Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Thoái hóa khớp gối theo y học hiện đại 1. Chức năng sinh lý khớp gối Khớp gối là loại khớp hoạt dịch, phức hợp (có 2 cặp diện khớp trở lên) khớp gối bao gồm khớp bản lề giữa xương đùi với xương chày và khớp phẳng giữa xương bánh chè và xương đùi [27]. Ngoài ra còn có hệ thống mạch máu, thần kinh chi phối, nuôi dưỡng, vận động.
Khớp gối có bao hoạt dịch rất rộng, khớp lại ở nông nên dễ bị va chạm và tổn thương.quang Thoái hóa khớp gối [19] Màng hoạt dịch Màng hoạt dịch bao phủ toàn bộ mặt trong của khớp gối. Đó là một màng mỏng giàu mạch máu và mạch bạch huyết, mặt hướng vào khoang khớp nhẵn bóng có lớp tế bào biểu mô bao phủ. Các tế bào này có nhiệm vụ tiết ra dịch khớp. Dịch khớp có tác dụng bôi trơn ổ khớp, giảm ma sát khi cử động khớp, cung cấp dinh dưỡng cho sụn khớp [75].
4 Cấu tạo và thành phần chính của sụn khớp gối ● Cấu tạo sụn khớp Sụn khớp bình thường dày khoảng 4 - 6 mm, có tính chịu lực và đàn hồi cao. Sụn khớp bao bọc các đầu xương, đáp ứng chức năng sinh lý là bảo vệ đầu xương và dàn đều sức chịu lực lên toàn bộ bề mặt khớp. Sụn khớp được dinh dưỡng từ tổ chức dưới sụn thấm qua các proteoglycan và từ các mạch máu của màng hoạt dịch thấm qua dịch khớp [25]. ● Thành phần chính của sụn khớp Thành phần chính của sụn khớp bao gồm chất căn bản và các tế bào sụn.
Tế bào sụn có chức năng tổng hợp chất căn bản. - Tế bào sụn là một trong các thành phần cơ bản tạo nên sụn, chứa nhiều proteoglycan, fibrin, sợi collagen. Các tế bào sụn sống trong môi trường kỵ khí. Tế bào sụn ở người trưởng thành nếu bị phá hủy chúng sẽ không thay thế [65].
- Chất căn bản của sụn có 3 thành phần trong đó nước chiếm 80%, các sợi collagen và proteoglycan chiếm 5 - 10% [55]. Sợi collagen: Bản chất là các phân tử acid amin. Kiểm soát khả năng chịu đựng sức co giãn của sụn. Sợi collagen bị phân hủy bởi men collagenase.
Hoạt động của collagenase chỉ xảy ra trong sụn khớp bị thoái hóa. Proteoglycan (PG): Là chất có khả năng chịu sức ép lên sụn và giữ lại một lượng lớn dung môi. Chúng được tạo thành từ một protein với các dải bên glycosaminoglycan rất giàu tế bào sụn và keratin sunfat. Càng ở dưới đáy sụn, lượng PG càng tăng [55].
Sinh lý khớp gối Khi đi bình thường khớp gối chịu sức nặng gấp 3- 4 lần trọng lượng cơ thể, khi gập gối mạnh khớp gối chịu lực gấp 9 - 10 lần trọng lượng cơ thể. Chức năng chính của khớp gối là chịu sức nặng của cơ thể ở tư thế thế thẳng và quy định sự chuyển động của cẳng chân. Lực đè nén của sức nặng cơ thể 5 và sức mạnh của sự chuyển động đòi hỏi khớp gối có sức chịu đựng đặc biệt. Động tác của khớp gối rất linh hoạt, trong đó động tác chủ yếu là gấp và duỗi, khớp gối gấp 1350 - 1400, duỗi 00 [28].
Thoái hóa khớp gối 1. Định nghĩa Thoái hóa khớp gối là hậu quả của quá trình cơ học và sinh học làm mất cân bằng giữa sự tổng hợp và hủy hoại của sụn và xương dưới sụn. Sự mất cân bằng này có thể được bắt đầu bằng nhiều yếu tố: di truyền, phát triển, chuyển hóa và chấn thương, biểu hiện cuối cùng của thoái hóa khớp là các thay đổi hình thái, sinh hóa, phân tử và cơ sinh học của tế bào và các chất cơ bản của sụn dẫn đến nhuyễn hóa, nứt loét và mất sụn khớp, xơ hóa xương dưới sụn. Bệnh thường gặp ở nữ giới, chiếm 80% trường hợp thoái hóa khớp gối [25].2: Hình ảnh khớp gối bình thường và bị thoái hóa [27] 1.
Nguyên nhân của thoái hóa khớp gối Năm 1991, Altman và cộng sự đề nghị xếp loại THK thành hai loại. THK nguyên phát và THK thứ phát. Cách phân loại này đến nay vẫn được nhiều tác giả ứng dụng [54]. 6 THK gối nguyên phát: Sự lão hóa là nguyên nhân chính, bệnh thường xuất hiện muộn ở người trên 60 tuổi, nhiều vị trí, tiến triển chậm, tăng dần theo tuổi, nguyên nhân lão hóa theo tuổi được giải thích do các tế bào sụn thời gian lâu sẽ già, khả năng tổng hợp các chất tạo nên sợi collagen và mucopolysacharid sẽ giảm sút và rối loạn, chất lượng sụn kém dần đặc biệt là tính đàn hồi và chịu lực, hơn nữa các tế bào sụn của người trưởng thành không có khả năng sinh sản và tái tạo [54].
THK gối thứ phát: Phần lớn do các nguyên nhân cơ giới, gặp ở mọi lứa tuổi (thường là dưới 40 tuổi), khu trú ở một vài vị trí. Có thể gặp: - Sau chấn thương: Gãy xương gây lệch trục, can lệch, tổn thương sụn chêm sau chấn thương hoặc sau cắt sụn chêm, các vi chấn thương liên tiếp do nghề nghiệp. Các tổn thương này dẫn đến rối loạn phân bố lực làm tổn thương sụn khớp sớm. - Sau các bệnh lý xương sụn: Hoại tử xương, hoại tử sụn do viêm, Viêm khớp dạng thấp, bệnh Goute… - Các bệnh nội tiết (Đái tháo đường, to viễn cực…), rối loạn đông máu (bệnh Hemophilie) cũng là nguyên nhân gây THK gối thứ phát [54].
Cơ chế bệnh sinh và các yếu tố liên quan đến quá trình phát triển thoái hóa khớp gối Cơ chế bệnh sinh Tổn thương cơ bản trong THK xảy ra ở sụn khớp. Hiện nay, có nhiều nghiên cứu cho rằng có hai cơ chế chính làm khởi phát quá trình phát triển THK Ở hầu hết các bệnh nhân. - Cơ chế đầu tiên là do tác động về cơ giới, có thể là một chấn thương lớn hoặc là vi chấn thương lặp đi lặp lại dẫn đến các tế bào sụn giải phóng ra 7 các enzyme phá hủy và các đáp ứng sửa chữa tương ứng rất phức tạp, cuối cùng dẫn đến phá hủy sụn [54]. - Cơ chế thứ hai là các tế bào sụn cứng lại do tăng áp lực, giải phóng các enzyme tiêu protein, hủy hoại dần các chất cơ bản là nguyên nhân dẫn đến thoái hóa khớp.
Những thay đổi của sụn khớp và phần xương dưới sụn trong THK: Trong bệnh lý thoái hóa khớp, sụn khớp là tổ chức chính bị tổn thương. Sụn khớp khi bị thoái hóa sẽ chuyển sang màu vàng nhạt, mất tính đàn hồi, mỏng, khô và nứt nẻ. Những thay đổi này tiến triển dần đến giai đoạn cuối là những vết loét, mất dần tổ chức sụn, làm trơ ra các đầu xương dưới sụn. Phần rìa xương và sụn có tân taọ xương (gai xương) [34].
Cơ chế giải thích quá trình viêm trong THK: Mặc dù là quá trình thoái hóa, song trong THK vẫn có hiện tượng viêm diễn biến thành từng đợt, biểu hiện bằng đau và giảm chức năng vận động của khớp tổn thương, tăng số lượng tế bào trong dịch khớp kèm theo viêm màng hoạt dịch kín đáo về tổ chức học. Nguyên nhân có thể do phản ứng của màng hoạt dịch với các sản phẩm thoái hóa sụn, các mảnh sụn, hoặc xương bị long ra. Cơ chế gây đau khớp trong THK gối: Trong bệnh THK gối, đau là nguyên nhân đầu tiên khiến bệnh nhân đi khám. Do sụn khớp không có hệ thần kinh nên đau có thể do các cơ chế sau: - Viêm màng hoạt dịch, các cơ bị co kéo.
- Xương dưới sụn có tổn thương rạn nứt nhỏ gây kích thích phản ứng đau. - Gai xương gây căng các đầu mút thần kinh ở màng xương [28],[34]. Các yếu tố liên quan đến quá trình phát triển thoái hóa khớp Không có nguyên nhân đơn độc nào gây THK. THK gối là một quá trình của sự phá hủy sụn khớp, sự thay đổi collagen, proteoglycan, đầu xương, màng hoạt dịch.
Có nhiều yếu tố liên quan dẫn đến THK: 8 Tuổi: Tuổi là yếu tố quan trọng nhất trong THK, tần số THK tăng dần theo tuổi. Theo Brandt KD trên 80% những người trên 55 tuổi có dấu hiệu THK trên XQ, trong đó có 10 – 20% có sự hạn chế vận động do THK [70]. Cân nặng: Sự tăng khối lượng cơ thể có liên quan rõ ràng với THK, béo phì làm tăng tỷ lệ THK lên 1,9 lần ở nam và 3,2 lần ở nữ, điều này gợi ý rằng béo phì đóng vai trò quan trọng trong việc làm nặng thêm THK gối. Theo Felson khi cân nặng cơ thể giảm thì tỷ lệ THK gối giảm từ 25- 30% và khớp hang 25% hoặc hơn nữa [75].
Giới: Dưới 55 tuổi tỷ lệ THK ở nam bằng nữ, sau 55 tuổi tỷ lệ THK ở nữ nhiều hơn nam. Điều này thể hiện sự liên quan giữa estrogen với THK. Sự giảm hormone sinh dục nữ làm giảm tế bào sụn. Sau mãn kinh lượng estrogen suy giảm là nguy cơ cao gây THK.
Yếu tố chấn thương và cơ học: Những chấn thương mạnh làm rạn nứt bề mặt sụn có thể là nguồn gốc gây THK. Theo Felson khi ngăn chặn chấn thương khớp gối có thể giảm tỷ lệ THK ở nam là 25%, ở nữ là 15% [50]. Ngoài ra còn có các yếu tố khác như vấn đề di truyền, các Cytokin, yếu tố nghề nghiệp… [24]. 9 Bất thường sụn khớp Yếu tố cơ học Lão hóa Chấn thương Viêm Béo phì Rối loạn chuyển hóa Khớp không ổn đinh Nhiễm trùng Dị dạng khớp Sụn khớp Chất cơ bản Bất thường sụn khớp Thoái biến collagen Tế bào sụn tổn thương Xơ gãy PG Tăng các enzyme thủy phân Tăng sự thoái hóa protein Sụn khớp bị rạn vỡ Hẹp khe khớp Đầu xương dưới sụn mất bảo vệ Xương tân tạo Tái tạo lại của xương Sơ đồ 1.
Tóm tắt cơ chế bệnh sinh của thoái hóa khớp gối (Howell 1988) [54] 10 1. Triệu chứng của thoái hóa khớp gối Triệu chứng lâm sàng của thoái hóa khớp gối Bệnh nhân THK gối có một số triệu chứng chính sau: - Đau: Đây là triệu chứng chủ đạo khiến bệnh nhân phải đi khám, đau tại vị trí khớp, ít lan xa. Đau kiểu cơ học tăng khi vận động (đi lại, lên xuống dốc, ngồi xổm…), đau giảm khi nghỉ ngơi, đau với tính chất âm ỉ, có thể đau nhiều về chiều (sau một ngày lao động). Đau diễn tiến thành từng đợt ngắn tùy trường hợp, hết đợt có thể đau, sau đó tái phát đợt khác [17].
- Dấu hiệu “phá gỉ khớp”: Là dấu hiệu cứng khớp buổi sáng kéo dài từ 15 đến 30 phút. - Hạn chế vận động (khó khăn với một vài động tác), đi lại khó khăn, có thể hạn chế vận động nhiều phải chống gậy nạng hoặc không đi lại được.
