Học sinh cấp hai, cấp ba thức khuya ôn thi cùng ly cà phê sữa hay lon nước tăng lực đã trở thành cảnh quen thuộc trong nhiều gia đình Việt. Đi kèm với đó là nỗi lo của các bậc phụ huynh: liệu thói quen uống cà phê sớm có làm con bị "lùn đi" hay ngừng cao như lời đồn?
Câu trả lời ngắn gọn từ dữ liệu khoa học hiện tại: ở người, chưa có bằng chứng nhân quả cho thấy uống cà phê ở mức thông thường làm ngừng phát triển chiều cao hay làm giảm mật độ khoáng xương của trẻ em và thanh thiếu niên [1]. Tuy nhiên, các thí nghiệm dùng caffeine liều cao kéo dài trên động vật đang dậy thì lại ghi nhận hiện tượng giảm khoáng xương, rối loạn hormone tăng trưởng và xương chân ngắn hơn nhóm đối chứng [2]. Vì vậy, cà phê không phải "thủ phạm tuyệt đối" khóa chặt chiều cao, nhưng lạm dụng caffeine ở tuổi đang lớn vẫn tiềm ẩn rủi ro cho hệ xương và giấc ngủ [3].
Caffeine đi vào cơ thể và tác động lên xương thế nào?
Caffeine (tên hóa học là 1,3,7-trimethylxanthine) là hoạt chất kích thích thần kinh phổ biến nhất thế giới và được phép tiêu thụ hợp pháp ở thanh thiếu niên [4]. Chất này có mặt tự nhiên trong hạt cà phê (Coffea Arabica, Coffea robusta), lá trà (Camellia sinensis), hạt ca cao (Theobroma cacao) và hạt kola (Cola acuminata) [4].
Để hiểu vì sao caffeine bị nghi ngờ ảnh hưởng đến chiều cao, cần nhìn vào "công trường" phát triển của xương ở tuổi dậy thì. Chiều cao tăng lên chủ yếu nhờ quá trình cốt hóa nội sụn tại đĩa tăng trưởng (phần sụn nằm ở hai đầu xương dài như xương đùi, xương chày) [5]. Quá trình này được thúc đẩy mạnh mẽ bởi hormone tăng trưởng (GH), yếu tố tăng trưởng giống insulin-1 (IGF-1) và các hormone sinh dục trong giai đoạn bứt phá chiều cao tuổi dậy thì [5].
Các nghiên cứu cơ chế trên động vật cho thấy việc tiêu thụ caffeine mạn tính làm giảm khoáng chất trong xương thông qua cơ chế tăng đào thải canxi [3]. Ngoài ra, nạp lượng lớn caffeine còn làm giảm tiết hormone tăng trưởng, giảm nồng độ IGF-1, estradiol và testosterone trong máu [2]. Khi vừa thiếu nguyên liệu khoáng chất vừa suy giảm tín hiệu hormone, hoạt động của các tế bào tạo xương bị ức chế và sự biệt hóa tế bào sụn tại đĩa tăng trưởng bị chậm lại [3]. Tác động tiêu cực của caffeine lên xương phụ thuộc vào tốc độ tăng trưởng: giai đoạn cơ thể lớn càng nhanh thì tác dụng phụ ghi nhận trên mô hình thực nghiệm càng rõ [3].
Thí nghiệm trên động vật: Cảnh báo khi dùng liều cao
Phần lớn nghi ngại về việc caffeine kìm hãm chiều cao xuất phát từ các nghiên cứu tiền lâm sàng trên chuột đang trong giai đoạn trước và trong dậy thì. Một nghiên cứu công bố năm 2015 đã khảo sát tác động của caffeine liều cao lên 51 con chuột đực 21 ngày tuổi (giai đoạn tiền dậy thì) trong thời gian 4 tuần [5]. Đàn chuột được chia ngẫu nhiên thành nhóm đối chứng và hai nhóm nhận caffeine qua đường ống thông dạ dày với liều rất cao là 120 mg/kg/ngày và 180 mg/kg/ngày [5]. Kết quả chụp cắt lớp và phân tích mô học cho thấy nhóm dùng caffeine giảm khối lượng xương, giảm hoạt động tạo xương, đồng thời có xương chày, xương đùi và cột sống ngắn hơn, nhẹ hơn đáng kể so với nhóm đối chứng [5]. Caffeine cũng làm chậm tốc độ đóng đĩa tăng trưởng do tốc độ phát triển xương bị trì trệ [5].
Một nghiên cứu tiếp nối công bố năm 2016 mở rộng khảo sát theo cả liều lượng và thời gian trên 85 con chuột đực đang tuổi dậy thì [2]. Chuột được chia thành 4 nhóm: nhóm đối chứng và các nhóm dùng caffeine liều 20, 60 hoặc 120 mg/kg/ngày trong 10, 20, 30 hoặc 40 ngày [2]. Kết quả ghi nhận caffeine làm giảm mức tăng cân, giảm lượng thức ăn tiêu thụ, giảm khối cơ và mỡ cơ thể theo mức độ phụ thuộc vào liều lượng và thời gian dùng [2]. Xương chân và cột sống của chuột dùng caffeine bị ngắn và nhẹ hơn; các thông số hình thành xương như tỷ lệ diện tích xương, độ dày và số lượng bè xương đều sụt giảm đáng kể [2]. Xét nghiệm máu cũng cho thấy nồng độ IGF-1, estradiol và testosterone giảm dần theo liều caffeine [2].
Đến năm 2017, một nghiên cứu khác so sánh tác động của caffeine giữa chuột chưa trưởng thành và chuột trưởng thành trẻ tuổi [3]. Các nhà khoa học phát hiện hàm lượng khoáng trong xương (BMC) giảm đáng kể ở cả hai nhóm tuổi khi tiếp xúc với caffeine, nhưng mật độ khoáng xương (BMD - chỉ số phản ánh độ chắc khỏe của xương) chỉ giảm rõ rệt ở nhóm chuột chưa trưởng thành [3]. Ở nhóm chuột trưởng thành trẻ tuổi, dù vẫn còn trong giai đoạn phát triển chậm, chiều dài và trọng lượng xương dài không có sự khác biệt giữa nhóm dùng caffeine và nhóm đối chứng [3]. Tuy vậy, việc tiêu thụ nhiều caffeine ở giai đoạn trưởng thành trẻ vẫn gây mất khoáng xương nghiêm trọng, có thể làm tăng nguy cơ loãng xương và gãy xương sớm [3].
Nghiên cứu trên người nói gì: Có thực sự gây lùn?
Kết quả trên chuột nghe rất đáng sợ, nhưng liều dùng trong phòng thí nghiệm (từ 20 đến 180 mg trên mỗi kg cân nặng mỗi ngày) là mức cực kỳ lớn so với lượng tiêu thụ thực tế của con người [2]. Khi chuyển sang khảo sát trực tiếp trên người, bức tranh khoa học lại mang màu sắc khác.
Một nghiên cứu quy mô lớn công bố năm 2023 đã kết hợp phân tích dịch tễ học cắt ngang từ Khảo sát Kiểm tra Sức khỏe và Dinh dưỡng Quốc gia Mỹ (NHANES) với 5 phương pháp ngẫu nhiên hóa Mendel (MR - phương pháp dùng biến thể di truyền để đánh giá quan hệ nhân quả) ở trẻ em và thanh thiếu niên [1]. Trong phân tích dịch tễ, nhóm trẻ tiêu thụ caffeine ở mức cao nhất (nhóm tứ phân vị thứ tư) không có sự thay đổi đáng kể nào về mật độ khoáng xương cổ xương đùi, tổng xương đùi hay tổng xương cột sống so với nhóm tiêu thụ thấp nhất [1]. Phân tích ngẫu nhiên hóa Mendel cũng khẳng định không có mối liên hệ nhân quả giữa việc uống cà phê hay nạp caffeine với tổng mật độ khoáng xương toàn thân ở trẻ em và thanh thiếu niên [1]. Nhóm tác giả kết luận dữ liệu trên người không ủng hộ giả thuyết caffeine làm suy giảm mật độ xương ở lứa tuổi này, dù vẫn cần thêm nghiên cứu về tác động phân tử lâu dài khi tiếp xúc từ nhỏ [1].
Ở nhóm tuổi lớn hơn, các nghiên cứu theo dõi dọc cũng cho kết quả tương đồng. Một nghiên cứu công bố năm 1996 theo dõi 145 phụ nữ khỏe mạnh ở độ tuổi đại học (trong thập niên thứ ba của cuộc đời) bằng nhật ký ăn uống 7 ngày lặp lại và đo hấp thụ photon kép [6]. Lượng tiêu thụ trung bình của nhóm này là 103 mg caffeine/ngày (tương đương khoảng một tách cà phê), 831 mg canxi/ngày và 66 g protein/ngày [6]. Kết quả cho thấy tốc độ tăng mật độ khoáng xương cột sống trung vị đạt 6,8% và tổng khoáng xương toàn thân tăng 12,5% [6]. Phân tích hồi quy đa biến xác định các yếu tố quyết định tốc độ tăng xương là tuổi tác, mức độ vận động thể chất, lượng canxi và protein nạp vào, trong khi lượng caffeine khoảng 103 mg/ngày hoàn toàn không làm giảm tốc độ tích lũy xương [6].
Ngay cả ở nhóm có nguy cơ mất xương cao như phụ nữ sau mãn kinh, một nghiên cứu theo dõi dọc kéo dài 2 năm (công bố năm 2000) trên các phụ nữ khỏe mạnh không hút thuốc và không dùng thuốc ảnh hưởng đến xương cũng ghi nhận kết quả tương tự [7]. Bằng phương pháp đo hấp thụ tia X năng lượng kép (DXA) và nhật ký ăn uống 3 ngày, các nhà nghiên cứu không tìm thấy mối liên hệ nào giữa thói quen tiêu thụ caffeine và mật độ xương toàn thân hay cổ xương đùi, dù đã hiệu chỉnh thống kê theo lượng canxi ăn vào [7].
Vì sao có sự khác biệt và những hiểu lầm thường gặp
Nhiều phụ huynh đánh đồng kết quả tiêm hoặc bơm caffeine liều cực cao trên chuột với việc con mình uống một ly trà sữa hay cà phê bạc xỉu. Ở người trưởng thành khỏe mạnh, bằng chứng dịch tễ học cho thấy mức tiêu thụ vừa phải (khoảng 400 mg caffeine mỗi ngày) không gây độc tính chung, không hại tim mạch và không ảnh hưởng xấu đến tình trạng xương [4]. Ở phụ nữ trẻ tuổi, mức một tách cà phê mỗi ngày (khoảng 103 mg caffeine) cũng được xác nhận là an toàn cho quá trình tích lũy xương [6].
Tuy nhiên, sai lầm lớn nhất của thanh thiếu niên lại nằm ở hành vi sinh hoạt đi kèm ly cà phê. Một khảo sát trực tiếp công bố năm 2018 trên 310 học sinh trung học phổ thông tại vùng Yongin (Hàn Quốc) đã chia học sinh thành nhóm dùng ít caffeine (dưới 30 mg/ngày, gồm 208 em) và nhóm dùng nhiều (trên 30 mg/ngày, gồm 102 em) [4]. Kết quả cho thấy nhóm nạp trên 30 mg caffeine mỗi ngày có điểm kiến thức dinh dưỡng về bệnh lý xương thấp hơn (2,39 điểm so với 2,75 điểm ở nhóm dùng ít) và hiểu biết kém hơn về tác hại của đồ uống chứa caffeine lên giấc ngủ [4]. Đáng chú ý, nhóm uống nhiều caffeine cũng có điểm hành vi "tránh thực phẩm chứa caffeine trước khi ngủ" thấp hơn hẳn (3,25 điểm so với 3,76 điểm) [4].
Thức khuya uống cà phê làm rối loạn giấc ngủ và đi kèm chế độ ăn thiếu hụt dinh dưỡng mới là yếu tố gián tiếp cản trở sự phát triển thể chất. Bên cạnh đó, việc cắt giảm ăn uống hoặc dùng nhiều caffeine làm sụt giảm quá mức lượng mỡ cơ thể ở tuổi đang lớn cũng có thể gây hại [3]. Mô mỡ hoạt động như một mô nội tiết tiết ra các chất điều hòa chức năng sinh sản; do đó, giảm mỡ cơ thể do lạm dụng caffeine có thể ảnh hưởng đến sự tăng trưởng ở trẻ vị thành niên và làm chậm khởi phát dậy thì trên mô hình thực nghiệm [3].
Những ai cần đặc biệt thận trọng với caffeine?
Dù không trực tiếp làm "ngừng cao" ở mức tiêu thụ thông thường, trẻ em và thanh thiếu niên vẫn là nhóm cần kiểm soát chặt lượng caffeine nạp vào. Ở giai đoạn tiền dậy thì và dậy thì, tốc độ phát triển xương diễn ra nhanh nhất nên hệ xương nhạy cảm hơn với các tác động ngoại lai so với người trưởng thành [3].
Đặc biệt, caffeine không chỉ tác động lên thể chất mà còn ảnh hưởng đến tâm lý hành vi của trẻ vị thành niên. Một nghiên cứu theo dõi dọc công bố năm 2021 thuộc dự án LIFECOURSE tại Iceland đã khảo sát 2.278 thanh thiếu niên sinh năm 2004 qua hai đợt cách nhau 12 tháng (mùa xuân năm 2018 và 2019) [8]. Kết quả phân tích mô hình phương trình cấu trúc cho thấy việc tiêu thụ caffeine hàng ngày ở thời điểm đầu có liên quan trực tiếp và gián tiếp đến sự gia tăng các hành vi gây hấn tự báo cáo sau đó 12 tháng, bất chấp mức độ gây hấn ban đầu của trẻ [8]. Hơn 64% tổng tác động giữa việc dùng caffeine và hành vi gây hấn sau một năm được dẫn truyền qua các hiệu ứng trung gian [8].
Ngoài ra, những thanh thiếu niên có chế độ ăn thiếu canxi, lười vận động thể chất, đang bị nhẹ cân hoặc có thói quen uống cà phê vào buổi tối cần hạn chế tối đa thức uống này [4]. Người có bệnh nền hoặc đang sử dụng thuốc điều trị cần tham khảo ý kiến bác sĩ trước khi dùng các sản phẩm chứa caffeine để tránh tương tác bất lợi.
Sử dụng đồ uống chứa caffeine sao cho không hại chiều cao?
Để bảo vệ đà tăng trưởng chiều cao tối đa ở tuổi dậy thì mà không rơi vào trạng thái căng thẳng vì kiêng khem tuyệt đối, thanh thiếu niên và phụ huynh có thể áp dụng các nguyên tắc thực tế sau:
Thứ nhất, kiểm soát liều lượng và nguồn nạp. Caffeine không chỉ có trong cà phê mà còn ẩn trong trà, ca cao, sô cô la và nước ngọt có ga làm từ hạt kola [4]. Học sinh trung học nên giữ mức tiêu thụ thấp (nghiên cứu tại Hàn Quốc lấy mốc nhóm tiêu thụ thấp là dưới 30 mg/ngày để gắn với hành vi sức khỏe tốt) [4]. Với thanh niên lớn tuổi hơn (độ tuổi đại học), mức khoảng một tách cà phê mỗi ngày (103 mg caffeine) được ghi nhận là an toàn cho xương khi đi kèm chế độ dinh dưỡng tốt [6].
Thứ hai, tuyệt đối tránh dùng caffeine gần giờ đi ngủ. Học sinh cần rèn thói quen không uống cà phê, trà đậm vào buổi chiều tối để bảo vệ giấc ngủ sâu [4].
Thứ ba, bù đắp bằng dinh dưỡng và vận động. Nghiên cứu trên người khẳng định lượng canxi nạp vào và hoạt động thể chất mới là những yếu tố dự báo dương tính mạnh mẽ nhất giúp tăng mật độ xương [6]. Thanh thiếu niên có thể pha cà phê với sữa tươi để bổ sung canxi, đồng thời duy trì bữa ăn giàu canxi và tập thể dục đều đặn mỗi ngày [6].
Tóm lại, một ly cà phê loãng vào buổi sáng sẽ không làm thanh thiếu niên "ngừng cao" nếu cơ thể vẫn được cung cấp đủ canxi, ngủ đủ giấc và vận động thường xuyên [1]. Tuy nhiên, việc lạm dụng caffeine liều cao kéo dài để thức khuya học bài vừa làm nghèo nàn dinh dưỡng, gây rối loạn giấc ngủ, tăng tính gây hấn, vừa tiềm ẩn nguy cơ cản trở quá trình khoáng hóa xương ở tuổi dậy thì [2].