ẢNH HƯỞNG HOẠT ĐỘNG BAY TỚI SINH LÝ TIM MẠCH, YẾU TỐ NGUY CƠ VÀ BỆNH LÝ TIM MẠCH Ở PHI CÔNG QUÂN SỰ
TỐ NGUY CƠ VÀ BỆNH LÝ TIM MẠCH Ở PHI CÔNG QUÂN SỰ
1.1.1 Một số yếu tố ảnh hưởng sinh lý tim mạch trong hoạt động bay của phi công quân sự
Lao động bay là lao động đặc biệt Trong các chuyến bay quân sự, nhiều yếu tố ảnh hưởng đến sức khỏe của PCQS, nhưng chủ yếu là giảm áp suất khí quyển, thiếu oxy, gia tốc- quá tải, rung xóc và tiếng ồn [8]
1.1.1.1 Giảm áp suất khí quyển và thiếu oxy
Cơ chế chính của bệnh sinh thiếu oxy trong hoạt động bay là thiếu oxy do giảm áp Các máy bay (MB) quân sự, bao gồm các máy bay tiêm kích, có áp lực buồng lái được duy trì tương ứng với độ cao, với mức chênh áp trong- ngoài buồng lái được mô hình hóa phù hợp với hoạt động của bộ điều phối và máy thở oxy trên cao, tình trạng thiếu oxy có thể xảy ra với các nguyên nhân xuất hiện thêm cộng hưởng với gánh nặng thể lực mà PCQS phải chịu đựng Các MB trực thăng, vận tải với buồng lái hở, trần bay đến 4000m có khả năng xuất hiện các tình huống thiếu oxy trong thực hành bay [15]
Giảm áp lực riêng phần oxy trong khí thở dẫn giảm nồng độ oxy máu và các thay đổi tuần hoàn ở mức độ toàn thể cũng như cục bộ Trong điều kiện nghỉ ngơi, khi độ cao đạt tới 1828 m – 2438 m (6000-8000ft) tim thích nghi bằng cách tăng tần số ngay lập tức Ở độ cao 4572m (15000ft), tần số tim tăng trung bình 10-15% so với điều kiện mực nước biển và ở độ cao 7620m (25000ft), tần số tim tăng đến 20-25% Huyết áp (HA) tâm thu thường tăng, song có tình trạng giảm sức cản ngoại vi và dẫn đến tăng áp lực mạch, có sự phân bố lại tuần hoàn do các cơ chế tại chỗ và cơ chế vận mạch [15], [16]
Thiếu oxy cấp ngay lập tức làm thay đổi hoạt động thần kinh giao cảm, tăng lưu lượng tuần hoàn mạch vành và mạch não, giảm dòng chảy qua động mạch thận Máu tuần hoàn qua hệ cơ tăng 30-100% Có sự tái phân bố cung lượng tim, để ưu tiên các tạng quan trọng như tim, não và giảm máu qua da, ruột và thận Giảm oxy máu động mạch tiếp diến nặng nề dẫn đến các biến đổi điện tim: đoạn ST chênh xuống và sóng T giảm biên độ ở giai đoạn đầu và xuất hiện rối loạn phát nhịp, dẫn truyền ở giai đoạn tiếp theo Trong một số ít trường hợp, hoạt động vượt mức của các chất co mạch do quá trình tự bù đắp của cơ thể dẫn đến sự co thắt mạch vành và ngừng tim [15], [17]
1.1.1.2 Gia tốc và quá tải gia tốc
Trong ngành hàng không (HK), gia tốc tác động lên cơ thể người được mô tả thông qua sử dụng sơ đồ 3 trục trong không gian (x,y,z), trong đó trục z trùng với trục của cột sống Tác động của lực quá tải lên cơ thể người là tổng hợp của tất cả các tương tác quán tính, hơn là tác động của đơn thuần gia tốc, phụ thuộc vào tư thế của cá thể trong không gian chứ không phụ thuộc hoàn toàn vào vị trí không gian cũng nhưng quỹ đạo chuyển động của MB Mô hình phân loại gia tốc được đưa ra lần đầu bởi Gell (1961) và được sự đồng thuận của quốc tế [18]
Hình 1.1 Sơ đồ quy ước về quá tải gia tốc
* Tác động tim mạch của quá tải gia tốc dạng +Gz
Quá tải gia tốc dạng +Gz là phổ biến ở các dòng máy bay, đặc biệt là máy bay quân sự Hầu hết các PCQS đều trải nghiệm với quá tải ở mức tối thiểu +5 Gz trong quá trình huấn luyện bay cơ bản, cũng như trong chiến đấu khi thoát ly khỏi bổ nhào, tấn công mặt đất, hoặc cơ động tránh tên lửa Các máy bay chiến đấu thế hệ 3 có thể tạo quá tải đến +6 Gz, thế hệ 4 có thể đến +7 - +9 Gz; một số dòng máy bay thế hệ 4++ và thế hệ 5 lượng quá tải lên đến +10 Gz Các máy bay vận tải, trực thăng có thể xuất hiện quá tải tới +2,5 - +4,5 Gz ở các tình huống ném bom, công kích mục tiêu mặt đất và các bài bay phức tạp Tác động của quá tải +Gz đến hệ tim mạch đã được chứng minh, với các biểu hiện ban đầu là các triệu chứng thị giác và mức độ cao nhất là mất ý thức, được mô tả ban đầu năm 1918 (Head 1920) [19]
Bảng 1.1 Quy ước về quá tải gia tốc Hướng của gia tốc Hướng của lực quá tải Mô tả Ký hiệu Chân - đầu Đầu đến chậu (Chân) G dương + Gz Đầu - chân Chân đến đầu G âm - Gz
Ra trước Ngực đến lưng G ngực-lưng + Gx
Ra sau Lưng đến ngực G lưng-ngực - Gx
Sang bên phải Phải sang trái G bên - trái + Gy
Sang bên trái Trái sang phải G bên - phải - Gy
*Nguồn: Green N.D (2016)[18] Ảnh hưởng lên hệ tuần hoàn của quá tải +Gz là kết quả của sự phân bố dịch trong cơ thể theo định luật Newton, quá tải gia tốc làm thay đổi đột ngột áp lực của động mạch và tĩnh mạch, biến đổi huyết động, gây phản ứng bù đắp để duy trì trạng thái sinh lý So với tác động đến tim mạch của các hướng quá tải khác, quá tải dạng +Gz gây ảnh hưởng lớn nhất, do cơ chế tác động của dạng quá tải này gây thay đổi huyết động nhiều nhất, cũng như mức độ thường gặp của dạng quá tải này trong hoạt động bay chiến đấu [8], [19]
Sự thay đổi áp lực máu và tái phân bố thể tích máu trong quá trình chịu tác động của quá tải gia tốc kích hoạt các thụ thể áp lực, hóa học thành động mạch, cũng như các thụ thể vận động và chuyển hóa trong cơ, thụ thể áp lực trong phổi và thụ thể của tiền đình Cơ tim tăng co bóp, do tác động trực tiếp và do tăng tiết adrenalin từ tủy thượng thận Tăng hoạt động giao cảm tại thận dẫn đến tăng tiết renin, hoạt hóa hệ renin-angiotensin-aldosteron [20]
* Tác động tim mạch của quá tải gia tốc dạng -Gz
Gia tốc quá tải -Gz xảy ra khi MB thoát khỏi quỹ đạo thắt vòng đứng, bay khoan, MB bay ngửa thân,… Mức độ dung nạp với quá tải dạng này thấp hơn so với dung nạp +Gz, các rối loạn xuất hiện ngay ở mức -2 Gz Hiệu ứng rối loạn thủy tĩnh do -Gz làm tăng áp lực trong lòng mạch ở mức trên tim và giảm áp lực lòng mạch ở mức dưới tim Huyết áp trung bình động mạch ở mức ngang đầu (mắt) có thể tới 170mmHg khi chịu quá tải mức -3 Gz
Tăng HA động mạch tác động đến các thụ thể áp lực, kích thích dây phế vị, có thể gây rối loạn nhịp đa dạng, như kéo dài khoảng PR hoặc phân ly nhĩ-thất, nhịp tự phát hoặc mất nhịp, xảy ra sau 5-7 giây ở mức -2,5G Nhịp chậm và giãn mạch giúp HA trở về bình thường sau khi tăng do ảnh hưởng của quá tải gia tốc Tuy nhiên, mất ý thức có thể xảy ra ở mức quá tải -Gz cao là hậu quả của tình trạng vô mạch và nhịp chậm do cường phế vị [18]
* Tác động tim mạch của quá tải gia tốc dạng Gx: Tác động quá tải dạng Gx lên gradient thủy tĩnh của máu ít hơn nhiều so với quá tải dạng Gz, do đó các tác động lên hệ tim mạch cũng ít thấy hơn Đối với quá tải mức +5
Gx, áp lực trong nhĩ phải có thể tăng thêm 20mmHg Nhịp tim thường giảm dưới tác động của +Gx khi người ở tư thế nằm ngửa hoàn toàn, song nhịp tim tăng khi người ở tư thế nửa nằm Rối loạn nhịp tim xảy ra dưới tác động của quá tải mức +6 - +8 Gx, như ngoại tâm thu nhĩ hoặc ngoại tâm thu thất, hậu quả của giãn quá mức nhĩ phải [18]
* Tác động của quá tải bên Gy: Quá tải bên có thể xảy ra ở các loại MB có tính năng cơ động cao, động cơ vector hướng lực đẩy Tác động sinh lý của
Gy khá hạn chế, chủ yếu liên quan đến cột sống và sự di chuyển của đầu, vận động của cơ hoành Các rối loạn tim mạch ít được nhắc đến [18]
ĐỘ CỨNG ĐỘNG MẠCH
1.2.1 Định nghĩa độ cứng động mạch Độ cứng động mạch (arterial stiffness) là thuật ngữ chỉ năng lực giãn ra và co lại của thành động mạch theo chu kỳ co bóp tống máu của tim [38] 1.2.2 Các chỉ số độ cứng động mạch
1.2.2.1 Các mô hình tuần hoàn
Mô hình tuần hoàn đầu tiên được đề cập đến là mô hình của Stephen Hales nghiên cứu thực nghiệm về huyết áp, đã xác định được tính đàn hồi của động mạch, giải thích về vai trò là một bộ đệm của các mạch máu lớn đối với hoạt động co bóp của tim Mô hình Windkessel về hoạt động của bơm cứu hỏa giải thích tính chất đệm, đàn hồi của các động mạch lớn, trở kháng cao của tiểu động mạch và mao mạch giúp dòng máu chảy qua mô và sự hình thành sóng động mạch với áp lực mạch và sự lan truyền sóng động mạch và áp lực mạch từ trung tâm ra ngoại vi Tuy nhiên, các mô hình trên không phải là toàn diện để đánh giá tính cứng của động mạch, do lưới động mạch không phải là một ống đơn mà bao gồm nhiều nhánh rẽ, đồng thời động mạch chịu tác động của các quá trình thần kinh, thể dịch lên vận mạch [39]
1.2.2.2 Nguyên lý chung về đo các chỉ số độ cứng động mạch Đánh giá độ cứng động mạch là đánh giá về đáp ứng của động mạch với thể tích tống máu của thất trái làm thay đổi về thể tích lòng mạch Mỗi nhát bóp của tim mang năng lượng tạo động lực dẫn máu chảy trong hệ thống động mạch và hình thành sóng động mạch cùng với áp lực sóng động mạch
Trong điều kiện bình thường, sóng động mạch dưới tác dụng của áp lực mạch sẽ lan truyền dọc theo đường đi của động mạch chủ, đến các phân nhánh động mạch ngoại vi và một phần phản xạ trở về tim Do cấu trúc giải phẫu và mô học đặc thù, động mạch chủ đoạn ngực hoạt động như một bộ đệm để tiếp thu áp lực máu thất trái tống ra trong thì tâm thu, duy trì huyết động, đặc biệt là dòng chảy máu động mạch dưới áp lực thấp ở các mô ngoại vi Sóng phản xạ đến tim trong cuối thì tâm thu, tạo áp lực tưới máu cho động mạch vành nuôi tim trong thì tâm trương [40]
Các biện pháp đo phụ thuộc vào công nghệ và thiết bị đo, đưa ra các chỉ số khác nhau về cứng động mạch, bao gồm các biện pháp xâm nhập và không xâm nhập Các thiết bị đo không xâm nhập được ưa thích hơn trong nghiên cứu và thực hành lâm sàng, và tập trung vào 03 nhóm phương pháp chính: Phương pháp đánh giá thời gian truyền sóng mạch; Phương pháp phân tích áp lực sóng mạch và đường viền sóng mạch; Phương pháp ước lượng trực tiếp đường kính của động mạch và biến thiên dưới áp lực mạch [41]
1.2.2.3 Các chỉ số độ cứng động mạch
* Áp lực mạch đập (Pulse Pressure - PP): là hiệu giữa huyết áp tâm thu và tâm trương, đơn vị tính là mmHg Áp lực mạch đập phụ thuộc vào cung lượng tim, độ cứng động mạch lớn và ảnh hưởng của sóng phản xạ [42]
* Dung suất động mạch (Compliance - C): Dung suất động mạch chỉ khái niệm khả năng dung nạp của đoạn động mạch với sự biến thiên của thể tích lòng mạch, được tính bằng sự biến thiên về thể tích cho một đơn vị thay đổi về áp lực [43] Công thức tính: C = ΔV / ΔP (m 3 / kPa ), trong đó ΔV là thể tích biến thiên và ΔP là biến thiên về áp lực tương ứng
* Khả năng co giãn của động mạch (Distensibility – D): Khả năng co giãn của động mạch là sự biến thiên thể tích so với thể tích ban đầu của đoạn mạch, hoặc bằng dung suất chia cho thể tích ban đầu đoạn mạch Công thức:
D = ΔV/(V × ΔP) kPa -1 HoặcD = ΔA / (A × ΔP) kPa -1 (Đánh giá thông qua biến thiên diện tích cắt ngang lòng động mạch), D = ΔD/(D × ΔP) kPa -1 (Đánh giá thông qua biến thiên đường kính lòng động mạch) [43]
* Mô đun đàn hồi: Mô đun đàn hồi biểu thị mối quan hệ giữa sức căng và sức ép lên thành động mạch
- Mô đun đàn hồi căng bởi áp lực (Ep) là nghịch đảo của khả năng co giãn động mạch Công thức Ep = (ΔP x D) / ΔD (kPa), với D là đường kính lòng mạch, ΔD hiệu số đường kính lòng mạch thì tâm trương và tâm thu, ΔP là chênh lệch áp suất tâm trương và tâm thu [43]
Ep không đòi hỏi thông số độ dày thành động mạch trong tính toán
- Mô đun đàn hồi của Young: là mô đun đàn hồi tính theo chiều dọc của đoạn mạch khảo sát, đòi hỏi tính toán dựa trên độ dày thành mạch máu [43]
Công thức: E = (ΔP x D) / (ΔD x h) (mmHg/cm), với D là đường kính lòng mạch, ΔD hiệu số đường kính lòng mạch thì tâm trương và tâm thu, ΔP là chênh lệch áp suất tâm trương và tâm thu, h là chiều dài đoạn mạch
* Chỉ số độ cứng β: Chỉ số độ cứng β mô tả độ cứng động mạch độc lập với áp lực Công thức: β = ln (Ps / Pd) / [(Ds-Dd)/Dd] Với Ps: Áp lực động mạch thì tâm thu, Pd: áp lực động mạch thì tâm trương, Dx: đường kính động mạch thì tâm thu, Dd: đường kính động mạch thì tâm trương [43]
* Chỉ số gia tăng (Augmentation Index): Chỉ số gia tăng đánh giá mối liên quan giữa sóng thứ nhất thì tâm thu hình thành khi tim co bóp tống máu vào động mạch chủ và sóng phản hồi từ động mạch ngoại vi về tim Chỉ số gia tăng có giá trị âm ở người trẻ tuổi và tăng lên theo tuổi, cũng như ở trường hợp tăng độ cứng động mạch [41], [42]
* Vận tốc sóng mạch (Pulse wave veclocity – PWV): Vận tốc sóng mạch là đại lượng gián tiếp đánh giá độ cứng của động mạch, biểu thị tốc độ lan truyền của sóng mạch trong lưới động mạch Vận tốc sóng mạch đo bằng biện pháp xâm nhập khi đưa đầu đo vào trong lòng động mạch, hoặc đo bằng biện pháp không xâm nhập thông qua các đầu cảm biến đặt trên da, và ước lượng khoảng cách giữa hai điểm khảo sát
Công thức: PWV = L / Δt (m.s) Trong đó: L là độ dài đoạn mạch khảo sát, Δt là thời gian truyền sóng giữa hai điểm đầu và cuối của đoạn mạch
Trong mối quan hệ với mô đun đàn hồi Young, PWV được tính theo công thức của Moens Korteweg: PWV = (�㔸 ℎ)/(�㔌 �㔷); trong đó E là mô đun đàn hồi của Young, h là chiều dày thành mạch đoạn khảo sát, ρ = 1,05 là tỷ trọng của máu và D là đường kính của đoạn mạch Vận tốc sóng mạch có xu hướng tăng theo tuổi và tăng ở các trường hợp tăng độ cứng động mạch [38], [42]
1.2.3 Đánh giá độ cứng động mạch thông qua phương pháp đo biến thiên thể tích mạch đầu ngón tay (Digital volume pulse – DVP)
1.2.3.1 Lịch sử và nguyên lý đo, ghi sóng DVP
OSTEOPROTEGERIN (OPG) và OSTEOPONTIN (OPN)
1.3.1 Nguồn gốc, cấu trúc và chuyển hóa
1.3.1.1 Nguồn gốc, cấu trúc và chuyển hóa osteoprotegerin
* Nguồn gốc và cấu trúc osteoprotegerin:
Osteoprotegerin (OPG) lần đầu tiên được mô tả vào năm 1997, là một glycoprotein hòa tan, được tổng hợp từ 401 acid amin để hình thành phân tử gồm 07 miền cấu trúc Gen mã hóa cho OPG được mô tả lần đầu năm 1998, nằm trên chromosom 8 tại vị trí 8q24, trong vùng các gen điều hòa sự phát triển và chuyển hóa của xương, vị trí của gen này có chiều rộng khoảng 29 kb và gồm 05 đoạn hoạt động (exon) [58]
Hình 1.7 Mô hình Cấu trúc phân tử OPG
(a: cấu trúc chung; b: R&D Duoset ELISA Kit; c: Biovendor ELISA Kit; d: Biomedica ELISA Kit)
* Nguồn: Bernardi S và cộng sự (2016)[59]
OPG là thành viên của siêu họ các thụ thể của chất hoại tử khối u (Tumor necrosis factor receptor) và hoạt động như một thụ thể mồi (decoy receptor) của phối tử thụ thể hoạt hóa NF-κB (Receptor activator of nuclear kappa B ligand, RANK-L) và phối tử gây chết tế bào theo chương trình có liên quan đến TNF ( TNF-related apoptosis-inducing ligand, TRAIL) Trong
07 miền cấu trúc của phân tử OPG, miền cấu trúc 1-4 chứa các phân tử acid amin giàu cysteine có cấu trúc N-terminal Các miền này có chức năng gắn với RANK-L và ức chế sự hình thành tế bào hủy xương từ tế bào đầu dòng Miền 5-6 có chức năng gắn với TRAIL và ức chế quá trình chết tế bào theo chương trình liên quan đến TRAIL Miền 7 chứa acid amin có cấu trúc C- terminal, là vùng gắn với heparin của phân tử OPG [59] Ở người, OPG không chỉ tồn tại trong xương, mà còn ở tim, mạch máu, thận, gan, lách, tuyến ức, hạch lympho, mô mỡ và tụy Trong mạch máu, OPG được tiết ra bởi các tế bào nội mạc mạch máu và tế bào cơ trơn [58]
* Chuyển hóa và tác động sinh học của osteoprotegerin:
OPG chịu ảnh hưởng điều hòa kích thích và ức chế tiết bởi đa dạng các yếu tố, OPG được tăng tiết dưới tác động của 1-α hydroxycholecalciferol, IL-
1, TNF-α, IL-6, IL-7, IL-11, IL-18, calci, estrogen, TGF-β (transforming growth factor beta), BMP-2, FGF-β (fibroblast growth factor beta), angiotensin 2 và PDGF (platelet derived growth factor); bị giảm tiết bởi chất ức chế miễn dịch, hormon cận giáp trạng, các glucocorticoid, IGF-1 (insulin- like growth factor-1), prostaglandin E2 và phối tử của thụ thể gamma hoạt hóa tăng sinh peroxisome (peroxisome proliferator-activated receptor gamma) [58]
Nồng độ OPG huyết thanh có liên quan đến mức lọc cầu thận, OPG tăng khi mức lọc cầu thận giảm Đơn phân tử OPG không bị lọc bởi màng lọc của thận nhân tạo [60], [61]
Liên quan đến tuổi, OPG có xu hướng tăng lên ở người tuổi cao, ở cả hai giới nam và nữ Trong nghiên cứu Dallas, nồng độ OPG ở nữ có xu hướng cao hơn nam giới sau khi loại trừ sự khác biệt ở các yếu tố dịch tễ học chính
Các hormone giới tính điều hòa tiết OPG, sự tăng tiết OPG từ các tế bào trong xương phản ánh cơ chế của estrogen lên chu chuyển xương [59]
1.3.1.2 Nguồn gốc, cấu trúc và chuyển hóa osteopontin
* Nguồn gốc và cấu trúc osteopontin:
Osteopontin (OPN) là một sialoprotein đặc hiệu cho mô xương, được trình bày lần đầu bởi Senger và cộng sự (1979); liên quan đến tác động sinh học và chuyển hóa, OPN được trình bày dưới nhiều tên gọi khác nhau, bao gồm: Secreted phosphoprotein 1 (SPP1), bone sialoprotein 21 (BSP21), protein kích hoạt giai đoạn sớm cho lympho T (early T-lymphocyte activation
1 (ETA1) OPN có vai trò trong đáp ứng miễn dịch và đáp ứng viêm thông qua tồn tại của OPN trong các tế bào đại thực bào, lympho T và NK [62]
OPN được mã hóa bởi gen thuộc đoạn 4q13 trên cánh dài nhiễm sắc thể số 4 ở người Gen mã hóa OPN chứa 7 vùng hoạt động, độ dài , mã hóa protein có trọng lượng khoảng 34kDa, trong cấu trúc giàu các acid amin như aspartic, glutamic và serin [6], [62]
Chức năng của OPN phụ thuộc 2 đặc điểm chính: Sự phân biệt các đồng phân và sự thay đổi sau chuyển dạng phân tử OPN, gồm các quá trình phosphoryl hóa, sulphat hóa, glycosyl hóa, chia cắt bởi enzyme và liên kết chéo với các protein Các đồng phân hoặc dạng phân tử khác nhau của OPN có các tác động sinh học khác nhau, có khả năng kết hợp với 07 dạng intergrin khác nhau, cũng như gắn với các thụ thể của CD44 [63]
Trong các đồng phân của OPN, OPN-a là đồng phân tổng hợp từ mARN đầy đủ độ dài, OPN-b từ mARN thiếu exon 5 và OPN-c từ mARN thiếu exon 4 [6] Trong các bệnh lý thoái hóa như calci hóa động mạch chủ, mức độ biểu thị các đồng phân OPN liên quan đến tiến triển của bệnh, OPN-a xuất hiện trong giai đoạn sớm của bệnh, OPN-b và OPN-c tăng theo tiến triển bệnh [64]
Quá trình phosphoryl hóa, glycosyl hóa hoặc sulphat hóa ở các điểm acid amin tyrosin và threonin tạo ra các đơn phân tử OPN có trọng lượng từ
41 đến 75 kDa OPN không phosphoryl hóa làm tăng quá trình khoáng hóa tế bào cơ trơn thành mạch máu, trong khi OPN phosphoryl hóa ức chế calci hóa thành mạch Phân tử OPN phosphoryl hóa mức độ cao tại đầu carbon có vai trò ức chế kết dính tế bào thông qua tác động vào integrin αvβ3 khi so sánh với các phân tử OPN không phosphoryl hóa [65], [66]
Trên phân tử OPN bộc lộ nhiều điểm gắn-phân cắt bởi enzyme protease và các miền tương tác với tế bào Các điểm phân cắt phân biệt cho thrombin và các MMP Các miền tác động tế bào gồm cấu trúc arginin-glycin-arpartic (RDG) và serin-valin-valin-tyrosin-glutamat-leucin-arginin (SVVYGLR) gắn tế bào thông qua các intergrin, làm kích hoạt dòng tín hiệu vào trong tế bào từ môi trường chất nền ngoại bào (Extra cellular matrix – ECM) [6], [67]
1.3.2 Vai trò sinh bệnh học của osteoprotegerin và osteopontin:
1.3.2.1 Vai trò sinh bệnh học của osteoprotegerin:
Trong các bệnh lý XVĐM, mảng xơ vữa (MXV) là tổn thương cơ bản Nghiên cứu thực nghiệm cho thấy ở các MXV không ổn định có sự tăng biểu thị của RANKL từ các tế bào T và RANK từ các tế bào bạch cầu đơn nhân Tăng RANKL có liên hệ với tăng đáp ứng của các tế bào bạch cầu và thoái hóa tổ chức gian bào Tương tác giữa RANK và RANKL có liên quan trực tiếp đến sự mất ổn định MXV, với vai trò một thụ thể mồi, OPG gắn với RANKL làm bất hoạt RANK và đóng vai trò một chất điều hòa chống viêm [68] Ở người, các thụ thể của TRAIL gồm các thụ thể chết (death receptors - DR) và các thụ thể mồi (decoy receptors – DcR) Trong đó, các DR TRAIL- R1, TRAIL-R2 là các protein xuyên màng tế bào type 1, chứa domain nội bào hoạt hóa quá trình chết theo chương trình khi gắn với TRAIL Các thụ thể R1 và R2 của TRAIL có mặt trên bề mặt của tế bào nội mạc mạch máu Các DcR của TRAIL bao gồm thụ thể R3, R4 và OPG Thụ thể R3 và R4 cũng là các thụ thể xuyên màng xong chứa domain nội bào không nguyên vẹn, OPG không là protein xuyên màng và thiếu các domain hoạt động nội bào [59]
Hình 1.8 Vai trò sinh bệnh học của OPG trong mối liên quan với TRAIL và RANK
* Nguồn: Bernardi S và cộng sự (2016)[59]
OPG là thụ thể mồi của TRAIL, có tác động đến quá trình chết tế bào theo chương trình Khi không có mặt OPG, TRAIL tương tác với các thụ thể R1 và R2 trên màng tế bào, kích hoạt quá trình chết tế bào theo chương trình đối với các tế bào nhiễm virus, tế bào u và các tế bào miễn dịch hoạt động vượt mức TRAIL cũng tham gia quá trình hoại tử theo chương trình (necroptosis), có lợi ích khi quá trình chết tế bào theo chương trình của cơ thể bị ức chế Bằng cách kết hợp với TRAIL, OPG ức chế TRAIL gắn với các thụ thể của nó, do đó ức chế chết tế bào theo chương trình, xâm nhập vào hàng rào tế bào giữa MXV Ngược lại, một số nghiên cứu cho rằng, OPG làm tăng
1 Chết tế bào theo chương trình/sống sót
2 Hoại tử theo chương trình
3 Miễn dịch và đề kháng vật chủ
MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VỀ TIM MẠCH PHI CÔNG QUÂN SỰ, CHỈ SỐ ĐỘ CỨNG ĐỘNG MẠCH VÀ OSTEOPROTEGERIN, OSTEOPONTIN
1.4.1 Nghiên cứu về tim mạch ở phi công và phi công quân sự
Trong vòng 05 năm (2009-2013) Praskurnichiy E.A và cộng sự (2017), khảo sát các hồ sơ sức khỏe PC của Liên bang Nga, tỷ lệ các biến cố sức khỏe dẫn đến đình chỉ hoạt động của nhân viên HK do nguyên nhân tim mạch chiếm tới 66,8% Trong các trường hợp đó PC chính chiếm 43%, PC phụ chiếm 27,2% và TVTB chiếm 29,8% [80] DeJohn và cộng sự (2018) theo dõi hồ sơ 195.730 PC dân dụng giai đoạn 1995-2005, hồ sơ có các vấn đề về tim mạch chiếm 35,9%, trong đó tỷ lệ xuất hiện các biến cố tim mạch ngay trong chuyến bay là 0,09% [9] Khảo sát các hồ sơ giải phẫu bệnh lý sau TNB của PC dân dụng, Ricaurte E và cộng sự (2018) nhận thấy các bằng chứng bệnh tim mạch chiếm 84,5% [81]
Nghiên cứu của Kuzmina A Y (2020) về các tổn thương dạng VXĐM đoạn động mạch chủ ngực và bụng thông qua siêu âm kiểm tra định kỳ cho
1189 PC dân dụng có tuổi trung bình 56,7± 0,07 (năm), kết quả cho thấy chỉ có 4,7% đối tượng nghiên cứu không có biến đổi ở đoạn động mạch được khảo sát Tổn thương XVĐM thấy được qua siêu âm thường gặp ở đoạn động mạch chủ ngực (chiếm 93,8%), sau đó là đoạn động mạch chủ bụng (22,1%) Như vậy các tổn thương VXĐM ở PC là khá thường gặp, đặc biệt là đối tượng có tuổi [82]
Nghiên cứu tổng hợp của Baygi F và cộng sự (2020) từ 37 nghiên cứu riêng lẻ, với số đối tượng nghiên cứu là 12.153.936 quân nhân, tuổi đời từ 16-
66 tuổi, kết quả chung thấy tăng cholesterol 32%, tăng LDLc 34%, tăng triglycerid 24%, giảm LDLc là 28%, tỷ lệ mắc HCCH là 21% Trong đó, ở đối tượng không quân, tỷ lệ mắc HCCH theo tiêu chí NCEP ATPIII từ 11,9 đến 18%; tình trạng dư cân, béo phì chiếm tỷ lệ 22,9 đến 42% (với tiêu chí BMI ≥ 25kg/m 2 ), cao hơn nếu so sánh với quân nhân nói chung [83]
1.4.2 Nghiên cứu về chỉ số độ cứng động mạch
Millasseau và cộng sự (2002) nghiên cứu ở 87 đối tượng người khỏe mạnh (tuổi từ 21 đến 68 tuổi; 29 nữ), chỉ số cứng SI được khảo sát song song với thu thập vận tốc sóng mạch cảnh - đùi (PWVcf), kết quả thấy: SI tương quan thuận mức độ vừa có ý nghĩa với PWCcf (r=0,65; p 0,05 (*): Kiểm định X 2
- Giá trị trung bình các chỉ số lipid máu không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa nhóm nghiên cứu và nhóm chứng (p>0,05)
- Có 70,7% PCQS có rối loạn lipid máu, tỷ lệ giảm HDLc ở PCQS thấp hơn nhóm chứng có ý nghĩa thống kê (p0,05)
3.1.5 Một số yếu tố nguy cơ, bệnh tim mạch ở đối tượng nghiên cứu
Bảng 3.6 Tiền sử về một số yếu tố nguy cơ, bệnh tim mạch ở ĐTNC Chỉ tiêu nghiên cứu n (%)
Hút thuốc 96 (39,0) 50 (42,4) > 0,05 Mắc đái tháo đường 2 (0,8) 4 (3,4) > 0,05
Sử dụng thuốc điều trị rối loạn lipid máu 47 (19,1) 13 (11) > 0,05 Hội chứng chuyển hóa
(Theo NCEP ATPIII) 58 (23,6 ) 25 (21,2) > 0,05 (*): Kiểm định X 2
Nhận xét: Không có sự khác biệt giữa một số yếu tố nguy cơ và bệnh tật tim mạch (p>0,05) Có 23,6% PCQS mắc HCCH, không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê so với nhóm chứng (p>0,05)
Biểu đồ 3.3 Phân nhóm nguy cơ BMV theo điểm Framingham Nhận xét: Không có sự khác biệt về phân bố nguy cơ BMV sau 10 năm theo thang điểm Framingham so với nhóm chứng (p>0,05); 12,6% PCQS có mức nguy cơ trung bình và 2,8% PCQS nguy cơ cao mắc BMV sau 10 năm.
CÁC CHỈ SỐ ĐỘ CỨNG ĐỘNG MẠCH VÀ NỒNG ĐỘ OSTEOPROTEGERIN, OSTEOPONTIN HUYẾT TƯƠNG Ở PHI CÔNG QUÂN SỰ
3.2.1 Các chỉ số độ cứng động mạch ở đối tượng nghiên cứu
3.2.1.1 Chỉ số cứng (Stiffness index – SI) ở đối tượng nghiên cứu
Bảng 3.7 Giá trị chỉ số cứng SI ở đối tượng nghiên cứu
(*): So sánh trung vị 2 mẫu độc lập qua kiểm định phi tham số
Biểu đồ 3.4 So sánh SI nhóm nghiên cứu và nhóm chứng
Nhận xét Bảng 3.7 và Biểu đồ 3.4 : Trung vị chỉ số cứng SI nhóm PCQS là 7,4 (m/s), cao hơn nhóm chứng, có ý nghĩa thống kê với p < 0,01
3.2.1.2 Chỉ số gia tăng (AIp, AIp75) ở đối tượng nghiên cứu
Bảng 3.8 Giá trị chỉ số gia tăng AIp và AIp75 ở đối tượng nghiên cứu Chỉ số gia tăng
�㕋 ± �㕆�㔷 -1,13 ± 13,46 -4,77 ± 13,87 < 0,05 Thấp nhất – cao nhất -37,0 – 33,5 -41,4 – 28,5
(*): So sánh hai số trung bình
Biểu đồ 3.5 So sánh AIp và AIp75 nhóm nghiên cứu và nhóm chứng Nhận xét Bảng 3.8 và Biểu đồ 3.5.: Giá trị trung bình chỉ số gia tăng AIp nhóm PCQS là -0,4 ± 15,36 (%) ; chỉ số gia tăng ở mức nhịp tim 75 Ck/p nhóm PCQS là -1,13 ± 13,46 (%), Giá trị trung bình chỉ số gia tăng AIp và AIp75 nhóm PCQS cao hơn nhóm chứng có ý nghĩa thống kê (với p < 0,05)
3.2.1.3 Chỉ số phản xạ (Reflection Index – RI) ở đối tượng nghiên cứu:
Bảng 3.9 Chỉ số phản xạ RI ở đối tượng nghiên cứu
Chỉ số phản xạ RI
(*): So sánh hai số trung bình
Biểu đồ 3.6 So sánh chỉ số RI nhóm nghiên cứu và nhóm chứng
Nhận xét Bảng 3.9 và Biểu đồ 3.6.: Giá trị trung bình chỉ số phản xạ
RI nhóm PCQS là 34,3 ± 11,51 (%), cao hơn có ý nghĩa thống kê so với nhóm chứng với p< 0,01
3.2.2 Nồng độ Osteoprotegerin và Osteopontin huyết tương
3.2.2.1 Nồng độ Osteoprotegerin huyết tương đối tượng nghiên cứu
Bảng 3.10 Nồng độ Osteoprotegerin huyết tương đối tượng nghiên cứu Nồng độ OPG huyết tương
(*): So sánh trung vị 2 mẫu độc lập qua kiểm định phi tham số
Biểu đồ 3.7 So sánh nồng độ OPG nhóm nghiên cứu và nhóm chứng
Nhận xét Bảng 3.10 và Biều đồ 3.7 : Trung vị nồng độ OPG huyết tương nhóm PCQS là 1485,31 pg/ml, trung vị nồng độ OPG nhóm PCQS cao hơn nhóm chứng có ý nghĩa thống kê (p0,05)
3.2.2.3 Mối liên quan giữa nồng độ osteoprotegerin, osteopontin huyết tương và các chỉ số độ cứng động mạch ở PCQS:
Bảng 3.12 Tương quan nồng độ Osteoprotegerin huyết tương với các chỉ số độ cứng động mạch Biến khảo sát
(*): Hệ số tương quan Spearman
Nhận xét: Nồng độ OPG huyết tương tương quan thuận có ý nghĩa thống kê với SI ở nhóm PCQS, tương quan thuận có ý nghĩa thống kê với AIp, AIp75 và RI ở cả nhóm PCQS và nhóm chứng (p0,05)
3.2.3 Biến đổi các chỉ số độ cứng động mạch trong điều kiện mô phỏng thiếu oxy ở độ cao 5000m
3.2.3.1 Biến đổi các chỉ số độ cứng động mạch trong điều kiện mô phỏng thiếu oxy độ cao 5000m
Bảng 3.14 Biến đổi các chỉ số độ cứng động mạch trong điều kiện mô phỏng thiếu oxy ở độ cao 5000 m Chỉ số độ cứng động mạch Điều kiện mặt đất (n) Độ cao 5000m –
7,9 (7,45-8,8) < 0,001* AIp % (�㕋 ± �㕆�㔷) 0,11 ± 14,34 -22,74 ± 14,75 < 0,001** AIp75 % (�㕋 ± �㕆�㔷) - 1,34 ± 12,42 - 13,93 ± 11,75 < 0,001**
RI % (�㕋 ± �㕆�㔷) 34,31 ± 10,61 16,52 ± 7,03 < 0,001** (*): Kiểm định phi tham số cho hai mẫu có liên quan
(**): Kiểm định T cho so sánh trước-sau
Nhận xét: Trong điều kiện thiếu oxy ở độ cao 5000m, SI tăng và AIp, AIp75, RI giảm có ý nghĩa thống kê với p 0,05 > 0,05 0,05
(*): Hệ số tương quan Spearman
Nhận xét: Không thấy mối tương quan có ý nghĩa thống kê giữa % biến thiên các chỉ số SI và RI trong điều kiện thiếu oxy với nồng độ OPG và OPN huyết tương(p>0,05).
MỐI LIÊN QUAN CÁC CHỈ SỐ ĐỘ CỨNG ĐỘNG MẠCH, NỒNG ĐỘ OSTEOPROTEGERIN, OSTEOPONTIN HUYẾT TƯƠNG VỚI MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM LÂM SÀNG, CẬN LÂM SÀNG VÀ YẾU TỐ NGHỀ NGHIỆP Ở PHI CÔNG QUÂN SỰ
ĐỘ OSTEOPROTEGERIN, OSTEOPONTIN HUYẾT TƯƠNG VỚI MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM LÂM SÀNG, CẬN LÂM SÀNG VÀ YẾU TỐ NGHỀ NGHIỆP Ở PHI CÔNG QUÂN SỰ
3.3.1 Mối liên quan các chỉ số độ cứng động mạch, osteoprotegerin, osteopontin với tuổi, huyết áp ở phi công quân sự
3.3.1.1 Mối liên quan các chỉ số độ cứng động mạch với tuổi PCQS
Bảng 3.18 Mối liên quan các chỉ số độ cứng động mạch với tuổi PCQS
�㔀�㔈�㔩�㗕�㗓(%)
40,33 ± 10,21 < 0,001** (*): Kiểm định phi tham số với nhiều mẫu độc lập
Nhận xét: Các chỉ số độ cứng động mạch ở PCQS tăng theo tuổi có ý nghĩa thống kê với p0,05)
Bảng 3.31 Nồng độ OPG, OPN huyết tương liên quan với tình trạng BMI ở phi công quân sự
Béo phì (n1) OPG (pg/ml)
(*): Kiểm định phi tham số với nhiều mẫu độc lập;
Nhận xét: Nồng độ OPG, OPN huyết tương chưa thấy mối liên quan có ý nghĩa thống kê với tình trạng BMI ở PCQS với p>0,05
3.3.2.3 Mối liên quan các chỉ số độ cứng động mạch, nồng độ osteoprotegerin, osteopontin huyết tương với điểm nguy cơ tim mạch và hội chứng chuyển hóa
Bảng 3.32 Mối liên quan các chỉ số độ cứng động mạch với nguy cơ BMV sau 10 năm theo điểm Framingham
Chỉ số độ cứng động mạch Điểm NC BMV sau 10 năm FRS 0,05* (*): Kiểm định phi tham số, so sánh trung vị hai mẫu độc lập
Nhận xét: Nồng độ OPG huyết tương cao hơn có ý nghĩa thống kê ở nhóm nguy cơ BMV sau 10 năm ≥ 10%, với p0,05)
Bảng 3.35 Mối liên quan nồng độ OPG, OPN huyết tương với hội chứng chuyển hóa ở phi công quân sự
49,57 (37,9-55,52) >0,05* (*): Kiểm định phi tham số, so sánh trung vị hai mẫu độc lập
- Nồng độ OPG huyết tương cao hơn ở nhóm có HCCH, sự khác biệt có ý nghĩa thống kê với p0,05
Bảng 3.36 Mối liên quan các chỉ số độ cứng động mạch, nồng độ OPG và nồng độ OPN huyết tương với tình trạng nguy cơ BMV ≥ 10% thông qua phân tích hồi quy logistic đơn biến Yếu tố khảo sát
Hệ số hồi qui B SE p OR 95%CI của OR
SI (m/s) 0,574 0,138 0,000 1,78 1,3 – 2,33 AIp (%) 0,05 0,013 0,000 1,051 1,02 – 1,08 AIp75 (%) 0,081 0,017 0,000 1,08 1,05 – 1,12 RI(%) 0,057 0,016 0,000 1,06 1,03 – 1,09 OPG
- Có mối quan hệ có ý nghĩa thống kê giữa tăng các chỉ số độ cứng động mạch với tình trạng nguy cơ BMV sau 10 năm mức trung bình đến cao ở PCQS, cụ thể với SI: OR=1,78 (95% CI: 1,3-2,33); AIp: OR=1,051 (95% CI: 1,02-1,08); AIp75: OR=1,08(95% CI:1,05-1,12); RI: OR=1,06(95%CI: 1,03-1,09), với p 0,05* AIp(%) (�㕋 ± �㕆�㔷) -2,43 ± 16,04 1,35 ± 14,59 > 0,05** AIp75(%) (�㕋 ± �㕆�㔷) -3,67 ± 13,25 1,07 ± 13,3 < 0,05**
(*): Kiểm định phi tham số cho trung vị hai mẫu
(**): So sánh hai số trung bình
- Giá trị SI, RI, AIp chưa thấy mối liên quan có ý nghĩa thống kê với loại máy bay khai thác, điều khiển (p>0,05)
- Giá trị AIp75 thấp hơn có ý nghĩa thống kê ở nhóm điều khiển máy bay tiêm kích (p
