Nồng độ canxi trong huyết tương khoảng 10 mg trong mỗi 100ml, trong đó 40% được gắn văo protein vă 10% ở dạng ion có thể siíu lọc. Một nửa khâc ở trong trạng thâi ion hoâ. Canxi ion hoâ đóng góp đâng kể cho nhiều quâ trình sinh học vă lă đối tượng của sự đối chứng sinh lý phức tạp. Nồng độ canxi ion hoâ, ví dụ như canxi trong huyết tương, được xâc định bởi sự tương tâc giữa ruột, xương vă thận. Mức độ canxi tuỳ thuộc văo lưu lượng canxi giữa mâu vă ba cơ quan năy. Lưu lượng năy được kiểm soât bởi ba hormon :
• PTH (hormone tuyến cận giâp )
• Calcitriol ( chất chuyển hoâ vitamin D 1,25 – (OH)2 vitamin D)
Hormon tuyến cận giâp (parathormone) lă hormon quan trọng nhất trong 3 hormon trín; nó lăm gia tăng nồng độ canxi huyết thanh. Tâc động chính của nó lă :
• Tăng mức tâi hấp thu canxi văo xương.
• Gia tăng việc tâi hấp thu canxi trong ruột do tăng nồng độ vitamin D 1,25 – (OH)2.
• Tăng việc tâi hấp thu canxi trong ống thận.
Hình 2.12: Kiểm soât bằng Hormon của nồng độ ion Ca trong huyết tương Bởi vì mức PTH cho thấy mối quan hệ ngược với mức canxi huyết thanh, hormon năy cung cấp cho cơ chế phản hồi nhanh chóng vă hiệu quả [33] (xem Hình 2.12.).
2.4.2.3. Tạo xương vă tâi tạo xương
Quâ trình tạo xương vă tâi tạo xương liín tục thay đổi vă biến đổi hình dạng vă cấu trúc xương. Tạo xương lă sự tạo xương mới, ngoại trừ những vị trí có
thănh phần xương bị phâ huỷ. Tạo xương lă quâ trình cơ bản diễn ra ở trẻ em. Kết quả lă sự ảnh hưởng đến cấu trúc khung xương, ví dụ sự phât triển thường xuyín cấu trúc bộ xương ở giai đoạn phât triển vă sự điều chỉnh cấu trúc năy ở người lớn nhằm để đâp ứng lại điều kiện cơ học. Quâ trình năy giải thích tại sao kích thước của cột sống gia tăng theo tuổi.
Tâi tạo xương lă quâ trình dễ nhận thấy ở tuổi trưởng thănh. Cấu trúc khung xương cơ bản không còn bị ảnh hưởng bởi quâ trình năy, bởi vì nó liín quan đến việc phâ huỷ vă tạo lại câc mô xương ở cùng một vị trí.
Cả hai quâ trình – tạo xương vă tâi tạo xương – đều thay thế xương cũ bằng xương mới, do đó duy trì tình trạng nguyín vẹn cơ học của xương.
Tỉ lệ tâi tổ chức, hoặc lă sự biến đổi mô xương (metaplastic), lă 2 – 10% khối lượng xương mỗi năm. Parathormone, thyroxin, hormon tăng trưởng vă 1,25 (OH)2 – vitamin D lăm tăng tỉ lệ biến đổi mô xương (metaplastic); calcitonin, oestrogen, glucocorticosteroids lăm giảm chúng. Câc vết gêy xương rất nhỏ kích thích tỉ lệ biến đổi mô xương. Kích thích cơ học cũng có ảnh hưởng.
Thông thường số lượng xương mới được hình thănh tương đương với số lượng xương bị huỷ, nghĩa lă số dư lă số 0. Trong bệnh cảnh của bệnh loêng xương, có nhiều mô xương bị huỷ hơn được tạo ra, dẫn đến số dư bị đm. Hiện tượng năy được nhận thấy, ví dụ, sau thời kì mên kinh hoặc trong thời gian bị bất động [38].
2.4.2.4. Xương giă đi như thế năo
Ơû trẻ con vă thiếu niín, khối lượng xương được xđy dựng liín tục cho đến khi nó đạt mức cao nhất, được gọi lă “khối lượng xương đỉnh ” ở độ tuổi 30-40 tuổi. Như một quy luật, tổng khối lượng xương của phụ nữ ít hơn của đăn ông, bởi vì thể tích xương của họ không cao. Tuy nhiín, mật độ xương ở cả hai phâi
như nhau. Độ tuổi còn cao, nhận thấy cả nam lẫn nữ đều mất khối lượng xương tuỳ văo hai điểm khâc nhau : đặc điểm của phâi tính, vă mẫu người. Bắt đầu văo khoảng 50 tuổi, khối lượng xương của cả nam vă nữ điều giảm theo đường cong tuyến tính liín tục khoảng 0,5 đến 1,0 % mỗi năm.
2.4.2.5. Aûnh hưởng của sự mên kinh lín việc mất khối lượng xương vă phât triển của bệnh loêng xương sau thời kỳ mên kinh
Việc giảm lượng chất oestrogen sau khi mên kinh dẫn đến việc phụ nữ bị mất thím một khối lượng xương tùy ở mức độ khâc nhau kĩo dăi khoảng từ 5 đến 8 năm. Do đó, phụ nữ thường bị loêng xương ở giai đoạn sớm hơn do khối lượng xương ban đầu của họ thấp hơn vă do gia tăng việc phâ huỷ xương theo sau sự mên kinh. Văi năm sau quâ trình năy, khối lượng xương sẽ đạt mức thấp đến nỗi cấu trúc xương có độ xốp cao vă gêy xương xảy ra [38] (xem Biểu đồ 2.1.).
Chúng ta chỉ mới đang bắt dầu hiểu về cơ chế dẫn đến việc mất khối lượng xương. Sự gia tăng tỉ lệ khối lượng xương bắt đầu trong thời kì mên kinh do gia tăng của việc tâi hấp thu xương có thể được cho lă do giảm oestrogen.
Việc giảm chất xương ảnh hưởng đến cả xương xốp vă xương vỏ:
Phụ nữ mất khoảng 50% xương xốp (câc bỉ xương) vă 30% vỏ xương của họ. Ơû nữ sau thời kì mên kinh, câc bỉ xương của họ căng ngăy căng mỏng đi cho đến khi cuối cùng xuất hiện câc khoảng trống vă thậm chí mất hết câc bỉ xương. Vỏ nêo cũng mỏng đi vă trở nín xốp. Tuy nhiín, câc thănh phần cấu tạo hoâ học của xương không thay đổi (xem Hình 2.13.).
Hình 2.13: Bệnh loêng xương liín quan đến những thay đổi của cấu trúc xương ( theo H.Fleisch)
Mặc dù sự liín quan trong quâ trình năy chính lă do vấn đề kiểm soât sinh lý của câc hormon, không có sự liín quan năo được tìm thấy giữa mật độ khoâng chất trong xương của từng câ nhđn vă oestrogen hoặc nồng độ FSH. Không phải
tất cả người phụ nữ có nồng độ oestrogen thấp nhất thiết sẽ bị mắc bệnh loêng xương.
Nguy cơ bị mắc bệnh loêng xương sau thời kì mên kinh của phụ nữ tăng theo tuổi. Biểu đồ 2.2. cho thấy sự phđn bố mức độ nghiím trọng của bệnh loêng xương liín quan đến tuổi [33], [38].
Biểu đồ 2.2: Bệnh loêng xương ở phụ nữ theo độ tuổi vă mức độ nghiím trọng của bệnh (Theo A.C. Locker vă cs)
Bệnh loêng xương ở người giă
Vẫn chưa rõ tại sao khối lượng xương giảm ở đa số mọi người bắt đầu ở một độ tuổi năo đó. Thuật ngữ khoa học phđn biệt giữa bệnh loêng xương sau thời kỳ mên kinh vă bệnh loêng xương ở người giă; trong khi bệnh loêng xương sau thời kỳ mên kinh tâc động chính đến xương xốp, bệnh loêng xương ở người giă, thường bị mắc ở khoảng sau 70 tuổi, ảnh hưởng cả xương xốp (bẹ xương) vă vỏ xương.
• Thiếu canxi trong chế độ ăn thường xuyín.
• Thiếu vitamin D do thiếu tiếp xúc với ânh nắng mặt trời.
• Rối loạn quâ trình chuyển hoâ vitamin D vă chất chuyển hoâ tự động của nó 1,25 (OH)2 – vitamin D.
• Rối loạn với thụ thể 1,25 (OH)2 – vitamin D ở ruột cùng với việc giảm liín tục khả năng hấp thu canxi trong ruột.
Bệnh loêng xương thứ phât
Bệnh loêng xương xảy ra sau một số bệnh, ví dụ như cường tuyến thượng thận, cường tuyến giâp trạng, cường tuyến sinh dục, câc bệnh gan, câc bệnh âc tính, hoặc bất động lđu ngăy, hoặc do điều trị bằng corticosteroids, được cho lă nguyín nhđn gđy nín bệnh loêng xương.
2.4.3. Chẩn đoân bệnh loêng xương
Phương phâp chẩn đoân sớm để phât hiện người có tình trạng bệnh loêng xương.
Nền tảng cho phương thức xâc định sự tồn tại của bệnh loêng xương lă việc xem xĩt thận trọng nguy cơ bị mắc bệnh thể hiện trong bệnh sử của bệnh nhđn. Một khi thông tin năy được đânh giâ, thời gian để đo mật độ chất khoâng trong xương (BMD) sẽ được xâc định. Đo mật độ chất khoâng trong xương lă việc xâc định ngắn hạn mật độ chất khoâng trong xương. Không chẩn đoân được những người bị bệnh loêng xương ở giai đoạn đầu cho đến khi mật độ xương đê giảm đâng kể, ví dụ như trong giai đoạn thiếu xương. Câc nghiín cứu đang được tiến hănh trong thử nghiệm chẩn đoân nhằm mục đích nhận ra sớm những người có tỉ lệ mất khối lượng xương ban đầu cao (gọi lă những người bị mất xương nhanh). Việc phđn tích câc hormon mên kinh cũng được thực hiện trong tình trạng năy.
Mặc dù chất chỉ dấu hoâ sinh có thể đóng góp cho việc đo độ tâi hấp thu xương, khối lượng chất xương bị mất hiện nay vẫn chưa được xâc định.
Đânh giâ sự tiến triển của bệnh loêng xương
Kế hoạch phòng ngừa hợp lý phải bao gồm việc bắt đầu điều trị tuỳ theo từng câ nhđn. Việc lựa chọn câch điều trị khả quan nhất cho mỗi trường hợp chỉ có thể dựa văo việc dự đoân bệnh loêng xương đê tiến triển đến mức năo. Hiệu quả điều trị phải có thể kiểm soât được để xâc định việc điều trị có thănh công không, mặc dù cần phải tăng liều hoặc cần phải thay đổi câch điều trị khâc hơn câch cơ bản.
Phương phâp chẩn đoân
Câc dữ kiện từ bệnh sử của bệnh nhđn có thể chứa đựng những chỉ dẫn về nguyín nhđn bệnh loêng xương. Những mục sau đđy được coi lă những nhđn tố có nguy cơ lăm cho mắc bệnhloêng xương:
•Có một khoảng thời gian ngắn sử dụng hormon oestrogen (chậm có kinh, vă sớm mên kinh).
•Gêy xương cổ, xương đùi ở mẹ do bệnh loêng xương.
•Hút thuốc.
•Khả năng hấp thụ trong ruột không tốt, hoặc giảm hấp thụ canxi vă vitamin D.
•Cường tuyến giâp, cường tuyến cận giâp.
•Bị bất động lđu ngăy.
Đo mật độ xương
Mối liín quan giữa nguy cơ bị gêy xương vă mật độ xương đê được xâc định. Vì lý do năy, việc đo mật độ xương để xâc định mật độ chất khoâng trong xương bằng chụp X-quang được sử dụng để chuẩn đoân bệnh loêng xương. Kết quả của nhiều phương phâp đo khâc nhau không thể so sânh được, vì vậy giâ trị đo không thể hiện tỷ lệ phần trăm của việc giảm mật độ xương có liín quan đến giâ trị trung bình trong việc thu thập tham chiếu, đúng ra tỷ số T vă Z, ví dụ lă độ lệch giâ trị đo của số trung bình trong thu thập tham chiếu của những thanh niín khoẻ mạnh, cùng một giới tính (T) hoặc những người mạnh khoẻ cùng một độ tuổi (Z).
Những phương phâp năy đòi hỏi phải có nhiều kinh nghiệm với câc phương phâp đo, việc đọc kết quả đo vă hiểu được khả năng gđy nín sai sót.
Ngăy nay, có nhiều kỹ thuật được sử dụng để xâc định mật độ xương ở bín ngoăi, bín trong hoặc toăn thể bộ xương, ví dụ như đo độ hấp thu tia X đơn (SXA), đo độ hấp thu tia X đôi (DEXA, DXA), chụp cắt lớp định lượng (QCT/pQCT); đo định lượng bằng siíu đm (QUS) vă đo độ hấp thu bằng tia X (RA).
Phương phâp xâc định mật độ xương được sử dụng rộng rêi nhất lă đo độ hấp thu tia X đôi (DEXA, DXA), phương phâp năy cho hình ảnh xương của bệnh nhđn nằm sấp, nhờ đó mật độ xương được đo cùng lúc. BMD được xâc định bằng câch đo độ xuyín thấu của tia X qua xương. Câc vị trí đo được sử dụng nhiều lă xương sống thắt lưng, xương chậu, cẳng tay hoặc toăn bộ cơ thể. Nguyín tắc vật lý mă phĩp đo năy dựa văo lă đo độ xuyín qua xương của tia X ở mức năng lượng photon thấp vă cao. Độ suy giảm bức xạ căng lớn, độ BMD căng cao. Kỹ
thuật tia đôi thuận lợi cho việc xâc định số lượng của khối lượng hai loại mô khâc nhau (mô mềm vă mô xương) [31].
Bảng 2.5: Những kỹ thuật đo mật độ xương
Chất sinh hoâ chỉ dấu trong xương cho việc tâi hấp thu xương vă việc tạo xương
Việc tạo xương
Alkaline phosphatase (AP)
AP không đặc hiệu cho xương. Nguồn gốc của nó có trong gan vă xương với thănh phần bằng nhau ở cơ thể người lớn khoẻ mạnh. Do sự phât triển khung xương ở trẻ em vă thiếu niín, isoenzyme đặc hiệu của xương có khoảng 90% AP toăn phần trong nhóm năy. Việc tăng AP toăn phần ở người lớn không phđn biệt được lă do xương hay do bệnh gan mật, AP đặc hiệu cho xương thường không tăng trong câc bệnh nhđn bị bệnh loêng xương [52].
Hormon tuyến cận giâp (PTH)
Có sự liín quan giữa việc giảm PTH vă tăng BMD trong việc điều trị bệnh loêng xương được cho lă nguyín nhđn của chức năng hormon tuyến cận giâp trong mất canxi ở xương.
Đo mức parathormone cũng quan trọng trong chuẩn đoân tuyến cận giâp. Hơn nữa, xâc định mức canxi, đo PTH cũng rất quan trọng trong chuẩn đoân phđn biệt của sự hạ canxi-huyết vă tăng canxi-huyết, bởi vì nồng độ canxi cao ức chế tiết ra PTH vă ngược lại.
Vì những lý do trín, đo nồng độ PTH cũng rất quan trọng trong chuẩn đoân phđn biệt cường tuyến cận giâp ( cường tuyến cận giâp thì có tăng hormon tuyến cận giâp) [36].
Osteocalcin (OC)
Osteocalcin lă sản phẩm của tạo cốt băo hoạt động vă lă chất chỉ dấu đặc hiệu đối với việc tâi tổ chức xương. Chất năy bị thoâi biến nhanh chóng do sự phđn giải protein ngay khi nó đi văo mạch mâu. Phđn tử nguyín vẹn phđn huỷ nhanh chóng thănh câc đoạn nhỏ hơn ( xem Hình 2.14).
Câc phương phâp xĩt nghiệm miễn dịch độ nhạy cao đang được sử dụng để đo mức Osteocalcin. Hình 2.13. cho thấy kỹ thuật của thử nghiệm Elecsys N – MID Osteocalcin. Thử nghiệm nhận ra được epitopes cụ thể trín N – MID vă đoạn Osteocalcin cuối N.
Hình 2.15: Thí nghiệm căn bản nghiệm Elecsys N – MID Osteocalcin Cuộc thử nghiệm không phụ thuộc đoạn cuối – C không ổn định của phđn tử Osteocalcin, cho thấy để đảm bảo kết quả đo ổn định trong điều kiện thông thường của phòng thí nghiệm.
Sự huỷ xương (Osteocalasis)
Câc sản phẩm thoâi hoâ của collagen xương, tức lă hydroxyproline, pyridinoline vă liín kết desoxypyridinoline hoặc câc đoạn kết hợp của hai hay nhiều axit amin cụ thể.
Chất khung xương trải qua mới liín tục. Trong tổng hợp collagen loại 1, chuỗi amino axit đơn được tạo trước, sau đó đến phiín chúng hình thănh cấu trúc xoắn ốc–procollagen. Cuối cùng, liín kết chĩo pyridinoline tham gia văo câc bước sau để tạo collagen (xem Hình 2.16.).
Hình 2.16: Việc hình thănh β-collagen (collagen loại 1) trong tế băo tạo xương Trong quâ trình huỷ khung xương, collagen loại 1 bị phâ huỷ vă câc đoạn nhỏ của nó đi văo mạch mâu. Liín kết chĩo pyridinium, liín kết chĩo câc axit amin từ xa đoạn cuối N của collagen loại 1 vă liín kết câc axit amin từ xa đoạn cuối C của collagen loại 1 bị thải trừ trong nước tiểu.
Để có được trị số của việc tâi hấp thu xương, câc sản phẩm thoâi hoâ của collagen xương có thể được đo, ví dụ hydroxyproline, pyridinoline vă liín kết chĩo desoxypyridinoline hoặc câc đoạn peptide đặc hiệu. Câc đoạn peptide đặc hiệu của collagen loại l trở thănh chất chỉ dấu đặc hiệu cao đối với việc tâi hấp thụ xương; những biện phâp mới gần đđy cũng khâm phâ thấy câc đoạn năy trong huyết thanh.
2.4.4. Dấu ấn tiíu xương β-CrossLaps Elecsys ®β - CrosLaps/ huyết thanh
Xĩt nghiệm Elecsys β-CrossLaps/huyết thanh để đo câc sản phẩm thoâi hoâ của collagen loại 1 có nguồn gốc từ liín kết từ xa câc axit amin đoạn cuối C (β -Crosslaps)
Liín kết câc axit amin từ xa đoạn cuối C được hình thănh ở giai đoạn đầu của việc huỷ collagen. Aûnh hưởng của câc chất chuyển hoâ khâc trong nồng độ huyết thanh của sản phẩm thoâi hoâ năy lă gần như không.
Độ đặc hiệu của thử nghiệm Elecsys β - CrossLaps/huyết thanh đạt được bằng câch sử dụng hai khâng thể đơn dòng đặc hiệu, mỗi khâng thể phải hợp với dêy octapeptides (β-8AA) tại đoạn cuối C của chuỗi a1 của collagen loại 1. Tổng hợp axit β-aspartic được hợp chất khi xương được tạo thănh bằng tổng hợp chuỗi 8AA. Khi xương bị giă, axit α-aspatic biến đổi thănh axit β-aspartic. Câc khâng thể đơn vô tính nhận ra một câch rõ răng dêy octapeptides chứa axit β- aspartic năy (xem Hình 3-trang 54)
Đo β-CrossLaps/huyết thanh cũng có thể phât hiện sớm dấu hiệu sự phản ứng của xương đối với chế độ ăn uống chống tâi hấp thu chỉ sau 2 năm [35]. Thay đổi trong nồng độ β-CrossLaps sau 3 thâng có thể được ngoại suy để đạt được dự đoân về sự thay đổi mật độ xương trong khoảng thời gian 2 năm [35].
Ưu điểm của việc đo β-CrossLaps lă nó cung cấp sớm bằng chứng của hiệu