CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Tổng quan về thực phẩm chức năng chữa bệnh cơ xương khớp Bệnh lý cơ xương khớp là bệnh thường gặp, là một trong nguyên nhân hàng đầu gây tàn phế. Cùng với sự phát triển của nền y học, các bệnh cơ xương khớp ngày càng được quan tâm trong nghiên cứu và thực hành lâm sàng với mục đích chẩn đoán, điều trị kịp thời và phòng bệnh hiệu quả để nâng cao chất lượng cuộc sống cho con người. Hiện nay, các bệnh xương khớp thường gặp nhất là viêm khớp dạng thấp, loãng xương, thoái hóa khớp và các bệnh xương khớp do chuyển hóa [5].
Thực phẩm chức năng chứa đồng thời glucosamin và canxi thường được chỉ định hiệu quả đối với các triệu chứng thoái hóa khớp và giảm khả năng xảy ra loãng xương trong cơ thể người. Từ đó, việc sử dụng thực phẩm chức năng này làm giảm tình trạng tổn thương của toàn bộ khớp, bao gồm tổn thương sụn là chủ yếu, kèm theo tổn thương xương dưới sụn, dây chằng, các cơ cạnh khớp và màng hoạt dịch. Đồng thời, thực phẩm chức năng tăng cường mật độ xương và chất lượng của xương. Chất lượng xương được đánh giá bởi các thông số: cấu trúc của xương, chu chuyển xương, độ khoáng hoá, tổn thương tích luỹ, tính chất của các chất cơ bản của xương.
Trong các thông số này, chu chuyển xương đóng một vai trò quan trọng [5]. Bệnh thoái hóa khớp là bệnh lý của sụn khớp, định nghĩa là tổn thương của toàn bộ khớp, bao gồm tổn thương sụn là chủ yếu, kèm theo tổn thương xương dưới sụn, dây chằng, các cơ cạnh khớp và màng hoạt dịch. Đó là một bệnh được đặc trưng bởi các rối loạn về cấu trúc và chức năng của một hoặc nhiều khớp (và cột sống). Tổn thương diễn biến chậm tại sụn kèm theo các biến đổi hình thái, biểu hiện bởi hiện tượng hẹp khe khớp, tân tạo xương (gai xương) và xơ xương dưới sụn.
Trong thoái hóa khớp có sự tham gia của các cytokin tiền viêm (yếu tố hoại tử u TNF-anpha) và các gốc tự do acid nitric tham gia vào quá trình dị hoá sụn khớp. Các yếu tố này làm thay đổi sinh hoá và cơ học của sụn khớp, mô xương dưới sụn khớp: chất cơ bản mất dần, thoái hoá lưới collagen, kích hoạt enzym tiêu protein và hậu quả làm bề mặt sụn khớp bị mỏng dần, xơ hoá và có biểu hiện lâm sàng là đau và hạn chế vận động khớp. Bên cạnh đó, bệnh loãng xương được Albright định nghĩa là sự canxi hoá không đầy đủ ở khung xương vào năm 1930. Sau đó, nhờ sự tiến bộ trong kỹ thuật thăm dò hình thái và tổ chức học của xương, định nghĩa loãng xương chính thức được Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) thống nhất năm 1993 và sửa đổi năm 2001.
Loãng xương là một bệnh lý của 2 xương, được đặc trưng bởi sự thay đổi sức mạnh của xương. Sức mạnh này được đặc trưng bởi mật độ xương và chất lượng của xương. Chất lượng xương được đánh giá bởi các thông số: cấu trúc của xương, chu chuyển xương, độ khoáng hoá, tổn thương tích luỹ, tính chất của các chất cơ bản của xương. Trong các thông số này, chu chuyển xương đóng một vai trò quan trọng.
Theo nguyên nhân, loãng xương được chia làm hai loại là loãng xương nguyên phát và thứ phát. Loãng xương nguyên phát lại được chia thành 2 loại: loãng xương sau mãn kinh và loãng xương tuổi già. Loãng xương sau mãn kinh thường gặp ở phụ nữ sau mãn kinh hoặc phụ nữ sau cắt bỏ buồng trướng khoảng 5- 10 năm (liên quan đến sự thiếu hụt oestrogen). Loãng xương tuổi già xuất hiện cả ở nam và nữ trên 70 tuổi.
Các dạng thực phẩm chức năng thường chứa đồng thời glucosamin và canxi đang được lưu hành rộng rãi trên thị trường là Viarthril-S, Thiên Giao Linh, Adcalub, Glucosamin, TM-Carebone, Joint Eum, Xjoint, Glucobone,. Tổng quan về canxi Canxi là một khoáng chất quan trọng và cần thiết trong quá trình hình thành, cấu tạo khung xương. Khoảng 98% lượng canxi trong cơ thể tập trung ở xương và răng và 2% phân bố trong máu để thực hiện các chức năng thần kinh cơ, đông máu. Trong máu, canxi tồn tại dưới 3 dạng là khoảng 50% dưới dạng ion Ca2+, phần còn lại kết hợp với protein huyết tương (chủ yếu là albumin) và một phần nhỏ dưới dạng phức hợp với phosphat, citrat và carbonat.
Canxi được hấp thu vào cơ thể thông qua thực phẩm hằng ngày bao gồm các sản pẩm từ sữa, cải xoăn, bông cải xanh, các loại hạt,…[14]. Canxi là kim loại kiềm thổ thuộc phân nhóm chính nhóm II của bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học có ký hiệu Ca, số nguyên tử bằng 20 và khối lượng nguyên tử là 40,0784 g/mol. Canxi là kim loại phổ biến thứ 5 trong vỏ Trái đất, cấu tạo nguyên tử của canxi được thể hiện trong hình 1. Cấu tạo của nguyên tử canxi Canxi là khoáng chất giữ vai trò quan trọng trong cơ thể con người .Trong cơ thể người, canxi là thành phần cơ bản cấu tạo nên xương, răng và thường kết hợp với phospho làm cho xương, răng chắc khỏe.
Ngoài ra, canxi cần cho quá trình hoạt động của thần kinh cơ, hoạt động của tim, chuyển hoá của tế bào và quá trình đông máu. Canxi đi vào cơ thể qua ăn uống được hấp thu bởi ruột non, đại tràng và đào thải qua thận [28]. Tuy nhiên, con người thường không cung cấp đủ lượng canxi cần thiết cho cơ thể gây nên sự thiếu hụt canxi. Đối với trẻ nhỏ, trẻ sẽ bị còi xương, chậm tăng chiều cao và một số trẻ thường bị giật mình, dễ nổi cáu.
Đối với người lớn, người cao tuổi, việc thiếu hụt canxi gây ra tình trạng thần kinh suy nhược, tinh thần không ổn định, mất ngủ hoặc ngủ li bì và có thể dẫn tới bệnh loãng xương, xốp xương hay tăng huyết áp. Đặc biệt, lượng canxi trong mãu thiếu sẽ gây hội chứng hạ canxi máu thường gặp ở mọi lứa tuổi. Các dấu hiệu biểu hiện như tê ở một số bộ phận trong cơ thể (lưỡi, môi, các đầu ngón tay, đầu ngón chân). Trong trường hợp nặng, có hiện tượng co cơ xảy ra trên toàn bộ cơ thể (chân, tay đột nhiên bị co rút, cứng lại, khó cử động, đau đớn, co giật khu trú) và có thể bị co thắt các cơ hô hấp gây khó thở.
Trên thực tế, nhu cầu canxi của cơ thể được xác định vào mối tương quan của canxi với photpho. Đối với mọi lứa tuổi, tỷ số Ca/P tối thiểu là > 0,8 và tỷ số này tốt nhất nằm trong khoảng từ 1 đến 1,5, đặc biệt đối với trẻ em [25]. Lượng canxi nên tiêu thụ đối với từng độ tuổi khác nhau được thể hiện trong bảng 1. Hàm lượng canxi tiêu thụ theo nhu cầu dinh dưỡng khuyến nghị (mg/ngày) Giới tính Phụ nữ có thai Nhóm tuổi/ Tình trạng sinh lý và cho con bú Nam Nữ 0- 6 tháng tuổi 200 mg 200 mg 7- 12 tháng tuổi 260 mg 260 mg Trẻ em 1- 3 tuổi 700 mg 700 mg 4- 8 tuổi 1000 mg 1000 mg Vị thành 9- 13 tuổi 1300 mg 1300 mg niên 14- 18 tuổi 1300 mg 1300 mg 1300 mg 19- 50 tuổi 1000 mg 1000 mg 1000 mg Người 51- 70 tuổi 1000 mg 1200 mg trưởng thành > 70 tuổi 1200 mg 1200 mg 1.
Tổng quan về glucosamin và các chất có tác dụng điều trị bệnh thoái hóa khớp khác 1. Glucosamin Glucosamin là một amino-monosaccharide và là nguyên liệu để tổng hợp glycosaminoglycan - chất có vai trò quan trọng cấu tạo nên mô sụn và mô xương khớp và các chất khác liên quan đến tạo gân, dây chằng, lớp dịch nhầy ở khớp [3]. Khi đi vào cơ thể, glucosamin có tác dụng kích thích các tế bào ở sụn khớp tăng tổng hợp và trùng hợp tạo nên cấu trúc proteoglycan bình thường. Kết quả của quá trình trùng hợp là tạo thành muco-polysaccharide, thành phần chính cấu tạo nên sụn khớp.
Ngoài ra, glucosamin cũng đồng thời ức chế các enzym phá hủy sụn khớp như collagenase, phospholipase A2 và giảm các gốc tự do superoxid phá hủy tế bào sinh sụn, 5 kích thích sản sinh mô liên kết của xương, giảm mất canxi ở xương. Glucosamin còn làm tăng sản xuất chất nhầy dịch khớp nên giúp giảm ma sát giữa các khớp và giảm đau. Vì vậy, glucosamin không chỉ làm giảm các triệu chứng của bệnh xương khớp (đau, cứng khớp, khó vận động) mà đồng thời ngăn ngừa bệnh tiến triển, phục hồi cấu trúc sụn, giúp điều trị tận gốc chứ không chỉ là các triệu chứng. Liều dùng của glucosamin từ 1 đến 1,5 g/ngày và được hấp thụ vào cơ thể thông qua đường uống hoặc đường tiêm bắp.
Hoạt chất hiện được sử dụng rộng rãi ở Việt Nam và cho các kết quả khả quan. Công thức cấu tạo của glucosamin được thể hiện trong hình 1. Công thức cấu tạo của glucosamin - Tên IUPAC: (3R, 4R, 5S)-3-Amino-6-(hydroxymethyl) oxane-2,4,5-triol. - Công thức phân tử: C6H13NO5.
- pKa = 8 ± 0,2 - Khối lượng phân tử: 179,17 g.mol-1 - Glucosamin là chất rắn, màu trắng, không mùi, nhiệt độ nóng chảy: 88°C, tan tốt trong nước, hơi tan trong methanol sôi, ít hòa tan trong methanol hoặc ethanol lạnh, thực tế không hòa tan trong ete hoặc chloroform. Glucosamin trên thị trường được sử dụng trong hỗ trợ điều trị thoái hóa khớp gồm có bốn dạng chính glucosamin sulfat, glucosamin hydrochlorid, N-acetyl glucosamin và glucosamin sulfat potassium chlorid. Các dẫn xuất phổ biến này được trình bày trong bảng 1. Các dẫn xuất glucosamin thường gặp 6 Khối lượng Tên thông thường Công thức phân tử phân tử Công thức cấu tạo (g.mol-1) Glucosamin sulfat (C6H13NO5)2SO4 456,52 Glucosamin C6H14ClNO5 215,63 hydrochlorid N-Acetylglucosamin C8H15NO6 221,21 Glucosamin sulfat C12H28Cl2K2N2 O14S 605,51 potassium chlorid 1.
Một số chất khác có tác dụng trong điều trị thoái hóa khớp 1. Chondroitin Chondroitin là một glycosaminoglycan, trong cơ thể người chondroitin được tìm thấy tại sụn khớp, xương, da, giác mạc mắt và thành động mạch. Chondroitin có tác dụng hỗ trợ điều trị các bệnh lý về xương khớp theo cơ chế sau: tham gia vào cấu trúc sụn khớp, bảo vệ khớp bằng ức chế các enzym phá hủy sụn khớp như collagenase, phospholinase A2, N-acetylglucosamindase và kích thích tăng hoạt tính enzym có vai trò xúc tác phản ứng tổng hợp acid hyaluronic là chất giúp khớp hoạt động tốt. Hiện nay, chondroitin được xem là chế phẩm bổ sung dinh dưỡng, hỗ trợ điều trị nhiều bệnh lý tại khớp như viêm khớp, 7 viêm hoạt dịch, viêm gân, đau và sưng, bệnh Gout, thoái hóa cột sống,.