[10.2] Các biến đổi sinh lý của giác mạc, thể thủy tinh, dịch kính và võng mạc theo tuổi.
[10] Những thay đổi cấu tạo của mắt theo tuổi là gì?
10.2.1 Biến đổi sinh lý của Giác mạc (Cornea) - Sự suy giảm tế bào nội mô và thay đổi độ cong
- (1) Ví dụ: Quá trình lão hóa của giác mạc giống như một lớp kính bảo vệ mặt số đồng hồ, qua nhiều thập kỷ chịu tác động của môi trường, mặt kính không còn giữ được độ cong hoàn hảo như ban đầu, đồng thời xuất hiện một vòng cặn trắng đục bám quanh rìa khung kim loại.
- (2) Phân tích: Về mặt hình thái học quang học, giác mạc của người trẻ tuổi thường lồi hơn ở kinh tuyến dọc (tạo ra loạn thị thuận chiều - with-the-rule astigmatism). Khi tuổi tác tăng lên, sự thay đổi sức căng sinh cơ học của mí mắt và màng củng mạc khiến giác mạc có xu hướng dẹt đi ở trục dọc, chuyển dịch từ từ sang trạng thái loạn thị nghịch chiều (against-the-rule astigmatism). Về mặt tế bào học, biến đổi sinh lý khốc liệt nhất xảy ra ở lớp nội mô giác mạc (endothelium). Các tế bào nội mô hoàn toàn không có khả năng phân bào (mitosis) để tái tạo. Mật độ tế bào giảm dần từ khoảng 3000-4000 tế bào/mm2 lúc sơ sinh xuống dưới 2000 tế bào/mm2 ở người già. Để che lấp các khoảng trống do tế bào chết để lại, các tế bào nội mô sống sót BẮT BUỘC phải phình to kích thước (polymegathism) và biến dạng đa hình thái (pleomorphism). Ở vùng rìa giác mạc, hệ thống mạch máu bắt đầu rò rỉ các phân tử lipid và cholesterol, lắng đọng vào lớp nhu mô tạo thành vòng cung giác mạc (arcus senilis) màu trắng đục.
- (3) Phản biện + ví dụ phản biện: Lầm tưởng kinh điển của sinh viên y khoa và bệnh nhân là cho rằng: "Vì giác mạc là một mô sống, nên nếu các tế bào nội mô bị tổn thương do lão hóa hoặc do phẫu thuật, chúng sẽ tự động nhân lên để chữa lành vết thương giống như lớp biểu mô trên cùng". Bằng chứng sinh lý học tế bào đập tan hoàn toàn lầm tưởng này. Lớp nội mô giác mạc người bị khóa vĩnh viễn ở pha G1 của chu kỳ tế bào. Nếu mật độ tế bào nội mô sụt giảm quá mức sinh lý cho phép (dưới ngưỡng 500 tế bào/mm2), hệ thống bơm ion Na+/K+-ATPase sẽ sụp đổ hoàn toàn. Nước từ thủy dịch sẽ tràn tự do vào lớp nhu mô gây ra tình trạng phù giác mạc (corneal edema) vĩnh viễn và mù lòa quang học. Sự thật giải phẫu này chứng minh tổn thương nội mô là tổn thương không thể tự đảo ngược và cách duy nhất để phục hồi là ghép giác mạc từ người hiến tặng.
10.2.2 Biến đổi sinh lý của Thể thủy tinh (Crystalline Lens) - Sự xơ cứng nhân và tích tụ rác protein
- (1) Ví dụ: Sự lão hóa của thể thủy tinh vận hành hệt như một củ hành tây bị nhốt vĩnh viễn trong một chiếc bình thủy tinh kín hẹp; nó liên tục sinh ra và đắp thêm các lớp vỏ mới từ ngoài vào trong suốt cuộc đời, nhưng không bao giờ có thể lột bỏ hay vứt đi bất kỳ một lớp vỏ cũ nào ở bên trong.
- (2) Phân tích: Thể thủy tinh được bọc trong một màng bao vô mạch. Hệ thống biểu mô ở vùng xích đạo liên tục phân chia để tạo ra các sợi thể thủy tinh (lens fibers) mới. Do không có cơ chế thải loại tế bào chết, các sợi già cỗi nhất bị ép liên tục vào khu vực lõi trung tâm. Qua nhiều thập kỷ, sự chèn ép vật lý này gây ra hiện tượng xơ cứng nhân (nuclear sclerosis). Về mặt sinh hóa, các phân tử protein crystallin hòa tan bên trong sợi tế bào dần bị biến tính, liên kết chéo với nhau tạo thành các cụm protein không hòa tan có phân tử lượng khổng lồ. Đồng thời, sự tích tụ của các sắc tố chuyển hóa (urochrome) làm cho nhân thể thủy tinh từ trạng thái trong suốt như pha lê chuyển dần sang màu vàng nhạt, rồi hổ phách, và cuối cùng là nâu đen. Khối lượng và độ dày của thể thủy tinh liên tục tăng lên, trong khi buồng tiền phòng lại bị thu hẹp nông dần lại.
- (3) Phản biện + ví dụ phản biện: Bệnh nhân và nhiều bác sĩ phòng khám thường tư vấn tách bạch rằng: "Lão thị (không nhìn rõ chữ gần) là bệnh do suy yếu cơ bắp điều tiết, còn Đục thể thủy tinh (Cataract) là một căn bệnh bệnh lý hoàn toàn khác biệt sinh ra do độc tố hoặc ánh sáng mặt trời". Bằng chứng giải phẫu sinh cơ học phủ nhận sự tách biệt này. Lão thị và đục thể thủy tinh thực chất chỉ là hai giai đoạn nối tiếp nhau trên cùng một trục thời gian của sự thoái hóa sinh lý thể thủy tinh. Ở tuổi 40, sự xơ cứng nhân ở mức độ vật lý khiến khối thủy tinh không thể phồng lên xẹp xuống, sinh ra Lão thị (triệu chứng chức năng). Đến tuổi 60, chính sự xơ cứng đó đạt đến mức độ biến tính protein quang học, làm cản trở và tán xạ tia sáng, sinh ra Đục thể thủy tinh (thay đổi giải phẫu bệnh). Bản chất của Lão thị chính là dấu hiệu tiền lâm sàng sớm nhất của sự hình thành nhân đục.
10.2.3 Biến đổi sinh lý của Dịch kính (Vitreous Body) - Quá trình hóa lỏng và co rút mạng lưới ma trận
- (1) Ví dụ: Khối dịch kính thời trẻ giống như một bát thạch rau câu đặc quánh, nhưng khi lão hóa, cấu trúc này bắt đầu vữa ra, tách thành những vũng nước lỏng lẻo đan xen với các sợi thạch vón cục trôi dạt vô định bên trong buồng tối của nhãn cầu.
- (2) Phân tích: Ở người trẻ, dịch kính là một khối gel đồng nhất nhờ sự đan xen chặt chẽ giữa các vi sợi collagen type II và các đại phân tử acid hyaluronic ngậm nước. Từ độ tuổi 40 trở đi (hoặc sớm hơn ở người cận thị), dịch kính trải qua quá trình biến đổi sinh lý mang tên sự hóa lỏng (syneresis). Các phân tử acid hyaluronic bị thoái giáng và nhả nước ra, tạo thành các khoang chứa chất lỏng (lacunae) bên trong khối gel. Khi mất đi điểm tựa là acid hyaluronic, các sợi collagen bị sập khung, co cụm lại với nhau thành các bó vi sợi đậm đặc. Đồng thời, thể tích tổng thể của phần gel dịch kính bị teo nhỏ lại. Sự co rút vật lý này tạo ra lực kéo giật tại các điểm bám giải phẫu trên võng mạc, cuối cùng dẫn đến việc màng hyaloid sau của dịch kính bóc tách hoàn toàn khỏi màng ngăn trong của võng mạc thần kinh, gọi là hiện tượng Bong dịch kính sau sinh lý (Posterior Vitreous Detachment - PVD).
- (3) Phản biện + ví dụ phản biện: Một lầm tưởng gây hoảng loạn tột độ cho bệnh nhân lớn tuổi là khi họ đột ngột nhìn thấy các vẩn đục màu đen bay lơ lửng trước mắt (triệu chứng ruồi bay - floaters), họ thường lên mạng tra cứu và tự chẩn đoán rằng "võng mạc của mình đang bị rách nát hoặc đang chảy máu bên trong". Bằng chứng giải phẫu quang học giải thích bản chất thực sự của hiện tượng này đa phần là vô hại. Các đốm đen mà bệnh nhân nhìn thấy hoàn toàn không phải là máu hay rách võng mạc, mà chính là bóng đen quang học của các bó sợi collagen dịch kính bị vón cục (đã phân tích ở Mục 2) in hằn lên trên bề mặt võng mạc. Mặc dù cần thăm khám để loại trừ biến chứng, nhưng bản thân hiện tượng ruồi bay trong bong dịch kính sau là một tiến trình thoái triển sinh lý tất yếu mà 100% con người sẽ phải trải qua khi về già, không phải là một căn bệnh cấp tính đe dọa sinh mạng thị giác.
10.2.4 Biến đổi sinh lý của Võng mạc (Retina) - Khủng hoảng rác thải tế bào và suy yếu biểu mô sắc tố
- (1) Ví dụ: Quá trình lão hóa võng mạc giống như một nhà máy cảm biến ánh sáng hoạt động cường độ cao, nơi hệ thống xử lý rác thải bên dưới gầm nhà máy bị quá tải, khiến các thùng phi chứa rác thải không thể phân hủy chất đống ngày càng cao, đẩy dần các cỗ máy cảm biến ra xa khỏi nguồn ống cấp điện và nước.
- (2) Phân tích: Tại võng mạc cảm thụ, các tế bào nón và tế bào que có tốc độ luân chuyển màng tế bào cực lớn, liên tục bong tróc phần phân đoạn ngoài. Lớp Biểu mô sắc tố võng mạc (Retinal Pigment Epithelium - RPE) đóng vai trò là "đại thực bào", liên tục "ăn" và tiêu hóa các màng tế bào bong tróc này. Tuy nhiên, theo thời gian sinh lý, hệ thống enzyme lysosome bên trong tế bào RPE suy giảm hiệu suất. Chúng không thể tiêu hóa hoàn toàn các phức hợp lipid-protein, dẫn đến sự tích tụ của một chất cặn bã nội bào không thể hòa tan gọi là lipofuscin. Sự tích tụ lipofuscin quá tải sẽ được tế bào RPE tống xuất ra bên ngoài màng nền, tạo thành các cặn lắng đọng giải phẫu gọi là Drusen nằm kẹp giữa lớp RPE và màng Bruch. Khối Drusen này đóng vai trò như một bức tường rào vật lý, cản trở sự khuếch tán oxy và chất dinh dưỡng từ mạng lưới mao mạch hắc mạc lên nuôi võng mạc, gây ra sự thiếu máu cục bộ vi thể mạn tính và làm chết dần các tế bào cảm thụ ánh sáng.
- (3) Phản biện + ví dụ phản biện: Lầm tưởng phổ biến nhất trong việc chăm sóc mắt cộng đồng là niềm tin ngây thơ rằng: "Chỉ cần người già uống thật nhiều thực phẩm chức năng chứa Vitamin A hoặc ăn nhiều cà rốt thì võng mạc sẽ được cung cấp đủ nhiên liệu để sáng khỏe trở lại và chống lại sự lão hóa". Bằng chứng sinh lý học hóa sinh bẻ gãy lầm tưởng này. Vitamin A (retinol) chỉ là một mảnh ghép nguyên liệu phục vụ cho chu trình chuyển đổi quang hóa (phototransduction) tại phân đoạn ngoài của tế bào que. Nó hoàn toàn không có bất kỳ một cơ chế sinh hóa học nào để giải quyết gốc rễ của sự lão hóa võng mạc: đó là rác thải lipofuscin. Không một liều lượng Vitamin A nào có thể đánh tan được các khối Drusen vật lý đang chèn ép và bóp nghẹt nguồn cung cấp máu của lớp RPE. Việc lạm dụng Vitamin A không những vô giá trị trong việc làm sạch rác thải võng mạc mà còn có nguy cơ gây ngộ độc gan toàn thân.
