Nhiều người tập thể hình hay chơi thể thao thường xuyên gặp tình trạng cơ bắp đau rát, mỏi rừ chỉ sau vài hiệp đẩy tạ hoặc bài chạy nước rút. Cảm giác kiệt sức này khiến buổi tập bị gián đoạn, đồng thời làm giảm hiệu suất vận động ở những hiệp tập tiếp theo. Để giải quyết vấn đề này, các thực phẩm bổ sung chứa Beta-alanine đang được chia sẻ rộng rãi trong cộng đồng thể thao.

Beta-alanine không phải là thuốc giảm đau tức thì hay chất kích thích năng lượng. Bản chất của hợp chất này là hỗ trợ cơ thể tổng hợp carnosine, một chất đệm sinh học giúp trung hòa ion H+, qua đó giảm tình trạng toan hóa nội bào và hỗ trợ duy trì thể lực khi vận động cường độ cao.

Cơ chế chống mỏi cơ của Beta-alanine

Khi vận động ở cường độ từ trung bình đến cao, cơ bắp dựa chủ yếu vào con đường đường phân kỵ khí (anaerobic glycolysis) để sản sinh năng lượng [1]. Quá trình phân giải đường này đồng thời tạo ra lượng lớn axit lactic và giải phóng các ion hydro (H+) vào tế bào cơ [1]. Sự tích tụ quá mức ion H+ làm tụt giảm độ pH nội bào, dẫn đến hiện tượng toan hóa chuyển hóa (acidosis) [1].

Môi trường toan hóa này gây ức chế hoạt động của các enzyme co cơ, làm tăng hoạt hóa mỏi cơ và trực tiếp dẫn tới cảm giác bỏng rát, đuối sức [1]. Lúc này, cơ bắp cần một hệ thống đệm để bảo vệ. Carnosine là một chất đệm hóa lý tự nhiên rất mạnh tồn tại với nồng độ cao trong mô cơ xương, đóng vai trò hấp thu và trung hòa các ion H+ tự do [6, 7]. Bên cạnh đó, carnosine còn có đặc tính chống oxy hóa, hỗ trợ điều hòa hoạt động của enzyme và giải phóng canxi ở lưới nội chất tương [7, 8].

Tuy nhiên, cơ thể không thể tự tạo ra nhiều carnosine nếu thiếu Beta-alanine, một loại axit amin không thiết yếu [1]. Bổ sung Beta-alanine qua đường uống chính là chìa khóa then chốt để thúc đẩy nồng độ carnosine nội bào, nâng cao dung tích đệm của cơ bắp [2, 7].

Bằng chứng khoa học về nồng độ Carnosine

Rất nhiều thử nghiệm đã kiểm tra khả năng tăng carnosine khi dùng Beta-alanine ở các liều lượng khác nhau. Tất cả các nghiên cứu trên người dùng liều từ 1,6 đến 6,4 g Beta-alanine mỗi ngày trong 4 tuần hoặc dài hơn đều ghi nhận lượng carnosine trong cơ khô tăng ít nhất 8 mmol/kg, tương đương mức tăng 40% [2]. Mức tăng 40% nồng độ carnosine này được ước tính giúp nâng cao khoảng 4% khả năng đệm toàn bộ cơ bắp và khoảng 5% khả năng đệm ở các sợi cơ co rút nhanh nhóm II [2].

Nếu kéo dài thời gian bổ sung với liều cao, lượng carnosine tích lũy còn ấn tượng hơn. Một phân tích tổng quan chỉ ra rằng uống 6 g Beta-alanine mỗi ngày trong 10 tuần liên tục giúp tăng nồng độ carnosine trong cơ tới 80% [3]. Với giả định carnosine đóng góp 8% tổng dung tích đệm của cơ và 74% công suất kỵ khí đến từ đường phân, mức tăng carnosine này có thể nâng công suất kỵ khí lên khoảng 4% [3].

Một nghiên cứu thực hiện năm 2008 trên 26 sinh viên khoa học thể thao tại Việt Nam kéo dài trong 10 tuần tập kháng lực [4]. Nhóm sử dụng 6,4 g Beta-alanine mỗi ngày đã tăng nồng độ carnosine trong cơ bắp lên thêm 12,81 ± 7,97 mmol/kg cơ khô, trong khi nhóm dùng giả dược không có sự thay đổi [4]. Đồng thời, nghiên cứu này cũng xác nhận rằng nếu chỉ tập kháng lực đơn thuần trong 10 tuần mà không có bổ sung thì nồng độ carnosine không tự tăng lên [4].

Tác động thực tế lên hiệu suất tập luyện ngắt quãng

Khả năng đệm ion H+ của carnosine phát huy hiệu quả rõ rệt nhất trong các bài tập ngắn ngắt quãng cường độ cao (HIE) kéo dài từ 1 đến 4 phút [3]. Đây chính là khoảng thời gian mà tình trạng nhiễm toan do tích tụ axit lactic đạt đỉnh điểm và ảnh hưởng nặng nề nhất đến sức bền vận động [3]. Một phân tích gộp cho thấy việc bổ sung tổng lượng tích lũy 180 g Beta-alanine giúp cải thiện trung vị hiệu suất vận động thêm 2,9% [3].

Trong môi trường vận động kỵ khí hoàn toàn, một thử nghiệm cho thấy việc tăng carnosine giúp kéo dài thời gian co cơ đẳng trường ở mức 45% sức co tối đa thêm 13,2% [5]. Lượng ion H+ được gánh thêm trong thời gian tập tăng thêm này hoàn toàn tương thích với mức tăng dung tích đệm do carnosine mang lại [5].

Một nghiên cứu năm 2014 trên 16 nam giới hoạt động thể lực đã kiểm tra bài đạp xe gắng sức 90 giây ở mức 110% công suất đỉnh [6]. Kết quả cho thấy Beta-alanine giúp tăng nồng độ carnosine ở cơ chân thêm 32 ± 13% [6]. Trong bài thử nghiệm 90 giây, Beta-alanine giúp tăng tỷ lệ đóng góp năng lượng hiếu khí thêm 1,4 ± 1,3%, giảm mức thiếu hụt oxy 5,0 ± 5,0% và giảm tích tụ lactate trong cơ tới 23 ± 30% [6]. Bên cạnh đó, các đối tượng dùng Beta-alanine còn gia tăng động lực và cải thiện trạng thái cảm nhận trong giai đoạn tập ngắt quãng cường độ cao [6].

Tuy vậy, Beta-alanine cũng ghi nhận những giới hạn nhất định. Một nghiên cứu năm 2012 trên các vận động viên bơi lội đỉnh cao sử dụng lượng bổ sung khoảng 380 g Beta-alanine trong 10 tuần [7]. Dù nồng độ carnosine được dự đoán gia tăng đáng kể, kết quả không tìm thấy sự cải thiện rõ rệt nào lên thành tích thi đấu thực tế, tương tự như các thử nghiệm trên vận động viên chạy 400 mét đỉnh cao trước đó [7]. Dù vậy, nhóm bơi lội có cải thiện tốc độ ở các chuỗi bài tập lặp lại đòi hỏi nỗ lực tối đa ở tuần thứ 4 [7]. Nghiên cứu năm 2008 tại Việt Nam cũng ghi nhận dù carnosine tăng, các chỉ số về sức mạnh toàn thân, lực đẳng động hay thành phần mỡ cơ thể không có sự khác biệt vượt trội so với nhóm giả dược [4].

Hiểu lầm thường gặp về Beta-alanine

Sai lầm phổ biến nhất là coi Beta-alanine như một chất kích thích trước tập (pre-workout) có tác dụng tức thì tương tự caffeine. Nhiều người nghĩ rằng uống một muỗng Beta-alanine trước giờ tập 30 phút sẽ giúp phục hồi ngay lập tức hoặc nâng được tạ nặng hơn trong ngày hôm đó. Trên thực tế, cơ chế của chất này là tích lũy nồng độ carnosine dần dần qua nhiều tuần [1, 2].

Hiểu lầm thứ hai là Beta-alanine giúp tăng sức bền chạy bộ đường dài hàng chục km. Carnosine chỉ đóng vai trò đệm H+ trong điều kiện cơ bắp bị toan hóa do đường phân kỵ khí [2, 7]. Ở các bài tập hiếu khí cường độ thấp, cơ thể chủ yếu sử dụng oxy, nồng độ H+ không bị ứ đọng nghiêm trọng nên vai trò đệm của carnosine không mang lại lợi thế trực tiếp rõ rệt [5]. Dù vậy, một số nghiên cứu ghi nhận khi kết hợp tập ngắt quãng cường độ cao từ 5-7 hiệp (mỗi hiệp 2 phút) với việc uống Beta-alanine trong 6 tuần, chỉ số VO2peak và thời gian kiệt sức ở nam giới và nữ giới có ghi nhận sự cải thiện [5].

Tác dụng phụ và đối tượng cần thận trọng

Tác dụng phụ phổ biến và đặc trưng nhất của Beta-alanine là cảm giác ngứa ran hoặc châm chích như kiến bò dưới da (paraesthesia), thường xuất hiện ở mặt, cổ hoặc mu bàn tay [2]. Triệu chứng này thường xảy ra khi người dùng uống một liều đơn lẻ từ 1.600 mg trở lên cùng một lúc [2]. Một nghiên cứu năm 2014 ghi nhận có 3 trong tổng số 20 người tham gia gặp phải tình trạng châm chích nhẹ này [2].

Hiện tượng ngứa ngáy này nhìn chung vô hại và sẽ tự biến mất sau một khoảng thời gian ngắn, nhưng có thể gây khó chịu và hoảng sợ cho những người lần đầu sử dụng. Những người có cơ địa nhạy cảm, người mắc bệnh lý về thần kinh cảm giác hoặc các vấn đề mạn tính cần tham khảo ý kiến bác sĩ trước khi dùng. Phụ nữ mang thai, cho con bú hoặc người đang tiếp nhận các phác đồ điều trị y tế chuyên biệt không nên tự ý bổ sung các dạng axit amin liều cao nếu chưa có chỉ định y khoa.

Hướng dẫn áp dụng an toàn và hiệu quả

Để xây dựng lượng đệm carnosine trong cơ bắp, người dùng cần có kế hoạch bổ sung đều đặn hàng ngày thay vì chỉ uống ngắt quãng vào những ngày có lịch tập [1, 2].

  • Liều lượng phổ biến: Các thử nghiệm khoa học thường sử dụng mức liều từ 1,6 g đến 6,4 g mỗi ngày [1, 6, 7]. Tổng lượng bổ sung tích lũy đạt khoảng 180 g trở lên bắt đầu mang lại cải thiện hiệu suất rõ nét [3].
  • Cách phòng tránh cảm giác ngứa châm chích: Chia nhỏ lượng dùng trong ngày thành nhiều cữ nhỏ (dưới 1,6 g mỗi lần) hoặc lựa chọn các chế phẩm giải phóng chậm [2].
  • Thời điểm dùng: Vì tác dụng đến từ sự tích lũy carnosine theo thời gian (4 đến 10 tuần), bạn có thể uống vào bất kỳ thời điểm nào thuận tiện trong ngày, có thể dùng chung với bữa ăn [1, 2].
  • Kết hợp dưỡng chất: Một số nhà nghiên cứu ghi nhận việc dùng chung Beta-alanine với Creatine monohydrate có thể mang lại lợi ích hỗ trợ lẫn nhau trong các bài tập ngắt quãng [1].

Bổ sung Beta-alanine là phương pháp hỗ trợ đệm toan hóa nội bào, giúp cơ bắp duy trì công suất vận động tốt hơn trong các hiệp tập nặng ngắt quãng. Tuy nhiên, chất bổ sung không thể thay thế cho chế độ dinh dưỡng cân bằng, giấc ngủ đủ giấc và giáo án tập luyện khoa học. Hãy lắng nghe phản ứng của cơ thể và tham khảo ý kiến chuyên gia y tế trước khi áp dụng lâu dài.