Ảnh hưởng hoạt động bay đến nồng độ osteoprotegerin và osteopontin và chỉ số độ cứng động mạch ở phi công quân sự Việt Nam
MỤC LỤC
ẢNH HƯỞNG HOẠT ĐỘNG BAY TỚI SINH LÝ TIM MẠCH, YẾU TỐ NGUY CƠ VÀ BỆNH LÝ TIM MẠCH Ở PHI CÔNG QUÂN SỰ
Nguy cơ tim mạch ở phi công và phi công quân sự 1. Quy tắc 1% về các biến cố y tế trong hàng không
Năm 1973, Ian Anderson, nhà sinh lý học của lực lượng không quân Hoàng gia Canada đã trình bày một báo cáo tại Hội nghị thường niên Hội YHHK lần thứ 44 (44th ASM-AMA) trong đó cho rằng tỷ lệ nguy cơ có thể chấp nhận được về mặt sức khỏe của PC được tính tương đương với tỷ lệ hỏng hóc động cơ máy bay, tại thời điểm đó vào khoảng 1/10 triệu giờ bay. Quản lý nguy cơ tim mạch trong thực hành YHHK theo ma trận được phát triển từ quy tắc 1% nhằm thỏa mãn các thay đổi về khoa học kỹ thuật, công nghệ và y học dự phòng, chấp nhận quy tắc 1% như là một bình diện và cung cấp phân loại bán định lượng đối với các yếu tố an toàn bay và khai thác bay [25].
Bệnh lý tim mạch ở phi công và phi công quân sự 1. Bệnh mạch vành
Yếu tố (Bình diện) thứ 2 được xác định là phân loại biến cố y tế trong thực hành YHHK, căn cứ vào các yếu tố mức độ ảnh hưởng đến khai thác bay, mức độ đe dọa mấy năng lực cấp thời trong chuyến bay và nhu cầu thăm khám chuyên khoa, điều trị và khả năng ngừng khai thác bay. - Thang điểm calci hóa mạch vành (CACS): Trong khi biện pháp điện tim gắng sức và xạ hình tưới máu cơ tim đem lại hiệu quả thấp trong chẩn đoán BMV trong PCQS Hoa Kỳ, thang điểm CACS được đánh giá là công cụ hứa hẹn nhiều tiềm năng [9].
ĐỘ CỨNG ĐỘNG MẠCH
Các chỉ số độ cứng động mạch 1. Các mô hình tuần hoàn
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]. * 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].
Đánh giá độ cứng động mạch thông qua phương pháp đo biến thiên thể tích mạch đầu ngón tay (Digital volume pulse – DVP)
Phương pháp đo biến thiên thể tích mạch đầu ngón tay (DVP) xuất phát từ nguyên lý của phương pháp đo quang thể tích (Photoelectric Plethysmoghraphy – PPG) là phương pháp đo không xâm nhập, đánh giá sự thay đổi của thể tích máu trong lòng mạch, sử dụng bộ chuyển đổi tín hiệu để vẽ đồ thị biến thiên thể tích và tính toán các chỉ số liên quan, trong đó đầu đo được kẹp ở đầu ngón tay của đối tượng đo, cung cấp thông tin về đường viền sóng mạch ngay cả ở tần số thấp, theo thời gian thực của chu chuyển tim và có tính liên tục. * Chỉ số gia tăng (Augmentation index): Chỉ số gia tăng đánh giá mức độ tác động của sóng phản xạ từ ngoại vi trở về tim lên huyết áp tâm thu, thông thường trong thời kỳ muộn thì tâm thu, trong trường hợp động mạch cứng hơn, sóng phản xạ trở về sớm hơn và gây tăng huyết áp tâm thu, làm tăng hậu gánh, giảm tưới máu động mạch vành và tăng nhu cầu oxy cơ tim.
OSTEOPROTEGERIN (OPG) và OSTEOPONTIN (OPN) 1. Nguồn gốc, cấu trúc và chuyển hóa
Vai trò sinh bệnh học của osteoprotegerin và osteopontin
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. Xem xét liên hệ giữa OPN với tình trạng calci hóa thành động mạch, phân tử OPN nguyên vẹn, OPN N-terminal và OPN C- terminal đều ức chế quá trình calci hóa thành động mạch và có liên quan trực tiếp đến quá trình phosphoryl hóa phân tử OPN [66].
Mối liên quan osteoprotegerin và osteopontin với yếu tố nguy cơ và bệnh lý tim mạch
Mối liên quan osteopontin với yếu tố nguy cơ và bệnh lý tim mạch Trong lâm sàng các bệnh lý liên quan đến tim mạch, tăng OPN trong các trường hợp thiếu máu cục bộ cấp tính có tác dụng bảo vệ, làm giảm quá trình calci hóa mạch máu và thúc đẩy quá trình tân mạch sau thiếu máu cục bộ. Ngược lại, sự gia tăng mãn tính của OPN có liên quan đến lâm sàng với việc tăng nguy cơ mắc các biến cố tim mạch lớn và biểu hiện OPN là một yếu tố dự báo mạnh mẽ về bệnh tim mạch, độc lập với các yếu tố nguy cơ truyền thống [76].
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1. Thiết kế nghiên cứu
Cỡ mẫu nghiên cứu
Số lượng mẫu thu thập được là 246 PCQS và 118 người thuộc nhóm chứng, đảm bảo theo yêu cầu nghiên cứu.
Các bước tiến hành tổ chức nghiên cứu
- Khám lâm sàng: đo chiều cao, cân nặng, vòng bụng, mạch khi nghỉ, đo huyết áp tâm thu và tâm trương. - Thực hiện các xét nghiệm cận lâm sàng: công thức máu toàn phần, sinh hóa định lượng các chỉ số đường máu, chức năng gan, chức năng thận, lipid máu, acid uric, xét nghiệm nước tiểu toàn bộ.
Các phương tiện nghiên cứu
- Đo độ cứng động mạch: Máy đo đánh giá chức năng động mạch không xâm nhập AngioScan-01 (Hãng AngioScan-Electronic – LB Nga). - Định lượng OPG và OPN: Định lượng osteoprotegerin (OPG) và osteopontin (OPN) bằng phương pháp thử nghiệm miễn dịch gắn men (Enzym- Linked immuno Sorbent Assay) ELISA, sử dụng hóa chất xét nghiệm của Hãng R&D Systems (Hoa Kỳ), hệ thống máy đọc ELISA Multiskan FC của Hãng Thermo Scientific.
Các chỉ số nghiên cứu
- Đo huyết áp: Đo theo hướng dẫn Hội Tim mạch Việt Nam: Đối tượng trong trạng thái nghỉ ngơi (ít nhất 5 phút trước đo) không dùng các chất kích thích có ảnh hưởng đến huyết áp (cà phê, hút thuốc lá..); tư thế ngồi ghế tựa, bộc lộ cánh tay để đo huyết áp, tay để trên bàn sao cho nếp khuỷu tay ngang với mức tim, thả lỏng tay và không nói chuyện trong khi đo. Các mẫu máu của PCQS và nhóm chứng được thu thập vào buổi sáng sớm, chứa trong các ống xét nghiệm chuẩn có chất chống đông là heparin, mỗi mẫu máu thể tích 3ml, trong vòng 30 phút được ly tâm với lực ly tâm 1000g trong vòng 03 phút, thu thập lấy huyết tương và thực hiện quy trình bảo quản ở -80oC.
Các tiêu chuẩn áp dụng cho nghiên cứu 1. Tuổi
* Loại máy bay: Loại máy bay được xác định là loại máy bay do PCQS điều khiển, khai thác tại thời điểm tham gia nghiên cứu. Các PCQS trong quá trình đào tạo, huấn luyện được truyền thụ các kiến thức về quá tải gia tốc trong các tình huống bay cụ thể, buồng lái các máy bay quân sự có đồng hồ thông tin về quá tải +Gz trong thực hành bay.
PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU
Thu thập số liệu nghiên cứu
- Tiếp nhận thông tin thông qua phỏng vấn trực tiếp và đăng ký vào hồ sơ nghiên cứu.
Xử lý số liệu
+ Các dữ liệu thu thập được trong nghiên cứu đạt phân phối chuẩn sẽ được trình bày dưới dạng trung bình ( X ) và độ lệch chuẩn (SD); các dữ liệu. - So sánh trung bình hai tổng thể và suy đoán thống kê bằng cách sử dụng T - test đối với mẫu số liệu có phân phối chuẩn.
ĐẠO ĐỨC TRONG NGHIÊN CỨU
Khảo sát nồng độ osteoprotegerin, osteopontin huyết tương; chỉ số độ cứng động mạch đo bằng máy AngioScan-01 trong điều kiện tĩnh tại và thiếu oxy mô phỏng độ cao 5000m ở phi công quân sự Việt Nam. Phân tích mối liên quan nồng độ osteoprotegerin, osteopontin huyết tương, chỉ số cứng ĐM với một số đặc điểm lâm sàng, cận lâm sàng, yếu tố nguy cơ tim mạch và yếu tố nghề nghiệp ở phi công quân sự Việt nam.
ĐẶC ĐIỂM ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
Các chỉ số độ cứng động mạch ở đối tượng nghiên cứu 1. Chỉ số cứng (Stiffness index – SI) ở đối tượng nghiên cứu
Nhận xét: Trung vị nồng độ OPN huyết tương nhóm PCQS là 48,98 ng/ml, không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa nồng độ OPN huyết tương nhóm PCQS và nhóm chứng (p>0,05). Nhận xét: Không thấy tương quan có ý nghĩa thống kê giữa nồng độ OPN huyết tương với các chỉ số độ cứng động mạch ở cả hai nhóm PCQS và nhóm chứng (p>0,05).
Biến đổi các chỉ số độ cứng động mạch trong điều kiện mô phỏng thiếu oxy ở độ cao 5000m
Biến thiên các chỉ số độ cứng động mạch trong điều kiện thiếu oxy và mối liên quan với giá trị ban đầu các chỉ số độ cứng, nồng độ osteoprotegerin, osteopontin huyết tương. 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, osteoprotegerin, osteopontin với tuổi, huyết áp ở phi công quân sự
(*): Kiểm định phi tham số với nhiều mẫu độc lập; (**): Kiểm định ANOVA Nhận xét: Các chỉ số độ cứng động mạch chưa thấy mối liên quan có ý nghĩa thống kê với tình trạng BMI ở PCQS. Nhận xét: Nồng độ OPG huyết tương tương quan thuận mức độ vừa có ý nghĩa thống kê với số giờ bay PCQS (p<0,001), Nồng độ OPN huyết tương không có mối tương quan có ý nghĩa thống kê với số giờ bay (p>0,05).
ĐẶC ĐIỂM ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
Một số yếu tố nghề nghiệp ở phi công quân sự
Điều lệ giám định Y khoa Không quân (2014) quy định nghiệm pháp chịu đựng thiếu oxy như sau: Thử nghiệm trong buồng giảm áp được tiến hành để xác định sức chịu đựng của các đối tượng đối với thiếu ôxy ở mức độ trung bình và với sự biến đổi của áp suất. Các nghiên cứu đã chỉ ra triệu chứng thiếu oxy, mức độ biểu hiện mang tính chất đa dạng, khác nhau ở từng cá thể, phụ thuộc kinh nghiệm của đối tượng phơi nhiễm và các yếu tố sức khỏe chung như tình trạng căng thẳng, béo phì,….Huấn luyện về tình trạng thiếu oxy cung cấp những kiến thức và trải nghiệm có ích cho PC, nhất là PC quân sự để nhận biết, quản lý và xử lý các tình huống, triệu chứng bất lợi do thiếu oxy xảy ra trong quá trình thực hiện nhiệm vụ [96].
Tình trạng huyết áp đối tượng nghiên cứu
Không quân Hoa Kỳ cung cấp khóa huấn luyện sinh lý Hàng không cho tất cả các học viên bay cũng như các thành viên tổ bay đang thực hiện nhiệm vụ [14]. Trong nghiên cứu này, chúng tôi lựa chọn thử nghiệm thiếu oxy độ cao 5000m trong buồng giảm áp phù hợp với quy trình giám định Y khoa Không quân hiện áp dụng cho đối tượng PCQS và thành viên tổ bay quân sự Việt Nam [90].
Một số yếu tố nguy cơ, bệnh tim mạch ở đối tượng nghiên cứu
Khảo sát tổng điểm nguy cơ BMV sau 10 năm theo thang điểm Framingham cho thấy: Không có sự khác biệt phân bố nguy cơ BMV sau 10 năm theo thang điểm Framingham giữa hai nhóm nghiên cứu (p>0,05), 12,6% PCQS có mức nguy cơ trung bình và 2,8% PCQS nguy cơ cao mắc BMV sau 10 năm. Bên cạnh đó, theo các khuyến nghị YHHK về chuyên ngành tim mạch, Thang điểm Framingham vẫn được sử dụng rộng rãi như một công cụ tầm soát ban đầu, có hiệu quả ở đối tượng PC, PCQS do tính tiện lợi, mức độ xâm nhập thấp và phương pháp đánh giá đơn giản [10].
Các chỉ số độ cứng động mạch ở đối tượng nghiên cứu
Đồng thời, phơi nhiễm gia tốc quá tải ở các mức độ khác nhau đểu hoạt hóa hệ renin – angiotensin-aldosterol, làm gia tăng các quá trình vận mạch để thích nghi, duy trì chức năng tim mạch trong điều kiện vượt ngưỡng, thúc đẩy các quá trình vận mạch và tăng trương lực lưới động mạch, có xu hướng làm tăng huyết áp, có tác động làm gia tăng tình trạng cứng động mạch, gia tăng áp lực của sóng phản xạ thì tâm thu. Zekavat và các cộng sự (2019), từ nghiên cứu dịch tễ học, dữ liệu UK Biobank, thấy chỉ số độ cứng động mạch ASI, được đo từ công cụ sử dụng nguyên lý PPG, có liên quan trực tiếp đến tình trạng tăng số đo huyết áp, bao gồm cả số đo huyết áp tâm thu và tâm trương trong tương lai ở đối tượng nghiên cứu [101].
Nồng độ Osteoprotegerin, Osteopontin huyết tương và mối quan hệ với chỉ số SI, AIp, AIp75 và RI
Trong nghiên cứu này, đối tượng nghiên cứu là các PCQS, có thể coi là nam giới khỏe mạnh, sự tăng nồng độ OPG ở nhóm PCQS so với nhóm chứng cho thấy có xu hướng tiến triển XVĐM nhiều hơn ở đối tượng PCQS, kết quả nghiên cứu này có thể do đối tượng PCQS phơi nhiễm với nhiều yếu tố có liên quan đến tiến triển XVĐM, bao gồm tình trạng huyết áp, căng thẳng thần kinh tâm lý, tiếng ồn,… cũng như các yếu tố đặc thù với môi trường công tác bay quân sự [100]. Tuy nhiên, kết quả việc không thấy mối liên quan hoặc tương quan giữa nồng độ OPN có ý nghĩa thống kê ở cả hai nhóm nghiên cứu chưa phản ánh được vai trò sinh bệnh học của OPN với tăng độ cứng động mạch một cỏch rừ ràng, cú thể do yếu tố tuổi tỏc của hai nhóm nghiên cứu bị giới hạn trong dải tuổi tương đối hẹp, không có đối tượng người cao tuổi, có ít đối tượng mắc bệnh lý tim mạch và đa số các trường hợp mắc bệnh lý tim mạch là nhẹ hoặc khởi phát thời gian ngắn, chưa có các bằng chứng tổn thương cơ quan đích, hoặc bệnh lý tim mạch nặng nề.
Biến đổi các chỉ số độ cứng động mạch trong điều kiện mô phỏng thiếu oxy ở độ cao 5000m
Kết quả nghiên cứu của chúng tôi là bằng chứng về sự đáp ứng của hệ động mạch với tình trạng thiếu oxy trong điều kiện mô phỏng độ cao 5000m, phản ánh thay đổi chức năng sinh lý hệ động mạch trong điều kiện thiếu oxy cấp, cũng như phản ánh gánh nặng tim mạch của PC phơi nhiễm tình trạng thiếu oxy cấp. Bên cạnh đó, phân tích tương quan giữa nồng độ OPG và OPN với mức độ biến thiên SI và RI không thấy giá trị tương quan có ý nghĩa thống kê (p>0,05), cho thấy tuy OPG có liên quan tình trạng tăng độ cứng động mạch, song cỏc đỏp ứng hệ động mạch với thiếu oxy khụng chịu ảnh hưởng rừ rệt với xu hướng tăng nồng độ OPG, hệ động mạch của đối tượng PCQS đáp ứng tích cực với tình trạng thiếu oxy để duy trì thích nghi chung của hệ tim mạch trong hoàn cảnh đó.
HẠN CHẾ CỦA NGHIÊN CỨU
Như vậy, trong nghiên cứu này bước đầu khẳng định được vai trò độc lập của nồng độ OPG trong mối quan hệ với tình trạng tăng nguy cơ BMV sau 10 năm ở mức trung bình và cao, khi xem xét cùng với các yếu tố tăng chỉ số độ cứng động mạch, tăng huyết áp, mắc hội chứng chuyển hóa và các yếu tố nghề nghiệp có liên quan ở PCQS Việt Nam. Một kết quả đáng chú ý của nghiên cứu này là vai trò độc lập của nồng độ OPG liên quan với tình trạng tăng nguy cơ BMV sau 10 năm ở mức trung bình và cao, gợi mở các định hướng nghiên cứu tiếp theo, nhằm mục đích xây dựng các biện pháp kiểm soát, dự phòng sức khỏe cho đối tượng PCQS là các lao động đặc biệt với môi trường lao động đặc thù.