Xương chính là phần cứng để nâng đỡ cơ thể khi chúng ta di chuyển.
Khi xương bị gãy sẽ xảy ra tình trạng co mạch để hạn chế chảy máu từ phần mềm và xương. Khối máu tụ sẽ xuất hiện ở vùng gãy xương. Trong những khối máu tụ, có nhiều tế bào đa năng có thể biến đổi thành tế bào tạo xương osteblast. Một phần đầu xương bị gãy được cố định sẽ có sự hoại tử do tình trạng thiếu máu nuôi tạm thời làm khe gãy rộng ra. Mô xơ được hình thành để nối hai đầu xương bị gãy.
Để tạo nên chất nền cho sự lành xương cũng như hình thành tế bào xương, máu nuôi từ màng ngoài xương và trong tủy xương sẽ mang các tế bào tạo xương. Tiếp theo là giai đoạn canxi hóa để biến thành canxi xương. Quá trình lành xương sẽ đi từ canxi xơ tới canxi sụn và kết thúc bằng canxi xương.
Hai yếu tố giúp lành xương đó là yếu tố cơ học và yếu tố sinh học:
- Yếu tố cơ học: Phải cố định vững chắc hai đầu xương bị gãy, chỉ được phép cử động nhỏ ở hai đầu xương bị gãy để kích thích quá trình lành xương.
- Yếu tố sinh học: Tức là máu nuôi, Máu nuôi là máu đến từ trong lòng tủy xương và đến từ các cơ bao xung quanh xương. Xương sẽ lành bình thường nếu hệ thống này không bị phá hủy.
Tại vị trí xương bị gãy, sẽ xuất hiện hai hiện tượng liền xương, gồm:
- Liền xương nguyên phát: Với kiểu liền xương nguyên phát này (liền xương trực tiếp) yêu cần cần có sự cố định ổ gãy phải vững chắc, vì thế nên chúng ta thường gặp hiện tượng này trong các trường hợp liền xương sau khi kết hợp xương. Các mạch máu nhỏ và các tế bào có nguồn gốc trung mô sẽ được hình thành ở tại khu vực hai đầu xương gãy. Xuất hiện hiện tượng tiêu xương sinh lý và sau đó là cầu xương trực tiếp qua khoảng trống giữa hai đầu xương được hình thành. Hiện tượng này còn được gọi là hiện tượng “ lấp khoảng trống”. Vị trí bị gãy sẽ hình thành cần can trực tiếp mới, rất ít can xương bên ngoài hình thành trong quá trình liền xương.
- Liền xương thứ phát: Quá trình này liên quan chặt chẽ đến vai trò của màng xương. Màng xương sẽ nhanh chóng trở thành nguồn cung cấp cho vị trí bị gãy khi việc cung cấp máu cho ổ gãy bị gián đoạn.
Dưới sự hoạt hóa, các tế bào của màng xương sẽ nhanh chóng hình thành cấu trúc xương tương tự như trong tình trạng canxi hóa trong màng xương và hình thành cấu trúc xương tủy. Cấu trúc can xương xơ cứng được tạo nên nhờ canxi hóa màng xương xung quanh vùng bị gãy.
Xương mới sẽ được hình thành tương tự như sự canxi hóa tủy xương và có quá trình tương tự như quá trình phát triển xương với sự tham gia của cấu trúc sụn tại vị trí xương bị gãy. Nếu ổ gãy di động thì quá trình này sẽ tăng lên do vậy những biện pháp kết hợp xương vững chắc sẽ làm giảm quá trình này. Để kích thích quá trình liền xương bị gãy mà vẫn đảm bảo cấu trúc giải phẫu, đinh nội tủy chính là một sự lựa chọn tối ưu.
Dù thực hiện phẫu thuật hay không thì đều xuất hiện cả hai kiểu liền xương. Tùy vào từng trường hợp bị gãy mà kiểu liền xương nào sẽ ưu thế hơn. Liền xương thứ phát chính được coi là sự liền xương sinh lý hơn.