Ánh sáng ban đêm ảnh hưởng thế nào đến tim? — Tác động của việc tiếp xúc với ánh sáng ban đêm đối với cấu trúc, chức năng tim và nguy cơ tim mạch

Nổi bật

• Phơi nhiễm ánh sáng ban đêm cao (>3 lux) có liên quan với phì đại đồng tâm thất trái và suy giảm tinh tế chức năng cơ tim.
• Ánh sáng ban đêm ảnh hưởng đến nhiều buồng tim, bao gồm tăng thể tích thất phải và giãn nhĩ trái kèm giảm phân suất tống máu.
• Những thay đổi về cấu trúc và chức năng này tương quan với nguy cơ dài hạn tăng của suy tim, rung nhĩ, nhồi máu cơ tim, đột quỵ và tử vong do tim mạch.
• Thời lượng ngủ ngắn hơn là yếu tố trung gian một phần cho các tác động tim mạch bất lợi này, nhấn mạnh vai trò của rối loạn nhịp sinh học như một cơ chế tiềm năng.

Bối cảnh nghiên cứu

Bệnh tim mạch (Cardiovascular Disease, CVD) vẫn là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây bệnh tật và tử vong trên toàn thế giới. Bên cạnh các yếu tố nguy cơ truyền thống như tăng huyết áp, rối loạn lipid máu và hút thuốc, ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy các yếu tố môi trường và lối sống cũng điều biến nguy cơ tim mạch. Một yếu tố như vậy là phơi nhiễm với ánh sáng nhân tạo vào ban đêm (Artificial Light at Night, ALAN). Phơi nhiễm mạn tính với ánh sáng trong thời gian ngủ thường lệ có thể làm rối loạn nhịp sinh học và chất lượng giấc ngủ, vốn đều có vai trò thiết yếu đối với hằng định nội môi tim mạch.

Mặc dù mối quan tâm về y tế công cộng ngày càng tăng và các quan sát sinh thái học đã liên hệ ALAN với rối loạn chuyển hóa và CVD, tác động trực tiếp của phơi nhiễm ánh sáng ban đêm lên cấu trúc và chức năng tim vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ. Hiểu rõ cách ánh sáng ban đêm ảnh hưởng đến tái cấu trúc tim và các thông số chức năng có thể làm sáng tỏ cơ chế qua đó ALAN làm tăng nguy cơ tim mạch, đồng thời cung cấp cơ sở cho các chiến lược dự phòng nhấn mạnh vệ sinh giấc ngủ và kiểm soát môi trường ánh sáng.

Thiết kế nghiên cứu

Nghiên cứu này là một nghiên cứu đoàn hệ dựa trên quần thể, sử dụng nguồn dữ liệu UK Biobank, bao gồm 11.071 người tham gia đeo máy gia tốc ở cổ tay có tích hợp cảm biến ánh sáng trong 7 ngày, từ năm 2013 đến 2015, nhằm đánh giá khách quan phơi nhiễm ánh sáng trong các giờ ban đêm. Ban đêm được định nghĩa trước, và ngưỡng phơi nhiễm ánh sáng >3 lux được sử dụng để định lượng cường độ phơi nhiễm.

Ba năm sau đánh giá ban đầu, người tham gia được chụp cộng hưởng từ tim mạch (Cardiovascular Magnetic Resonance, CMR) để mô tả toàn diện cấu trúc và chức năng tim ở tất cả các buồng tim. Các thông số CMR bao gồm khối lượng thất trái (Left Ventricle, LV) đã hiệu chỉnh theo chiều cao, độ dày thành, phân suất co bóp cơ tim và các chỉ số biến dạng cơ tim (strain chu vi, hướng xuyên tâm và hướng dọc), cùng với thể tích thất phải và các chỉ số thể tích, chức năng của nhĩ trái.

Ngoài ra, một đoàn hệ lớn hơn gồm 73.286 người tham gia UK Biobank được theo dõi dọc trong 8–10 năm để đánh giá các biến cố tim mạch mới mắc, bao gồm suy tim, rung nhĩ, nhồi máu cơ tim, đột quỵ và tử vong do tim mạch. Mô hình nguy cơ tỷ lệ Cox được sử dụng để đánh giá mối liên quan nguy cơ giữa phơi nhiễm ánh sáng ban đêm và các tiêu chí lâm sàng, sau khi hiệu chỉnh các yếu tố nhiễu đã biết.

Kết quả chính

Sau khi hiệu chỉnh các biến số nhân khẩu học và lâm sàng, nghiên cứu ghi nhận mối liên quan có ý nghĩa thống kê giữa phơi nhiễm ánh sáng ban đêm cao hơn (>3 lux) và tái cấu trúc tim bất lợi:

• Thất trái: Người tham gia có phơi nhiễm cao cho thấy khối lượng LV đã hiệu chỉnh theo chiều cao^1.7 cao hơn 2,4% (KTC 95%: 1,6%–3,1%), độ dày thành trung bình tăng 1,5% (KTC 95%: 1,0%–2,0%) và phân suất co bóp cơ tim giảm 1,9% (KTC 95%: 1,1%–2,7%).
• Biến dạng cơ tim: Ghi nhận suy giảm có ý nghĩa ở strain chu vi toàn bộ của LV (-2,7%; KTC 95%: -3,7% đến -1,7%), strain hướng xuyên tâm (-2,9%; KTC 95%: -3,9% đến -1,8%) và strain hướng dọc (-2,8%; KTC 95%: -3,9% đến -1,7%), cho thấy suy giảm co bóp dưới lâm sàng.
• Thất phải: Thể tích cuối tâm trương tăng 0,9% (KTC 95%: 0,1%–1,8%) và thể tích cuối tâm thu tăng 1,6% (KTC 95%: 0,5%–2,8%), cho thấy tái cấu trúc thể tích bất lợi.
• Nhĩ trái: Phơi nhiễm ánh sáng ban đêm tương quan với thể tích tối đa lớn hơn 2,3% (KTC 95%: 0,7%–3,9%) và phân suất tống máu thấp hơn 1,1% (KTC 95%: 0,3%–1,9%), gợi ý suy giảm chức năng chứa máu và co bóp của nhĩ.

Đáng chú ý, các mối liên quan này tuân theo quan hệ liều – đáp ứng tuyến tính. Phân tích trung gian cho thấy thời lượng ngủ ngắn hơn giải thích từ 24% đến 49% các tác động quan sát được, hàm ý rằng rối loạn giấc ngủ là một cơ chế trung gian một phần.

Trong thời gian theo dõi 8 đến 10 năm, những người có phơi nhiễm cao với ánh sáng ban đêm có nguy cơ tăng đáng kể đối với các biến cố tim mạch chính:

• Nguy cơ suy tim tăng 29% (KTC 95%: 12%–49%).
• Nguy cơ rung nhĩ tăng 15% (KTC 95%: 4%–27%).
• Nguy cơ nhồi máu cơ tim tăng 24% (KTC 95%: 7%–44%).
• Nguy cơ đột quỵ tăng 33% (KTC 95%: 11%–59%).
• Nguy cơ tử vong do tim mạch tăng 26% (KTC 95%: 5%–52%).

Tổng hợp các phát hiện này cho thấy phơi nhiễm với ánh sáng nhân tạo vào ban đêm ảnh hưởng bất lợi đến hình thái và chức năng tim, từ đó làm tăng tỷ lệ mắc bệnh và tử vong do tim mạch trong theo dõi dài hạn.

Bình luận chuyên gia

Nghiên cứu của Dai và cộng sự cung cấp bằng chứng thuyết phục liên hệ phơi nhiễm ánh sáng ban đêm với tái cấu trúc tim sớm và suy giảm chức năng, kết hợp giữa đo lường khách quan phơi nhiễm ánh sáng, chụp CMR tiên tiến và dữ liệu lâm sàng mạnh. Tính nhất quán của các phát hiện qua nhiều buồng tim ủng hộ một tác động toàn cục hơn là chỉ khu trú ở thất.

Tính hợp lý sinh học xuất phát từ sự rối loạn nhịp sinh học do ALAN gây ra, có thể làm rối loạn các trục thần kinh – nội tiết, tăng hoạt tính giao cảm, và thúc đẩy các rối loạn viêm và chuyển hóa, từ đó dẫn đến tái cấu trúc cơ tim bất lợi và rối loạn chức năng.

Mặc dù tác động trung gian của thời lượng ngủ chỉ là một phần, phát hiện này vẫn nhấn mạnh tầm quan trọng của giấc ngủ đầy đủ và phục hồi tốt như một yếu tố bảo vệ. Tuy nhiên, nghiên cứu có những hạn chế, bao gồm thiết kế quan sát không thể xác nhận quan hệ nhân quả và khả năng còn tồn tại yếu tố nhiễu dù đã hiệu chỉnh đa biến. Khả năng khái quát có thể bị giới hạn ở các quần thể có đặc điểm nhân khẩu học và phơi nhiễm môi trường tương tự.

Kết luận

Nghiên cứu đoàn hệ quy mô lớn này khẳng định rằng phơi nhiễm ánh sáng ban đêm cao hơn 3 lux có liên quan với phì đại đồng tâm thất trái, suy giảm biến dạng cơ tim và giảm nhẹ chức năng của các buồng tim, đi kèm với gia tăng biến cố tim mạch và nguy cơ tử vong. Những kết cục bất lợi này được trung gian một phần thông qua thời lượng ngủ ngắn hơn, nhấn mạnh mối giao thoa giữa chiếu sáng môi trường, sức khỏe giấc ngủ và cơ chế bệnh sinh của bệnh tim mạch.

Về mặt lâm sàng, các phát hiện này ủng hộ các sáng kiến y tế công cộng nhằm giảm thiểu ô nhiễm ánh sáng nhân tạo vào ban đêm và thúc đẩy vệ sinh giấc ngủ tối ưu như những yếu tố có thể điều chỉnh để giảm nguy cơ tim mạch. Nghiên cứu trong tương lai nên làm rõ các con đường cơ chế và đánh giá các chiến lược can thiệp nhắm vào phơi nhiễm ánh sáng ban đêm ở các quần thể đa dạng.

Tài trợ và thử nghiệm lâm sàng

Nghiên cứu được hỗ trợ bởi sáng kiến UK Biobank. Bài báo gốc không nêu nguồn tài trợ cụ thể hoặc số đăng ký thử nghiệm lâm sàng.

Tài liệu tham khảo

1. Dai J, Dai W, Heianza Y, Qi L. Nighttime light exposure and cardiac structure and function. Eur Heart J. 2026 Sep 9. PMID: 42715935.
2. Fonken LK, Nelson RJ. The effects of light at night on circadian clocks and metabolism. Endocr Rev. 2014;35(4):648-670.
3. Stevens RG. Artificial lighting in the industrialized world: circadian disruption and breast cancer. Cancer Causes Control. 2006;17(4):501-507.
4. Kervezee L, Kosmadopoulos A, Boivin DB. Metabolic and cardiovascular consequences of shift work: The role of circadian disruption and sleep disturbances. Eur J Neurosci. 2020;51(1):396-412.