Chương 1 TỔNG QUAN 1. CƠ SỞ PHÁT SINH TẬT KHÚC XẠ 1. Quá trình chính thị hóa Trong suốt quá trình phát triển bình thường của mắt, trục nhãn cầu phải phù hợp với công suất khúc xạ để đảm bảo hình ảnh võng mạc được hội tụ chính xác. Nếu mắt phát triển quá nhanh, hình ảnh nằm phía trước võng mạc, hậu quả là sự phát triển của mắt có khuynh hướng chậm lại.
Nếu mắt phát triển quá chậm, hình ảnh nằm về phía sau và mắt sẽ có khuynh hướng phát triển nhanh hơn. Quá trình sinh học liên tục này nhằm đảm bảo cân bằng công suất khúc xạ và phát triển chiều dài trục nhãn cầu gọi là quá trình chính thị hóa (Emmetropization) (Yackle và Fitzgerald (1999). Quá trình chính thị hóa xảy ra vào 18 tháng đầu tiên (82% trẻ vào lúc 12 tháng tuổi), chính thị đạt được vào độ tuổi 9 - 14 và không có sự thay đổi khúc xạ trên mắt bình thường sau 16 tuổi. Hai thuyết đối nghịch nhau là cơ chế chủ động (feedback thị giác) và thụ động (sự phát triển được xác định trước).
Theo Saunders (1994) thì chính thị phối hợp cả quá trình thụ động và chủ động. - Quá trình thụ động: quyết định bởi gen và yếu tố thể chất. Công suất khúc xạ (dioptric) giảm, tỷ lệ với sự gia tăng của kích thước trục. Khi sự thay đổi này không tỷ lệ với nhau, bất chính thị phát triển.
Trẻ cận thị có thể thủy tinh mỏng hơn bình thường, điều này cho thấy quan hệ cơ học giữa sự phát triển của mắt và sự bù trừ của thể thủy tinh. Điều này cho thấy đây là quá trình feedback không phải do thị giác. - Quá trình chủ động: quyết định bởi hình ảnh võng mạc. Mắt phân tích số lượng hình ảnh mờ trên võng mạc và kéo dài trục nhãn cầu cho đến khi hình ảnh trên võng mạc rõ nét.
Đây là cơ chế feedback thị giác từ hình ảnh võng mạc. Có nhiều bằng chứng ủng hộ cho giả thuyết này như hiện tượng các bệnh lý đục giác mạc, đục thể thủy tinh, hẹp khe mi, xuất huyết dịch kính và bệnh lý võng mạc trẻ sinh non (Retinopathy of Prematurity (ROP) làm cho mắt kéo dài ra. Một nghiên 4 cứu trên trẻ sinh đôi cho thấy mắt bị đục môi trường quang học một bên sẽ có trục nhãn cầu dài hơn mắt lành 2 mm, tương đương 6 D. Kết quả thực nghiệm đã chỉ ra rằng quá trình kiểm soát chính thị hóa này nằm ở vùng ngoại biên của mắt (Wildsoet (1988), Wallman (1997), Smith (2009)…) cho thấy ngay cả khi cắt thần kinh thị, sự phát triển của mắt vẫn tiếp tục tại vùng kích thích trên võng mạc.
Các nghiên cứu thực nghiệm cho thấy sự thay đổi tương phản hình ảnh võng mạc, ví dụ như che, hoặc dùng thấu kính làm lệch tiêu tại 1 vùng võng mạc khu trú, tác động lên sự phát triển nhãn cầu chỉ duy nhất tại vùng đó (Wildsoet (1998), Smith (2009). Lệch tiêu cận thị và viễn thị (nguồn:Hung, 2010 [8]) 1. Mô hình thực nghiệm Wiesel (1977) nhận thấy khâu mắt khỉ gây ra cận thị. Kết quả quan trọng này thúc đẩy nghiên cứu thực nghiệm trên một số loài để tìm hiểu bản chất quang học và sinh học của cận thị.
Giữa thập niên 1970, nhiều mô hình động vật đã được phát triển (Sherman (1977), Wallman (1978)…) với việc tìm ra có 3 loài đóng vai trò quan trọng [9]. Đối tượng thực nghiệm Young (1961) nhận thấy cận thị ở khỉ gia tăng trong môi trường không gian bị giới hạn. Loại gặm nhấm như chuột ít biến dị và có độ khúc xạ lớn, phát triển cận thị nhanh, chỉ 12 - 14 ngày. Cấu trúc củng mạc và các nguyên bào sợi có tất cả năm loại thụ thể muscarinic như người.
Gà nuôi là mô hình thông dụng nhất, giá rẻ và sẵn có [10]. Có thể gây độ khúc xạ -5 D tới -10 D trong 5 - 7 ngày, trong tự nhiên không phát triển cận thị. Mô hình Cận thị do ức chế thị giác (Form - deprivation Myopia ) (FDM): sử dụng kính che mờ trên mắt động vật, làm cường độ ánh sáng, chi tiết vật và độ tương phản giảm. Thị giác không bị che hoàn toàn.
Mắt sẽ dừng phát triển đến khi kính mờ được tháo bỏ. Cận thị do mang kính phân kỳ (Negative lens - Induces Myopia) (LIM): mắt sẽ phát triển đến kích thước phù hợp độ khúc xạ gây ra bởi kính. Theo Irving (1992), Smith (1999), mô hình LIM cho thấy tính tương quan rất chặt giữa chiều dài và công suất kính, ví dụ gà được mang kính -7 D trong 10 ngày sẽ có độ khúc xạ -10 D khi bỏ kính ra. Cơ chế bệnh sinh 2 cơ chế phát sinh cận thị: * Thuyết điều tiết non độ (Accommodative lag theory): thuyết này dựa trên giả thiết là ảnh võng mạc mờ ở mắt viễn thị do điều tiết non độ trong các hoạt động nhìn gần là nguyên nhân gây ra sự phát triển bất thường của trục nhãn cầu.
Cơ sở của thuyết này là các mắt cận thị có đáp ứng điều tiết yếu hơn so với mắt chính thị, Do đó khi ảnh võng mạc mờ thì đáp ứng điều tiết của mắt không đủ để cho nhìn rõ. Vai trò của lệch tiêu viễn thị được xác nhận bởi quan sát rằng những mắt của động vật còn nhỏ khi cho đeo kính trừ thì mắt đáp ứng bằng sự dài ra nhanh hơn của trục nhãn cầu. Tuy nhiên, các giai đoạn ngắn mắt nhìn rõ (khi nhìn vật ở xa) sẽ khử hoàn toàn tín hiệu “tăng chiều dài trục nhãn cầu” (“grow signal”) gây ra bởi ảnh võng mạc mờ ở mắt viễn thị khi nhìn gần. Những kết quả nghiên cứu ở động vật đã cho thấy là lệch tiêu viễn thị do điều tiết non độ trong khi làm việc nhìn gần chưa chắc đã phải là yếu tố làm tăng trục nhãn cầu.
Ngoài ra các ý kiến còn chưa thống nhất là lệch tiêu viễn thị có xảy ra trước khi xuất hiện cận thị không và điều tiết non độ có liên quan đến sự tiến triển cận thị hay không. Lệch tiêu viễn thị * Thuyết sức căng cơ học (mechanical tension theory): Thuyết này được đưa ra dựa vào dữ liệu về sự phát triển của nhãn cầu ở trẻ chính thị và viễn thị. Thuyết này khẳng định rằng sức căng cơ học tạo ra bởi thể thủy tinh hoặc thể mi làm hạn chế sự giãn ra của nhãn cầu ở vùng xích đạo, làm cho trục nhãn cầu dài ra nhiều hơn. Thuyết này cho rằng có nhiều yếu tố làm cho kích thước nhãn cầu lớn hơn bình thường ở những trẻ có nguy cơ cận thị.
Sức căng thể mi-hắc mạc ở phần trước nhãn cầu đạt đến điểm tới hạn mà nhãn cầu không thể giãn ra tương ứng trong quá trình phát triển của mắt. Cận thị xảy ra do sự dài ra quá mức không thể bù trừ được, vì thể thủy tinh không thể giảm công suất hơn nữa bằng cách dẹt hơn và căng ra hơn. Một hậu quả khác của sự đạt điểm tới hạn là sức căng dẫn đến tăng lực điều tiết cần thiết, do đó làm cho điều tiết non độ và tỉ số AC/A càng tăng thêm. Theo thuyết này thì điều tiết non độ chỉ là một sản phẩm phụ của cận thị và nó liên quan với tiến triển cận thị nhưng không phải là nguyên nhân của tiến triển cận thị [11].
Thuyết này cũng phù hợp với sự biến dạng nhãn cầu xảy ra ở mắt cận thị. Thuyết sức căng cơ học và điều tiết non độ (Berntsen, 2010 [11]) Như vậy, hiện nay có 2 thuyết về cơ chế phát sinh cận thị, đưa đến việc giải thích và hướng điều trị cận thị cũng khác nhau. Các yếu tố nguy cơ mắc tật khúc xạ Nguyên nhân phát sinh cận thị là sự kết hợp nhiều yếu tố nguy cơ, trong đó quan trọng nhất là yếu tố gen và yếu tố môi trường. Nói một cách khác, hiện tại có 2 thuyết: thuyết sử dụng và lạm dụng - sự căng thẳng điều tiết (The use and abuse theory - accomadative stress) và thuyết sinh học về cận thị (The biological theory of myopia).
Yếu tố di truyền Độ dài trục nhãn cầu góp phần lớn nhất quyết định tật khúc xạ. Tính di truyền đối với độ dài trục khoảng từ 40% tới 94%, độ sâu tiền phòng từ 70% - 94%, độ dày của thể thủy tinh từ 90,3% tới 93% (Lyhne, 2001). Cá nhân có gen có khuynh hướng phát sinh cận thị khi tiếp xúc yếu tố môi trường nào đó. 8 - Yếu tố chủng tộc Khảo sát xem xét dinh dưỡng và sức khỏe quốc gia (The National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES) (1971 - 1972) cho thấy tỷ lệ cận thị cao ở nữ và người da trắng.
Các tác giả Wang (1994), Rajan (1994) cho kết quả tương tự. Người châu Á và người Do Thái có tỷ lệ cận thị cao. Tại Đài Loan, tỷ lệ cận thị ở người bản địa là 13% so với 30% ở người Trung quốc [13]. Chủng tộc thể hiện về cấu trúc gen và thể hiện tính nhạy cảm mạnh đối với bệnh nào đó (Mann, 1966).
- Tiền sử gia đình Nghiên cứu về di truyền tiến hành chủ yếu trên các trẻ sinh đôi, phả hệ và gia đình. Sorby (1996) và Keller (1973) cho thấy mối liên quan có ý nghĩa giữa cha mẹ và trẻ. Zadnik (1994) nhận thấy học sinh cận thị có cha mẹ cận thị thì trục nhãn cầu dài hơn, gợi ý cho một khả năng di truyền. Cả hai cha mẹ bị cận thị thì 33 - 60% trẻ cận thị, nếu 1 trong hai cha mẹ cận thị thì có 23 - 40% trẻ cận thị, không có ai trong cha mẹ cận thị thì chỉ có 6 - 15%.
Wedner (2002), Mehdizadeh (2006), Khader (2006) [14]…cũng cho kết quả tương tự. Sự khác nhau về tỷ lệ cận thị liên quan đến cận thị cha mẹ có thể biểu hiện ngay trong những năm đầu đi học [13] [15]. Vai trò của di truyền được thừa nhận ở cận thị nặng. Ashton (1985) nhận thấy trẻ cận thị dưới 1 D có 15% cha mẹ bị cận thị, trẻ cận thị nặng hơn 7 D có 55% cha, mẹ bị cận thị.
Nghiên cứu trẻ sinh đôi không xác định được mô hình di truyền nhưng cung cấp bằng chứng cận thị có thể di truyền. Trong một nghiên cứu các cặp sinh đôi 9 cùng trứng có thói quen nhìn gần gần giống nhau (khác nhau ít hơn 1 giờ/ ngày về học tập và đọc) so với các cặp sinh đôi cùng trứng (79,3%) có thói quen không giống nhau, các tác giả cho thấy sự kết hợp tăng thêm có ý nghĩa giữa sinh đôi cùng trứng với công việc nhìn gần [16]. Yếu tố môi trường Tỷ lệ cận thị khác nhau giữa các vùng, các quốc gia và giữa các thế hệ.