Trong thực hành nhãn khoa hàng ngày, các nhóm thuốc chẩn đoán và điều trị như thuốc liệt điều tiết, thuốc giãn đồng tử, thuốc co đồng tử hay các agent hạ nhãn áp đều can thiệp trực tiếp hoặc gián tiếp vào hệ thần kinh tự chủ (ANS) chi phối nhãn cầu. Tuy nhiên, việc áp dụng thuốc trên lâm sàng đôi khi vẫn mang tính thói quen mà chưa đi sâu vào bản chất giải phẫu và dược lý học thần kinh. Một sự thấu hiểu tường tận về đường đi của các sợi thần kinh phó giao cảm, giao cảm, cũng như sự phân bố của các thụ thể adrenergic và cholinergic tại cơ mi, mống mắt và các cấu trúc hốc mắt là nền tảng cốt lõi giúp bác sĩ lâm sàng tiên đoán chính xác hiệu quả điều trị, giải thích các tác dụng phụ ngoài ý muốn và tối ưu hóa phác đồ cho từng bệnh nhân.
Mạng lưới thần kinh tự chủ và phân bố thụ thể tại nhãn cầu
Hệ thần kinh tự chủ chi phối mắt gồm hai nhánh chính có tính chất đối kháng và phối hợp nhịp nhàng: hệ phó giao cảm và hệ giao cảm. Điểm đặc biệt về mặt phôi thai học là các cơ võng mống mắt (cơ co đồng tử và cơ giãn đồng tử) không có nguồn gốc từ trung mô như phần lớn các cơ trong cơ thể, mà xuất phát từ ngoại bì thần kinh, mang lại cho chúng những đặc tính sinh lý rất riêng biệt.
Đường truyền phó giao cảm bắt đầu từ nhân Edinger-Westphal ở trung não, đi theo dây thần kinh vận nhãn (CN III) qua nhánh dưới để đến hạch mi. Tại đây, các sợi tiền hạch chuyển tiếp synap. Các sợi sau hạch (đặc biệt có bao myelin bất thường) theo các dây thần kinh mi ngắn đâm qua củng mạc, đi trong khoảng quanh hắc mạc để chi phối cơ mi và cơ co đồng tử (sphincter pupillae). Ngoài ra, nhánh phó giao cảm tiết dịch cho tuyến lệ xuất phát từ nhân bọt trên, đi qua dây VII, thần kinh đá nông lớn, qua hạch chân bướm khẩu cái rồi tới tuyến lệ.
Ngược lại, đường truyền giao cảm có nguồn gốc trung ương từ vùng hạ đồi, đi xuống tủy sống và thoát ra ở các rễ trước từ T1 đến T3. Các sợi tiền hạch đi lên chuỗi hạch giao cảm cổ và synap tại hạch cổ trên. Các sợi sau hạch không có bao myelin tạo thành đám rối quanh động mạch cảnh trong, chui vào hốc mắt qua nhánh mắt của dây V (thần kinh mũi mi) và theo các dây thần kinh mi dài để chi phối cơ giãn đồng tử (dilatator pupillae). Một số sợi giao cảm khác đi qua hạch mi mà không synap để theo dây mi ngắn chi phối mạch máu màng mạch.
Về mặt sinh hóa thụ thể, các nghiên cứu chuyên sâu trên mô mắt người đã xác định sự phân bố đặc trưng của các adrenergic receptor: cơ mi chứa chủ yếu thụ thể beta-adrenergic; cơ giãn đồng tử chứa chủ yếu thụ thể alpha-adrenergic; trong khi cơ co đồng tử sở hữu cả thụ thể alpha và beta. Sự phân bố này giải thích tại sao kích thích giao cảm lại vừa gây giãn cơ mi (giảm điều tiết) vừa gây co cơ giãn đồng tử.
Tác động dược lý lâm sàng trên các cơ quan đích
Đường kính đồng tử là kết quả của sự cân bằng giữa hai hệ thống, trong đó hệ phó giao cảm chiếm ưu thế bình thường. Các thuốc cường phó giao cảm như pilocarpine tác động trực tiếp lên thụ thể muscarinic gây co đồng tử mạnh mẽ. Các thuốc phong lập thụ thể muscarinic như atropine hay cyclopentolate làm liệt cơ co đồng tử gây giãn đồng tử và mất phản xạ ánh sáng. Trong khi đó, thuốc cường giao cảm gây giãn đồng tử bằng cách kích thích cơ giãn mà không làm mất phản xạ ánh sáng của cơ co.
Tác động lên nhãn áp (IOP) diễn ra qua hai cơ chế chính: tiết thủy dịch và thoát thủy dịch. Thủy dịch được sản xuất qua cơ chế thụ động (siêu lọc) và chủ động (phụ thuộc enzyme ATPase). Việc kích thích thụ thể beta-adrenergic làm tăng cAMP tổng hợp thủy dịch, nhưng kỳ lạ là các chất chẹn beta cũng làm giảm tiết thủy dịch do làm giảm lưu lượng máu đến thể mi và ảnh hưởng đến cơ chế hóa sinh nội bào. Về sự thoát đi của thủy dịch, các thuốc cường phó giao cảm kích thích cơ mi dọc co lại, kéo mở dải củng mạc và mạng lưới màng bồ đào - góc tiền phòng, từ đó tăng cường lưu thông thủy dịch qua đường màng lưới.
| Cấu trúc đích | Chi phối thần kinh | Thụ thể chính | Đáp ứng sinh lý | Ví dụ tác động dược lý |
|---|---|---|---|---|
| Cơ co đồng tử | Phó giao cảm (CN III, hạch mi) | Muscarinic (M3) | Co đồng tử (Miosis) | Pilocarpine (kích thích), Atropine (ức chế) |
| Cơ giãn đồng tử | Giao cảm (Hạch cổ trên, dây mi dài) | Alpha-1 adrenergic | Giãn đồng tử (Mydriasis) | Phenylephrine (kích thích), Thymoxamine (chẹn) |
| Cơ mi | Phó giao cảm / Giao cảm | Muscarinic / Beta-2 | Co: Điều tiết mắt / Giãn: Liệt điều tiết | Cyclopentolate (liệt điều tiết), Pilocarpine (co cơ mi) |
| Tuyến lệ | Phó giao cảm (CN VII, hạch chân bướm KC) | Muscarinic / Vasomotor | Tăng tiết dịch lệ / Co mạch giảm tiết | Atropine làm khô mắt; Thuốc cường cholinergic tăng tiết lệ |
| Cơ sụp mi Müller | Giao cảm | Alpha adrenergic | Co cơ làm rộng khe mi | Guanethidine làm sụp mi (Ptosis); Apraclonidine làm co mở rộng khe mi |
Bình luận chuyên sâu về cơ chế đáp ứng dược lý và cạm bẫy lâm sàng
Việc nắm vững sinh lý thần kinh tự chủ giúp giải thích nhiều hiện tượng nghịch lý trên lâm sàng. Ví dụ, khi áp dụng thuốc chẹn neuron adrenergic như guanethidine, sự cạn kiệt noradrenaline ở đầu tận cùng thần kinh ban đầu gây co đồng tử và sụp mi nhẹ. Tuy nhiên, tình trạng này kéo dài lại dẫn đến hiện tượng tăng nhạy cảm do mất chi phối thần kinh (denervation supersensitivity), khiến mống mắt trở nên cực kỳ nhạy cảm ngay cả với các nồng độ rất thấp của thuốc cường giao cảm ngoại sinh.
Sự hiểu biết tường tận về con đường chi phối thần kinh tự chủ giúp giải mã các hiện tượng lâm sàng phức tạp, từ cơ chế mở góc tiền phòng gián tiếp của nhóm cường phó giao cảm đến hiện tượng nhạy cảm gia tăng khi dùng các chất tác động lên hạch và neuron thần kinh.
Một cạm bẫy lâm sàng quan trọng khác nằm ở việc sử dụng các thuốc kháng cholinergic mạnh (antimuscarinics). Ở những bệnh nhân có góc tiền phòng hẹp, việc làm giãn đồng tử bằng thuốc antimuscarinic không chỉ làm dồn dồn mống mắt vào góc gạt chặn dòng thoát thủy dịch, mà còn loại bỏ lực co của cơ mi vốn giúp giữ mở mạng lưới màng bồ đào, từ đó dễ kích hoạt một cơn glaucoma góc đóng cấp tính. Ngoài ra, tác dụng phụ co giật sợi cơ mi (fasciculation) do các thuốc kháng cholinesterase có tính chất nicotinic tác động lên cơ nâng mi trên cũng là chi tiết cần lưu ý để tránh chẩn đoán nhầm lẫn với các rối loạn vận động mi mắt khác.
Hành trang cho thực hành lâm sàng hằng ngày
- Đánh giá góc tiền phòng trước khi nhỏ giãn: Luôn kiểm tra cấu trúc góc tiền phòng bằng soi góc hoặc OCT mặt trước trước khi chỉ định các thuốc antimuscarinic gây giãn đồng tử mạnh để phòng ngừa nguy cơ Glaucoma góc đóng.
- Cân nhắc hiện tượng cận thị giả do co quắp điều tiết: Thuốc cường phó giao cảm và kháng cholinesterase có thể gây co thắt cơ mi kéo dài, tạo ra độ cận thị giả (pseudomyopia) nặng và đau nhức hốc mắt ở bệnh nhân trẻ tuổi.
- Hiểu rõ cơ chế phối hợp hạ nhãn áp: Phối hợp nhóm cường phó giao cảm (tăng thoát qua màng lưới) và nhóm chẹn beta/alpha-agonist (giảm sản xuất thủy dịch) mang lại hiệu quả hiệp đồng rõ rệt dựa trên hai cơ chế sinh lý hoàn toàn độc lập.
- Tác dụng phụ trên khe mi và nước mắt: Khi chỉ định các thuốc tra mắt có tác dụng tự chủ lâu dài, cần theo dõi chiều rộng khe mi (do tác động lên cơ Müller) và độ ổn định màng phim nước mắt (do thay đổi tiết dịch lệ serous/mucous).
Tài liệu tham khảo:
Hopkins, G. A., & Pearson, R. M. (2007). Ocular autonomic innervation. In Ophthalmic Drugs: Diagnostic and Therapeutic Uses (5th ed., pp. 33–41). Butterworth-Heinemann / Elsevier.