Thành phần hóa học của xương là gì? Cấu tạo, chức năng của hệ xương

Xương là một bộ phận vô cùng quan trọng trong cơ thể con người nói riêng và động vật có xương sống nói chung. Cấu trúc xương của con người rất phức tạp với nhiều bộ phận và thành phần khác nhau. Vậy thành phần hóa học của xương là gì, cấu tạo của xương người như thế nào? Bài viết dưới đây sẽ giới thiệu những thông tin liên quan đến hệ xương để bạn đọc tham khảo.

Tìm hiểu khái niệm xương là gì?

Xương là những mô cứng, chắc giúp hình thành khung cho cơ thể con người và động vật có xương sống. Bộ xương của một người trưởng thành được tạo thành từ 206 chiếc xương. Xương được tạo thành từ các mô liên kết và được củng cố bằng canxi, các tế bào xương chuyên biệt. Hầu hết xương cũng chứa tủy xương, nơi tạo ra các tế bào máu.

Xương hoạt động cùng với cơ và khớp giúp cơ thể con người vận động linh hoạt. Đây được gọi là hệ thống cơ xương. Bộ xương giúp định hình cơ thể và bảo vệ các cơ quan quan trọng bên trong cơ thể như não, tim, phổi.

Xương chứa hầu hết nguồn cung cấp canxi cho cơ thể chúng ta. Cơ thể liên tục xây dựng mô xương mới và phá vỡ mô xương cũ, lão hóa.

Thuộc tính của xương

• Xương chắc, khỏe nhưng không nặng và là mô sống.
• Khi xương bị tổn thương, nó có thể tự phục hồi và phát triển toàn diện.
• Xương có thể điều chỉnh kích thước và hình dạng của chính nó theo lực.
• Nếu một vùng xương nào đó thường xuyên phải chịu lực nặng thì xương ở nơi đó cũng có thể tự dày lên và chắc khỏe hơn.
• Ngoài ra, xương còn là kho chứa các khoáng chất quan trọng (chẳng hạn như canxi), và tủy đỏ của xương cũng tạo ra các tế bào máu mới.

Thành phần hóa học của xương

Chất nền gian bào bị canxi hóa của xương, còn được gọi là chất nền xương, bao gồm nhiều thành phần hữu cơ và vô cơ khác nhau.

thành phần hữu cơ

• Thành phần hữu cơ của xương bao gồm các sợi collagen và chất nền vô định hình, chiếm khoảng 35% trọng lượng xương sống và được tiết ra bởi các nguyên bào xương.
• 95% thành phần hữu cơ là các sợi collagen (sợi keo), thành phần chủ yếu là collagen type I và một lượng nhỏ collagen type V.
• Chất nền vô định hình chiếm 5%. Nó có cấu trúc giống như gel và thành phần hóa học của nó là phức hợp của glycosaminoglycan và protein. Glycosaminoglycans bao gồm chondroitin sulfat, keratan sulfat và axit hyaluronic.
• Một số thành phần protein có chức năng đặc biệt. Ví dụ, osteonectin có thể kết hợp các thành phần vô cơ của xương với collagen của xương. Osteocalcin (osteocalcin) là một protein liên kết với canxi, đóng vai trò canxi hóa xương và vận chuyển canxi liên quan.
• Thành phần hữu cơ giúp xương đàn hồi.

thành phần vô cơ

• Thành phần vô cơ của xương chủ yếu là muối canxi hay còn gọi là muối xương, chiếm khoảng 65% trọng lượng của xương.
• Thành phần chính của muối xương là các tinh thể hydroxyapatite (Ca10(PO4)6(OH)2). Dưới kính hiển vi điện tử, các tinh thể này là những chiếc kim nhỏ có chiều dài khoảng 10-20nm, bám sát và đều đặn theo chiều dài của sợi collagen.
• Khi muối xương được kết hợp với các thành phần hữu cơ, chất nền xương cứng lại để hỗ trợ cơ thể.

Cấu trúc và hình thái của xương

Hệ thống xương trong cơ thể con người bao gồm màng xương, chất xương và tủy xương. Ngoài ra còn có nhiều mạch máu và dây thần kinh phân bố đều khắp hệ xương.

màng xương

Màng xương gồm hai lớp là màng ngoài và màng trong.

• Màng ngoài: là lớp bao xơ chứa nguyên bào sợi, lớp bao xơ này có chức năng bảo vệ và cung cấp chất dinh dưỡng cho xương.
• Màng trong: là lớp tạo xương chứa nguyên bào xương, tiền thân của nguyên bào xương. Lớp trong cùng là lớp tạo xương, tham gia vào quá trình phát triển và phục hồi xương.

chất xương

Chất xương là thành phần chính của xương, bao gồm mô xương, được chia thành xương đặc (phần ngoài) và xương xốp (phần trong).

Xương dày đặc phân bố trên bề mặt xương, đặc và đặc, gồm các bản xương sắp xếp chặt chẽ, có khả năng chống nén và xoắn mạnh.

Xương xốp nằm bên trong xương và bao gồm các bè hình kim hoặc tấm, được sắp xếp theo hướng trọng lực và hướng căng của lực kéo cơ.

Tủy xương

Tủy xương nằm trong không gian giữa khoang tủy và xương hủy của xương dài, bao gồm các tế bào tạo máu và mô liên kết dạng lưới. Tủy xương được chia thành tủy đỏ và tủy vàng.

• Tủy xương của trẻ em hoặc động vật non là tủy đỏ, chứa một lượng lớn hồng cầu và các tế bào máu khác chưa trưởng thành ở các giai đoạn phát triển khác nhau nên có màu đỏ và có chức năng tạo máu.
• Tủy xương màu vàng là tủy xương của người trưởng thành và động vật. Sau khi trưởng thành, tủy đỏ trong khoang tủy xương dần lắng đọng chất béo, chuyển sang màu vàng và biến thành tủy vàng. Nó cũng mất khả năng tạo máu.
• Nếu cơ thể mất nhiều máu, tủy vàng có thể chuyển hóa thành tủy đỏ và thực hiện chức năng tạo máu trở lại. Tủy đỏ trong xương hủy bao giờ cũng có chức năng tạo máu.

Mạch máu và dây thần kinh

Hệ xương có nhiều mạch máu và dây thần kinh, phân bố chủ yếu ở màng xương. Trên bề mặt xương có những lỗ nhỏ có thể nhìn thấy bằng mắt thường, qua đó các mạch máu phân bố trong xương đi ra vào. Thần kinh cung cấp cho xương chủ yếu là thần kinh vận động của mạch máu và thần kinh cảm giác của màng xương.

Các loại xương trong cơ thể người

Có 5 loại xương cơ bản trong cơ thể con người. Hãy cùng tìm hiểu thêm về các loại xương này dưới đây.

Những chiếc xương dài

Xương dài hình ống dài, phân bố ở các chi. Tác dụng chính của chúng là nâng đỡ trọng lượng cơ thể, di chuyển cơ thể và thực hiện các động tác lao động, làm đòn bẩy trong các động tác.

Xương dài có thân và hai đầu dài. Thân còn gọi là xương sống, xương đặc, khoang trong cột sống gọi là khoang tuỷ, chứa tuỷ, có các lỗ dinh dưỡng để mạch máu ra vào ở một số nơi trong cơ thể. Phần cuối hay còn gọi là đầu xương, lớn hơn thân và có bề mặt khớp nhẵn, được bao phủ bởi sụn khớp.

Có một lớp sụn giữa cơ hoành và các đầu xương dài ở trẻ em, được gọi là sụn đầu xương. Sụn ​​có thể tiếp tục tăng sinh và cốt hóa, làm tăng chiều dài của xương. Sau khi trưởng thành, cephalothorax cốt hóa, để lại một vết giống như đường trong sụn cephalocarpal ban đầu, được gọi là đường cephalic.

xương ngắn

Xương ngắn có hình trụ, liên kết thành nhóm và nằm ở những bộ phận chịu trọng lượng và vận động phức tạp như cổ tay, cổ chân.

Xương phẳng

Xương dẹt hình đĩa, phân bố ở đầu, ngực… Thường tạo thành vách của khoang xương và có tác dụng bảo vệ các cơ quan trong khoang như hộp sọ để bảo vệ não, xương ức và các xương sườn để bảo vệ xương. bảo vệ tim phổi.

xương vô định hình

Xương vô định hình, chẳng hạn như đốt sống. Một số xương vô định hình có khoang chứa khí bên trong được gọi là xương khí, chẳng hạn như xương hàm trên và xương sàng nằm xung quanh khoang mũi, có thể cộng hưởng với giọng nói và giảm trọng lượng của xương.

xương mè

Xương vừng là xương nhỏ gắn liền với gân hoặc cơ. Chúng giúp màng xương hoạt động tốt hơn bằng cách đệm gân và giảm ma sát giữa gân và xương. Xương bánh chè của đầu gối và xương bánh chè của cổ tay là hai ví dụ về xương vừng.

Chức năng chính của xương là gì?

chức năng cơ học

• Xương tạo nên bộ xương của cơ thể con người. Chúng nâng đỡ cơ thể và hình thành các điểm bám cho dây chằng, gân, khớp và cơ xương.
• Chúng bảo vệ các cơ quan nội tạng như hộp sọ bảo vệ não và xương sườn bảo vệ tim và phổi.
• Ba xương của tai là xương búa, xương đe và xương kiềng giúp quá trình nghe bằng cách truyền âm thanh.

chức năng tổng hợp

• Xương bao gồm tủy xương thực hiện chức năng tạo máu và sản xuất hồng cầu, bạch cầu, tiểu cầu.
• Tủy xương cũng là nơi các tế bào hồng cầu khiếm khuyết bị phá hủy.

chức năng trao đổi chất

• Xương là nơi dự trữ canxi và photphat.
• Mô mỡ trong tủy xương đóng vai trò là nơi lưu trữ axit béo.
• Xương giải phóng muối kiềm vào máu để duy trì cân bằng axit-bazơ.
• Xương hấp thụ kim loại nặng và các nguyên tố tiền chất khác từ các mô để giảm tác động tiêu cực của chúng và sau đó bài tiết chúng ra ngoài.
• Nó giải phóng enzyme osteocalcin điều chỉnh lượng đường trong máu và lắng đọng chất béo.
• Tái hấp thu xương – quá trình giải phóng canxi trong máu là một chức năng quan trọng của xương giúp duy trì sự cân bằng canxi trong cơ thể chúng ta.

Có thể bạn quan tâm:

Miễn dịch là gì? Các loại khác nhau của hệ thống miễn dịch

đông máu là gì? Cơ chế đông máu của cơ thể con người

Bài viết giới thiệu về thành phần hóa học của xương và các tính năng cơ bản của hệ thống xương của con người. Hệ xương là một hệ vô cùng quan trọng trong cơ thể. Vì vậy, bạn nên giúp hệ xương luôn chắc khỏe bằng cách bổ sung nhiều canxi, kẽm trong chế độ ăn và tránh làm việc quá sức.