Cắt giảm khẩu phần đột ngột: Phản ứng chống đói của cơ thể hoạt động thế nào?

Nhiều người khi muốn giảm cân cấp tốc thường chọn cách nhịn ăn hoặc cắt giảm khẩu phần ăn một cách đột ngột. Tuy nhiên, chỉ sau vài ngày, cơ thể thường rơi vào trạng thái mệt mỏi, kiệt sức và cảm giác đói cồn cào bùng phát dữ dội.

Thực tế, cơ thể con người không hiểu được mục đích giảm cân để làm đẹp mà coi sự thụt giảm năng lượng đột ngột này là một mối đe dọa sinh tồn. Ngay lập tức, một chuỗi phản ứng sinh học tự vệ phức tạp – thường được gọi là cơ chế chống đói – sẽ được kích hoạt để giảm thiểu tiêu hao năng lượng và thôi thúc tìm kiếm thức ăn.

Thích nghi sinh nhiệt: Cơ chế tự động "hãm phanh" tiêu hao năng lượng

Khi nguồn năng lượng nạp vào giảm sâu, cơ thể sẽ tự động hạ thấp mức tiêu hao năng lượng nhiều hơn mức dự kiến dựa trên lượng khối lượng nạc bị mất đi; hiện tượng sinh lý này được gọi là thích nghi sinh nhiệt (adaptive thermogenesis) ^[1]. Đây chính là phản ứng đầu tiên giúp cơ thể ngăn chặn nguy cơ cạn kiệt năng lượng dự trữ khi phải đối mặt với tình trạng thiếu hụt calo kéo dài ^[1].

Một nghiên cứu phân tích thứ cấp thăm dò năm 2021 được thực hiện trên 11 người trưởng thành thừa cân (7 nam, 4 nữ, tuổi trung bình 35 ± 9, chỉ số khối cơ thể BMI 40 ± 7 kg/m², tỷ lệ mỡ cơ thể 63,3 ± 5,3%) trong môi trường nội trú đã theo dõi phản ứng này ^[1]. Các đối tượng tham gia chịu sự cắt giảm 50% năng lượng khẩu phần hàng ngày trong vòng 6 tuần ^[1]. Mức tiêu hao năng lượng 24 giờ (24hEE) được đo bằng buồng đo nhiệt lượng gián tiếp nguyên phòng sau 1, 3 và 6 tuần, còn mức thâm hụt năng lượng được định lượng bằng nhiệt lượng kế bom trên mẫu thức ăn, phân và nước tiểu ^[1].

Kết quả ghi nhận mức độ thích nghi sinh nhiệt trong tiêu hao năng lượng 24 giờ xuất hiện rất sớm, đạt trung bình -178 ± 137 kcal/ngày chỉ sau 1 tuần cắt giảm calo ^[1]. Mức giảm này duy trì ổn định suốt quá trình can thiệp và mang tính nhất quán cao ở từng cá nhân ^[1]. Đáng chú ý, việc tiêu hao năng lượng 24 giờ giảm tương đối nhiều hơn 100 kcal/ngày sau tuần đầu tiên có liên quan đến việc giảm mức thâm hụt năng lượng trung bình 8.195 kcal trong 6 tuần và dự báo giảm cân ít hơn 2,0 kg (trong đó có 0,5 kg khối lượng mỡ) sau 6 tuần ^[1]. Nghiên cứu không tìm thấy mối tương quan giữa nồng độ hormone lúc đói (FT4, FT3, FGF21, leptin) với mức độ giảm cân ^[1]. Tuy nhiên, thử nghiệm này có cỡ mẫu hạn chế (11 người) và cần được lặp lại ở quy mô lớn hơn ^[1].

Trục chuyển hóa cysteine: Trạm kiểm soát bảo tồn thân nhiệt

Ở cấp độ tế bào mỡ, việc nhịn ăn kéo dài kích hoạt các con đường chuyển hóa đặc hiệu để điều hòa sinh nhiệt và kiểm soát tiêu hao dự trữ. Nghiên cứu công bố năm 2023 trên mô mỡ người khỏe mạnh và mô hình động vật chỉ ra rằng sự hạn chế calo kéo dài làm giảm chu trình methionine và hạ thấp mức cysteine trong mô mỡ, dù biểu hiện của enzyme cystathionine gamma-lyase (CTH) thuộc con đường transsulfuration (TSP) gia tăng ^[2].

Khi chuột bị thiếu hụt enzyme Cth toàn thân rơi vào tình trạng cạn kiệt cysteine, một đợt sinh nhiệt nguy hiểm đã bùng phát thông qua việc biến đổi mô mỡ trắng thành các tế bào mỡ giống mỡ nâu ^[2]. Quá trình này kích thích tiêu hao cạn kiệt các kho dự trữ năng lượng và gây sụt cân dữ dội thông qua gia tăng giải phóng noradrenaline và kích hoạt phản ứng độc lập với UCP1 có sự tham gia một phần của FGF21 ^[2]. Điều này cho thấy cơ thể người và động vật khi gặp thiếu hụt calo bắt buộc phải kích hoạt con đường TSP để bảo vệ nồng độ cysteine, đóng vai trò như một trạm kiểm soát sinh nhiệt nhằm duy trì thân nhiệt và ngăn ngừa việc tiêu hao năng lượng mất kiểm soát ^[2].

Cơn bão hormone ghrelin: Tiếng chuông cảnh báo sinh tồn

Ghrelin là một peptide hormone được tiết ra chủ yếu từ dạ dày khi lượng calo nạp vào bị hạn chế, mang đặc tính kích thích ăn uống và điều hòa cân bằng năng lượng [1, 4, 7]. Khi cơ thể rơi vào tình trạng thiếu ăn đột ngột, ghrelin không chỉ đơn thuần tạo ra cảm giác cồn cào trong bụng mà còn hoạt động như một hormone sinh tồn thiết yếu [1, 8].

Nghiên cứu năm 2016 trên chuột cho thấy việc hạn chế calo nghiêm ngặt cần đến sự hoạt hóa của thụ thể beta1-adrenergic (beta1AR) trên các tế bào tiết ghrelin ở dạ dày để giải phóng loại hormone này ^[3]. Ở những cá thể chuột bị loại bỏ thụ thể beta1AR chuyên biệt tại tế bào ghrelin, sự tiết ghrelin bị ức chế nghiêm trọng, dẫn đến tình trạng hạ đường huyết nặng nề và tỷ lệ tử vong tăng cao khi bị cắt giảm calo sâu ^[3]. Việc bổ sung ghrelin từ bên ngoài đã đảo ngược hoàn toàn các tác động nguy hiểm này ^[3]. Đáng chú ý, chuột non dùng thuốc chẹn beta khi bị hạn chế năng lượng cũng bị giảm ghrelin huyết tương và hạ đường huyết nghiêm trọng, tương tự như biến chứng hạ đường huyết nguy hiểm gặp ở trẻ nhỏ dùng thuốc chẹn beta khi nhịn đói ^[3].

Các phân tích cơ chế sâu hơn khẳng định vai trò của ghrelin trong việc ngăn ngừa sụt giảm đường huyết thông qua nhiều con đường phụ thuộc vào mức độ thiếu hụt calo ^[4]. Ghrelin có thể ức chế tiết insulin từ tế bào beta tuyến tụy do glucose kích thích, thúc đẩy giải phóng glucagon từ tế bào alpha và gia tăng nồng độ glucocorticoid ^[4]. Trong mô hình chuột bị cắt giảm tới 60% năng lượng, ghrelin kích thích giải phóng hormone tăng trưởng (GH) sau ngày thứ 6, từ đó thúc đẩy quá trình tự thực tại gan (hepatic autophagy) và tạo mới glucose (gluconeogenesis) ^[4]. Đồng thời, ghrelin tác động lên các thụ thể GHSR tại tế bào thần kinh AgRP ở vùng dưới đồi để duy trì đường huyết ^[4].

Tái cấu trúc đường tiêu hóa khi cơ thể thiếu năng lượng kéo dài

Khi tình trạng thiếu calo kéo dài thành mạn tính, cơ thể động vật thậm chí còn biến đổi cả cấu trúc giải phẫu của cơ quan tiêu hóa để thích ứng với tín hiệu đói. Nghiên cứu thực nghiệm năm 2007 ghi nhận chuột già bị giới hạn calo mạn tính không chỉ giảm cân nặng và kích thước lách, mà kích thước và trọng lượng dạ dày lại tăng lên rõ rệt ^[5].

Sự gia tăng kích thước này tập trung chủ yếu ở phần đáy vị (forestomach) cùng sự phì đại nhẹ ở hang vị dạ dày ^[5]. Phân tích mô học cho thấy sự phì đại nổi bật tại lớp đệm, lớp tế bào đáy, lớp sừng và biểu mô vảy phân tầng của đáy vị ^[5]. Đi kèm với biến đổi giải phẫu này là sự gia tăng mạnh mẽ nồng độ ghrelin lưu hành cũng như tổng lượng sản xuất ghrelin tại dạ dày, đồng thời đảo ngược sự suy giảm thụ thể ghrelin theo tuổi tác tại tuyến yên ^[5]. Sự tăng sinh này phản ánh chiến lược sinh tồn dài hạn của cơ thể nhằm thúc đẩy tối đa hành vi tìm kiếm thức ăn trong bối cảnh thiếu hụt năng lượng triền miên ^[5].

Mặc dù vậy, nghiên cứu năm 2016 trên chuột đực 3 tháng tuổi bị hạn chế 40% thức ăn trong 12 tháng lại chỉ ra rằng sự gia tăng nồng độ ghrelin và des-acyl ghrelin không phải là yếu tố duy nhất kiểm soát việc ăn uống ^[6]. Cắt giảm calo mạn tính kích thích biểu hiện của các gene Agrp và Npy, giảm Pomc ở vùng dưới đồi ngay cả trên những cá thể chuột bị vô hiệu hóa gene Ghrelin hoặc thụ thể Ghsr ^[6]. Điều này cho thấy các lợi ích chuyển hóa và cảm giác thèm ăn khi bị hạn chế calo dài hạn là hệ quả của sự tăng tính linh hoạt chuyển hóa, không hoàn toàn phụ thuộc vào một mình tín hiệu ghrelin nội sinh ^[6].

Tương tác giữa tín hiệu no và đói: Leptin ức chế ghrelin

Sự bùng phát của phản ứng chống đói có thể được điều chỉnh thông qua tương tác giữa các hormone điều hòa năng lượng. Nghiên cứu năm 2003 trên chuột cống đực 6 tháng tuổi (cân nặng 367 ± 9 g) kéo dài trong 1 tuần đã đánh giá sự tương tác giữa ghrelin và leptin – một hormone tạo cảm giác no do mô mỡ tiết ra ^[7].

Chuột được chia thành 3 nhóm (8 con mỗi nhóm): nhóm 1 truyền leptin dưới da để gây tăng leptin máu vừa phải kết hợp giảm 26% khẩu phần; nhóm 2 tiêm dung dịch đối chứng và ghép đôi khẩu phần (pair-fed); nhóm 3 ăn tự do ^[7]. Kết quả cho thấy nhóm hạn chế calo ghép đôi bị sụt giảm leptin huyết tương (4,3 ± 0,4 ng/mL so với 6,8 ± 0,7 ng/mL ở nhóm đối chứng ăn tự do, P < 0,05) và có mức ghrelin huyết tương tăng vọt lên 2505 ± 132 pg/mL (so với 1790 ± 134 pg/mL ở nhóm ăn tự do, P < 0,01) ^[7]. Ở nhóm này, nồng độ ghrelin tương quan nghịch rõ rệt với thay đổi cân nặng (r = -0,75, P < 0,01) ^[7]. Ngược lại, nhóm được truyền leptin (nồng độ leptin đạt 18,6 ± 0,9 ng/mL) đã ngăn chặn hoàn toàn sự gia tăng ghrelin, duy trì mức ghrelin ở mức 1625 ± 117 pg/mL ^[7]. Điều này chứng minh nồng độ leptin suy giảm khi nhịn đói chính là điều kiện kích hoạt nồng độ ghrelin vọt lên, thúc đẩy cơn thèm ăn mãnh liệt ^[7].

Ở chiều ngược lại, nghiên cứu năm 2014 trên bệnh nhân bị bỏng nặng trong giai đoạn cấp cứu tại phòng hồi sức tích cực (ICU) cho thấy nồng độ ghrelin lại giảm so với nhóm chứng ^[8]. Nguyên nhân là do các bệnh nhân bỏng ở trạng thái tăng chuyển hóa đã được cung cấp dinh dưỡng tích cực, đáp ứng trung bình tới 93% nhu cầu năng lượng (vượt xa mức trung bình 60% ở các ICU thông thường) ^[8]. Do nồng độ ghrelin thường tăng khi cơ thể bị thiếu calo và không liên quan đến tình trạng viêm hay kháng insulin ở nhóm này, các nhà nghiên cứu cho rằng ghrelin phản ánh sát sao mức độ đáp ứng đủ nhu cầu năng lượng của cơ thể ^[8].

Hiểu lầm phổ biến và giới hạn của các bằng chứng khoa học

Một sai lầm rất phổ biến là tin rằng việc cắt giảm calo càng sâu thì tốc độ giảm mỡ sẽ càng nhanh và duy trì đều đặn. Thực tế, khi thâm hụt calo quá đột ngột, cơ thể ngay lập tức kích hoạt sự thích nghi sinh nhiệt làm tụt giảm mức tiêu hao năng lượng mỗi ngày ^[1]. Tiêu hao năng lượng giảm sớm có thể làm giảm hàng ngàn calo thâm hụt dự kiến và khiến người ăn kiêng giảm được ít cân hơn đáng kể so với tính toán lý thuyết trên giấy ^[1].

Bên cạnh đó, cần nhìn nhận khách quan về giới hạn của các bằng chứng khoa học hiện có. Nhiều dữ liệu chi tiết về biến đổi cấu trúc dạ dày ^[5], hạ đường huyết gây tử vong do suy giảm thụ thể beta1AR ^[3], hay cơ chế sinh nhiệt liên quan đến cysteine ^[2] mới được phát hiện và kiểm chứng trên mô hình động vật gặm nhấm. Dù các cơ chế sinh học cơ bản có tính tương đồng, cơ thể con người có sự phức tạp lớn hơn về hành vi, môi trường sống và yếu tố tâm lý xã hội. Các nghiên cứu lâm sàng trên người như thử nghiệm đo buồng gián tiếp 6 tuần ^[1] hay nghiên cứu trên bệnh nhân bỏng ^[8] đều có quy mô mẫu tương đối nhỏ hoặc được tiến hành trên nhóm đối tượng bệnh lý đặc thù.

Nhóm đối tượng cần đặc biệt thận trọng

Việc cắt giảm khẩu phần đột ngột hoặc nhịn ăn quá mức tiềm ẩn nguy cơ sức khỏe lớn cho một số nhóm người:

• Người đang điều trị bằng thuốc chẹn beta: Thuốc chẹn beta có thể ức chế sự tiết ghrelin qua thụ thể beta1-adrenergic trong tình huống thiếu năng lượng, làm suy yếu cơ chế tự vệ nâng đường huyết và dẫn đến hạ đường huyết sâu rất nguy hiểm ^[3].
• Trẻ nhỏ và trẻ vị thành niên: Hệ thống điều hòa đường huyết khi nhịn đói ở trẻ nhỏ rất nhạy cảm với các rối loạn tiết ghrelin, dễ dẫn đến tình trạng tụt đường huyết đe dọa tính mạng ^[3].
• Bệnh nhân hồi sức, chấn thương hoặc đang điều trị bệnh lý nền: Nhu cầu năng lượng ở những đối tượng này rất phức tạp; việc thiếu hụt dinh dưỡng sẽ kích hoạt các rối loạn nội tiết làm cản trở quá trình phục hồi ^[8]. Những người này cần tham khảo ý kiến bác sĩ hoặc chuyên gia dinh dưỡng trước khi thay đổi chế độ ăn.

Cách tiếp cận thực tế để giảm cân bền vững

Để giảm mỡ cơ thể mà không đánh thức phản ứng chống đói dữ dội, người thừa cân nên áp dụng chiến lược điều chỉnh năng lượng từ từ thay vì áp dụng các biện pháp nhịn ăn cực đoan:

• Tạo mức thâm hụt năng lượng vừa phải: Thay vì cắt giảm đột ngột 50% khẩu phần ^[1], chỉ nên duy trì mức giảm calo nhẹ nhàng (khoảng 10-20% tổng năng lượng tiêu hao hàng ngày). Cách làm này giúp giảm thiểu biên độ tụt giảm của tiêu hao năng lượng do thích nghi sinh nhiệt ^[1].
• Cân đối thành phần dinh dưỡng: Bổ sung đầy đủ đạm trong mỗi bữa ăn để bảo toàn khối lượng nạc cơ thể. Việc cung cấp đủ dưỡng chất giúp duy trì sự cân bằng của các hormone no như leptin, từ đó làm giảm bớt mức độ tăng vọt của hormone kích thích thèm ăn ghrelin ^[7].
• Ăn uống đều đặn và duy trì thói quen vận động: Không bỏ bữa dài ngày một cách đột ngột. Giữ lối sống năng động hàng ngày để duy trì tính linh hoạt chuyển hóa của cơ thể ^[6].

Cắt giảm calo đột ngột không giúp rút ngắn con đường đến vóc dáng mong muốn mà chỉ kích hoạt hệ thống phòng thủ tự nhiên khiến cơ thể hạ thấp mức đốt năng lượng và gia tăng cơn đói. Một kế hoạch dinh dưỡng giảm calo từ tốn, cân bằng và lắng nghe cơ thể chính là giải pháp an toàn để đạt được hiệu quả giảm cân lâu dài.