Cỡ mẫu và phương pháp chọn mẫu

2. Mục tiêu nghiên cứu đề tài

2.4. Cỡ mẫu và phương pháp chọn mẫu

2.4.1. Cỡ mẫu

Cỡ mẫu được tính theo công thức [7].

2 2 (1 ) (ES) C r n= × × − 2 2 7.85 (1 0.6) 13.9 0.2 ( ) 0.3 × × − = =

Trong công thức trên: C là hằng số sai sót; r là hệ số tương quan giữa hai lần đo lường; ES là hệ số ảnh hưởng.

; d ES s = Trong đó d chỉ số trung bình (d = −x1 x0= 0.2), s là độ lệch chuẩn (s= 0.3) [14]. 2.4.2. Phương pháp chọn mẫu

Nhóm nghiên cứu gồm 26 người (13 nam và 13 nữ) có độ tuổi 20-23 không có tiền sử các bệnh tim mạch, huyết áp, hen suyễn, tiểu đường và không có thói quen sử dụng cà phê hoặc các đồ uống chứa caffeine.

2.5. THIẾT KẾ NGHIÊN CỨU

Tất cả các thử nghiệm được tiến hành vào buổi sáng, trước khi các ĐTNC dùng bữa sáng. Tất cả các ĐTNC được yêu cầu không dùng các loại chất kích thích như rượu, thuốc lá… trong vòng 24 giờ trước khi thử nghiệm. Trước khi sử dụng cà phê 30 phút, các ĐTNC được đo huyết áp, TSMĐ TSHH và lấy máu tỉnh mạch để đo đường huyết và nồng độ insulin. Sau khi sử dụng cà phê, các chỉ tiêu huyết áp, TSMĐ TSHH được đo lại 4 lần ở các thời điểm 30 phút, 60 phút, 90 phút và 120 phút. Sau khi sử dụng cà phê 30 phút, các ĐTNC được lấy máu tỉnh mạch lần 2 để xét nghiệm đường huyết và nồng độ insulin. Thiết kế nghiên cứu được mô tả theo sơ đồ 2.4.

Đo các chỉ tiêu sinh lí tại các thời điểm trước khi sử dụng cà phê 30 phút; Sau khi sử dụng cà phê 30 phút, 60 phút, 90 phút và 120 phút.

(-30 phút) (30 phút) (60 phút) (90 phút) (120 phút)

Sử dụng cà phê

Sơ đồ 2.1. Thiết kế nghiên cứu luận văn

Như vậy các chỉ tiêu sinh hoá được lấy máu xét nghiệm 2 lần: Trước khi sử dụng cà phê 30 phút và sau khi sử dụng cà phê 30 phút. Các chỉ tiêu sinh lí được đo 5 lần: trước khi sử dụng cà phê 30 phút và sau khi sử dụng cà phê ở các thời điểm 30, 60, 90 và 120 phút.

Thiết kế nghiên cứu trên được lặp lại ba lần, tiến hành cách nhật. Các số liệu lấy theo giá trị trung bình.

Các biến đổi tâm, sinh lí cơ bản được khảo sát thông qua phiếu điều tra được phát cho các ĐTNC theo dõi trong vòng 24 giờ.

Lượng cà phê sử dụng: 1 tách cà phê (20 g cà phê bột pha phin/người/lần)

So sánh các chỉ tiêu nghiên cứu trước và sau khi sử dụng cà phê.

2.6. CHỈ TIÊU NGHIÊN CỨU

- Các biến đổi tâm, sinh lí cơ bản như đau đầu, mất ngủ, bồn chồn, khó chịu...dưới tác động của caffeine.

-Chỉ tiêu sinh lí về hô hấp (tần số hô hấp), tim mạch ( huyết áp động mạch, tần số mạch đập).

-Chỉ tiêu sinh hoá: Hàm lượng glucose lúc đói và nồng độ insulin.

2.7. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.7.1. Phương pháp khảo sát các biến đổi tâm, sinh lí

Lấy máu xét nghiệm xác định các chỉ tiêu sinh hóa ở các thời điểm trước khi sử dụng cà phê 30 phút và sau khi sử dụng cà phê 30 phút.

Các biến đổi tâm, sinh lí cơ bản được khảo sát bằng phương pháp trắc nghiệm thông qua phiếu điều tra được phát cho các ĐTNC theo dõi trong vòng 24 giờ.

2.7.2. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu sinh lí

Tần số mạch đập: Được đo theo phương pháp thông thường. Xác định bằng cách bắt mạch ở động mạch quay vùng cổ tay, đo 3 lần, lấy giá trị trung bình. (Đơn vị: nhịp/phút).

Đo huyết áp: Ở trạng thái yên tĩnh bằng huyết áp kế thuỷ ngân theo phương pháp Korotkov. (Đơn vị mmHg).

Tần số hô hấp: Xác định theo phương pháp đếm nhịp thở trong 60 giây, lặp lại 3 lần và lấy giá trị trung bình. (Đơn vị: lần/phút).

2.7.3. Phương pháp phân tích đường huyết lúc đói và nồng độ insulin

Lấy máu tỉnh mạch khửu tay của ĐTNC, sau khi lấy xong thì bỏ kim tiêm, bơm từ từ máu vào thành ống đựng máu để tránh sủi bọt, nghi họ tên, thời điểm lấy máu vào nhãn ống đựng.

Chỉ tiêu đường huyết được xác định trên máy đo sinh hoá Visual, hàm lượng insulin được xác định trên máy Cobas 600 do Mỹ sản xuất. Các xét nghiệm này được tiến hành tại Bênh viện Đa khoa Nghệ An.

2.7.4. Phương pháp xác định thành phần cà phê Culi Robusta

-Sử dụng phương pháp sắc kí xác định hàm lượng caffeine. - Định lượng đường theo nguyên tắc sau:

Khi cho K3Fe(CN)6 phản ứng với đường khử, sản phẩm thu được là ferocyanua. Dựa vào phản ứng này, ta có thể suy ra lượng đường khử có mặt trong dung dịch cần xác định. Việc chuẩn độ được tiến hành trong môi trường kiềm KOH, khi đun nóng với chỉ thị xanh metylen (methylen blue).

Phương trình phản ứng:

CH2OH-(CHOH)4-CHO + 2K3Fe(CN)6 + 2 KOH → CH2OH-(CHOH)4- COOH + 2K4Fe(CN)6 + 2H2O

polysacarit, olygosacarit dễ thủy phân thành monosacarit, do vậy có thể xác định hàm lượng đường tổng có trong mẫu.

- Định lượng Protein theo phương pháp Kejldahl

Về cơ bản, các thao tác của phương pháp Kejldahl được phân thành 3 giai đoạn: vô cơ hóa mẫu nghiên cứu, chưng cất, chuẩn độ.

Giai đoạn 1: Vô cơ hóa mẫu nghiên cứu

Trước tiên mẫu được vô cơ hóa bằng H2SO4 đặc ở nhiệt độ cao và có chất xúc tác. Các phản ứng của quá trình vô cơ hóa xảy ra như sau:

Protein + H2SO4 t0 , Xt NH3 + CO2 + SO2 + H2O 2NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4

Giai đoạn 2: Cất amoniac

Đuổi amoniac ra khỏi dung dịch bằng NaOH. (NH4)2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + H2O + 2NH3

NH3 bay ra cùng với nước sang bình hứng. Bình hứng có chứa H3BO3 do đó NH3 bay ra sẽ tác dụng ngay với H3BO3 theo phản ứng:

2NH3 + 2H2O + 4H3BO3 = (NH4)2B4O7 + 7H2O

Giai đoạn 3: Chuẩn độ

Lượng (NH4)2B4O7 được xác định thông qua việc chuẩn độ bằng HCl chuẩn cho đến khi dung dịch chuyển sang màu hồng nhạt và khô.

-Định lượng chất béo theo phương pháp dựa vào tính hoà tan của chất béo trong các dung môi hữu cơ để chiết chất béo ra khỏi nguyên liệu và được xác định hàm lượng bằng phương pháp cân khối lượng.

Việc xác định thành phần cà phê Culi Robusta được tiến hành tại phòng thí nghiệm khoa hóa trường Đại học Vinh.

2.7.5. Phương pháp xử lí số liệu

Số liệu được xử lí trên phân mềm thống kê SPSS phiên bản 13.0. Sử dụng T-test để so sánh trung bình 2 nhóm để kiểm định sự khác biệt, khác biệt có ý nghĩa thống kê khi P<0.05.

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN 3.1. THÀNH PHẦN CÀ PHÊ CULI ROBUSTA

Loại cà phê sử dụng là cà phê bột pha phin làm từ hạt cà phê Culi Robusta do công ty cổ phần Trung Nguyên sản xuất với các thành phần cơ bản được trình bày trong bảng 3.1.

Bảng 3.1. Thành phần cơ bản trong loại cà phê sử dụng

Thành phần Hàm lượng (%) mg/20g cà phê

Caffeine 1.03 206

Carbohydrate 1.8 360

Protein 22.48 4496

Chất béo 17 3400

Các chất khác ( Vitamin, khoáng chất…) 57.69 11538 Qua kết quả nghiên cứu cho thấy: trong cà phê Culi Robusta, các chất Carbohydrate, protein, chất béo, vitamin, khoáng chất đều là các chất có tác dụng bổ dưỡng sức khỏe. Cụ thể như trong sữa Ensure hàm lượng các chất này là carbohydrate: 57.4%, chất béo: 14%, protein: 16%, các chất khác: 12.6%. Trong sữa Milo hàm lượng các chất này là carbohydrate: 36.4%, chất béo: 9.64%, protein: 11.2%, các chất khác: 42.76%. Vì vậy, các chất này không ảnh hưởng tiêu cực đến các chỉ tiêu sinh lí, sinh hóa ở người khi ta dùng với liều lượng 20g cà phê/ người/ lần. Khi sử dụng cà phê Culi Robusta nếu có sự thay đổi bất thường về các chỉ tiêu sinh lí, sinh hóa chỉ có thể do caffeine gây ra.

3.2. ĐẶC ĐIỂM CỦA ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

Nhóm nghiên cứu gồm 26 người (13 nam và 13 nữ) không có tiền sử các bệnh tim mạch, huyết áp, hen suyễn, tiểu đường và không có thói quen sử dụng cà phê hoặc các đồ uống chứa caffeine và đều là sinh viên năm thứ nhất trường Đại học Vinh. Tuổi trung bình, chiều cao và cân nặng của các ĐTNC được trình bày trong bảng 3.2.

Bảng 3.2. Đặc điểm của đối tượng nghiên cứu

Chỉ tiêu Tổng (n=26) Nam (n=13) Nữ (n=13) Tuổi trung bình (năm) 19.54 ± 0.81 19.61 ± 0.96 19.46 ±0.66

Chiều cao (m) 1.59 ± 0.05 1.63 ± 0.33 1.54 ± 0.03 Cân nặng (kg) 50.18 ± 5.10 53.81 ± 4.56 46.54 ± 2.24

Dựa vào kết quả bảng 3.2 ta tính được chỉ số BIM ở nam là 20.25, ở nữ là 19.62. Theo tiêu chuẩn WHO 1985 thì chỉ số BMI của nam và nữ đều nằm trong giới hạn bình thường [3]. Về trọng lượng cơ thể ở nam lớn hơn nữ 7.27 kg.

3.3. KHẢO SÁT CÁC BIẾN ĐỔI TÂM, SINH LÍ CƠ BẢN DƯỚI ẢNH HƯỞNG CỦA CAFFEINE

3.3.1. Kết quả

Bảng 3.3. Biểu hiện các biến đổi tâm lí

Các Tổng (n=26) Nam (n=13) Nữ (n=13) (7) – (5) Số người (2) Tỉ lệ % (3) Số người (4) Tỉ lệ % (5) Số người (6) Tỉ lệ % (7) Tăng sự tỉnh táo 6

23.10

4

30.77

2 15.38

-15.39 Rối loạn giấc ngủ 15 57.69 5 38.46 10 76.92 38.46 Nhức đầu 16 61.53 5 38.46 11 84.61 46.15 Chóng mặt 9 34.61 3 23.08 6 46.15 23.07 Hồi hộp, đánh

trồng ngực 8 30.77 3 23.08 5 38.46 15.38 Thở nhanh 9 34.61 3 23.08 6 46.15 23.07 Rung cơ 4 15.38 1 7.69 3 23.08 15.39 Buồn nôn 2 7.69 2 15.38 15.38 Thời gian 1 giờ

2 giờ 6 23.08 4 30.77 2 -15.39 -15.39 3 giờ 16 61.54 8 61.54 8 00.00 00.00 4 giờ 4 15.38 1 7.69 3 15.39 15.39

Số liệu thu được ở bảng 3.3 cho thấy:

-Các biểu hiện tốp đầu khi sử dụng 206g caffeine/1 lần/người là nhức đầu, rối loạn giấc ngủ. Sau đó là các biểu hiện; chóng mặt, thở nhanh, đánh trống ngực, rung cơ, buồn nôn.

- Các biểu hiện bất lợi ở nữ thường có tỉ lệ cao hơn nam giới (cột 8): biểu hiện nhức đầu ở nữ nhiều hơn nam 46.15%), rối loạn giấc ngủ: 38.46%...Triệu

chứng buồn nôn chỉ gặp ở nữ với tỉ lệ 15.38%. Ngược lại biểu hiện làm tăng sự tỉnh táo ở nam lại có tỉ lệ cao hơn nữ 15.39%.

-Thời gian kéo dài của các biểu hiện là 2-4 giờ sau khi sử dụng cà phê. Khoảng thời gian này cũng có sự khác nhau giữa nam và nữ: kéo dài hai giờ ở nữ ít hơn nam 15.39% nhưng trên 4 tiếng ở nữ lại nhiều hơn nam 15.39%.

3.3.2. Bàn luận

Theo Leinart (1966) và Trần Đức Hậu (2007) caffeine là chất kích thích thần kinh trung ương, có thể cải thiện sự mệt mỏi, tăng sự tỉnh táo và hưng phấn trong công việc [9]; (theo [19]). Nhưng kết quả phân tích ở bảng 3.5 cho thấy hiệu ứng này chỉ chiếm 23.20 %. Các ĐTNC có biểu hiện các triệu chứng bất lợi như rối loạn giấc ngủ, nhấc đầu, chóng mặt, đánh trống ngực, …Kết quả này có thể giải thích do chúng tôi nghiên cứu trên các đối tượng không có tiền sử “nghiện” hoặc sử dụng liên tục các đồ uống hay thực phẩm chứa caffeine. Mặt khác cà phê được sử dụng lúc đói nhằm nghiên cứu ảnh hưởng của caffeine đến đường huyết. Vì vậy họ rất nhảy cảm với các hiệu ứng tâm lí do caffeine gây ra. Những hiệu ứng tâm lí bất lợi nói trên phù hợp với cảnh báo của y giới Pháp thế kỷ XVII và công bố của Bolton (1981), Denaro (1991), Nehlig (1992), Rasmussen (1997), Bennett Alan Weinberg (2001) và Fisone (2004) [18]; [19]; [22]; [25]; [36]; [37].

Khi nói đến cà phê nói riêng hay caffeine nói chung người ta nghĩ ngay đến hiệu ứng tâm lí xáo trộn giấc ngủ mà biểu hiện là mất ngủ, ngủ không yên giấc hay bất kì biểu hiện nào bất lợi, bất thường vê giấc ngủ mà người sử dụng caffeine gặp phải. Để giải thích nguyên nhân xáo trộn giấc ngủ do caffeine gây ra người ta tập trung vào hóa chất adenosine do não bộ sản xuất khi ta không ngủ hoặc khi làm việc. Cơ thể càng làm việc nhiều thì adenosine sản xuất càng cao. Hóa chất này sẽ bám các thụ thể ức chế của tế bào thần kinh, làm thần kinh giảm hoạt động và ta cảm thấy buồn ngủ. Đây cũng là phản ứng tốt, vì nếu cứ kéo dài sự làm việc thì cơ thể sẽ mau suy nhược. Giấc ngủ là cơ hội để cơ thể nghỉ ngơi, bồi dưỡng sinh lực, sẵn sàng cho các hoạt động kế tiếp. Caffeine có cấu trúc tương tự như adenosine. Chúng chiếm chỗ của adenosine nơi các thụ thể thần kinh và kích thích hệ thần kinh. Thay vì nghỉ ngơi, các tế bào thần kinh tiếp tục làm việc. Vì vậy ta thấy tỉnh táo khi sử dụng cà phê. Có trường

hợp khó ngủ hay ngủ không yên giấc nên cơ thể sẽ mệt mỏi vào sáng hôm sau

[15]; [21]; [30]. Các hiệu ứng tâm lí khác chúng tôi sẽ giải thích trong phần 3.4.2.

Kết quả nghiên cứu cho thấy, thời gian kéo dài các hiệu ứng tâm lí của caffeine là 2-4 tiếng. Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của Pakes (1979) và của Liguori (1997) về quá trình chuyển hóa của caffeine. Caffeine được chuyển hóa ở gan thành ba chất chuyển hóa chính: paraxanthine (84%), theobromine (12%), và theophylline (4%). Các chất trên sẽ tiếp tục chuyển hoá trong cơ thể và sau đó được bài tiết qua nước tiểu trong vòng 24 giờ

( Theo [19]); [31].

Qua khảo sát cho thấy thời gian kéo dài của các hiệu ứng tâm lí do caffeine gây ra là: 2 tiếng (12.5%), 3 tiếng (37.5%), 4 tiếng (50%), tỉ lệ của từng hiệu ứng cũng khác nhau. Kết quả này cho thấy mỗi người có mẫn cảm khác nhau đối với tác dụng của caffeine.

3.4. ẢNH HƯỞNG CỦA CAFFEINE ĐẾN MỘT SỐ CHỈ TIÊU SINH LÍ 3.4.1. Kết quả

3.4.1.1. Các chỉ tiêu về tim mạch

-Huyết áp

Huyết áp là áp lực của máu tác động lên thành động mạch. Đây là một chỉ số quan trọng đánh giá chức năng toàn diện của hệ tim mạch. Huyết áp được tạo nên bởi các yếu tố sau: Sức co bóp của tim, sức co giãn của động mạch lớn, sức cản ngoại vi, khối lượng máu, độ quánh của máu, sức cản của thành mạch và yếu tố thần kinh. Khi tim co bóp để đẩy máu đi thì áp lực máu trong động mạch là lớn nhất gọi là HATĐ. Khi tim nghỉ, các cơ tim giãn ra hút máu về, lúc này áp lực máu trong động mạch thấp nhất, người ta đo được HATT. HATĐ nằm trong khoảng 90-140 mmHg, HATT nằm trong khoảng 60-90 mmHg. Huyết áp có thể thay đổi theo độ tuổi, tâm lí, trạng thái lao động [3]; [6]; [7].

+Sự thay đổi HATĐ trước và sau khi sử dụng caffeine

Bảng 3.4. Sự thay đổi HATĐ trước và sau khi sử dụng caffeine

Thời gian Tổng (n=26) HATĐ (mmHg) Trước 30 (X0±SD)(1) 115.78 ± 3.68

Sau 30 (X1±SD)(2) 117.65 ± 3.49 <0.001 Sau 60 (X2±SD)(3) 119.42 ± 3.58 <0.001 Sau 90 (X3±SD)(4) 118.19 ± 3.47 <0.001

Sau 120 (X4±SD)(5) 117.06 ± 3.36 <0.001

+Sự thay đổi HATT trước và sau khi sử dụng caffeine

Bảng 3.5. Sự biến thay HATT trước và sau khi sử dụng caffeine

Thời gian Tổng (n=26) HATT (mmHg) Trước 30 (X0±SD)(1) 76.36 ± 6.54 Sau 30 (X1±SD)(2) 79.23 ± 6.82 <0.001 Sau 60 (X2±SD)(3) 80.99 ± 6.70 <0.001 Sau 90 (X3±SD)(4) 78.32 ± 6.50 <0.001 Sau 120 (X4±SD)(5) 77.33 ± 6.66 <0.001 Kết quả ở bảng 3.4 và 3.5 cho thấy:

Caffeine làm tăng HATĐ và HATT, có ý nghĩa thống kê với P <0.001. Mức tăng HATĐ và HATT cao nhất ở thời điểm sau khi sử dụng cà phê 60 phút với HHTĐ tăng 3.64 mmHg, HATT tăng 4.63 mmHg.

Bảng 3.6. So sánh sự thay đổi HATĐ của nam và nữ

Biểu đồ 3.1. So sánh sự thay đổi HATĐ của nam và nữ

+So sánh sự thay đổi HATT của nam và nữ

Thời gian Nam (n=13) Nữ (n=13) HATĐ (mmHg) (b) (i) – (1) (mmHg)(c) HATĐ (mmHg) (d) (i) – (1) (mmHg)(e) Trước 30 ( 0 X ±SD)(1) 117.23 ± 2.75 0.00 114.33 ± 4.01 0.00 Sau 30 ( 1 X ±SD)(2) 118.36 ± 2.81 1.13 ± 1.09 116.95 ± 4.04 2.61 ± 0.76 <0.05 Sau 60 ( 2 X ±SD)(3) 119.79 ± 3.04 2.56 ± 0.83 119.05 ± 4.15 4.72 ± 0.88 <0.001 Sau 90 ( 3 X ±SD)(4) 118.74 ± 3.21 1.51 ± 0.92 117.64 ± 3.76 3.31 ± 0.99 <0.001 Sau 120 ( 4 X ±SD)(5) 117.87 ± 3.08 0.64 ± 1.01 116.26 ± 3.55 1.92 ± 0.69 <0.05