Từ paracetamol đến morphine, đây là cách các loại thuốc giảm đau hoạt động

Những viên thuốc giảm đau được ví như thần dược, không có chúng, các bác sĩ sẽ không dám thực hiện nhiều cuộc phẫu thuật phức tạp.

Khi một con thỏ bị thương, nó sẽ ghì tai của mình xuống, nheo mắt và chịu đựng cơn đau đó cho đến khi nó biến mất. Con thỏ không thường thể hiện nỗi đau của mình ra ngoài, vì nếu giãy giụa trên mặt đất, nó có thể lọt vào tầm ngắm của một loài động vật ăn thịt.

Nhưng những loài gia súc lớn, chẳng hạn như ngựa thì không che giấu nỗi đau của mình. Nó sẽ hý vang và đôi khi giãy nảy lên như một đứa trẻ la hét. Khoa học cho biết cách này đôi khi cũng giúp cơn đau giảm xuống một chút.

Các loài động vật săn mồi như sói và sư tử thường được bắt gặp khi chúng liếm vết thương của mình. Hành động này có thể giúp xoa dịu các đầu dây thần kinh vừa mới bị cắt đứt, làm giảm kích ứng, giảm viêm và thậm chí có thể giúp vết thương của chúng hồi phục nhanh hơn.

Trên thực tế, không chỉ có động vật có vú, mà cả các loài chim, bò sát, cá và động vật thân mềm như ốc cũng biết đau. Mỗi sinh vật trên Trái Đất đều có cách riêng để kiểm soát cơn đau của mình, nhưng tuyệt nhiên, chẳng có loài nào biết ra hiệu thuốc và mua một vỉ paracetamol - ngoại trừ con người.

Những viên thuốc giảm đau của loài người được ví như thần dược độc quyền. Nó cho phép chúng ta quản lý tất cả những nỗi thống khổ trong đời mình, từ một cái răng đau, một đợt viêm họng cấp cho tới khi phải vào phòng phẫu thuật.

Và còn cả những cơn đau cuối cùng của một bệnh nhân ung thư trên giường bệnh khi được chăm sóc giảm nhẹ nữa. Có thuốc giảm đau, mọi thứ đều trở nên nhẹ nhàng hơn.

Ví dụ như anh chàng Youtuber này sẽ không bao giờ có thể thực hiện được một ca phẫu thuật kéo dài chân nếu không có thuốc giảm đau: "Đau mà la lên cái là họ chuẩn bị thuốc gì đó, họ bấm 10 giây là chân mình không còn đau gì luôn. Công nhận quá hay luôn, thật sự!".

Vậy rốt cuộc, thuốc giảm đau đã hoạt động như thế nào? Tại sao chúng lại có công dụng kỳ diệu như vậy?

Các loại thuốc giảm đau.

Trước hết, hãy nói về những cơn đau

Trên thực tế, đau là một phản ứng có lợi cho cơ thể. Nó báo hiệu cho chúng ta biết nên làm gì để tránh làm tổn thương đến cơ thể mình. Cơn đau mách bảo chúng ta sử dụng búa cẩn thận hơn, chỉ ăn món canh sau khi đã nguội và đừng bao giờ chạm vào lửa.

Trên thế giới có một số người không có khả năng cảm nhận cơn đau. Nghe có vẻ như đó là một siêu năng lực, những đứa trẻ nhổ răng, những bà mẹ mổ đẻ mà không cần tiêm thuốc tê. Tuy nhiên, không biết đau lại được các bác sĩ phân loại là một khuyết tật, một căn bệnh hơn là một khả năng mà ai cũng muốn có.

Jo Cameron, một người phụ nữ Scotland mắc bệnh không biết đau cho biết bà đã phải khổ sở với cuộc sống của mình như thế nào. Năm 8 tuổi, Cameron bị gãy tay mà không hề hay biết. Bà cũng thường xuyên bị bỏng và chỉ nhận ra vết bỏng của mình khi đã ngửi thấy mùi thịt cháy.

Theo logic của tiến hóa, những người không biết đau đều có tuổi thọ ngắn hơn người bình thường. Đó là bởi họ không thể nhận ra hoặc biết cách tự bảo vệ mình khỏi các mối đe dọa từ môi trường. Vì vậy, tiến hóa sẽ làm nhiệm vụ chọn lọc của mình, nó không cho phép các gen ngăn chặn cơn đau được di truyền rộng rãi.

Jo Cameron, một người phụ nữ Scotland mắc bệnh không biết đau.

Nhưng hệ quả của việc giữ lại "tính năng đau" là đôi khi, chúng ta sẽ phải chịu đựng những cơn đau dữ dội, hoặc chứng đau mạn tính kéo dài, dẫn tới suy nhược cả cơ thể.

Vì vậy, một mặt, các bác sĩ đang phải tìm ra cách chữa trị cho những bệnh nhân không biết đau. Mặt khác, họ cũng phải có những loại thuốc giúp những người bình thường kiểm soát cơn đau của mình khi cần thiết.

Để làm được cả 2 điều này, chúng ta đều phải biết cơn đau đã được sinh ra như thế nào?

Con đường tín hiệu của cơn đau

Hãy lấy một ví dụ, khi bạn chạm vào một vật nóng, gần như ngay lập tức, tay bạn sẽ rụt lại. Đó là bởi trên toàn bộ bề mặt da của chúng ta có hàng hà sa số các thụ thể đau được gọi là "nociceptor".

Thụ thể đau cũng có trong các cơ, khớp, răng và một số cơ quan nội tạng. Cũng giống như các tế bào thần kinh khác, chúng tạo ra các tín hiệu điện, gửi thông tin từ nơi mà chúng được kích thích về não.

Các thụ thể dưới da cảm nhận nhiệt độ, áp lực và cảm nhận đau.

Nhưng không giống tế bào thần kinh khác, nociception chỉ phát tín hiệu khi một sự kiện bên ngoài tạo ra được một tổn thương vượt ngưỡng kích hoạt của nó. Lấy ví dụ:

Khi bạn sờ vào một đầu kim, trên tay bạn cũng có các thụ thể xúc giác khác cho bạn cảm giác được độ lạnh của kim loại và bề mặt nhẵn nhụi của nó. Các thụ thể xúc giác này truyền tín hiệu liên tục về não bộ của bạn.

Nhưng thụ thể nociceptor thì chưa được kích hoạt, do sự kiện bạn sờ vào đầu kim chưa vượt ngưỡng của nó. Chỉ khi bạn nhấn ngón tay của mình dần dần vào mũi kim, đến một mức nào đó, ngưỡng sẽ bị phá vỡ và nociceptor sẽ "bật lên".

Nó bắn ra các tín hiệu, các tín hiệu điện này được dây thần kinh bắt lấy và truyền về hệ thống thần kinh trung ương ở tủy sống. Sau đó, quá trình chia ra thành 2 đường, một đường, tín hiệu điện từ tủy sống sẽ bắn ngược trở lại các cơ ở ngón tay và chỉ đạo nó rụt lại.

Đường khác, tín hiệu sẽ chạy dọc tủy sống về não để não phân tích cơn đau mà bạn nhận được. Và bởi con đường từ tủy sống đến ngón tay luôn ngắn hơn đường từ tủy sống lên não, bạn sẽ rụt tay của mình lại trước khi cảm thấy đau.

Bây giờ, chúng ta bắt đầu nói đến tín hiệu đau. Tín hiệu điện này được gói trong cùng một gói tín hiệu chạy từ ngón tay bạn tới tủy sống. Chúng được sinh ra bởi các tế bào tiếp xúc với đầu mũi kim đã bị tổn thương.

Sự tổn thương tế bào giải phóng ra axit arachidonic. Axit arachidonic sau đó kết hợp với 2 enzyme có trong cơ thể là COX-1 và COX-2 để chuyển hóa thành prostaglandin H2.

Chất này sau đó tiếp tục được chuyển hóa thành nhiều chất hóa học khác như TXA2, PGD2, PGE2 và PGF2. Những chất hóa học này tạo ra tín hiệu điện nói với não bộ cần tăng nhiệt độ cơ thể (hậu quả là bạn sẽ sốt), tạo phản ứng viêm (khiến vết thương sưng tấy) và hạ ngưỡng đau của các thụ thể nociceptor.

Một khi ngưỡng đau đã bị hạ xuống, thụ thể nociceptor sẽ trở nên rất nhạy cảm. Bạn chỉ cần khẽ chạm vào vết sưng hoặc vết thương là đau rồi. Hoặc có những người bị những cơn đau mạn tính hành hạ, khi nociceptor liên tục bị kích hoạt.

Các loại thuốc giảm đau làm việc như thế nào?

Khi bạn đã biết được con đường tín hiệu của cơn đau và cách mà nó được sinh ra, nhiệm vụ của các loại thuốc lúc này chỉ là chọn vị trí để chặn các con đường đó lại, thì bạn sẽ không còn cảm thấy đau nữa.

Hãy điểm qua cách mà một số loại thuốc giảm đau làm điều đó. Đầu tiên là các loại thuốc giảm đau kháng viêm như ibuprofen (Advil, Motrin), naproxen (Aleve) và aspirin. Cả ba loại thuốc này đều chặn sự kết hợp giữa axit arachidonic với COX-1 và COX-2.

Vì vậy, khi tế bào tổn thương và sinh ra axit arachidonic, nó cũng không được chuyển hóa thành prostaglandin H2 và các hợp chất gây viêm và gây hạ ngưỡng đau khác.

Kết quả là trong gói tín hiệu mà vết thương gửi về não bộ, không còn tín hiệu gây đau và gây viêm.

Acetaminophen (Tylenol), hay còn được gọi là paracetamol, thì chỉ có một nửa công dụng. Nó chỉ chặn các gói tín hiệu sinh ra từ hóa chất gây đau, còn không có tác dụng giảm viêm. Ngược lại, các loại thuốc corticosteroid như prednisone lại chặn tín hiệu viêm rất mạnh, nhưng lại ít có tác dụng giảm đau.

Kế đến là các loại thuốc giảm đau ngoài da. Chúng tác động trực tiếp lên vào các dây thần kinh ở gần vết thương. Ví dụ như lidocain, một loại thuốc gây tê cục bộ sẽ ngăn các dây thần kinh bị nhiễm nó gửi tín hiệu điện, do đó, chúng không thể chạy đến não và được phân tích thành cảm giác đau.

Một chiến lược khác là thuốc bôi đánh thẳng vào các protein có trên thụ thể đau nociceptor. Khi các protein này được thuốc kích hoạt, nó sẽ ức chế thụ thể đau nociceptor đồng thời tạo ra một cảm giác nhiễu, ví dụ như cảm giác lạnh giống bạc hà hoặc nóng giống như xát ớt.

Các cảm giác lạnh và nóng này có thể tạm thời làm nhiễu tín hiệu đau và khiến bạn cảm thấy thoải mái hơn. Đây cũng là cơ chế hoạt động của các loại cao nóng hoặc cao lạnh, cũng giống như cách bạn chườm đá vào một vết thương của mình.

Thuốc xịt giảm đau ngoài da thường được các cầu thủ bóng đá sử dụng.

Bây giờ, với các cơn đau mạn tính gây ra bởi sự tổn thương dây thần kinh. Ví dụ như với bệnh viêm khớp hoặc vết loét của bệnh nhân tiểu đường, dây thần kinh bị tổn thương có thể khiến nó hoạt động quá mức và phát tín hiệu đau chạy về não ngay cả khi không có tổn thương của mô.

Thuốc giảm đau tốt nhất trong những điều kiện này là những loại thuốc làm giảm những tín hiệu báo động giả đó. Ví dụ, gabapentin (Neurontin) một loại thuốc có thể ức chế hệ thống cảm giác đau bằng cách ngăn chặn tín hiệu điện trong dây thần kinh. Tuy nhiên, gabapentin cũng có thể làm giảm hoạt động thần kinh ở các bộ phận khác của hệ thần kinh, có khả năng dẫn đến buồn ngủ và lú lẫn.

Thuốc chống trầm cảm, chẳng hạn như duloxetine và nortriptyline, cũng có thể có tác dụng khi chúng làm tăng một số chất dẫn truyền thần kinh nhất định trong tủy sống và não. Các chất dẫn truyền này có thể điều chỉnh các con đường gây đau, nhưng chúng cũng có thể làm thay đổi tín hiệu hóa học trong đường tiêu hóa, dẫn đến khó chịu ở dạ dày.

Cuối cùng, chúng ta đến với một loại thuốc giảm đau đặc biệt, opioid, hay các loại thuốc phiện. Nổi tiếng nhất trong số các loại thuốc giảm đau opioid là morphine, nó đã được sử dụng để điều trị cơn đau từ những năm 1800.

Ngoài morphine tinh chế, một số dẫn xuất tự nhiên và tổng hợp của morphine cũng được sử dụng để điều trị đau bao gồm codeine, tramadol, hydrocodone, oxycodone, buprenorphine và fentanyl.

Morphine là một loại thuốc giảm đau có tuổi đời hơn 200 năm.

Các chất opioid hoạt động bằng cách kích hoạt hệ thống endorphin của cơ thể. Endorphin là một loại opioid mà cơ thể bạn sản xuất một cách tự nhiên, bình thường nó tạo ra cảm giác hưng phấn, giảm đau và giảm căng thẳng.

Các loại thuốc opioid như morphine bắt chước endorphin, tác động vào các thụ thể trên dây thần kinh và trong não bộ, chặn đứng con đường đi của tín hiệu đau và vì thế có thể làm giảm một số cơn đau cấp tính như đau sau phẫu thuật, chấn thương cơ xương như gãy chân hoặc đau do ung thư.

Tuy nhiên, các chất opioid lại không hiệu quả đối với chấn thương thần kinh và cơn đau mạn tính. Loại thuốc giảm đau này còn có tác dụng phụ là gây nghiện và giảm dần dung nạp. Do đó, mỗi lần sử dụng sau, bệnh nhân lại cần một liều lượng opioid cao hơn lần sử dụng trước nếu muốn đạt được hiệu quả giảm đau tương tự.

Có thể thấy, mặc dù con người đã phát triển được rất nhiều loại thuốc giảm đau, nhưng mỗi loại thuốc đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng của chúng. Không có loại thuốc giảm đau nào hiện tại có thể hoạt động hoàn hảo và trị được tất cả các loại cơn đau cùng lúc.

Vì vậy, chiến lược của y học hiện đại vẫn là chọn một loại thuốc phù hợp với một cơn đau cụ thể, nhắm đến việc cắt đứt con đường truyền tín hiệu đau ở một mắt xích nhất định.

Trong khi đó, các nhà khoa học vẫn đang tích cực nghiên cứu những cơn đau trên người và cả trên động vật. Điển hình là những nỗ lực của Hiệp hội Nghiên cứu Đau Quốc tế (IASP), một tổ chức gồm hơn 7.200 nhà khoa học tại 133 quốc gia trên thế giới.

Ngoài việc nghiên cứu phát triển các loại thuốc, các nhà khoa học hiện nay còn tiếp tục kiểm nghiệm sự hiệu quả của nhiều phương pháp giảm đau thay thế, ví dụ như thôi miên, biện pháp tâm lý và châm cứu.

Các cơ chế tác động đến con đường tín hiệu đau của những phương pháp này có thể khác với các loại thuốc hóa học. Nhưng dù chúng là gì đi chăng nữa, mục đích cuối cùng của chúng vẫn là giúp giảm nhẹ nỗi thống khổ cho nhân loại. Mà như phương châm của IASP, giảm đau cũng giống như một quyền của con người mà tất cả đều phải được tiếp cận.

Cập nhật: 13/07/2022 Trí Thức Trẻ