Tài liệu Nghiên cứu xác định hàm lượng canxi trong huyết thanh phục vụ chuẩn đoán bệnh còi xương ở trẻ em

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM --------------------- HÀ CÔNG KHANH NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG CANXI TRONG HUYẾT THANH PHỤC VỤ CHẨN ĐOÁN BỆNH CÒI XƢƠNG Ở TRẺ EM Chuyên ngành: Hóa phân tích Mã số: 60.44.01.18 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Vũ Đức Lợi Thái Nguyên – Năm 2013 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên tôi xin được gửi tới TS. Vũ Đức Lợi lời biết ơn chân thành và sâu sắc nhất. Thầy là người đã trực tiếp giao đề tài và tận tình hướng dẫn trong suốt quá trình thực hiện đề tài giúp tôi hoàn thành bản luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô, các anh chị và các bạn trong Phòng phân tích Viện Hóa Học –Viện KHCN Việt Nam đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Tôi xin chân thành cảm ơn BS,TS Nguyễn Gia Bình, Bệnh viện Quân đội 108, BS Phạm Anh Hoa, Bệnh viện Nhi Trung ương, đã giúp đỡ nhiệt tình trong khâu lấy mẫu và bảo quản mẫu. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn đơn vị cơ quan nơi tôi công tác đã tạo điều kiện để tôi học tập, nghiên cứu và hoàn thành bản luận văn này. Cuối cùng tôi xin được cảm ơn những người thân yêu nhất của tôi, đã luôn động viên, cổ vũ để tôi hoàn thành tốt luận văn của mình. Tôi xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 20 tháng 05 năm 2013 Học viên Hà Công Khanh Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết của nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ một công trình nào khác. Tác giả Hà Công Khanh XÁC NHẬN XÁC NHẬN CỦA KHOA HÓA HỌC CỦA CHỦ TỊCH HĐ CHẤM LUẬN VĂN TS. Nguyễn Thị Hiền Lan PGS TS. Lê Hữu Thiềng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn i MỤC LỤC Trang Trang bìa phụ Lời cảm ơn Lời cam đoan Mục lục .................................................................................................................. i Danh các mục bảng .............................................................................................. ii Danh mục các hình .............................................................................................. iii Danh mục các kí hiệu, các chữ viết tắt................................................................ iv MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 1 Chƣơng 1. TỔNG QUAN .................................................................................. 3 1.1.Khái niệm về còi xương[9] ........................................................................ 3 1.1.1. Khái niệm ............................................................................................... 3 1.1.2. Triệu chứng của bệnh còi xương............................................................ 3 1.1.3. Những yếu tố nguy cơ của bệnh còi xương[9]....................................... 5 1.1.3.1. Thiếu ánh sáng mặt trời ....................................................................... 5 1.1.3.2. Chế độ ăn uống của trẻ ........................................................................ 7 1.1.3.3. Sữa mẹ ............................................................................................... 10 1.1.3.4. Tình trạng Vitamin D của người mẹ ................................................. 11 1.1.3.5. Tình trạng dinh dưỡng của trẻ ........................................................... 12 1.1.3.6. Nhiễm sắc tố da ................................................................................. 13 1.1.3.7. Bệnh nhiễm khuẩn............................................................................. 13 1.1.3.8. Yếu tố chủng tộc ............................................................................... 14 1.1.3.9. Một số yếu tố khác ............................................................................ 14 1.1.4. Tổng hợp kết qủa của thế giới nghiên cứu về bệnh còi xương[9] ....... 16 1.2. Nguyên tố Canxi...................................................................................... 19 1.2.1. Khái niệm hoá học ............................................................................... 19 1.2.2. Nguồn lương thực và nhu cầu .............................................................. 20 1.2.3. Hàm lượng canxi trong cơ thể .............................................................. 21 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ii 1.2.4. Chu trình của Canxi ............................................................................. 21 1.2.5. Vai trò của Canxi ................................................................................. 22 1.2.6. Ảnh hưởng do thừa và thiếu Canxi ...................................................... 22 1.3. Các phương pháp phân tích Canxi .......................................................... 23 1.3.1. Phương pháp xác định Ca2+ tự do ........................................................ 23 1.3.1.1. Phương pháp vi điện cực chọn lọc ion Ca2+...................................... 23 1.3.1.2. Phương pháp phát quang sinh học .................................................... 24 1.3.1.3. Phương pháp tác nhân tạo phức với quá trình hấp thụ hoặc huỳnh quang phụ thuộc vào Ca2+ ................................................................... 24 1.3.2. Phương pháp xác định tổng Canxi ....................................................... 25 1.3.2.1. Phương pháp phổ electron và phổ mất năng lượng electron ............ 25 1.3.2.2. Phương pháp phát xạ tia X bởi proton(PIXE) .................................. 26 1.3.2.3. Phương pháp dùng hiển vi điện tử ion .............................................. 26 1.3.1.4.Phương pháp sắc kí lỏng .................................................................... 27 1.3.2.5. Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ................................................ 27 1.4. Các phương pháp xử lý mẫu huyết thanh ............................................... 28 1.4.1. Kỹ thuật vô cơ hoá khô ........................................................................ 29 1.4.2. Kỹ thuật vô cơ hoá ướt ở áp suất khí quyển ........................................ 30 1.4.3. Vô cơ hoá mẫu trong lò vi sóng áp suất cao ........................................ 30 1.4.4. Kỹ thuật pha loãng và thay đổi thành phần nền ................................... 31 Chƣơng 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................ 32 2.1. Đối tượng và nội dung nghiên cứu.......................................................... 32 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu........................................................................... 32 2.1.2. Nội dung nghiên cứu ............................................................................ 34 2.2. Lấy mẫu và bảo quản mẫu ...................................................................... 35 2.3. Trang thiết bị và hoá chất ........................................................................ 35 2.3.1. Trang thiết bị ........................................................................................ 35 2.3.2. Hoá chất và dụng cụ ............................................................................. 35 2.3.2.1. Hóa chất............................................................................................. 35 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iii 2.3.2.2. Dụng cụ ............................................................................................. 36 2.4. Phương pháp xử lý số liệu[10] ................................................................ 36 2.5. Phương pháp phổ hấp thụ AAS[5] .......................................................... 38 Chƣơng 3. KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN......................................................... 43 3.1. Xây dựng quy trình phân tích Canxi ....................................................... 43 3.1.1. Khảo sát các điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên tử của Canxi .............. 43 3.1.1.1. Lựa chọn kỹ thuật nguyên tử hóa ...................................................... 43 3.1.1.2. Khảo sát chọn bước sóng hấp thụ ..................................................... 43 3.1.1.3. Khảo sát khe đo ................................................................................. 44 3.1.1.4. Khảo sát cường độ dòng đèn catot rỗng............................................ 45 3.1.2.Khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố đến phép đo Canxi ....................... 47 3.1.2.1. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ Natri ............................................. 47 3.1.2.2. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ Kali ............................................. 48 3.1.2.3. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ Magiê ........................................... 49 3.1.2.4. Khảo sát ảnh hưởng của photpho ...................................................... 51 3.1.2.5. Nghiên cứu loại trừ ảnh hưởng của photpho..................................... 52 3.1.3. Xây dựng đường chuẩn xác định Canxi trong huyết thanh ................. 53 3.1.4. Đánh giá phương pháp phân tích ......................................................... 55 3.1.4.1. Giới hạn phát hiện của phương pháp ................................................ 55 3.1.4.2. Độ chính xác của phương pháp ......................................................... 56 3.1.4.3. Độ lặp lại của phương pháp .............................................................. 56 3.3. Kết quả nghiên cứu ................................................................................. 57 3.3.1. Kết quả nghiên cứu trên mẫu đối chứng .............................................. 57 3.3.2. Kết quả nghiên cứu trên bệnh nhân còi xương .................................... 59 Chƣơng 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................... 61 KẾT LUẬN ....................................................................................................... 61 KIẾN NGHỊ ...................................................................................................... 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 63 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ii DANH CÁC MỤC BẢNG Bảng 1.1: Sự thay đổi theo mùa và địa dư của nồng độ 25-OH-D trong huyết thanh.( ng/ml)........................................................................................ 6 Bảng 1.2: Nhu cầu Canxi cho cơ thể. ................................................................. 20 Bảng 2.1: Bảng quy hoạch thực nghiệm phân tích phương sai một yếu tố. ...... 37 Bảng 2.2: Phân tích phương sai một yếu tố. ..................................................... 37 Bảng 3.1: Kết quả khảo sát bước sóng đặc trưng của Canxi. ............................ 44 Bảng 3.2: Kết quả khảo sát khe đo đặc trưng đo Canxi. ................................... 45 Bảng 3.3: Kết quả khảo sát cường độ dòng đèn catot rỗng của Canxi. ............. 46 Bảng 3.4: Các thông số tối ưu đo phổ của Canxi. .............................................. 47 Bảng 3.5: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của Na đến độ hấp thụ của Canxi. ....... 47 Bảng 3.6: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của K đến độ hấp thụ của Canxi. ......... 49 Bảng 3.7: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của Mg đến độ hấp thụ của Canxi. ...... 50 Bảng 3.8: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của photpho đến độ hấp thụ của Canxi. ......51 Bảng 3.9: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của LaCl3 đến độ hấp thụ của Canxi. ..........52 Bảng 3.10: Kết quả đo Canxi để dựng đường chuẩn của Canxi. ....................... 54 Bảng 3.11: Kết quả phân tích mẫu chuẩn Canxi nồng độ 0,25 mg/l trong nền LaCl3 0,1%. .................................................................................. 55 Bảng 3.12: Kết quả phân tích mẫu chuẩn Canxi. ............................................... 56 Bảng 3.13: Kết quả đánh giá độ lặp lại của phép đo Canxi. .............................. 57 Bảng 3.14: Kết qủa phân tích hàm lượng Canxi trong huyết thanh nhóm đối chứng. ........................................................................................... 58 Bảng 3.15: Kết qủa phân tích hàm lượng Canxi trong huyết thanh nhóm bệnh còi xương. .................................................................................. 60 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Sinh bệnh học của còi xương và nhuyễn xương do thiếu Canxi. ........... 9 Hình 1.2: Hậu quả của thiếu Vitamin D ở người mẹ, theo Elidrissy. .................... 12 Hình 1.3: Bệnh sinh của bệnh còi xương dinh dưỡng ở trẻ. ............................... 15 Hình 2.1: Đường chuẩn phổ hấp thụ AAS .......................................................... 40 Hình 2.2: Sơ đồ cấu tạo nguyên tắc máy đo phổ hấp thụ nguyên tử. ................. 42 Hình 3.1 : Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của Natri đến độ hấp thụ của Canxi. 48 Hình 3.2 : Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của K đến độ hấp thụ của Canxi. ..... 49 Hình 3.3: Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của Mg đến độ hấp thụ của Canxi. .... 50 Hình 3.4: Đồ thị ảnh hưởng của LaCl3 đến phép đo Canxi. ............................... 53 Hình 3.5: Đồ thị biểu diễn đường chuẩn của Canxi. ........................................... 54 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iv DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT 1. 25 - 0H -D3 : 25-hydroxyvitamin D3 . 2. 1,25 - (0H)2D3 :1,25-dihydroxyl vitamin D3 . 3. AAS : Atomic Absorption Spectrometry. 4. ICP-MS : Inductively Coupled Plasma – Mass Spectrometry. 5. F-AAS : Atomic Absorption Spectrometry. 6. HCL : Hollow Cathode Lamp. 7. EDL : Electrodeless Discharge Lamp. 8. EPMA : Electron probe micro-analyzer. 9. EDTA : Ethylendiamin teraaxetic Acid. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1 MỞ ĐẦU Bệnh còi xương ở trẻ em có liên quan mật thiết với rối loạn chuyển hóa Canxi…Bệnh còi xương thường gặp ở trẻ nhỏ từ 6 - 36 tháng tuổi, vì đây là thời kỳ mà hệ thống xương đang phát triển mạnh. Nguyên nhân còi xương ở trẻ là do thiếu Vitamin D làm cho cơ thể không hấp thu đủ lượng Canxi ở ruột và thiếu Canxi trong máu. Do hiện tượng thiếu Canxi trong máu cho nên cơ thể có sự tự điều chỉnh bằng cách huy động Canxi từ xương đưa vào máu làm cho xương thiếu Canxi gây nên còi xương, loãng xương. Mắc bệnh còi xương trẻ sẽ chậm lớn, chậm biết đi, chậm mọc răng, đầu xương bẹp, xương ngực nhô ra, trẻ quấy khóc, thóp lâu kín, rụng tóc sau gáy, ngủ không yên giấc, hay ra mồ hôi ở vùng đầu khi ngủ kể cả mùa đông. Nếu nặng thì xương chậu biến dạng, hẹp lại, chân vòng kiềng hoặc hình chữ X. Trẻ em quá bụ bẫm cũng có thể còi xương vì nhu cầu Canxi cao hơn trẻ bình thường. Nguyên nhân bệnh còi xương chủ yếu do thiếu Vitamin D và chế độ ăn thiếu Canxi. Vitamin D giúp tăng cường hấp thu Canxi. Canxi là thành phần cấu tạo xương. Khi thiếu Canxi xương sẽ xốp, mô liên kết biến đổi, quá trình này xảy ra ở trẻ em gây nên tình trạng còi xương. Trên thế giới tỷ lệ trẻ em bị mắc bệnh còi xương vẫn rất cao đặc biệt là ở các nước nghèo và kém phát triển. Ở Việt Nam, tỷ lệ này cũng còn khá cao đặc biệt trẻ em ở các tỉnh miền núi, hải đảo, các vùng khó khăn... Một nghiên cứu gần đây được tiến hành trên 1263 trẻ em từ 1 – 36 tháng tuổi ở 9 xã thuộc 6 tỉnh miền núi phía Bắc bao gồm Thái Nguyên, Hà Giang, Lạng Sơn, Sơn La, Hòa Bình và Lai Châu, với các dân tộc đặc thù cho khu vực này là Sán Dìu, Mông, Tày, Thái, Giấy, Mường, Kinh, nhằm xác định tỷ lệ mắc bệnh còi xương ở trẻ em. Phương pháp nghiên cứu điều tra ngang, chọn ngẫu nhiên. Kết quả: Tỷ lệ còi xương ở trẻ em 1- 36 tháng tuổi ở Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2 vùng miền núi phía Bắc là 14,4%, cao nhất ở trẻ 7-18 tháng tuổi và giảm dần theo tuổi lớn lên của trẻ. Tỷ lệ còi xương ở dân tộc Mông (18,3%) và Tày (17,6%) cao hơn một cách có ý nghĩa so với dân tộc Kinh (11,2%). Tỷ lệ còi xương ở trẻ suy dinh dưỡng (20,6%) cao hơn đáng kể so với trẻ không suy dinh dưỡng (9,4%). Do đó phát hiện sớm và phòng chống bệnh còi xương ở trẻ em là một vấn đề cần được cả xã hội quan tâm. Vì những lí do trên, chúng tôi lựa chọn đề tài luận văn “ Nghiên cứu xác định hàm lượng Canxi trong huyết thanh phục vụ chẩn đoán bệnh còi xương ở trẻ em ” góp phần điều trị và bổ sung dinh dưỡng hợp lí cho trẻ. Nội dung nghiên cứu chính của luận văn gồm những phần sau: - Nghiên cứu các điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên tử của Canxi. - Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến phép đo phổ hấp thụ nguyên tử của Canxi. - Nghiên cứu và lựa chọn phương pháp xử lý mẫu thích hợp để định lượng Canxi trong huyết thanh. - Xây dựng quy trình phân tích chính xác hàm lượng Canxi trong huyết thanh bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử. - Đánh giá phương pháp. - Phân tích, đánh giá hàm lượng Canxi trong huyết thanh của nhóm đối chứng và trẻ mắc bệnh còi xương. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3 Chƣơng 1 TỔNG QUAN 1.1.Khái niệm về còi xƣơng 1.1.1. Khái niệm[9] Còi xương là một bệnh thường gặp ở trẻ em và đã được biết đến từ lâụ không những trong y giới mà cả trong quảng đại nhân dân. Bệnh còi xương do thiếu vitamin D làm cho chuyển hóa Canxi, Photpho bị rối loạn gây nên những tổn thương xương. Trước đây ta cho rằng bệnh còi xương là do thiếu Vitamin D. Những năm 1960 ở Trung Quốc dấy lên phong trào bổ sung Vitamin D nhằm phòng chống chứng bệnh còi xương, nhưng hơn 30 năm đã trôi qua, bệnh còi xương ở Trung Quốc không giảm được là bao mà hiện tượng ngộ độc Vitamin D xảy ra khá nhiều, những năm gần đây ta mới biết do chưa hiểu đúng về căn bệnh còi xương. Thực ra, bệnh còi xương không những do thiếu Vitamin D mà quan trọng hơn cả là do thiếu Canxi. Phòng chống bệnh còi xương là phải bổ sung đủ lượng canxi cho nhu cầu của cơ thể. Hiện nay giáo trình của khoa nhi đã đổi tên gọi “ chứng bệnh thiếu Vitamin D” thành “ Chứng bệnh suy dinh dưỡng ”, đồng thời nhấn mạnh: Phòng chống bệnh còi xương là phải bắt đầu từ nhận thức tầm quan trọng của bổ sung Canxi. Chúng ta cần phân biệt: Bệnh còi xương và bệnh còi cọc. Trẻ còi cọc: Trẻ bị suy dinh dưỡng, có số đo về cân nặng và chiều cao đều thấp hơn trẻ bình thường, cũng có thể kèm còi xương hoặc không. Bệnh còi xương: Có thể gặp ở cả những đứa trẻ rất bụ bẫm, do nhu cầu về Canxi, Photpho cao hơn trẻ bình thường. 1.1.2. Triệu chứng của bệnh còi xƣơng[9] Những biểu hiện thường thấy của bệnh còi xương: Trẻ em đầu bị dị dạng, hói vùng chẩm, chậm mọc răng, chậm biết đi, nhô xương ức, lõm xương sườn, chân vòng kiềng, chân chữ bát. Trẻ em khóc đêm, Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 4 bị giật mình, hay cáu gắt, bứt rứt không yên, đổ mồ hôi, nhất là lúc bú hay khóc, càng khóc thì càng đổ nhiều mồ hôi, thực ra đó là biểu hiện điển hình của chứng còi xương, trẻ còi xương thần kinh không ổn định. Đó là do trẻ thiếu canxi, dẫn đến thần kinh trung ương hưng phấn quá mà có những biểu hiện bất ổn. Trẻ em tuổi mẫu giáo, học sinh cấp I, thường có biểu hiện mệt mỏi, biếng ăn, gầy yếu, thường chóng mặt, đổ mồ hôi, có những trẻ em ngủ không yên giấc, đó chính là biểu hiện bệnh còi xương ở thiếu niên nhi đồng, vì sau một thời gian bị thiếu canxi thì chân tay các cháu mỏi, cơ tim co bóp kém cũng dẫn đến mệt mỏi, chóng mặt, cơ trơn của hệ tiêu hoá co bóp yếu nên trẻ chán ăn, những trẻ này thường có hình dạng đầu to, bụng to, có những trẻ xuất hiện hiện tượng nhức mỏi đầu gối, khi đi bộ thì đau tăng lên, có những trẻ khi đi nhanh hoặc chạy thì bị ngã. Tất cả những biểu hiện trên đều là đặc trưng của bệnh còi xương ở tuổi thiếu niên nhi đồng. Trẻ em ở tuổi 9-16 vẫn có nguy cơ bị bệnh còi xương. Biểu hiện của bệnh còi xương ở lứa tuổi này là hình thể không có hình nét đặc trưng của tuổi thanh thiếu niên, người bệnh luôn uể oải, lười biếng, nhiều mồ hôi, bứt rứt, hay cáu, ngủ không yên giấc… Do trẻ thiếu nhiều Canxi, suốt ngày ở trường học thời gian hoạt động ngoài trời quá ít, thiếu ánh nắng, bữa ăn sáng, bữa ăn trưa thiếu chu đáo, do đó cơ thể thiếu Canxi trầm trọng. Chúng ta cần chú ý bổ sung Canxi cho trẻ. Nhu cầu phát triển cơ thể của tuổi thiếu niên nhi đồng lúc cao điểm cần 1000 mg1200 mg Canxi mỗi ngày mà lượng Canxi hấp thụ qua thức ăn hàng ngày chỉ đạt 400 mg/ngày (mức cao nhất), nếu không kịp thời bổ sung Canxi cho con em chúng ta thì chắc chắn bộ xương kém rắn chắc. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 5 1.1.3. Những yếu tố nguy cơ của bệnh còi xƣơng 1.1.3.1. Thiếu ánh sáng mặt trời - Yếu tố địa dư: Yếu tố địa lý và khí hậu ảnh hưởng đến tỷ lệ mắc bệnh còi xương. Bệnh thường xảy ra và có tỷ lệ mắc cao vào những tháng mùa đông . Zhou[38] cho thấy, ờ miền Bắc Trung Quốc, tỷ lệ còi xương cao hơn và bệnh cấp tính hơn vào những tháng mùa đông, nhưng thấp hơn ở các tháng mùa hè. Còn ở miền Nam Trung Quốc, nơi mà thời tiết ít ảnh hưởng đến hoạt động ngoài trời thì tỉ lệ mắc bệnh theo mùa khác nhau không rõ ràng. Nghiên cứu của Ghai[23] ở Ấn Độ cho thấy, tỷ lệ mắc bệnh còi xương dinh dưỡng trong những cộng đồng khác nhau phụ thuộc vào tình trạng địa lý. Ánh sáng mặt trời không những thiếu mà chất lượng của nó cũng thay đổi do góc chiếu của các tia mặt trời đến bề mặt trái đất ở những vĩ độ khác nhau. Web đã chứng minh là tiếp xúc với ánh sáng mặt trời ở Boston (42 vĩ độ Bắc) trong suốt thời gian từ tháng 11 đến tháng 2 và Edmonton, Canada (52 vĩ độ Bắc) từ tháng 10 đến tháng 3 thì không có hiệu quả chút nào trong việc tổng hợp vitamin D ở da bởi vì không có bức xạ cực tím với dải sóng từ 295 đến 310 nm trong khoảng thời gian này. Người ta cũng nhận thấy trẻ em sống trong vùng vĩ độ Bắc dễ bị còi xương vào mùa đông khi so sánh với mùa xuân, mùa hạ và mùa thu. Sự thay đổi nồng độ 25 - OH-D trong huyết thanh theo mùa và địa dư đã được chứng minh bởi một số tác giả trên thế giới ( Bảng 1.1). Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 6 Bảng 1.1: Sự thay đổi theo mùa và địa dư của nồng độ 25-OH-D trong huyết thanh.( ng/ml) Nƣớc Mùa đông Mùa hè 18,7 ±1,7 23,5 ±1,9 Trẻ em Buenos Aires 21,1 ±2,03 - Tucu man 19,6 ±1,21 - Ushuaia 9,3 ±0,64 - Nhật Bản: Người lớn 13,6 ±0,8 15,8 ±1.4 Nam Phi: Trẻ em 14,6 ±2,3 36,2 ±3,0 Mỹ: Người lớn 25,2 ±3,1 37,0 ±2,9 Pháp: Trẻ em da trắng 15,5 ±2.9 Trẻ em da đen 7,4 ±1.3 Ấn Độ: Trẻ em - Achentina: Người lớn Buenos Aires - Không định rõ 34,1 ±3,4 - Phong tục tập quán, tôn giáo. Tỷ lệ còi xương ở các nước ôn đới còn cao do thiếu ánh sáng mặt trời đã được nhiều tác giả ghi nhận. Nhưng ngay cả các nước có khí hậu nhiệt đới, giàu ánh nắng mặt trời tỷ lệ còi xương cũng rất cao. Người ta cho rằng mặc dù được thiên nhiên ưu đãi như vậy nhưng do sự thiếu hiểu biết kết hợp với điều kiện sống thấp kém và phong tục tập quán lạc hậu đã làm hạn chế sử dụng ánh sáng mặt trời để phòng và điều trị còi xương. Ở Ấn Độ, người Hindu và người theo đạo Hồi dùng mạng che cho trẻ nhũ nhi, trẻ em gái và phụ nữ đã góp phần làm tăng tỷ lệ mắc bệnh còi xương ở trẻ em và nhuyễn xương ở người lớn.. Tương tự, Elzouki cho rằng tỷ lệ còi xương ở trẻ em Libi cao là do bà mẹ đã dùng mạng che kín đầu, mặt và toàn thân đứa trẻ, không cho trẻ tiếp xúc với ánh sáng mặt Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 7 trời. Trang phục của người phụ nữ và phong tục che kín đứa trẻ cho đến khi trẻ được 4 tháng tuổi ở vùng Riyadh (Arâp Seut) cũng như phong tục kiêng cữ sau đẻ đều làm hạn chế tiếp xúc của da với ánh và tạo điều kiện cho bệnh còi xương phát triển. Theo Rykin tới 72,2 % trẻ dưới 1 tuổi bị còi xương là do thiếu tiếp xúc với ánh sáng mặt trời. - Môi trường sống: Nhà ở chật chội, không có sân chơi, thiếu ánh sáng mặt trời là yếu tố trong bệnh sinh của còi xương ở Koet cùng những căn hộ tập thể hoặc nhà đất truyền thống, tình trạng đô thị hóa, đó là các bà mẹ và đứa trẻ luôn ở trong nhà không có cơ hội tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng mặt trời là những yếu tố gây bệnh còi xương ở Arập seut. Còi xương xẩy ra chủ yếu ở những nơi mà điều kiện kinh tế xã hội thấp kém, tình trạng đông đúc, chật chội trong các khu nhà ổ chuột ở thành phố cũng đã được Bhattacharyya[17], Ekanem và Lawson[26] ghi nhận. Trái lại, ở Trung Quốc, tỷ lệ còi xương ở nông thôn cao hơn so với ở thành thị, mặc dù ở thành thị nhà cao tầng và ô nhiễm không khí nhiều hơn đã được Zhou[38] giải thích là do người dân thành thị được học hành nhiều hơn, nên biết cách sử dụng ánh sáng mặt trời tốt hơn và họ cũng có điều kiện hơn trong việc sử dụng các chế phẩm giầu vitamin D. Tình trạng ô nhiễm môi trường, đặc biệt là ô nhiễm không khí do bụi và khói ở các thành phố lớn làm tăng tỷ lệ mắc bệnh còi xương cũng được nêu ra ở Ấn Độ, Trung Quốc, Hồng Kông và Mỹ. 1.1.3.2. Chế độ ăn uống của trẻ Chế độ ăn uống gây nên còi xương là chế độ ăn thiếu Vitamin D, ít Canxi và tỷ lệ canxi/phospho thấp, nhiều phytat, oxalat và chất xơ hoặc không bổ xung vitamin D vào chế độ ăn cho trẻ đặc biệt là khi trẻ còn bú. Oginni cho rằng, còi xương ở Nigeria phần lớn là do thiếu canxi và Vitamin D. Tương tự, Okonofua nghiên cứu 11 trẻ em Nigeria bị còi xương thấy rằng lượng canxi Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 8 cung cấp cho trẻ đều thấp hơn so với nhu cầu bình thường và chỉ cần điều trị bằng Canxigluconate thì còi xương cũng hồi phục cả về lâm sàng, sinh hoá và x.quang. Tác giả cho rằng, còi xương ở trẻ em Nigeria không phải do thiếu Vitamin D mà là thiếu canxi. Markestad và Kooh[25] khi nghiên cứu nồng độ chất chuyển hoá của Vitamin D trong huyết thanh ở bệnh nhân còi xương có cân nặng lúc đẻ thấp đều cho rằng thiếu hụt muối khoáng canxi và phospho là nguyên nhân gây nên còi xương ở những trẻ này. Davidovits cũng thông báo một trẻ 4 tuổi bị còi xương do chế độ ăn thiếu canxi trong một thời gian dài vì dị ứng với sữa bò và các chế phẩm sữa khác. Rudolf cho rằng thực phẩm mà chứa nhiều Vitamin D thì cũng chứa nhiều canxi vì thế còi xương có thể còn do các yếu tố khác chứ không chỉ đơn thuẩn là thiếu Vitamin D. Tsai và Aiken[12] nhận xét, còi xương ở trẻ đẻ non chủ yếu là do thiếu canxi và phospho. Chính vì vậy mà các tác giả cho rằng, nồng độ canxi và phospho huyết thanh là những chỉ số dự đoán còi xương và việc bổ xung canxi và phospho cho những trẻ này là rất cần thiết để phòng còi xương. Còi xương do thiếu canxi cũng được Kooh[25], Cooke[21], Lawson[26], Chan[20] đề cập đến. Trong khi đó, Mc Intosh lại thất bại trong việc bổ xung muối khoáng canxi và phosphat để làm giảm tỷ lệ mắc bệnh còi xương ở trẻ đẻ non. Pettior thì cho rằng thiếu canxi không những làm nặng thêm bệnh xương chuyển hoá của trẻ có cân nặng lúc đẻ thấp, mà còn là nguyên nhân gây còi xương ở trẻ nhũ nhi. mặc dù cung cấp đủ Vitamin D. Tác giả đã gây được còi xương thực nghiệm trên khỉ đầu chó bằng chế độ ăn thiếu Canxi và nêu ra giả thuyết về sinh bệnh học của còi xương do thiếu Canxi như sau (Hình 1.1): Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 9 Canxi trong chế độ ăn thấp Hấp thu Canxi giảm không đáp ứng đủ nhu cầu Giảm Canxi ion Tăng bài tiết PTH Giảm bài tiết Tăng hủy và thay Canxi niệu đổi xương Tăng bài tiết PO4 niệu Tăng Photphat kiềm Giảm PO4 máu Tăng 1,25 (OH)2D Loãng xương Thiếu hụt khoáng hóa Còi xương và nhuyễn xương Hình 1.1: Sinh bệnh học của còi xương và nhuyễn xương do thiếu Canxi [9] Gần đây, Quments và cộng sự nghiên cứu trên động vật cho thấy cung cấp canxi thiếu làm tăng tốc độ tiêu thụ vitamin D cho nên nếu cung cấp Vitamin D Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 10 không thoả đáng thì sẽ xảy ra tình trạng thiếu Vitamin D. Tỷ lệ còi xương cao trong số trẻ em châu Á nhập cư ở Anh đã được một số tác giả cho là do tập quán ăn uống. Đó là chế độ ăn chủ yếu là bột mì, ngũ cốc, nhiều axit phytic và chất xơ, như vậy sẽ ảnh hưởng tới hấp thu Canxi ... Còi xương ở những trẻ ăn chay cũng được nói đến trong nghiên cứu của Dwyer, Hellebostad, Lentze, và Ward. Các tác giả đều cho là do chế độ ăn chay thiếu Vitamin D, thiếu canxi, tỷ lệ canxi/phospho thấp và nhiều phytat, oxalat cũng như chất xơ. 1.1.3.3. Sữa mẹ Tuy lượng vitamin D trong sữa mẹ thấp nhưng chủ yếu ở dạng tan trong nước. Sữa mẹ có đủ lượng canxi và phospho cho khoáng hoá và phát triển xương cho nên những trẻ được bú sữa mẹ ít có nguy cơ bị còi xương, Nguyễn Văn Sơn, Đào Ngọc Diễn, Lê Nam Trà[8] cho thấy, thiếu và mất sữa mẹ là một trong các yếu tố nguy cơ của bệnh còi xương dinh dưỡng ở trẻ dưới 3 tuổi. Tình trạng cai sữa sớm và không bổ sung Vitamin D là nguyên nhân còi xương dinh dưỡng của trẻ em châu Á định cư ở Anh cũng được Ward nhận xét . Tại Ấn Độ, tỷ lệ còi xương rất cao ở những trẻ được bú sữa mẹ, do nồng dộ Vitamin D trong sữa của các bà mẹ rất thấp. Lapatsanis nhận thấy, tỷ lệ còi xương ở trẻ bú mẹ ít hơn hẳn so với trẻ bú chai mà không được bổ xung thêm Vitamin D. Tuy nhiên, nếu trẻ chỉ dựa vào nguồn Vitamin D duy nhất từ sữa mẹ thì chưa đủ để phòng chống còi xương bởi lẽ lượng Vitamin D trong sữa mẹ rất ít (30 - 60 đơn vị/lít). Markestad nhận thấy mặc dù được bổ sung 600 - 1000 đơn vị Vitamin D một ngày và lượng 25-OH-D trong huyết thanh người mẹ bình thường nhưng những trẻ bú mẹ hoàn toàn vẫn bị mất Vitamin D dự trữ rất nhanh chóng vào mùa đông ở Na uy. Như vậy tác dụng chống còi xương của sữa mẹ chỉ có tính chất tương đối. Cho nên mặc dù trẻ được bú sữa mẹ nhưng nếu không tiếp xúc đủ với ánh sáng mặt trời hoặc không được bổ sung thêm Vitamin D thì vẫn có thể bị còi Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 11 xương. Lubani, Gessner, Ghai[23] cũng nhận thấy còi xương vẫn xẩy ra ở trẻ bú mẹ do cả mẹ và con không được bổ sung thêm Vitamin D. 1.1.3.4. Tình trạng Vitamin D của ngƣời mẹ Nhiều tài liệu cho rằng nguyên nhân còi xương dinh dưỡng ở trẻ em là do tình trạng thiếu Vitamin D của người mẹ trong thời gian mang thai, 25- OH-D là dạng chủ yếu của Vitamin D trong máu qua được rau thai và nồng độ 25-OH-D trong máu dây rốn bẳng khoảng 75-80% nồng độ trong máụ người mẹ. Nồng độ 25-OH-D trong máu dây rốn có mối tương quan tuyến tính với nồng độ 25-OHD trong máu người mẹ. Belton nghiên cứu ở Anh và Ghai nghiên cứu ở Ấn Độ cũng đều cho rằng, thiếu Vitamin D ở người mẹ là nguyên nhân còi xương ở trẻ em. Tác giả cho rằng, thiếu Vitamin D ở người mẹ trong thời kỳ mang thai dẫn đến dự trữ Vitamin D của trẻ kém. Sau đẻ, trẻ không có khả năng duy trì nồng độ Canxi máu bình thường và hậu quả là giảm Canxi máu ở trẻ sơ sinh, hoặc biểu hiện muộn hơn tuỳ thuộc vào nồng độ Vitamin D trong sữa mẹ và sự tiếp xúc với ánh sáng mặt trời. Fraser cho rằng tình trạng vitamin D của những trẻ bú mẹ được xác định bởi tình trạng Vitamin D của bà mẹ trong thời gian mang thai chứ không phải thời gian cho bú. Delvin bổ sung mỗi ngày 1000 đơn vị vitamin D 3 cho các bà mẹ có thai trong 3 tháng cuối đã làm cân bằng canxi nội môi của trẻ sơ sinh và làm tăng nồng độ 25-OH-D trong máu người mẹ. Garabedian thấy rằng một trong các yếu tố làm tăng tỷ lệ còi xương ở Pháp và Algerri là tình trạng Vitamin D của người mẹ thấp. Theo nghiên cứu của Zhou[38], tỷ lệ còi xương bẩm sinh ở Trung Quốc từ 5-30% mà nguyên nhân chủ yếu là do thiếu Vitamin D ở người mẹ. Tương tự Ahmed cho rằng thiếu Vitamin D ở người mẹ là nguyên nhân chủ yếu của còi xương ở trẻ em Nauy. Elidrissy[22] đưa ra sơ đồ giải thích hậu quả của thiếu Vitamin D ở người mẹ như sau.( hình 1.2) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn