Nhiều người bước sang tuổi trung niên thường xuyên đối mặt với những cơn đau nhức âm ỉ ở khớp gối, đặc biệt là khi leo cầu thang, ngồi xổm hoặc lúc thời tiết chuyển mùa. Đa số chúng ta thường chỉ nghĩ đến việc thiếu hụt canxi hay thoái hóa khớp do tuổi tác mà ít khi chú ý đến các vi chất dinh dưỡng khác trong bữa ăn hàng ngày. Thậm chí, không ít người dù đã uống bổ sung glucosamine hay canxi đều đặn nhưng tình trạng đau cứng khớp vẫn không thuyên giảm rõ rệt.

Câu trả lời từ các bằng chứng khoa học cho thấy, thiếu hụt magie có mối liên hệ mật thiết với việc làm gia tăng mức độ đau và suy giảm khả năng vận động ở người thoái hóa khớp gối [1]. Tình trạng thiếu hụt khoáng chất này trong chế độ ăn uống và nồng độ magie trong máu thấp có thể thúc đẩy các phản ứng viêm tại màng hoạt dịch, đồng thời đẩy nhanh quá trình bào mòn sụn khớp [2].

Cơ chế sinh học: Vì sao magie tác động đến khớp gối?

Khớp gối là một cấu trúc chịu lực phức tạp, được bảo vệ bởi lớp sụn trơn láng và dịch khớp bao quanh. Sụn khớp không có mạch máu nuôi dưỡng trực tiếp mà phụ thuộc vào quá trình chuyển hóa cân bằng nội môi tại chỗ, nơi mà magie giữ vai trò điều hòa quan trọng [2]. Khi cơ thể thiếu magie, các phản ứng sinh hóa bất lợi trong khớp sẽ dễ dàng bùng phát [2].

Các nghiên cứu thực nghiệm trong phòng thí nghiệm đã làm sáng tỏ cơ chế bảo vệ sụn của ion magie ở cấp độ tế bào. Khi nuôi cấy mô sụn thoái hóa của người với dung dịch magie clorua nồng độ 20 mmol/L, các nhà khoa học ghi nhận sự sụt giảm đáng kể của các chất trung gian gây viêm như interleukin-6 (IL-6) và interleukin-1 beta (IL-1beta) [2]. Đồng thời, dung dịch này cũng làm suy giảm nồng độ các enzym phá hủy chất nền sụn gồm MMP-13 và ADAMTS-5 [2]. Ngược lại, sự hiện diện của ion magie thúc đẩy quá trình tổng hợp các thành phần cấu tạo sụn khớp, thể hiện qua việc gia tăng biểu hiện của chuỗi collagen loại hai (COL2alpha1) và aggrecan (ACAN) [2].

Không chỉ dừng lại ở việc bảo vệ cấu trúc chất nền, ion magie còn can thiệp trực tiếp vào quá trình biệt hóa của tế bào sụn. Khi thử nghiệm trên mô hình tế bào, ion magie có khả năng ức chế hiện tượng phì đại và cốt hóa bất thường của tế bào sụn [2]. Quá trình này diễn ra nhờ sự kìm hãm biểu hiện của các gen liên quan đến tạo xương như ALP, Runx2 và COL10alpha1, đồng thời gia tăng biểu hiện của gen duy trì tế bào sụn SOX9 [2]. Sự điều hòa này gắn liền với cơ chế ức chế quá trình phosphoryl hóa protein Erk, qua đó ngăn chặn con đường truyền tín hiệu Erk vốn kích hoạt sự cốt hóa sụn [2]. Ngoài ra, magie còn ngăn chặn hiện tượng tự thực bào quá mức (autophagy) của tế bào sụn [2].

Trên mô hình chuột bị thoái hóa khớp gối, việc tiêm magie clorua nồng độ 0,5 mol/L trực tiếp vào ổ khớp đã chứng minh được hiệu quả bảo vệ sụn và chống viêm màng hoạt dịch [2]. Thêm vào đó, ở cấp độ phân tử hạt, các thử nghiệm với hạt nano magie oxit kích thước khoảng 100 nm ở nồng độ 10 đến 100 microgam/ml cho thấy khả năng làm giảm rõ rệt các gốc oxy hóa tự do (ROS) và hiện tượng peroxy hóa lipid, từ đó giúp nâng cao tỷ lệ sống của tế bào [2]. Tất cả những cơ chế này chỉ ra rằng, thiếu hụt magie sẽ khiến sụn khớp mất đi tấm lá chắn bảo vệ tự nhiên trước phản ứng viêm và oxy hóa [2].

Bằng chứng từ các nghiên cứu đoàn hệ theo dõi dài hạn

Tác động bất lợi của việc thiếu magie lên cơn đau khớp gối đã được kiểm chứng rõ nét qua các nghiên cứu dịch tễ học quy mô lớn trên người. Một nghiên cứu theo dõi tiến cứu được công bố năm 2018 đã phân tích dữ liệu từ sáng kiến thoái hóa khớp Osteoarthritis Initiative với 2.548 người tham gia [1]. Tất cả những người này đều đã được chẩn đoán thoái hóa khớp gối qua hình ảnh X-quang với thang điểm Kellgren-Lawrence từ mức 2 trở lên [1].

Mức tiêu thụ magie hàng ngày của các tình nguyện viên được đo lường thông qua bảng câu hỏi tần suất thực phẩm (FFQ) tại thời điểm bắt đầu nghiên cứu [1]. Kết quả khảo sát cho thấy mức tiêu thụ magie trung bình mỗi ngày là 309,9 mg ở nam giới và 287,9 mg ở nữ giới [1]. Đáng chú ý, có tới 68% nam giới và 44% nữ giới tham gia nghiên cứu có mức nạp magie thấp hơn nhu cầu trung bình ước tính của cơ thể [1].

Trong suốt thời gian theo dõi định kỳ kéo dài 48 tháng, các nhà nghiên cứu nhận thấy những người có lượng magie nạp vào thấp hơn phải trải qua mức độ đau đớn dữ dội hơn và suy giảm chức năng vận động rõ rệt hơn (chỉ số P < 0,001) [1]. Sau khi đã hiệu chỉnh toàn bộ các yếu tố gây nhiễu bao gồm tuổi tác, giới tính, chủng tộc, chỉ số khối cơ thể (BMI), tổng lượng calo, lượng chất xơ, việc sử dụng thuốc giảm đau, mức độ hoạt động thể chất, tình trạng suy thận, thói quen hút thuốc và uống rượu, kết quả vẫn khẳng định lượng magie thấp có liên quan độc lập đến các cơn đau khớp tồi tệ hơn [1]. Cụ thể, cứ mỗi 50 mg magie được bổ sung vào chế độ ăn mỗi ngày, điểm đau theo thang đo WOMAC được cải thiện tốt hơn tương ứng 1,4 điểm và điểm đánh giá kết quả chấn thương và thoái hóa khớp gối (KOOS) tăng 1,5 điểm (P < 0,05) [1].

Đặc biệt, nghiên cứu này còn phát hiện ra rằng lượng chất xơ trong khẩu phần đóng vai trò là một yếu tố điều chỉnh hiệu ứng (P tương tác < 0,05) [1]. Mối liên hệ giữa lượng magie thấp với tình trạng đau khớp gối và suy giảm chức năng vận động diễn ra mạnh mẽ nhất ở nhóm những người có thói quen ăn ít chất xơ [1].

Nồng độ magie và cấu trúc sụn khớp qua hình ảnh X-quang, MRI

Không chỉ tác động đến cảm nhận cơn đau, tình trạng magie trong cơ thể còn liên quan trực tiếp đến cấu trúc giải phẫu của khớp gối được đo lường bằng các phương tiện chẩn đoán hình ảnh hiện đại [3].

Năm 2019, một nghiên cứu cắt ngang tiến hành trên 783 người tham gia sáng kiến thoái hóa khớp có độ tuổi trung bình 62,3 tuổi (trong đó nữ giới chiếm 59,8%) đã sử dụng kỹ thuật chụp cộng hưởng từ (MRI) để đánh giá cấu trúc sụn [3]. Sau khi hiệu chỉnh các yếu tố gây nhiễu, kết quả phân tích hồi quy tuyến tính chỉ ra rằng khi lượng magie trong chế độ ăn tăng thêm 100 mg/ngày, độ dày trung bình của sụn khớp gối tăng lên đáng kể [3]. Sự gia tăng lượng magie này cũng tương ứng với việc tăng thể tích sụn ở vùng xương chày trong, tăng thể tích sụn và độ dày trung bình của sụn tại lồi cầu trong xương đùi, cũng như cải thiện cả thể tích lẫn độ dày sụn ở khoang đùi - chày trong [3].

Các phát hiện này hoàn toàn tương đồng với một nghiên cứu cắt ngang khác thực hiện năm 2015 trên 1.626 người [4]. Các tác giả đã phân tích mối liên hệ giữa lượng magie khẩu phần với tình trạng thoái hóa khớp gối trên phim X-quang, hiện tượng hẹp khe khớp và sự hình thành gai xương [4]. Kết quả cho thấy tỷ lệ mắc thoái hóa khớp gối trên X-quang giảm dần ở các nhóm có mức nạp magie cao hơn: giảm 0,53 lần ở nhóm ngũ phân vị thứ ba (OR = 0,53; khoảng tin cậy 95%: 0,28 - 1,01), giảm 0,40 lần ở nhóm thứ tư (OR = 0,40; khoảng tin cậy 95%: 0,17 - 0,94) và giảm 0,34 lần ở nhóm tiêu thụ magie cao nhất (OR = 0,34; khoảng tin cậy 95%: 0,11 - 1,00) so với nhóm tiêu thụ thấp nhất [4].

Hiện tượng hẹp khe khớp gối, vốn là dấu hiệu phản ánh sự mòn sụn, cũng giảm đi rõ rệt ở những người ăn nhiều magie [4]. Nguy cơ hẹp khe khớp giảm 0,49 lần ở nhóm ngũ phân vị thứ ba (OR = 0,49; khoảng tin cậy 95%: 0,28 - 0,88) và giảm 0,37 lần ở nhóm ngũ phân vị thứ năm (OR = 0,37; khoảng tin cậy 95%: 0,14 - 0,98) [4]. Tuy nhiên, nghiên cứu không ghi nhận mối liên hệ có ý nghĩa thống kê giữa lượng magie nạp vào và sự xuất hiện của các chồi xương (gai xương) [4].

Trước đó, vào năm 2013, dự án nghiên cứu Johnston County Osteoarthritis Project đã công bố bằng chứng dịch tễ học đầu tiên về mối liên quan giữa magie và thoái hóa khớp gối [5]. Nghiên cứu này ghi nhận mối liên quan nghịch đảo theo ngưỡng giữa lượng magie nạp vào và nguy cơ thoái hóa khớp gối trên hình ảnh X-quang ở người da trắng, nhưng hiện tượng này lại không thấy xuất hiện ở người Mỹ gốc Phi [5].

Nồng độ magie trong máu: Bằng chứng từ các phân tích tổng hợp

Bên cạnh lượng khoáng chất ăn vào từ thực phẩm, nồng độ magie thực tế lưu thông trong huyết thanh cũng là một chỉ dấu sinh học quan trọng phản ánh nguy cơ bệnh lý [6].

Một phân tích tổng hợp công bố năm 2019 đã tổng hợp số liệu từ 6 nghiên cứu với tổng cộng 15.715 người tham gia để đánh giá toàn diện mối quan hệ giữa magie và thoái hóa khớp gối [6]. Kết quả phân tích gộp cho thấy những người có nồng độ magie trong huyết thanh cao hơn có nguy cơ mắc thoái hóa khớp gối thấp hơn rõ rệt (tỷ số chênh OR = 0,84; khoảng tin cậy 95%: 0,72 - 0,98; P = 0,03) [6]. Khi tiến hành phân tích sâu hơn theo từng phân nhóm, các nhà khoa học nhận thấy nguy cơ mắc bệnh chịu ảnh hưởng rõ rệt bởi các mức nồng độ magie huyết thanh, thể hiện qua sự khác biệt có ý nghĩa thống kê khi so sánh nhóm tứ phân vị cao nhất (nhóm 4) với nhóm thấp nhất (nhóm 1) với P = 0,006 [6].

Nồng độ magie trong huyết thanh cao cũng được ghi nhận là có mối liên hệ nghịch với mức độ nghiêm trọng của bệnh thoái hóa khớp khi đánh giá trên phim chụp X-quang [2]. Mặt khác, phân tích tổng hợp trên 15.715 người cũng chỉ ra rằng mặc dù lượng magie ăn vào hàng ngày chưa cho thấy tác động giảm nguy cơ mắc thoái hóa khớp gối nguyên phát một cách có ý nghĩa thống kê tổng thể (OR = 0,80; khoảng tin cậy 95%: 0,61 - 1,04; P = 0,1), nhưng mức nạp magie cao lại liên quan đáng kể đến việc giảm tới 34% nguy cơ gãy xương ở những bệnh nhân đã bị thoái hóa khớp gối (OR = 0,66; khoảng tin cậy 95%: 0,56 - 0,78; P < 0,00001) [6].

Hiểu lầm thường gặp về việc bổ sung khoáng chất cho khớp

Nhiều người bệnh khớp thường cho rằng chỉ cần uống nhiều canxi và glucosamine là sụn khớp sẽ tự phục hồi. Đây là quan niệm chưa đầy đủ. Hệ thống cơ xương khớp đòi hỏi sự tương tác đồng bộ của nhiều vi chất, trong đó magie là yếu tố kiểm soát sự vận chuyển canxi vào xương và ngăn chặn lắng đọng canxi bất thường tại sụn [2, 3]. Nếu chỉ tập trung vào canxi mà bỏ quên magie, phản ứng viêm màng hoạt dịch và quá trình thoái hóa sụn vẫn có thể tiếp diễn [2].

Một hiểu lầm phổ biến khác là cho rằng việc bổ sung magie sẽ giúp làm biến mất hoàn toàn các gai xương hay "chữa khỏi" hoàn toàn bệnh thoái hóa khớp. Nghiên cứu thực tế đã chỉ ra rằng chế độ ăn giàu magie chỉ giúp cải thiện độ dày sụn khớp, giảm hẹp khe khớp và giảm đau, chứ không có mối liên hệ nào với việc làm tiêu biến các gai xương đã hình thành [4]. Magie đóng vai trò hỗ trợ ức chế viêm, giảm quá trình dị hóa sụn và kiểm soát triệu chứng đau chứ không thể đảo ngược hoàn toàn cấu trúc khớp đã bị biến dạng nặng nề [1, 2].

Ai nên thận trọng khi muốn tăng cường magie?

Mặc dù magie rất cần thiết cho cơ thể và khớp gối, việc dung nạp khoáng chất này không thể áp dụng bừa bãi cho mọi đối tượng, đặc biệt là thông qua các dạng viên uống bổ sung liều cao.

Những người có tiền sử suy giảm chức năng thận hoặc bệnh thận mãn tính cần hết sức lưu ý. Thận là cơ quan chính chịu trách nhiệm bài tiết và duy trì nồng độ magie trong máu. Khi thận hoạt động kém, việc nạp quá nhiều magie có thể dẫn đến tình trạng tăng magie máu quá mức, gây ra các biến chứng nguy hiểm về tim mạch và thần kinh. Do đó, các nghiên cứu dịch tễ khi đánh giá tác động của magie lên cơn đau khớp gối luôn phải hiệu chỉnh riêng biệt yếu tố suy giảm chức năng thận để tránh sai lệch kết quả [1].

Người đang sử dụng các loại thuốc điều trị bệnh nền tim mạch, huyết áp hoặc thuốc giảm đau cũng cần tham khảo ý kiến bác sĩ trước khi sử dụng các chế phẩm bổ sung magie. Bệnh nhân không nên tự ý mua các loại thực phẩm chức năng magie liều cao để uống với hy vọng cắt cơn đau khớp cấp tính.

Cách bổ sung magie hợp lý trong chế độ ăn hàng ngày

Đối với người bình thường và bệnh nhân thoái hóa khớp gối chưa có chống chỉ định y khoa, nguồn magie an toàn và hiệu quả nhất luôn đến từ các loại thực phẩm tự nhiên trong bữa ăn hàng ngày.

Để tối ưu hóa lợi ích giảm đau khớp, bạn nên kết hợp bổ sung magie song song với chất xơ. Các dữ liệu khoa học đã chỉ ra rằng tác dụng bảo vệ và giảm đau của magie đối với khớp gối phát huy hiệu quả cao nhất ở những người có chế độ ăn giàu chất xơ [1]. Các loại rau lá xanh đậm như cải bó xôi, cải xoăn, cùng với các loại đậu (đậu đen, đậu xanh), ngũ cốc nguyên hạt, hạt bí ngô và hạnh nhân là những nguồn cung cấp dồi dào cả magie lẫn chất xơ tự nhiên.

Khi chế biến món ăn, nên ưu tiên các phương pháp nấu nhanh như hấp hoặc luộc vừa chín tới, tránh ngâm thực phẩm quá lâu trong nước hoặc nấu ở nhiệt độ quá cao trong thời gian dài vì magie rất dễ bị hòa tan và thất thoát vào nước nấu. Việc duy trì một khẩu phần ăn đa dạng, phân bổ đều lượng magie trong các bữa ăn chính không chỉ giúp nâng cao nồng độ magie huyết thanh mà còn mang lại tác động bảo vệ cấu trúc sụn khớp gối một cách bền vững [3, 7].

Thiếu hụt magie là một trong những yếu tố dinh dưỡng làm trầm trọng thêm tình trạng viêm và các cơn đau khớp gối ở người thoái hóa khớp [1, 2]. Việc xây dựng một chế độ ăn uống cân bằng, giàu thực phẩm tự nhiên chứa magie kết hợp cùng lối sống vận động hợp lý sẽ hỗ trợ giảm đau và làm chậm quá trình mòn sụn [1, 3]. Hãy tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa nếu bạn có bệnh lý nền trước khi quyết định sử dụng bất kỳ sản phẩm bổ sung khoáng chất nào.