Phương pháp xét nghiệm tóc để kiểm tra khoáng chất trong cơ thể

Ngày nay, các xét nghiệm khoáng chất được sử dụng phổ biến để làm xét nghiệm lâm sàng trong bệnh viện. Nó được dùng để nắm bắt tình trạng bệnh lý và chẩn đoán/xác định bệnh.

Người ta đã xác định rằng thủy ngân (methylmercury) là tác nhân gây ra “bệnh Minamata” xảy ra ở Nhật Bản vào những năm 1950, khi các thử nghiệm khoáng chất sử dụng tóc (phân tích tóc) đã thu hút rất nhiều sự chú ý. Kể từ đó, tóc được được sử dụng như một mẫu thử nghiệm quan trọng để tìm hiểu lượng chất độc còn sót lại trong cơ thể.

1. Các yếu tố được đo lường khi kiểm tra khoáng chất

Các khoáng chất cần thiết	Natri, kali, magie, canxi, phốt pho, selen, crom, molypden, mangan, sắt, đồng, kẽm
Các kim loại nguy hiểm	Cadmium, chì, asen, thủy ngân, nhôm
Các kim loại bán nguy hiểm	Stronti, antimon, bari
Khoáng chất tham khảo	Vanadi, coban, niken
Một số kim loại khác	Niobi, Paladi, Neodymium, Vonfram, Thallium, bạch kim

2. Quản lý sức khỏe thông qua cân bằng khoáng chất 

“Kiểm tra khoáng chất” (mineral test) là một thử nghiệm y tế dự phòng nhằm xem xét những thay đổi ở mức độ tế bào trước khi cơ thể bị bệnh. Các chất khoáng trong máu được cân bằng bởi các hormone qua hoạt động cân bằng nội môi (homeostasis), vì vậy chúng không phản ánh chính xác lượng khoáng chất có trong người. Mặt khác, tóc phát triển hàng ngày trong khi ghi nhận sự cân bằng dinh dưỡng như một phần của quá trình bài tiết, tóc cũng phát triển ổn định khoảng 1 cm mỗi tháng, không có khả năng bị hư hỏng và có thể thu được thông tin lâu dài. Hơn nữa, việc lấy tóc có một ưu điểm lớn chính là rất vệ sinh, ai cũng có thể tự lấy, trong khi máu có thời gian lưu trữ ngắn và chỉ những người có chuyên môn như y tá mới lấy được. Chính vì thế, xét nghiệm tóc là phương pháp tốt nhất để kiểm tra xu hướng cân bằng khoáng chất trong cơ thể.

Khoáng chất là chất dinh dưỡng quan trọng để điều chỉnh cơ thể sống như tim và cơ bắp, và cũng là thành phần cấu tạo nên các cơ quan. Cơ thể không thể tự tổng hợp những khoáng chất cần thiết mà phải được hấp thụ từ thực phẩm. Khi thực hiện bài kiểm tra khoáng chất này, bạn sẽ biết được mức độ cân bằng các khoáng chất trong cơ thể để cải thiện thói quen ăn uống của mình.

Nguồn ảnh: La Belle Vie

3. Cấu trúc của tóc và sự hấp thụ khoáng chất qua tóc

80-90% tóc là một loại protein gọi là keratin, phần còn lại bao gồm sắc tố melanin, lipid, nguyên tố vi lượng và nước. Tóc được cho là ổn định về mặt hóa học và vật lý vì keratin này có khả năng chống lại các dung môi trung tính như nước và không dễ bị ảnh hưởng bởi các enzym phân giải protein.

Phần tóc nhô ra ngoài da đầu gọi là thân tóc, phần vùi vào bên trong gọi là chân tóc, đầu chân tóc có một phần gọi là bầu tóc hình cầu là nơi mọc tóc. Nhú tóc, được bao quanh bởi các bóng tóc, truyền các khoáng chất (chất dinh dưỡng) thu được từ mao mạch đến các tế bào chất nền tóc và thúc đẩy sự phân chia của các tế bào chất nền tóc. Các tế bào ma trận tóc được phân chia sẽ dần dần sừng hóa trong quá trình đi lên và phát triển trong khi hình thành tóc. Ngoài ra, khoáng chất (chất dinh dưỡng) có thể được đưa vào tóc từ tuyến mồ hôi và tuyến bã nhờn.

Lúc này, không chỉ các khoáng chất mà cả các kim loại có hại như thủy ngân, asen, các hợp chất này và thuốc cũng được đưa vào và đào thải ra khỏi tóc. Vì vậy, tóc được coi là một trong những cơ quan bài tiết.

Nguồn ảnh: La Belle Vie

4. Sự khác nhau giữa xét nghiệm máu và xét nghiệm tóc

• • Về mục đích
• Xét nghiệm máu: xét nghiệm máu được sử dụng để tìm hiểu về tình trạng của máu, tình trạng viêm nhiễm, mức độ của chức năng miễn dịch và sự bất thường của các cơ quan, đồng thời được sử dụng để xác định phương pháp chẩn đoán và điều trị bệnh.
• Xét nghiệm tóc: xét nghiệm tóc được sử dụng để chẩn đoán mức độ tích tụ của các kim loại có hại trong cơ thể, và vì nó không bị ảnh hưởng bởi cân bằng nội môi, xét nghiệm này cũng được sử dụng để kiểm tra sự cân bằng của các khoáng chất trong cơ thể. Đặc biệt, vì có thể thu thập được thông tin dinh dưỡng hàng ngày, nên nó được coi như một cuộc khám sức khỏe dự phòng trước khi bị bệnh và điều tra nguyên nhân của thể chất kém do thừa hoặc thiếu khoáng chất.
  • Về mẫu xét nghiệm

	Xét nghiệm máu	Xét nghiệm tóc
Thu thập mẫu	Bác sĩ hoặc y tá	Tự thu thập
Gửi qua thư	Không dành cho cá nhân	Có thể
Xâm lấn	Xâm lấn	Không xâm lấn
Thông tin	Thời gian ngắn hạn	Thời gian dài hạn
Độ ổn định	Nhạy cảm với thời gian, chế độ ăn uống và mức độ trao đổi chất	Không bị ảnh hưởng bởi thời gian ngắn hạn, chế độ ăn uống hoặc mức độ trao đổi chất (tăng 1 cm mỗi tháng)
Bảo quản trong thời gian dài	Không thể	Có thể
Giá trị khoáng chất	Nồng độ thấp	Nồng độ cao
Giá trị kim loại nặng (đơn vị máu là 1)	1x	5 đến 200 lần
Chẩn đoán	Khoáng chất được lưu giữ tương đối ổn định và không thể xác định được những thay đổi ở cấp độ tế bào. Những giá trị bất thường có thể là biểu hiện của một số loại bệnh.	Vì tóc là cơ quan bài tiết nên các khoáng chất sẽ được hấp thụ ở cấp độ tế bào. Nó rất hữu hiệu để điều tra nguyên nhân của việc thể chất kém mà lại không thể chẩn đoán được bệnh. Việc chẩn đoán mức độ nhiễm độc cũng có thể thực hiện được.

5. Lịch sử của phương pháp xét nghiệm tóc để kiểm tra khoáng chất

Năm 1858: Bắt đầu với việc phân tích asen trong tóc

Thử nghiệm khoáng chất trên tóc đã có lịch sử lâu đời, người ta nói rằng phân tích đầu tiên về asen trong tóc chứa trong cơ thể được thực hiện bởi Hoppe (Ernst Felix Immanuel Hoppe) vào năm 1858, và được viết trong cuốn sách “Handbuch der Physologisch und hemologisch-chemischen Analyze” (1924).

Hoppe là một trong những nhà tiên phong trong lĩnh vực hóa sinh hiện đại, hóa học ứng dụng và sinh học phân tử, công việc của ông đã ảnh hưởng đến học trò của mình, Paul Ehrlich, người nhận giải Nobel Y học và Sinh học.

Năm 1945: Tóc được cho là một cơ quan bài tiết.

Công việc của Hoppe đã bị lãng quên trong khoảng 100 năm cho đến khi P. Flesh phát hiện ra rằng tóc là cơ quan bài tiết vào năm 1945 và đề xuất rằng nó phản ánh thành phần nguyên tố của cơ thể.

Những năm 1950: Căn bệnh đầu tiên trong lịch sử loài người do bởi ô nhiễm môi trường ảnh hưởng đến chuỗi thức ăn.

Tại Nhật Bản, nhà máy Chisso Minamata ở thành phố Minamata, tỉnh Kumamoto, đã xả nước thải công nghiệp ra vịnh Minamata vào những năm 1950, nhưng thủy ngân hữu cơ trong đó được tập trung  bởi chuỗi thức ăn của cá và động vật có vỏ, và loại hải sản này “ngộ độc thủy ngân” – một triệu chứng ngộ độc được thấy ở một số cư dân của tỉnh Kumamoto và Kagoshima dọc theo bờ biển Shiranui, họ đã ăn phải mà không biết rằng mình bị nhiễm độc. Sử dụng tóc để kiểm tra sự nhiễm độc như thế này đã trở nên phổ biến hơn.

Khi nhà máy được xây dựng ở Minamata vào năm 1906, nó bắt đầu sản xuất axetylen, amoni sulfat  vào năm 1914, và tổng hợp axetandehit bằng axetylen và thủy ngân vào năm 1932. Từ thời điểm này, thủy ngân hữu cơ (metylmercury) đã được thải ra ngoài. Từ năm 1932 đến năm 1968, nước thải của nhà máy có chứa thủy ngân hữu cơ được xả vào kênh Hyakuma. Cuối cùng, 100 tấn thủy ngân đã được lắng đọng ở Vịnh Minamata. Năm 1968, Chisso ngừng sử dụng methylmercury. Đồng thời, nước thải của nhà máy được thoát ra hồ bơi Yatsushiro thay vì kênh Hyakuken, được xử lý với nước thải, và sau đó thải ra sông Mizumata (biển Shiranui).

Bệnh Minamata bắt đầu với một sự thay đổi tự nhiên trước khi xuất hiện ở người. Trong số đó, nhiều mèo mắc bệnh Minamata, trong đó mèo có các triệu chứng giống như động kinh và chết một cách điên cuồng, đã xuất hiện. Khi cơ thể những con mèo này được giải phẫu, các tổn thương đặc trưng đã được tìm thấy ở phần trung tâm của đại não cùng tiểu não, và các thí nghiệm sử dụng mèo đã được tiến hành để điều tra nguyên nhân gây ra bệnh Minamata ở người là gì.

Năm 1955: Phương pháp phân tích hấp thụ nguyên tử được thiết lập

Năm 1955, A. Walsh phát hiện ra khả năng hấp thụ nguyên tử, và việc thành lập phương pháp phân tích hấp thụ nguyên tử đã kích hoạt một thử nghiệm sàng lọc các kim loại nặng (thủy ngân, cadimi và chì) mà sử dụng tóc, và mối liên hệ giữa nồng độ khoáng chất và bệnh tật. Một loạt các nghiên cứu đang được tiến hành, chẳng hạn như việc phát hiện thuốc và hiểu biết về tình trạng hấp thu dinh dưỡng.

Đặc biệt, có một câu chuyện nổi tiếng là xét nghiệm khoáng chất trên tóc đã được sử dụng để phân tích tóc của Beethoven, người chết do nhiễm độc chì, và Napoléon, người chết do nhiễm độc asen.

Alan Walsh là nhà vật lý người Anh / Úc, người sáng lập và phát triển phương pháp phân tích hóa học gọi là quang phổ hấp thụ nguyên tử.

Khoảng năm 1956 – 57: Các bệnh do ô nhiễm xảy ra ở nhiều nơi

 Rối loạn chức năng nhiều ống gần (proximal tubule) và xương do cadmium gây ra bởi nước thải chưa qua xử lý từ quá trình nấu chảy của mỏ khai thác kim loại Mitsui (Mỏ Kamioka) của Nhà máy Kamioka ở tỉnh Gifu, xảy ra ở tỉnh Toyama, hạ lưu sông Jinzu. Keo xương là triệu chứng chính (bệnh Itai-itai). Nguyên nhân là do họ đã sống trong một khu vực bị ô nhiễm cadmium trong nhiều năm, ăn gạo và rau sản xuất ở khu vực này và uống nước bị nhiễm cadmium. Tóc được sử dụng để điều tra bệnh mãn tính của triệu chứng ngộ độc cadmium này.

Năm 1994: Được Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế (International Atomic Energy Agency) chính thức công nhận

Năm 1994, Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế (IAEA) đã xác định asen, cadmium, thủy ngân, chì, selen, crom và niken là những kim loại độc hại và thông báo rằng những kim loại này trong tóc sẽ là chỉ số phơi nhiễm. Tính hữu ích của các khoáng chất thiết yếu như kẽm, đồng, selen cũng đã được công nhận.

Kể từ báo cáo này, nhiều bài báo đã được công bố công nhận tính hữu ích của các nguyên tố như canxi, natri và sắt, khác với các nguyên tố trên, cho thấy rằng thử nghiệm khoáng chất đóng một vai trò quan trọng.

Năm 2000: Kiểm tra khoáng chất trên tóc bắt đầu được thực hiện tại Nhật Bản

Viện Y học Dự phòng La Berbi bắt đầu thử nghiệm khoáng chất trên tóc vào năm 2000, lưu ý rằng các khoáng chất trong tóc phản ánh xu hướng thừa và thiếu mãn tính trong cơ thể.

 Máy đo khối phổ plasma cảm ứng [ICP-MS] được sử dụng là gì? Các nguyên tử bị ion hóa bởi plasma argon (nhiệt độ từ 6.000 đến 10.000 K) được đưa vào máy đo khối phổ bằng cách nguyên tử hóa một mẫu chất lỏng, và các nguyên tố được tách ra. Đây là một thiết bị định tính và định lượng có thể thực hiện phân tích giới hạn phát hiện cực thấp đối với nhiều nguyên tố vi lượng trong thời gian tương đối ngắn.

Nguồn: La Belle Vie