Caffeine: Liều lượng bao nhiêu là tối ưu cho hiệu suất?

Nhiều người tập luyện thể thao thường uống một tách cà phê đậm đặc trước giờ tập với kỳ vọng tăng sức bền, đẩy tạ khỏe hơn và duy trì sự tỉnh táo suốt buổi vận động. Tuy nhiên, uống bao nhiêu là đủ và liệu nạp càng nhiều caffeine thì hiệu suất có tăng thêm hay không là điều không phải ai cũng nắm rõ.

Các tổng hợp nghiên cứu khoa học cho thấy ngưỡng liều lượng tối ưu nằm trong khoảng 3 đến 6 miligam trên mỗi kilogam cân nặng (mg/kg), bổ sung trước buổi tập khoảng 60 phút để đạt đỉnh hấp thu. Việc dùng vượt quá ngưỡng này không mang lại thêm lợi ích rõ rệt mà chỉ làm tăng nguy cơ gặp tác dụng phụ khó chịu như run rẩy, bồn chồn hoặc nhịp tim đập nhanh.

Cơ chế caffeine tác động lên cơ thể khi vận động

Khi đi vào hệ tuần hoàn, caffeine hoạt động như một chất đối kháng tự nhiên ngăn chặn hoạt động gắn kết của adenosine với các thụ thể của nó trong não bộ [6, 8]. Bình thường, adenosine tích tụ sẽ tạo ra cảm giác mệt mỏi và ức chế thần kinh, nhưng sự xuất hiện của caffeine làm giảm cảm giác gắng sức (RPE), đồng thời gia tăng trạng thái tỉnh táo và kích thích thần kinh trung ương [6, 8].

Nghiên cứu chỉ ra rằng nồng độ caffeine trong huyết tương đạt ngưỡng khoảng 15-20 micromol/lít—thường tương ứng với liều 3 mg/kg—đã đủ để bão hòa các thụ thể adenosine này nhằm phát huy hiệu quả giảm gắng sức khi tập luyện bền bỉ ^[1]. Do đó, việc nâng liều lên quá cao không tạo thêm tác động vượt trội đối với con đường ức chế thụ thể này ^[1].

Bên cạnh tác động lên hệ thần kinh trung ương, caffeine còn có thể hỗ trợ tăng cường khả năng huy động đơn vị vận động của hệ cơ bắp ^[2]. Sự gia tăng huy động này giúp cải thiện tốc độ phát triển lực (RFD), hỗ trợ hiệu quả cho các bài tập mang tính bộc phát và sức mạnh cơ bắp ^[2].

Bằng chứng khoa học về liều lượng chuẩn từ 3-6 mg/kg

Khoảng liều 3-6 mg/kg từ lâu đã được xem là tiêu chuẩn vàng trong nhiều bài kiểm tra thể lực đường dài cũng như sức bền. Một phân tích tổng hợp quy mô lớn từ 44 nghiên cứu ngẫu nhiên có đối chứng giả dược năm 2018 cho thấy caffeine ở liều trung bình 3-6 mg/kg mang lại hiệu quả rõ rệt đối với sức bền, cải thiện công suất phát lực trung bình thêm 2,92% (dao động ± 2,18%) và rút ngắn thời gian hoàn thành bài kiểm tra thêm 2,26% (dao động ± 2,60%) ^[3].

Một phiên bản tổng hợp tương tự năm 2018 gồm 46 nghiên cứu đối chứng giả dược cũng ghi nhận kết quả đồng nhất: công suất phát lực trung bình tăng 3,03% (± 3,07%) và thời gian hoàn thành thử thách sức bền cải thiện 2,22% (± 2,59%) ở mức liều 3-6 mg/kg ^[4]. Mặc dù tỷ lệ cải thiện chỉ ở mức vài phần trăm, trong thể thao thi đấu đỉnh cao, sự chênh lệch nhỏ này đủ để tạo ra khác biệt lớn về thứ hạng chung cuộc [2, 3].

Một phân tích tổng hợp hệ thống công bố năm 2022 khảo sát trên 60 nghiên cứu cũng xác nhận caffeine mang lại hiệu quả cải thiện thể lực chung vượt trội so với giả dược (SMD = 0,25) ^[5]. Khi phân tích chi tiết từng nhóm liều lượng, nghiên cứu này ghi nhận mức liều từ 3-6 mg/kg đem lại mức cải thiện đáng kể (SMD = 0,26), tương tự nhóm liều dưới 3 mg/kg (SMD = 0,26) ^[5].

Liều thấp dưới 3 mg/kg: Lựa chọn an toàn cho tập kháng lực

Không nhất thiết lúc nào người tập cũng phải nạp đến ngưỡng 3-6 mg/kg mới cảm nhận được hiệu quả trợ lực. Một phân tích tổng hợp năm 2022 dựa trên 12 nghiên cứu chất lượng cao đánh giá việc bổ sung liều rất thấp từ 0,9 đến 2 mg/kg đối với các bài tập kháng lực ^[6]. Kết quả chỉ ra rằng ngay cả liều thấp này vẫn cải thiện đáng kể sức mạnh cơ bắp, độ bền cơ bắp và vận tốc nâng tạ trung bình ^[6].

Mức độ cải thiện từ liều thấp tương đương với những gì từng được ghi nhận ở các mức liều cao hơn ^[6]. Với đại đa số mọi người, mức liều 1 đến 2 mg/kg rất dễ đạt được thông qua chế độ ăn uống hằng ngày chỉ với 1 đến 2 tách cà phê thông thường ^[6].

Đối với các môn thể thao ném đẩy mang tính bộc phát cao, một phân tích tổng hợp năm 2022 cũng ghi nhận mức liều nhỏ hơn hoặc bằng 3 mg/kg mang lại tác dụng cải thiện rõ rệt đối với vận tốc và thành tích ném (SMD: 0,18) ^[2]. Điều này củng cố thêm rằng việc bổ sung liều vừa phải hoặc thấp hoàn toàn có thể mang lại hiệu suất tích cực mà không cần nạp lượng lớn chất kích thích [1, 4].

Ngoài ra, đối với các bài kiểm tra tốc độ sức bền cường độ cao kéo dài từ 45 giây đến 8 phút, một phân tích tổng hợp năm 2017 trên 9 nghiên cứu (gồm 97 người tham gia) cho thấy caffeine giúp tăng tốc độ trung bình, với một nửa số bài kiểm tra đạt mức cải thiện tốc độ trên 1% so với giả dược ^[7].

Liều cao trên 6 mg/kg: Tác dụng phụ lấn át hiệu quả

Nhiều người lầm tưởng rằng nạp liều càng cao thì sức mạnh bộc phát và độ dẻo dai sẽ càng tăng vọt. Tuy nhiên, phân tích tổng hợp trên 60 nghiên cứu năm 2022 chỉ ra rằng nhóm sử dụng liều trên 6 mg/kg không cho thấy hiệu quả trợ lực có ý nghĩa thống kê so với giả dược (SMD = 0,11; p = 0,23) ^[5].

Việc dung nạp liều quá cao kích thích hệ thần kinh trung ương quá mức, dễ dẫn đến tim đập nhanh, bồn chồn, run tay chân, rối loạn tiêu hóa và lo âu. Những triệu chứng tiêu cực này làm phân tán sự tập trung và triệt tiêu bất kỳ lợi ích tiềm năng nào về mặt cơ bắp ^[5].

Mặc dù có một số nghiên cứu đơn lẻ ghi nhận trường hợp đặc biệt ở cường độ tối đa—chẳng hạn liều 9 mg/kg tăng vận tốc co cơ ở mức tải 90% 1RM, hay liều 6 mg/kg cải thiện lực phát động cẳng tay mà liều 3 mg/kg không làm được ^[1]—nhưng nhìn trên bình diện tổng hợp chung, liều trên 6 mg/kg không phải là chiến lược tối ưu cho đa số người tập ^[5].

Thói quen uống cà phê hằng ngày có làm lờn tác dụng?

Một băn khoăn rất phổ biến là người có thói quen uống cà phê mỗi sáng liệu có bị giảm hiệu quả khi dùng caffeine để tập luyện hay không. Phân tích tổng hợp năm 2022 trên 60 nghiên cứu đã làm sáng tỏ vấn đề này khi chỉ ra rằng thói quen tiêu thụ caffeine không làm suy giảm hiệu quả trợ lực của nó trong buổi tập ^[5].

Caffeine vẫn mang lại tác dụng cải thiện đồng đều dù liều nạp trước buổi tập cao hơn hay thấp hơn lượng caffeine nạp vào trung bình hằng ngày của người đó ^[5]. Ngay cả khoảng thời gian kiêng caffeine trước buổi tập (dưới 24 giờ, từ 24 đến 48 giờ, hay trên 48 giờ) cũng không làm thay đổi đáng kể lợi ích ghi nhận được ^[5].

Chất này thể hiện hiệu quả nhất quán trên nhiều hình thức tập luyện khác nhau từ sức bền, sức mạnh bộc phát cho đến sức mạnh tạ mà không bị ảnh hưởng bởi mức độ dung nạp caffeine quen thuộc từ trước ^[5]. Do đó, người tập không cần thiết phải kiêng cữ cà phê nhiều ngày trước buổi tập chỉ để "tăng nhạy" thụ thể.

Giới hạn của các bằng chứng khoa học hiện tại

Một bài tổng quan dạng ô (umbrella review) năm 2020 đánh giá 21 phân tích tổng hợp đã xác nhận caffeine cải thiện hiệu suất trên phạm vi bài tập rất rộng, từ sức bền hiếu khí, sức mạnh, sức bền cơ bắp đến sức mạnh kỵ khí và tốc độ ^[8]. Mức độ tác động nhìn chung rõ nét hơn ở các bài tập hiếu khí bền bỉ so với các bài tập kỵ khí bộc phát ngắn hạn ^[8].

Tuy nhiên, bài tổng quan cũng lưu ý rằng phần lớn các nghiên cứu hiện tại được thực hiện chủ yếu trên nam giới trẻ tuổi ^[8]. Chất lượng bằng chứng chung dao động ở mức vừa phải, đòi hỏi cần thêm các nghiên cứu trên đối tượng phụ nữ cũng như người trung niên và lớn tuổi để khái quát hóa kết quả ^[8].

Ngoài ra, phản ứng cá nhân với caffeine có sự khác biệt rất lớn. Ngay trong các phân tích tổng hợp sức bền năm 2018, vẫn có 2 nghiên cứu ghi nhận thời gian hoàn thành bài kiểm tra bị chậm đi và 5 nghiên cứu ghi nhận công suất phát lực trung bình bị sụt giảm sau khi dùng caffeine [2, 3]. Điều này cho thấy yếu tố cơ địa và phản ứng sinh học cá nhân đóng vai trò không nhỏ [2, 3].

Ai nên thận trọng khi sử dụng caffeine để tập luyện?

Mặc dù caffeine là chất trợ lực hợp pháp và phổ biến, những người có bệnh lý nền về tim mạch, rối loạn nhịp tim hoặc tăng huyết áp cần hết sức cẩn trọng. Caffeine có thể gây co mạch nhẹ và tăng nhịp tim tạm thời, tiềm ẩn rủi ro cho nhóm đối tượng này.

Những người thường xuyên bị trào ngược dạ dày thực quản, viêm loét dạ dày hoặc hội chứng ruột kích thích cũng nên tránh dùng caffeine liều cao dạng viên nén hoặc cà phê đậm đặc khi bụng rỗng trước tập. Nếu đang điều trị bệnh hoặc dùng thuốc đơn, việc tham khảo ý kiến bác sĩ là bước bắt buộc trước khi đưa caffeine vào quy trình bổ sung thể thao.

Người nhạy cảm với chất kích thích hoặc người có buổi tập diễn ra vào chiều tối muộn cũng không nên nạp caffeine liều cao, vì thời gian bán thải của chất này kéo dài từ 4 đến 6 giờ, dễ gây mất ngủ và cản trở quá trình phục hồi cơ bắp ban đêm.

Hướng dẫn áp dụng thực tế an toàn và hiệu quả

Để bắt đầu, người tập nên tính toán lượng dùng theo công thức cân nặng thay vì ước chừng cảm tính. Với một người nặng 60 kg, mức liều thử nghiệm ban đầu an toàn là từ 60 đến 120 mg (khoảng 1-2 mg/kg), tương đương với 1 tách cà phê pha phin hoặc cà phê đen nguyên chất ^[6].

Nếu cơ thể dung nạp tốt và cần tối ưu cho các bài tập sức bền kéo dài, liều lượng có thể nâng dần lên ngưỡng 180 đến 300 mg (tương đương 3-5 mg/kg) [2, 3]. Thời điểm sử dụng lý tưởng nhất là trước khi bắt đầu bài khởi động khoảng 45 đến 60 phút, giúp cơ thể kịp tiêu hóa và nồng độ chất trong máu đạt mức đỉnh ^[1].

Nên ưu tiên nạp qua nguồn tự nhiên như cà phê đen không đường, hoặc dùng thực phẩm bổ sung chuyên dụng dạng viên nếu cần định lượng chính xác ^[6]. Tránh phối hợp caffeine cùng các loại đồ uống tăng lực chứa nhiều đường tinh luyện hoặc chất kích thích phối hợp không rõ nguồn gốc.

Caffeine là một công cụ hỗ trợ thể lực hiệu quả đã được khoa học chứng minh ở ngưỡng 3-6 mg/kg cân nặng, thậm chí liều thấp 1-2 mg/kg cũng đã phát huy tác dụng [1, 2]. Tuy nhiên, chất trợ lực này chỉ đóng vai trò hỗ trợ và không thể thay thế cho chế độ dinh dưỡng nền tảng, việc uống đủ nước và giấc ngủ phục hồi. Lắng nghe phản ứng của cơ thể và điều chỉnh liều lượng vừa phải luôn là cách tiếp cận thông minh nhất để duy trì phong độ bền vững.