CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Đại cương về thoái hóa khớp gối 1. Khái niệm về thoái hóa khớp Trước kia, thoái hoá khớp (còn gọi là hư khớp) được coi là bệnh lý của sụn khớp, song ngày nay, bệnh được 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. 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 [2].
Thuật ngữ “osteoarthritis” – thoái hóa khớp ra đời năm 1890 bởi AE Garrod. Sự ra đời của tia X vào cuối thế kỷ 19, với sự đóng góp của Kellgren, Moore và Lawrence đã nâng tầm hiểu biết về diễn biến của bệnh cũng như phân biệt được thoái hóa khớp nguyên phát và thoái hóa khớp thứ phát sau một chấn thương khớp [8]. Trước đây tổn thương thoái hóa khớp đặc trưng là sự mất sụn, sau này các nhà khoa học đã làm rõ thoái hóa khớp là tổn thương của cả cấu trúc khớp bao gồm: xương dưới sụn, tế bào sụn, dây chằng, gân và bao khớp (Hình 1. Viêm màng hoạt dịch được coi là một yếu tố then chốt trong cơ chế bệnh sinh của thoái hóa khớp, biểu hiện các triệu chứng lâm sàng của viêm, tổn thương mô bệnh học trong mô màng hoạt dịch và tổn thương sụn tiếp giáp với màng hoạt dịch.
Tổn thương xương dưới sụn cũng đóng một vai trò quan trọng trong thoái hóa khớp, biểu hiện bằng sự tái cấu trúc xương xảy ra chủ yếu trong giai đoạn đầu của thoái hóa khớp. Điều này có khả năng làm cho phần xương dưới sụn giảm khả năng hấp thu và phân tán lực tác động, kết hợp sự gia tăng khối lượng xương làm tăng thêm lực truyền qua khớp, dẫn đến tăng tổn thương cấu trúc khớp [8]. Giải phẫu khớp gối và tổn thương thoái hóa tại khớp gối Chuyển động của cơ thể thực hiện được nhờ các khớp gồm khớp động hay khớp hoạt dịch, khớp sụn hay khớp bán động, và khớp bất động. Khớp hoạt dịch là một 4 đơn vị mô liên kết chức năng cho phép hai xương chi đối diện di chuyển tự do trong mối liên kết với nhau.
Kết cấu xương – sụn – dịch khớp – sụn - xương có thể được coi là liên tục, với cấu trúc chịu tải được thiết lập khác nhau tùy thuộc vào vị trí và chức năng, dẫn đến hình thành cấu trúc khớp chuyên biệt [9]. Có năm loại cấu trúc cơ bản ở vùng gối: - Dây chằng, là các cấu trúc đàn hồi thụ động, chịu tải khi kéo căng. - Các đơn vị cơ gân, là các cấu trúc đàn hồi chủ động, chịu tải khi chưa bị kéo căng. - Sụn và xương dưới sụn, có vai trò chịu lực nén của khớp.
- Sụn chêm, gồm có sụn chêm trong và sụn chêm ngoài, hình bán nguyệt, nằm giữa mặt khớp lồi cầu đùi ở trên và mâm chày phía dưới. - Bao hoạt dịch Các cấu trúc này đều bị tổn thương trong thoái hóa khớp gối. Tổn thương cấu trúc khớp gối [8] 1. Các yếu tố nguy cơ của thoái hóa khớp gối Qua nhiều năm nghiên cứu về bệnh học thoái hóa khớp, các yếu tố nguy cơ góp phần gây ra bệnh dần được xác định một cách hệ thống.
Yếu tố nguy cơ trong THK gối [10] 1. Tuổi Tỷ lệ mắc thoái hóa khớp liên quan đến tuổi, đặc biệt rõ rệt ở các khớp thường gặp như đầu gối, háng và bàn tay. Mối liên quan giữa tuổi và nguy cơ thoái hóa khớp thông qua sự gia tăng theo tuổi của các yếu tố nguy cơ toàn thân và cơ - sinh học [11]. Giới tính Giới tính nữ làm tăng nguy cơ thoái hóa khớp ở hai bàn tay và đầu gối, hoặc thoái hóa nhiều khớp cùng lúc.
Sau 50 tuổi, tỷ lệ mắc bệnh ở nữ cao hơn đáng kể so với nam giới [12],[13]. Chủng tộc Tỷ lệ mắc thoái hóa khớp và tỷ lệ khớp bị thoái hóa khác nhau giữa các chủng tộc và sắc tộc [14]. Nhìn chung, thoái hóa khớp phổ biến hơn ở châu Âu và Mỹ so với các nơi khác trên thế giới. Thoái hóa khớp gối thường gặp ở phụ nữ Mỹ gốc Phi hơn phụ nữ da trắng.
Thoái hóa khớp háng phổ biến hơn ở người da trắng châu Âu so với người da đen Jamaica, người da đen châu Phi hoặc người Trung Quốc. Một nghiên cứu về thoái hóa khớp ở Bắc Kinh cho thấy thoái hóa khớp háng và bàn tay ít gặp hơn ở người Trung Quốc so với người da trắng, mặc dù tỷ lệ thoái hóa khớp gối có triệu chứng và chẩn đoán bằng hình ảnh cao hơn ở phụ nữ Trung Quốc so với phụ nữ da trắng [15],[16]. Mãn kinh Thoái hóa khớp tăng lên theo tuổi có liên quan mật thiết với thời kỳ mãn kinh, hormon sinh dục đóng vai trò quan trọng trong thoái hóa khớp, đặc biệt là tình trạng 6 thiếu hụt oestrogen [11]. Oestrogen ảnh hưởng đến chức năng của các tế bào sụn ở nhiều mức độ thông qua tương tác với các yếu tố tăng trưởng tế bào, các phân tử bám dính và các cytokin.
Nhiều nghiên cứu cho thấy liệu pháp oestrogen có ích trong điều trị thoái hóa khớp, một số nghiên cứu khác lại chỉ ra nồng độ oestrogen thấp hoặc cao hơn bình thường sẽ tác động xấu lên các tế bào sụn và khởi phát quá trình phá hủy sụn [11]. Sụn là một mô nhạy cảm với hormon, sự tác động của oestrogen lên sụn phụ thuộc liều. Khi nồng độ oestrogen thấp hoặc cao hơn bình thường sẽ làm sụn bị phá hủy, nồng độ cao oestrogen có thể liên quan tới sự tăng oestrogen receptor từ đó tăng khả năng gắn receptor của hormon này, dẫn tới sự phá hủy các mô sụn [17]. Di truyền Sự biến đổi về di truyền cũng ảnh hưởng đến thoái hóa khớp bàn tay, khớp háng và khớp gối ở cả hai giới [13].
Nhiều nghiên cứu cho thấy không chỉ có gen mà cả các yếu tố môi trường có vai trò quan trọng trong quá trình tiến triển của bệnh thoái hóa khớp [11]. Những gen được tập trung nghiên cứu gồm có: gen mã hóa collagen type II (collagen chính trong sụn khớp), protein cấu trúc của chất nền sụn ngoại bào, gen mã hóa receptor của vitamin D và oestrogen, mã hóa các yếu tố tăng trưởng xương và sụn [13]. Béo phì Béo phì là một trong những yếu tố nguy cơ được nhắc đến nhiều nhất với thoái hóa khớp gối. Béo phì làm tăng tốc độ tiến triển của thoái hóa khớp gối.
Cơ chế chính dẫn đến thoái hóa khớp gối của béo phì có thể do trọng lượng quá tải nén lên khớp gối, đặc biệt khi thực hiện các hoạt động chịu lực thường xuyên ở khớp gối, dẫn đến phá hủy sụn, tổn thương dây chằng và các cấu trúc hỗ trợ khác. Các yếu tố chuyển hóa như adipocytokin, glucose, lipid và tình trạng viêm mạn tính cũng góp mặt trong sinh bệnh học của thoái hóa khớp [13]. Vitamin D và thoái hóa khớp Mối liên quan giữa sự thiếu hụt vitamin D và thoái hóa khớp được nhắc đến rất nhiều trong các nghiên cứu và thảo luận, tuy nhiên cho tới nay, mức độ rõ ràng của liên quan này chưa thể khẳng định, do phương pháp luận khác nhau, hạn chế về thiết 7 kế nghiên cứu và giải thích, dữ liệu tổng hợp được đã đưa ra các kết luận mâu thuẫn nhau [18]. Trong thời gian gần đây, đã có nhiều nghiên cứu xác lập mối liên quan giữa thiếu hụt vitamin D và thoái hóa khớp.
Giả thuyết về mối liên hệ này được trình bày trong Hình 1. Giả thuyết về liên quan giữa thoái hóa khớp và thiếu vitamin D [18] 1. Yếu tố cơ học, bệnh nghề nghiệp và chấn thương Các chấn thương đầu gối cấp tính, bao gồm rách dây chằng chêm và dây chằng chéo, gãy xương, trật khớp làm tăng nguy cơ bị thoái hóa khớp thứ phát, hoặc làm bệnh nặng thêm. Ngoài ra, nguy cơ thoái hóa khớp cũng tăng lên khi chơi thể thao trong thời gian dài, tải trọng liên tục và quá tải do các hoạt động thể chất tạo áp lực lên khớp có thể dẫn đến thoái hóa [13].
Bệnh lý Nguy cơ mắc thoái hóa khớp tăng lên do các bất thường bẩm sinh dẫn đến sự chịu lực bất thường trong khớp. Liên kết cơ học tại gối là yếu tố quan trọng quyết định sự tải của khớp gối trong quá trình vận động. Việc phân loại các kiểu hình lâm sàng và cấu trúc khác nhau của thoái hóa khớp giúp xác định thêm các đích điều trị, tùy thuộc vào vị trí thay đổi cấu trúc nhiều nhất, ví dụ sụn, xương hay mô hoạt dịch. Một vấn đề quan trọng khác trong việc đánh giá thoái hóa khớp là sự hiện diện của bệnh đồng mắc (bệnh lý phối hợp).
Ước tính thấy bệnh nhân thoái hóa khớp có trung bình 8,7 bệnh mạn tính đi kèm. Ba bệnh kèm theo phổ biến nhất là béo phì, tăng huyết áp và tăng cholesterol máu. Sau đó đến các bệnh đái tháo đường, trào ngược dạ dày thực quản, trầm cảm… [19]. Cơ chế bệnh sinh Thoái hóa khớp là bệnh liên quan đến toàn bộ cấu trúc khớp, thể hiện bởi sự mất dần sụn khớp ở khớp hoạt dịch kết hợp với xơ cứng xương dưới sụn, xuất hiện gai xương ở rìa khớp và phản ứng viêm màng hoạt dịch không đặc hiệu, mức độ nhẹ, mạn tính [20],[21].
Giả thuyết về sự phát triển của thoái hóa khớp được thể hiện trong Hình 1. Thoái hóa khớp thường được coi là một tình trạng thoái hóa, nhưng không phát sinh chỉ vì sự hao mòn dần dần. Thay vào đó, nó nên được xem xét như một sự tái cấu trúc bất thường của các mô khớp, sụn khớp và xương, được thúc đẩy bởi nhiều chất trung gian hóa học gây viêm [22]. Sự phát triển của thoái hóa khớp liên quan đến một trong hai cơ chế cơ bản kết nối với các hậu quả của sự tải “bất thường” trên sụn “bình thường” hoặc sự tải “bình thường” trên sụn “bất thường”.
Lão hóa là yếu tố đóng góp chính cho sụn khớp “bất thường”, nhưng yếu tố di truyền ảnh hưởng đến cấu trúc và thành phần của chất nền, gây gián đoạn sự biệt hóa sụn và chức năng của sụn, có thể góp phần vào cơ chế bệnh sinh [23]. Sự tải “bình thường” trên sụn “bất thường”, hoặc bất ổn cấu trúc do một chấn thương khớp lặp đi lặp lại, là nguyên nhân chính gây thoái hóa khớp ở người trẻ tuổi [24]. Giả thuyết về sự khởi phát và bền vững của THK [21] 1.