Đồng tử là gì? Cấu tạo và cơ chế phản xạ ánh sáng đồng tử

Đồng tử là lỗ nhỏ nằm ở chính giữa mống mắt, đóng vai trò như cửa sổ quang học giúp điều tiết lượng ánh sáng đi vào võng mạc. Sự thay đổi kích thước và phản xạ của đồng tử không chỉ ảnh hưởng trực tiếp đến tầm nhìn mà còn là một trong những dấu hiệu quan trọng để bác sĩ đánh giá sức khỏe của mắt và hệ thần kinh trung ương. Bài viết này của Bệnh viện Mắt Sài Gòn Biên Hòa sẽ giúp bạn hiểu rõ cấu tạo, cơ chế co giãn, chức năng và các rối loạn thường gặp liên quan đến đồng tử.

1. Đồng tử là gì?

Đồng tử (thường được gọi là con ngươi) là lỗ đen nằm ở chính giữa mống mắt (phần có màu của mắt), đóng vai trò là cửa ngõ cho phép ánh sáng đi qua thủy tinh thể để đến võng mạc, từ đó giúp não bộ xử lý và tạo ra hình ảnh.

Đồng tử có màu đen do các tia sáng đi qua đồng tử vào trong mắt sẽ bị các mô bên trong (như võng mạc) hấp thụ trực tiếp hoặc bị phản xạ khuếch tán bên trong nhãn cầu mà không thể thoát ngược ra ngoài qua lỗ hẹp này.

2. Kích thước của đồng tử

Kích thước (đường kính) của đồng tử người không cố định mà thay đổi linh hoạt tùy thuộc vào nhiều yếu tố:

• Môi trường ánh sáng: Kích thước đồng tử người thay đổi linh hoạt từ 1,5 mm đến 8 mm để điều tiết lượng ánh sáng vào võng mạc. Trong điều kiện ánh sáng ban ngày, hệ thần kinh điều chỉnh đồng tử về kích thước tối ưu từ 2 mm – 4 mm để đạt thị lực cao nhất. Trong bóng tối hoặc môi trường thiếu sáng, đồng tử giãn ra để thu nhận thêm ánh sáng, đạt tối đa 8 mm [1]..
• Độ tuổi: Kích thước đồng tử giảm dần theo thời gian, trung bình giảm 0,3 mm sau mỗi thập kỷ do tình trạng xơ cứng của mống mắt [2].
• Tình trạng khúc xạ: Những người bị cận thị thường có đồng tử ở trạng thái nghỉ và khi giãn trong tối lớn hơn so với những người viễn thị hoặc người có thị lực bình thường.
• Sử dụng thuốc: Các loại thuốc thuộc nhóm opioid gây co đồng tử mạnh, trong khi các chất như atropine, cocaine, LSD hay amphetamine lại gây giãn đồng tử.

3. Cơ chế co giãn kích thước của đồng tử

Đường kính của đồng tử thay đổi tự động dưới sự điều phối nhịp nhàng giữa hai hệ thống thần kinh (giao cảm, đối giao cảm) và hai nhóm cơ đối nghịch bên trong mống mắt:

3.1. Co đồng tử

Hiện tượng co đồng tử xảy ra chủ yếu khi mắt tiếp xúc với môi trường ánh sáng mạnh, hay còn gọi là phản xạ ánh sáng đồng tử. Quá trình này diễn ra rất nhanh nhờ sự phối hợp của hai dây thần kinh chính:

• Đầu tiên, võng mạc đón nhận ánh sáng và gửi tín hiệu cảnh báo lên não thông qua dây thần kinh thị giác (dây sọ II).
• Sau đó, não bộ phát tín hiệu phản hồi, truyền qua dây thần kinh vận nhãn (dây sọ III) để ra lệnh cho cơ thắt mống mắt co lại. Hành động này giống như việc bạn kéo dây rút để thu nhỏ miệng túi, khiến đường kính đồng tử hẹp lại và giảm bớt lượng ánh sáng đi vào mắt.

3.2. Giản đồng tử

Ngược lại với quá trình co, sự thay đổi kích thước của đồng tử theo hướng giãn rộng trong môi trường ánh sáng yếu hoặc bóng tối. Lúc này, các sợi thần kinh giao cảm sẽ kích thích trực tiếp vào cơ giãn mống mắt. Vì đây là nhóm cơ được sắp xếp theo dạng xuyên tâm giống như các nan hoa của bánh xe, nên khi chúng co lại, mép mống mắt sẽ bị kéo ra xa trung tâm. Cơ chế này giúp lỗ đồng tử mở rộng hết cỡ để thu nhận nhiều ánh sáng nhất có thể, từ đó tối ưu hóa và cải thiện tầm nhìn của con người trong bóng tối.

4. Chức năng của đồng tử

Đồng tử mắt đóng vai trò quan trọng trong hệ thống thị giác, không chỉ giúp điều tiết ánh sáng mà còn là cơ sở để các bác sĩ đánh giá tình trạng sức khỏe tổng thể của bệnh nhân:

• Điều tiết ánh sáng: Chức năng cốt lõi của đồng tử là kiểm soát lượng quang năng đi vào võng mạc thông qua phản xạ ánh sáng: Co lại để hạn chế lượng ánh sáng thừa, giúp bảo vệ võng mạc khỏi bị tổn thương và giản ra để thu nhận tối đa lượng ánh sáng, giúp cải thiện tầm nhìn trong bóng tối.
• Duy trì chất lượng hình ảnh: Việc thu hẹp đồng tử giúp triệt tiêu hiện tượng quang sai (sai lệch của các tia sáng ngoại vi), từ đó tăng độ sâu trường ảnh và đảm bảo hình ảnh hội tụ sắc nét nhất trên võng mạc.
• Lưu thông dịch nhãn cầu: Đồng tử cho phép thủy dịch lưu thông liên tục từ hậu phòng ra tiền phòng, một quá trình thiết yếu để duy trì áp lực nội nhãn ổn định và cung cấp dinh dưỡng cho các cấu trúc không có mạch máu như giác mạc và thủy tinh thể.
• Chẩn đoán y khoa: Vì kích thước đồng tử được điều khiển trực tiếp bởi hệ thần kinh tự chủ và các dây thần kinh sọ (dây II và dây III), phản xạ của nó là công cụ lâm sàng then chốt để bác sĩ đánh giá mức độ tổn thương não bộ hoặc thân não. Những bất thường về kích thước hoặc phản ứng của đồng tử có thể chỉ ra các bệnh như: u não, chấn thương sọ não, liệt dây thần kinh, hoặc tình trạng ngộ độc thuốc.

5. Những rối loạn và bệnh lý liên quan đến đồng từ mắt

Bất kỳ sự sai lệch nào trong quá trình vận hành của đồng tử đều có thể xuất phát từ các tổn thương thực thể tại mắt hoặc hệ thần kinh điều khiển. Các tình trạng rối loạn và bệnh lý thường gặp bao gồm:

• Anisocoria (Đồng tử không đều): Đây là tình trạng một bên đồng tử có kích thước lớn hơn bên còn lại. Hiện tượng này xuất hiện ở khoảng 4% dân số và có thể là bình thường, nhưng nếu chênh lệch lớn hơn 1 mm, nó có thể là dấu hiệu của tổn thương thần kinh.
• Polycoria (Đa đồng tử): Một tình trạng cực kỳ hiếm gặp khi một mắt có nhiều hơn một đồng tử cùng hoạt động.
• Coloboma: Một khiếm khuyết bẩm sinh khiến đồng tử không có hình tròn như bình thường mà có hình dạng bất thường như hình giọt nước, lỗ khóa hoặc hình bầu dục.
• Hippus (Bất ổn đồng tử): Hiện tượng đồng tử mắt giãn ra và co lại liên tục, nhịp nhàng một cách tự phát. Tình trạng này thường xảy ra độc lập với sự thay đổi của ánh sáng hoặc khoảng cách nhìn.
• Hội chứng Horner: Xảy ra do mất sự kích thích của hệ thần kinh giao cảm, dẫn đến co đồng tử ở một bên mắt, kèm theo sụp mi và giảm tiết mồ hôi ở bên mặt đó.
• Hội chứng Adie (Đồng tử Tonic): Đồng tử bị giãn ra và phản ứng rất chậm hoặc không phản ứng với ánh sáng. Tình trạng này thường do tổn thương các sợi thần kinh hậu hạch.
• Đồng tử Marcus Gunn (RAPD): Xảy ra khi đồng tử không co lại bình thường khi được chiếu đèn trực tiếp, thường do tổn thương dây thần kinh thị giác.
• Tổn thương dây thần kinh sọ: Liệt dây thần kinh số III có thể gây giãn đồng tử và liệt khả năng điều tiết. Tổn thương dây thần kinh số II (dây thị giác) cũng dẫn đến các khiếm khuyết về phản xạ.
• Tăng áp lực nội sọ và chấn thương não: Các chấn thương sọ não (như chấn động não) hoặc khối u não có thể làm thay đổi phản xạ đồng tử. Đồng tử giãn cố định thường là dấu hiệu của tăng áp lực nội sọ cấp tính hoặc thoát vị não.
• Đục thủy tinh thể: Phẫu thuật điều trị đục thủy tinh thể đôi khi có thể gây ra các biến chứng ảnh hưởng đến kích thước đồng tử.

Việc phát hiện sớm các bất thường qua phản xạ ánh sáng đồng tử có ý nghĩa sống còn trong việc chẩn đoán các tổn thương não bộ và thần kinh, giúp cải thiện đáng kể kết quả điều trị cho bệnh nhân.

6. Cách kiểm tra sức khỏe của đồng tử

Để kiểm tra sức khỏe và chức năng của đồng tử, các bác sĩ sẽ thực hiện nhiều phương pháp khác nhau nhằm đánh giá phản xạ, sự cân đối và các dấu hiệu bệnh lý thần kinh tiềm ẩn, bao gồm:

• Khám mắt tổng quát: Kiểm tra hình dạng đồng tử và sự cân đối trong điều kiện ánh sáng bình thường và ánh sáng yếu. Nếu đồng tử có biểu hiện bất thường không rõ nguyên nhân, bác sĩ có thể yêu cầu xét nghiệm máu hoặc chẩn đoán hình ảnh (như chụp CT hoặc MRI) để loại trừ các nguyên nhân nghiêm trọng như đột quỵ, u não hoặc chấn thương sọ não.
• Chiếu sáng đồng tử: Bác sĩ sẽ chiếu một nguồn sáng vào một mắt và quan sát sự co lại của đồng tử ở mắt còn lại (mắt không chiếu đèn). Ở người khỏe mạnh, cả hai đồng tử sẽ cùng co lại.
• Sử dụng thuốc nhỏ mắt: Bác sĩ có thể sử dụng Pilocarpine được dùng để kiểm tra phản ứng co đồng tử trong hội chứng Adie, thuốc Phenylephrine được dùng để kiểm tra khả năng giãn của đồng tử hoặc hỗ trợ chẩn đoán các hội chứng như Horne.

Tóm lại, việc hiểu rõ về đồng tử không chỉ giúp bạn nhận diện các dấu hiệu bất thường ở mắt mà còn nâng cao ý thức về tầm quan trọng của khám mắt và kiểm tra sức khỏe thần kinh khi phát hiện các thay đổi về kích thước, phản xạ hoặc hình dạng đồng tử. Hãy chủ động thăm khám chuyên khoa mắt khi có bất kỳ bất thường nào về thị lực, đau nhức, sợ ánh sáng hay hình dạng đồng tử, bởi phát hiện sớm đồng nghĩa với việc bảo vệ tốt hơn khả năng nhìn và sức khỏe tổng thể của bạn.

(*) Nguồn tham khảo:

• https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4919817/
• https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK537180/