vì vậy mà bác sĩ chỉ khuyến khích áp dụng cho những người trẻ, bị thương tích từ 2cm trở lên.

5. Cấy ghép sụn autograft tự thân

Để thực hiện phương pháp này, trước hết bác sĩ sẽ tiến hành lấy 1 miếng sụn khỏe mạnh từ vùng không chịu trong lượng của cơ thể. Sau đó sẽ đắp lên vị trí bị tổn thương. Phương pháp này chỉ được áp dụng trên 1 vùng tổn thương nhỏ. Nguyên nhân là do bác sĩ phẫu thuật không thể lấy 1 lượng lớn mô khỏe mạnh dư thừa.

6. Cấy ghép allograft trong tủy xương

Cấy ghép allograft trong tủy xương lấy từ người hiến xác chứ không phải chính người bệnh. Chính vì vậy mà Allografts thường có khả năng điều trị các vùng tổn thương lớn hơn autograft.

Trên đây là một số phương pháp giúp thúc đẩy quá trình chữa lành tổn thương sụn. Tuy nhiên sụn có thể phát triển với tốc độ chậm. Bác sĩ thường sẽ khuyến nghị vật lý trị liệu cùng một số kỹ thuật khác để giúp tăng cường khả năng vận động.

Biện pháp bảo vệ và chăm sóc sụn

Thoái hoa sụn do tuổi tác là vấn đề rất khó ngăn chặn. Tuy nhiên sức khỏe của sụn có thể sẽ được bảo tồn ở mức độ tuyệt vời với sự chăm sóc thích hợp. Dưới đây là một số biện pháp có thể giúp ích:

1. Ăn uống lành mạnh

Chế độ ăn uống lành mạnh cũng là yếu tố đặc biệt quan trọng giúp bạn bảo tồn sức khỏe của sụn tốt hơn. Thực tế cho thấy, yếu tố này còn tác động toàn diện tới sức khỏe xương khớp nói riêng và sức khỏe tổng thể nói chung.

Cần chú ý đến một số vấn đề sau:

• Cung cấp đầy đủ các thành phần dưỡng chất cho cơ thể từ các nguồn thực phẩm lành mạnh.
• Tăng cường nguồn vitamin và khoáng chất từ rau củ quả tươi.
• Uống đủ từ 2 – 2.5 lít nước mỗi ngày.
• Hạn chế tiêu thụ rượu bia, nước tăng lực, nước ngọt đóng chai và chất kích thích.
• Tránh ăn đồ chiên xào nhiều dầu mỡ, thức ăn nhanh, thực phẩm chế biến sẵn.

2. Dành thời gian cho hoạt động thể chất

Hoạt động thể chất đều đặn mỗi ngày là một trong những yếu tố cần thiết để duy trì sức khỏe tốt. Đặc biệt là sức khỏe của hệ thống cơ xương khớp.

Thực tế, dành mỗi ngày khoảng 30 – 45 phút cho hoạt động thể chất có thể giúp đẩy lùi quá trình lão hóa. Đồng thời còn tăng cường sự linh hoạt và dẻo dai cho xương khớp, thúc đẩy sự phát triển của mô sụn.

Việc tập thể dục thường xuyên còn tăng khả năng chịu lực cho hệ thống xương khớp. Từ đó hạn chế mức độ ảnh hưởng khi vận động mạnh hoặc di chuyển nhiều. Tuy nhiên khi hoạt động thể chất đừng quên việc khởi động trước tập và kéo căng cơ sau tập.

3. Kiểm soát tốt cân nặng

Cân nặng ảnh hưởng rất nhiều đến sức khỏe của hệ thống xương khớp nói chung và sức khỏe của sụn nói riêng. Như đã phân tích, thừa cân – béo phì chính là một trong những yếu tố có thể gây ra tổn thương sụn.

Chính vì vậy, để bảo vệ sức khỏe của sụn, bạn nên duy trì cân nặng ở mức độ phù hợp. Điều này sẽ giúp hạn chế tối đa áp lực khi vận động và di chuyển. Nếu đang bị thừa cân, nên có kế hoạch giảm cân an toàn. Ngoài điều chỉnh chế độ ăn kiêng và tập luyện phù hợp thì có thể nhờ đến sự tư vấn của bác sĩ.

Sụn là mô liên kết thiết yếu của nhiều cấu trúc trong cơ thể, đặc biệt là xương khớp. Cần tìm hiểu cấu trúc, chức năng và các vấn đề gây ra tổn thương sụn để có biện pháp chăm sóc phù hợp. Từ đó giúp bảo tồn sức khỏe của sụn, chống lại quá trình lão hóa.

Tham khảo thêm: Xương hàm dưới: Thuộc khớp nào? Cấu tạo, chức năng?