Hút thuốc lá làm giảm mật độ canxi trong xương như thế nào?

Nhiều người thường nghĩ thuốc lá chỉ phá hủy phổi hoặc làm tăng nguy cơ mắc bệnh tim mạch. Tuy nhiên, khói thuốc lá còn là một tác nhân âm thầm rút mòn mật độ khoáng chất của hệ xương khớp mỗi ngày.

Thực tế y học chứng minh khói thuốc lá làm giảm mật độ canxi trong xương thông qua tác động kép: vừa trực tiếp đầu độc, gây chết tế bào tạo xương (tạo cốt bào), vừa làm gián đoạn khả năng hấp thu canxi tại đường ruột [1, 2]. Hai cơ chế này khiến xương liên tục bị thiếu hụt nguyên liệu tái tạo và nhanh chóng rơi vào tình trạng thưa xốp, giòn gãy [1, 2].

Hệ xương chịu tổn thương toàn diện từ độc tố thuốc lá

Khói thuốc lá chứa hàng ngàn hóa chất độc hại gây ảnh hưởng tiêu cực lên toàn bộ hệ thống cơ xương khớp ^[1]. Hậu quả rõ ràng nhất của tình trạng này là sự suy giảm hàm lượng khoáng chất trong xương và gia tăng tỷ lệ gãy xương ở người sử dụng ^[1].

Cơ chế bệnh sinh dẫn đến giòn xương do khói thuốc diễn ra rất phức tạp ^[1]. Chất nicotine và các độc chất khác có tác động độc hại trực tiếp lên hoạt động của tạo cốt bào và hủy cốt bào ^[1]. Đồng thời, thuốc lá còn gián tiếp làm xáo trộn các hormone sinh dục, hormone vỏ thượng thận, vitamin D, cản trở việc hấp thu canxi tại ruột, cũng như gây hại mạch máu và nguồn cung cấp oxy cho mô xương ^[1]. Ngoài xương, tác động tiêu cực còn xuất hiện trên cả cơ và gân ^[1]. Người hút thuốc cũng dễ mắc hoặc làm nặng thêm bệnh viêm khớp dạng thấp và đau lưng ^[1]. Khi phải phẫu thuật chỉnh hình, thói quen hút thuốc làm gia tăng biến chứng ngắn hạn sau mổ và tiêu tốn nhiều nguồn lực y tế hơn ^[1].

Độc chất thuốc lá tiêu diệt tạo cốt bào ra sao?

Xương là một mô sống năng động, liên tục trải qua quá trình tạo mới và tiêu hủy ^[2]. Quá trình này được điều hòa bởi hai nhóm tế bào chính: tạo cốt bào (chịu trách nhiệm tổng hợp, khoáng hóa chất nền xương) và hủy cốt bào (làm nhiệm vụ tiêu hủy xương cũ) ^[2]. Khói thuốc lá phá vỡ trạng thái cân bằng này bằng cách vừa triệt hạ tế bào tạo xương vừa kích thích tế bào hủy xương ^[3].

Nhiều bằng chứng khoa học cho thấy chiết xuất khói thuốc lá ở nồng độ cao ức chế sự tăng sinh và biệt hóa của các tế bào giống tạo cốt bào ^[3]. Ngược lại, việc tiếp xúc với các chất gây ung thư trong khói thuốc có thể làm gia tăng hoạt động của các tế bào hủy cốt bào hiện có ^[3]. Sự kết hợp này trực tiếp làm tăng quá trình tiêu xương ^[3].

Ở mức độ phân tử, các nhà khoa học đã làm rõ cách thức nicotine gây chết rụng tế bào tạo cốt bào ^[4]. Nicotine kích thích sự tích tụ hydrogen peroxide (H2O2) bên trong tế bào ^[4]. Lượng H2O2 này làm ức chế enzym glyoxalase 1 (Glo1) – một enzym quan trọng có nhiệm vụ khử độc methylglyoxal (MG) ^[4]. Khi Glo1 bị vô hiệu hóa, tiền chất MG sẽ chuyển hóa và dẫn đến sự tích tụ của hydroimidazolone (MG-H1), một dạng sản phẩm gắn kết glycat hóa bền vững (AGE) ^[4].

Sự tích tụ MG-H1 gây ra hậu quả kép: vừa kích thích thụ thể RAGE tạo ra thêm nhiều gốc oxy hóa tự do H2O2, vừa kích hoạt con đường chết rụng tế bào ở ty thể thông qua việc làm suy giảm transglutaminase 2 (TG2) ^[4]. Quá trình sụt giảm TG2 này phụ thuộc vào sự suy yếu điều hòa của yếu tố nhân NF-kB ^[4]. Tóm lại, các gốc oxy hóa tự do phát sinh từ nicotine đã đẩy các tế bào tạo xương vào con đường tự chết hàng loạt, khiến mật độ khoáng chất xương tụt giảm nghiêm trọng ^[4]. Ngoài ra, việc hút thuốc lá còn làm tăng nồng độ chất gây viêm Interleukin-6 (IL-6), một yếu tố quan trọng thúc đẩy quá trình tiêu xương ^[4].

Cản trở hấp thu canxi tại ruột và phá vỡ trục nội tiết

Bên cạnh việc triệt hạ tế bào tạo xương tại chỗ, thuốc lá còn chặn đứng nguồn cung cấp canxi từ ngoài vào cơ thể [1, 2]. Canxi vốn là khoáng chất chính cấu tạo nên xương, tích tụ dưới dạng hydroxyapatite ^[5]. Để canxi đi vào máu và xương, hệ tiêu hóa phải hấp thu canxi qua đường ruột nhờ cơ chế vận chuyển chủ động qua tế bào hoặc khuếch tán thụ động ^[5].

Khói thuốc lá và các hoạt chất của nó hủy hoại cấu trúc cơ bản của đường tiêu hóa thông qua việc gây chết tế bào và ức chế sự đổi mới niêm mạc ^[3]. Các nghiên cứu chỉ ra khói thuốc gây chết tế bào ở niêm mạc thực quản, dạ dày cũng như lớp trong của ruột non và đại tràng, làm suy giảm tính toàn vẹn của lớp nhầy ^[3]. Không những thế, khói thuốc còn gây co thắt các mạch máu dưới niêm mạc dạ dày, dẫn đến thiếu máu cục bộ và thiếu oxy mô tiêu hóa ^[3]. Tình trạng này làm giảm lưu lượng máu nuôi dưỡng và phá vỡ hàng rào bảo vệ ruột, làm suy yếu chức năng hấp thu dinh dưỡng ^[3].

Nghiêm trọng hơn, thuốc lá làm tê liệt cơ chế hấp thu canxi thông qua việc ức chế trục nội tiết PTH - calcitriol ^[6]. Canxi không thể tự do đi qua màng ruột với số lượng lớn nếu thiếu đi dạng hoạt tính của vitamin D là calcitriol [2, 4]. Một nghiên cứu cắt ngang thực hiện năm 2002 trên 405 phụ nữ sau mãn kinh đến khám loãng xương đã so sánh rõ sự khác biệt giữa các nhóm ^[6]. Trong số 405 người, có 252 phụ nữ chưa từng hút thuốc, 79 người đã từng hút và 74 người đang hút thuốc ^[6]. Kết quả đo lường bằng canxi phóng xạ cho thấy hiệu quả hấp thu canxi ở 74 phụ nữ đang hút thuốc thấp hơn rõ rệt so với 331 phụ nữ không hút thuốc (chỉ số 0,60 so với 0,71; p = 0,004) ^[6]. Đồng thời, nồng độ calcitriol huyết thanh (p < 0,001) và hormone tuyến cận giáp PTH (p < 0,01) ở nhóm hút thuốc cũng sụt giảm đáng kể ^[6]. Tỷ lệ hấp thu canxi theo giờ ở người chưa từng hút thuốc và người đã cai thuốc là tương đương nhau ^[6]. Các nhà nghiên cứu kết luận rằng sự suy giảm hấp thu canxi ở người hút thuốc gần như hoàn toàn bắt nguồn từ việc thuốc lá ức chế trục nội tiết PTH - calcitriol ^[6].

Nghiên cứu thực nghiệm chứng minh tác hại lên cấu trúc xương

Các mô hình động vật củng cố rõ ràng các cơ chế phân tử kể trên [5, 6]. Trên mô hình chuột bị viêm quanh răng, các nhà khoa học nhận thấy khói thuốc làm tăng rõ rệt mức độ mất xương ổ răng, làm chậm quá trình hồi phục xương và làm gia tăng số lượng hủy cốt bào ^[3].

Về mặt sinh lý học, khi quá trình hấp thu canxi ở ruột bị ức chế, cơ thể sẽ ưu tiên duy trì nồng độ canxi trong máu ổn định hơn là giữ gìn bộ xương ^[7]. Một nghiên cứu năm 2012 trên chuột bị bất hoạt thụ thể vitamin D (Vdr) đặc hiệu ở ruột ghi nhận: sự sụt giảm hấp thu canxi đường ruột khiến canxi trong xương bị rút cạn nghiêm trọng để bù đắp cho lượng canxi huyết thanh ^[7]. Cơ thể buộc phải huy động canxi từ xương vào máu, đồng thời phát tín hiệu ngăn chặn canxi tích tụ vào khung xương ^[7]. Hậu quả là vỏ xương bị giảm khoáng hóa toàn bộ, mô xương chưa khoáng hóa tích tụ quá mức (hyperosteoidosis), dẫn tới nguy cơ gãy xương tăng cao ^[7]. Điều này phản ánh chính xác hoàn cảnh của người hút thuốc: khi ruột bị thuốc lá làm giảm hấp thu canxi, xương sẽ trở thành "kho chứa" bị bòn rút liên tục [1, 2, 6].

Hiểu lầm thường gặp về việc bổ sung canxi khi hút thuốc

Nhiều người lầm tưởng rằng chỉ cần uống nhiều viên bổ sung canxi hoặc uống sữa giàu canxi mỗi ngày thì có thể bù đắp lại tác hại của việc hút thuốc lá. Đây là một quan niệm sai lầm và không có căn cứ sinh học.

Nghiên cứu lâm sàng đã nhấn mạnh: tình trạng suy giảm hấp thu canxi do ức chế trục PTH - calcitriol ở người hút thuốc làm hạn chế đáng kể lợi ích của việc bổ sung canxi qua đường ăn uống ^[6]. Khi các tế bào ruột bị tổn thương và trục nội tiết điều hòa bị khói thuốc ức chế, phần lớn canxi bổ sung vào không thể thẩm thấu qua thành ruột để đi vào máu [2, 5].

Hơn nữa, nồng độ cao của các chất độc trong máu liên tục kích hoạt quá trình tự hủy của tạo cốt bào thông qua các gốc tự do H2O2 ^[4]. Cho dù có một lượng nhỏ canxi vào được tuần hoàn, các tạo cốt bào đã bị nhiễm độc cũng không thể hoạt động hiệu quả để gắn kết canxi vào ma trận xương [5, 7]. Bù canxi mà không dừng hút thuốc giống như việc cố đổ nước vào một chiếc thùng vừa thủng đáy vừa bị nứt toác thân.

Nhóm đối tượng cần đặc biệt thận trọng

Tác hại của thuốc lá lên xương xảy ra ở mọi lứa tuổi, nhưng có những nhóm đối tượng sẽ phải đối mặt với nguy cơ tàn phế rất cao nếu duy trì thói quen này:

• Phụ nữ sau mãn kinh: Quá trình mãn kinh vốn đã làm suy giảm hormone bảo vệ xương, đẩy nhanh mất xương do các cytokine gây viêm như TNF-alpha và IL-6 ^[2]. Thói quen hút thuốc làm ức chế thêm trục PTH - calcitriol, triệt tiêu khả năng hấp thu canxi và đẩy nhanh tốc độ loãng xương [2, 7].
• Bệnh nhân chuẩn bị hoặc sau phẫu thuật xương khớp: Hút thuốc làm giảm lưu lượng máu, thiếu oxy mô và làm chậm quá trình phục hồi tế bào, dẫn tới tăng biến chứng sau mổ và kéo dài thời gian nằm viện [1, 5].
• Người mắc bệnh răng miệng hoặc viêm quanh răng: Khói thuốc làm chết các nguyên bào sợi dây chằng nha chu, thúc đẩy tiêu xương ổ răng và dẫn đến mất răng sớm ^[3].
• Người có nguy cơ loãng xương hoặc đang điều trị loãng xương: Thuốc lá vô hiệu hóa nỗ lực điều trị dinh dưỡng và làm tăng hủy cốt bào [2, 5].

Giải pháp thực tế để phục hồi mật độ xương

Cắt đứt nguồn độc tố từ khói thuốc là bước đi bắt buộc đầu tiên để cứu vãn hệ xương ^[1]. Khi ngừng hút thuốc hoàn toàn, các tác động tiêu cực lên quá trình chuyển hóa xương sẽ dần được đảo ngược về lâu dài ^[1]. Đặc biệt, ở những bệnh nhân trải qua phẫu thuật chỉnh hình, việc cai thuốc đem lại kết quả tích cực tức thì: quá trình lành thương tiến triển tốt hơn, biến chứng giảm đi và thời gian nằm viện rút ngắn ^[1]. Đáng chú ý, nghiên cứu trên phụ nữ sau mãn kinh cho thấy tỷ lệ hấp thu canxi ở những người đã từ bỏ thuốc lá được khôi phục về mức tương đương với người chưa từng hút thuốc ^[6].

Bên cạnh việc cai thuốc, người bệnh cần thực hiện các biện pháp hỗ trợ phục hồi sức khỏe đường ruột và xương khớp:

• Thăm khám chuyên khoa: Đo mật độ xương định kỳ và xét nghiệm nồng độ vi chất nếu có tiền sử hút thuốc lâu năm. Tuyệt đối không tự ý dùng canxi liều cao khi chưa có chỉ định của bác sĩ.
• Chăm sóc hệ vi sinh đường ruột: Duy trì chế độ ăn lành mạnh để hỗ trợ hệ tiêu hóa phục hồi niêm mạc ruột sau tổn thương do khói thuốc ^[3].
• Đảm bảo dinh dưỡng cân bằng: Tiếp nhận canxi và vitamin D tự nhiên qua chế độ ăn phong phú (cá béo, trứng, rau xanh thẫm) kết hợp vận động ngoài trời điều độ.
• Tập luyện chịu lực: Các bài tập thể dục kháng lực và chịu tải giúp kích thích tạo cốt bào tái tạo xương tự nhiên.

Khói thuốc lá là độc chất trực tiếp làm tê liệt quá trình tạo xương và phong tỏa khả năng hấp thu canxi của cơ thể [1, 2, 7]. Từ bỏ thuốc lá càng sớm là biện pháp bảo vệ hệ xương vững chắc nhất trước khi các tổn thương trở nên không thể đảo ngược [1, 2].