Mô liên kết

Các bao khớp và dây chằng là một phần của một nhóm mô lớn hơn được gọi là mô liên kết, một khái niệm rộng chỉ các mô sinh lý kết nối, hỗ trợ và bảo vệ những mô khác. Mô liên kết là một loại ngoại bào, nghĩa là mô này không phải các tế bào mà là vật liệu để bao quanh và chèn ở giữa các tế bào. Mô liên kết phản hồi lại các kích thích, phản ứng để giữ cho cơ thể khỏe mạnh, tạo và giữ ma trận của cơ thể.

Có nhiều loại tế bào đa dạng được tìm thấy bên trong cơ thể, như hình minh họa sau đây. Bao gồm tế bào thần kinh, tế bào mỡ (mỡ), tế bào máu (đại thực bào, tương bào, dưỡng bào, và bạch huyết bào) và mạch máu (mao mạch). Cuộn quanh tất cả những tế bào này là sợi mà chúng ta đã thấy, collagen và elastin, chúng kết nối các mô lại với nhau.

Các mô liên kết cho chúng ta hình dáng và giúp hạn chế chuyển động. Xương là yếu tố khó chuyển động nhất, sụn mềm hơn xương và ít kìm hãm chuyển động của chúng ta nhất. Dây chằng, buộc xương lại với nhau, cũng đóng vai trò kìm hãm chuyển động tùy vị trí hoặc sắp xếp xung quanh khớp. Ít hạn chế nhất nhưng vẫn góp phần kìm hãm hoạt động (đôi khi nhiều hơn mức chúng ta mong muốn) là cân mạc, yếu tố có nhiệm vụ kết nối và cân bằng cho cơ thể. Chúng ta đã xem xét kĩ cân mạc, bây giờ hãy nghiên cứu mô liên kết.

Sụn và Xương

Sụn hỗ trợ mô và tạo ra một mức độ cấu trúc cũng như sự vững chắc. Xương cũng có chức năng y hệt, nhưng ở một mức độ khác. Xương của chúng ta có thể hoàn toàn không giống xương bạn nhìn thấy trong phòng thí nghiệm, trên mô hình bộ xương, hoặc kể cả sau một bữa ăn có thịt. Thông thường người ta chỉ nhìn thấy hoặc nhận ra phần “cứng” của xương. Đây là xương khoáng hóa, thường được cấu thành từ muối canxi ở giữa sợi collagen của xương. Phần còn thiếu là mạng lưới bằng collagen của xương, phần này thì nhìn giống lông hơn. Trong một bộ xương đang sống, có một lượng lớn cả collagen và muối canxi. Muối khoáng giúp chúng ta chịu đựng sự dồn ép của xương trong khi collagen giúp chúng ta chống lại độ căng có thể làm gập hoặc gãy xương.

Nếu xương chỉ được làm từ muối khoáng và phải chịu lực lớn, nó sẽ đổ rạp xuống như nhánh gãy của một cành cây đã chết: rụng sạch. Tuy nhiên, xương khỏe mạnh (và đặc biệt là xương trẻ), với mật độ lưới collagen cao, gãy giống cành của cây đang sống hơn. Nếu bạn đã từng cố bẻ một cành cây còn sống, bạn biết rằng nó sẽ uốn cong, bị ép thành nhiều nếp gấp về một bên trong khi bị tước ra ở bên ngược lại dưới áp lực.¹⁴

Xem xét gần hơn, bên trong xương của chúng ta xuất hiện những lỗ thủng tổ ong. Những vật liệu giống như bọt biển này được sắp xếp giống như giàn giáo cho phép xương nhẹ mà vẫn khỏe. Phần nhìn như bọt biển được gọi là xương xốp. Nó đàn hồi hơn phần vỏ bên ngoài. Phần vỏ ngoài này cứng hơn và được gọi là xương đặc. Xương xốp thì năng động hơn, liên quan đến xoay chuyển xương, tái cấu trúc. Tỷ lệ giữa xương xốp và xương đặc khác nhau trên từng vùng cơ thể tùy chức năng. Ví dụ, xương sườn không phải chịu lực nặng nhiều và vì vậy chúng chứa nhiều xương xốp hơn. Xương chân lại có nhiều xương đặc hơn.

Sụn cũng giống như lớp trang điểm cho xương nhưng có tỷ lệ collagen trên muối khoáng và thành phần khác không giống xương. Sụn trong mũi, ví dụ vậy, có tính hydrat hóa cao hơn xương.¹⁵ Sụn ở tai còn linh hoạt hơn nhờ sự hiện diện của nhiều sợi elastin. Trong đĩa đệm giữa các đốt sống, chúng ta có xơ sụn với nồng độ collagen cao hơn chondroitin. Điều này cho phép sụn trong xương sống có khả năng hỗ trợ chịu được trọng lượng lớn hơn so với sụn trong tai.

Dây chằng

Dây chằng có cấu tạo giống như gân nhưng chức năng của chúng là buộc xương lại với nhau, thường hỗ trợ khớp. Khác với gân, dây chằng có nhiều hình dạng khác nhau: dây, lá hoặc dải. Trong khi gân thường có màu trắng, dây chằng có thể sậm màu hơn do sự hòa trộn giữa elastic và các sợi mảnh hơn. Dây chằng có thể dễ dàng uốn dẻo và linh hoạt theo các hướng ở những vị trí mà chúng không gắn kết cơ thể.¹⁶ Những khả năng này khiến dây chằng trở nên lý tưởng để bảo vệ khớp, thứ vốn di chuyển theo nhiều hướng khác nhau. Dây chằng bền, khỏe và dễ uốn dẻo, nhưng hầu như không đàn hồi. Dải chậu chày chạy xuống phần đùi của bạn, là một ví dụ, đủ khỏe để chịu sức nặng của một chiếc xe mà không đứt.

Không phải tất cả dây chằng đều cứng nhắc theo chiều dài; một vài dây chằng có tỉ lệ elastin cao hơn collagen. Elastin phân bổ áp lực thay vì giữ chúng lại một chỗ. Dây chằng ở đốt sống thắt lưng và ở cổ đặc biệt đàn hồi theo kiểu này. Thực tế, dây chằng ở các đốt sống thắt lưng là dây chằng linh hoạt nhất trong cơ thể. Khi sợi elastin già đi, chúng bị khoáng hóa, kết nối chéo với các sợi khác và trở nên cứng nhắc hơn. Khi dây chằng lưng dưới già đi, chúng trở nên cứng hơn rất nhiều và kìm hãm phạm vi chuyển động của chúng ta.

Giống như gân, dây chằng bị kéo giãn đột ngột hoặc nhiều hơn 4% sẽ bị tổn hại và rách hoặc giãn luôn.¹⁷ Về phương diện này, dây chằng và gân có tính cố định nhiều hơn là đàn hồi. Vật liệu đàn hồi, như các cơ bắp và dải đàn hồi, có thể kéo giãn đáng kể, một khi đã kéo giãn, chúng vẫn có thể quay về trạng thái ban đầu. Vật liệu cố định, giống như chất plasticine hoặc dây chằng của chúng ta, nếu bị kéo giãn sẽ giữ nguyên ở hình dạng mới. Một khi dây chằng hoặc gân bị kéo giãn, chúng sẽ không quay lại hình dạng hoặc kích thước ban đầu một cách dễ dàng. Tuy nhiên, cơ thể sẽ sửa chữa theo thời gian. Vì những lý do này, cách mà chúng ta luyện tập các mô cố định phải khác cách chúng ta luyện tập các mô đàn hồi. Điều này không có nghĩa là chúng ta không nên luyện tập cho dây chằng, mà chúng ta chỉ cần phải cẩn trọng để không vượt quá giới hạn.

Collagen

Gân và dây chằng bình thường không giãn quá 4-10% bởi chúng được cấu thành chủ yếu từ collagen. Collagen là một chất dồi dào và là thành phần cơ bản tuyệt diệu có mặt ở khắp nơi trên cơ thể. Điều làm cho loại protein này hữu dụng như vậy là độ khỏe và khả năng chống lại căng giãn của nó. Khác với hầu hết những loại protein còn lại - vón cục khi tụ lại với nhau, collagen có dạng sợi và có thể tạo thành hình thảm, tấm, hoặc dây thừng.

Collagen là thứ giúp cho răng của chúng ta chắc khỏe, cũng như giúp cho da đàn hồi và săn chắc. Khi thoái hóa, chúng sẽ tạo thành nếp nhăn. Từ collagen bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp và có nghĩa là “chất tạo keo”. Thông tin này giúp chúng ta có hình dung về vai trò của collagen: giữ các bộ phận lại với nhau.

Trong 27 loại collagen, loại 1 là loại chúng ta quan tâm nhiều nhất trong quá trình tìm hiểu này. Loại 1 được tìm thấy ở da, xương, dây chằng và gân. Chúng cũng được tìm thấy ở mô sẹo sau khi vết thương lành. Collagen là chất mà các bác sĩ phẫu thuật thẩm mĩ dùng để làm đẹp cho môi khi người ta muốn nhiều hơn những gì mà mẹ thiên nhiên ban tặng.

Cơ thể liên tục hấp thu các nguyên bào sợi tạo ra collagen.¹⁸ Nếu tốc độ sản sinh nhanh hơn tốc độ hấp thụ, thì nhiều liên kết chéo được tạo ra hơn và các sợi sẽ chống lại tác động căng giãn, nhưng các sợi cũng khỏe hơn. Nếu điều ngược lại xảy ra, nghĩa là tốc độ hấp thu nhanh hơn tốc độ sản sinh, thì ít liên kết chéo được tạo ra hơn và sợi sẽ đàn hồi hơn. Các nhà nghiên cứu đã suy đoán rằng thể dục hoặc di chuyển có thể hạn chế số lượng liên kết chéo, vì vậy tăng độ dẻo dai trong khi giảm thiểu độ cứng nhắc.¹⁹ Đây là một mô hình cho thấy lý do vì sao việc tập yoga có thể giúp chúng ta dẻo dai hơn: nó giúp tái cấu tạo lại sự cứng nhắc của collagen của chúng ta.

Mặt khác, chúng ta vẫn cần đến sự ổn định mà collagen mang lại. Khi chúng ta già đi, hoặc do chấn thương, cân mạc, gân và dây chằng của chúng ta, tất cả đều được cấu tạo chủ yếu từ collagen, có thể yếu đi. Kích thích nguyên bào sợi cơ thông qua áp lực theo cách của yoga có thể kích hoạt nguyên bào sợi cơ để chúng tiết ra nhiều collagen hơn, cho phép các mô liên kết của chúng ta trở nên khỏe mạnh hơn.

Nguyên bào sợi cơ tạo ra collagen được tìm thấy ở mô liên kết, nhưng chúng không phải là những tế bào duy nhất tạo ra sợi. Những tế bào khác có thể tạo ra sợi mô liên kết được tìm thấy trong xương. Trong xương, nguyên bào xương cũng tạo ra sợi collagen, sau đó được khoáng hóa để tạo ra xương trưởng thành. Những tế bào khác, được gọi là “hủy cốt bào” làm công việc ngược lại, Hủy Cốt Bào hấp thụ collagen, dọn dẹp sạch sẽ xương già bằng cách phân hủy collagen và giải phóng thành phần còn lại của nó vào mạch máu. Sức khỏe là sự cân bằng giữa kiến tạo và hủy diệt: Chúng ta cần tạo ra những mô mới, khỏe mạnh hơn và cũng cần dọn dẹp những mô cũ kĩ, hư hại.

Áp Lực Định Hướng lên Mô Liên Kết

Hướng của sợi collagen là tối quan trọng. Khi nguyên bào sợi xương hoặc nguyên bào sợi cơ tạo thành sợi collagen, chúng được nhả ra theo đủ hướng ngẫu nhiên khác nhau. Khi áp lực được tạo ra theo một hướng chủ yếu, điện năng sẽ được tạo ra ở những sợi chịu áp lực. Vùng điện năng này ngăn hủy cốt bào tái hấp thụ những sợi này. Ngược lại, những sợi không bị áp lực sẽ không tạo ra vùng điện năng, và vì vậy sẽ bị tái hấp thụ. Dần dà, cơ thể sẽ hấp thụ tất cả các sợi không hỗ trợ chịu áp lực, và để lại những sợi thực sự làm được việc.

Phi hành gia vũ trụ sống trong môi trường vi trọng lực và không có áp lực lên sợi collagen trong xương. Hủy cốt bào của họ dễ dàng tái hấp thụ xương ở mọi chỗ. Các nghiên cứu về các nhà du hành vũ trụ và phi hành gia đã phát hiện ra rằng những người dành nhiều tháng trên trạm không gian MIR, trung bình mất 1% - 2% xương trên tổng lượng xương mỗi tháng. Một vài phi hành gia, vì vấn đề thiếu áp lực này, mà mất mật độ xương lớn hơn - khoảng 20% xương sau 6 tháng ở ngoài không gian! Việc tổn thất mật độ xương này phần lớn xảy ra ở thân dưới và lưng dưới.

Mô liên kết phản ứng theo yêu cầu. Áp lực lên cơ thể là cần thiết để giữ cho cơ thể khỏe mạnh. Xương cốt cần được chịu áp lực để giữ cho chúng khỏe mạnh: tương tự với dây chằng và cân mạc. Đi bộ nhẹ nhàng là cách tuyệt vời để tạo áp lực lên xương chân, xương chậu, và xương sống. Yin Yoga là một cách khác để tạo ra áp lực này, một cách thông minh và an toàn, để nhắm đến các vùng trên cơ thể. Đặc biệt, Yin Yoga nhắm đến những vùng mà các phi hành gia phải chịu mất xương nhiều nhất - chân và lưng dưới.

Lão hóa hoặc Tổn hại Mô Liên Kết

Khi sợi collagen trong mô liên kết khỏe mạnh, chúng thường xếp khá thẳng hàng và theo chiều của áp lực chủ yếu. Khi cơ thể lão hóa hoặc bị tổn hại, những sợi tương đối thẳng này trở nên rối hoặc bị uốn cong và kết quả là chúng bị thu ngắn lại. Điều này khiến cơ bắp và xương trở nên gần nhau hơn và giảm phạm vi chuyển động.

Trong khu vực các sợi bị rối ấy, các hạt có thể mắc kẹt. Khi các sợi dài và thẳng thì khả năng các hạt bị mắc kẹt thấp hơn. Những gì bị mắc kẹt có thể gây hại cho cơ thể - chất thải từ quá trình trao đổi chất của các tế bào lân cận hoặc các hạt độc tố từ bên ngoài cơ thể, ví dụ như khói hoặc thuốc trừ sâu.

Một khi các hạt này bị mắc kẹt, chúng có thể ở lại trong cơ thể rất lâu, thậm chí là mãi mãi. Xoa bóp và tập yoga khiến các mô của cơ thể vận động, sẽ có thể nới lỏng các liên kết đang “giam”các hạt này. Một khi được giải phóng, các hạt có thể trôi vào hệ thống máu hoặc bạch huyết và được cuốn đi, cuối cùng được đào thải ra khỏi cơ thể. Yoga kéo dài và nén ép mạng lưới collagen trong cơ thể, điều này sẽ kéo dài các sợi và giải phóng các hạt độc tố.

Chất nền và Hydrat hóa

Một chủ đề cuối cùng kết lại phần nghiên cứu của chúng ta về cách cơ, cân mạc, và các mô liên kết khác tạo nên sự ổn định, sức mạnh và tính đàn hồi trong cơ thể. Chủ đề này là về chất nền, chất dịch làm đầy những khoảng trống giữa các sợi và tế bào trong mô của chúng ta.

Hãy tưởng tượng chiếc xe đạp của bạn bị xịt lốp. Giữ chiếc lốp trong tay và cảm nhận xem nó mềm và dẻo thế nào. Bạn có thể gấp và xoắn theo bất cứ hướng nào bạn muốn. Bây giờ hãy tưởng tượng nó được đổ đầy nước vào. Hãy cảm nhận cảm giác căng cứng đột nhiên xuất hiện. Nước thông thường khá dễ biến dạng, lại khó để nén ép. Khi được chứa trong vật khác, nước cung cấp lực cản mạnh chống lại lực ép. Chất nền, đôi khi được gọi là thành phần xi măng, hoạt động khá giống nước ở trong ruột xe; chúng mang lại sức mạnh và hỗ trợ cho mô. Nhưng thật ra chúng còn làm được nhiều hơn thế.

Các chất nền là phần không sợi của ma trận ngoại tế bào (những thứ bên ngoài tế bào của cơ thể), trong đó, những thành phần khác được giữ đúng chỗ. Chúng được cấu thành từ nhiều loại protein, nước, và glycosaminoglycan (GAGs).²⁰ Nước có thể chiếm 60-70% chất nền, và chúng ở đó vì GAGs. Một trong các GAGs quan trọng nhất là axit hyaluronic (HA)²¹. Rất nhiều nhà nghiên cứu đã ước đoán rằng HA có thể thu hút và giữ lại lượng nước gấp 1000 lần dung tích của nó.²² Một loại GAG quan trọng khác là chondroitin sulfate.

Khi GAG kết hợp với protein, chúng được gọi là proteoglycan, và ở dạng này chúng đính vào các phân tử nước và hydrat hóa các mô. Các proteoglycan rất dễ biến dạng và di chuyển tự do. Tuy nhiên, do được cấu tạo từ nước nên chúng cũng chống lại lực nén ép lớn.

Với nước là thành phần chính của chất nền, chúng ta có thể thấy vì sao chất nền là chất bôi trơn thượng hạng giữa các sợi tơ, cho phép chúng di chuyển tự do qua lại với nhau. Nước cho mô khả năng như lò xo, giúp mô quay trở về hình dạng ban đầu một khi áp lực đã chấm dứt. Điều này rất quan trọng với mô, cho chúng khả năng chịu được lực tác động; tuy nhiên, việc thu và nhả theo chu kì của mô là quan trọng để duy trì sức khỏe. Một nghiên cứu cho thấy sự chuyển đổi qua lại giữa thu và nhả lực trên mô, miễn là không quá mức, giúp duy trì độ chắc khỏe của sụn.²³

Dịch trong khớp của chúng ta (được gọi là hoạt dịch) cũng là một loại chất bôi trơn và nó cũng căn bản cấu tạo nên GAGs. HA và hai loại chondroitin sulfate là bản lề giúp cho khớp của chúng ta hoạt động trơn tru.

Khi ma trận ngoại tế bào được hydrat hóa đầy đủ, tế bào, chất dinh dưỡng và những thành tố khác của ma trận có thể di chuyển tự do. Độc tố và chất thải có thể trôi ra khỏi ma trận và vào hệ thống máu hoặc bạch huyết để được đẩy ra khỏi cơ thể. Chất nền, cũng được cấu tạo từ nguyên bào sợi tơ (hãy nhớ rằng nguyên bào sợi tơ sản sinh ra collagen), cũng có tác dụng chống lại bệnh lây nhiễm và góp phần tạo nên hàng rào bảo vệ của hệ miễn dịch.

Không may là khi chúng ta già đi, khả năng tạo ra HA và GAG của cơ thể cũng giảm dần. Chúng ta có ít sợi nguyên bào hơn, vì vậy chúng sản sinh ra ít HA hơn. Kết quả là, ma trận ngoại bào bị lấp kín bởi các sợi ngày một nhiều hơn. Khi những sợi này đến gần nhau hơn, chúng tạo ra các liên kết chéo gắn chúng lại với nhau. Hậu quả là, mô của chúng ta trở nên cứng hơn, ít đàn hồi hơn và ít thông thoáng cho các dòng chảy của các thành tố khác bên trong ma trận hơn. Độc tố và chất thải²⁴ bị mắc kẹt trong ma trận và không thể thoát ra, từ đó các hại khuẩn có thể tự do nhân bản. Không vận động cũng có thể gây ra suy giảm đột biến quá trình hydrat hóa: nghiên cứu đã chứng minh rằng không vận động có thể làm mất đi 40% HA, giảm khả năng trượt lên nhau của các mô.²⁵

May mắn là với những bài tập như yoga và xoa bóp, tác dụng lực lên ma trận ngoại bào có thể giúp chúng ta duy trì số lượng nguyên bào sợi cơ và giữ cho chúng hoạt động trơn tru. Việc tập luyện cũng giúp ma trận được hydrat hóa, thông thoáng và khỏe mạnh.

Chúng ta cần dịch này ở mọi nơi trong cơ thể. Dịch ở mắt được làm đa phần từ chất nền: đây là nơi HA được khám phá ra đầu tiên. Da của chúng ta cần HA để giữ được độ mềm. Gần đây, các bác sĩ phẫu thuật thẩm mỹ đã sử dụng phương pháp tiêm HA, thay vì collagen, như chất độn mô mềm để bơm môi và xóa nếp nhăn trên da. Tuy nhiên, tác dụng chỉ kéo dài 6-12 tháng. Chrondrioitin là chất bổ trợ thường dùng để hỗ trợ tăng độ bôi trơn của khớp. Tuy nhiên, tiêm và bổ sung là những cách kém hiệu quả để hydrat hóa cơ thể.²⁶ Cách hiệu quả hơn là dụ dỗ cơ thể tự sản xuất ra các chất đó nhiều hơn.

Chất nền có thể ở dạng lỏng hoặc dạng gel, và với những điều kiện nhất định, chúng sẽ chuyển hóa lẫn nhau. Khi ở dạng gel, chúng sẽ ổn định hơn, nhưng đồng thời cũng ít thông thoáng cho việc trao đổi chất trong ma trận. Khi ở dạng lỏng, chúng ít chắc chắn hơn, nhưng đồng thời cũng thông thoáng hơn cho việc trao đổi chất. Nén ép các mô, thông qua yoga và những hình thức khác, có thể tạm thời biến đổi chất nền từ gel sang dạng lỏng. Trong trạng thái lỏng, các độc tố và chất thải có thể được vận chuyển ra khỏi ma trận. Một lần nữa, chúng ta thấy được lý do vì sao yoga là một cách tuyệt vời để thải độc cho cơ thể.