Nhiều người tìm đến chạy bộ như một phương pháp tự nhiên để giải tỏa áp lực và kiểm soát những cơn lo âu thường nhật. Trong cộng đồng người chạy bộ, phương pháp chạy biến tốc fartlek – kết hợp ngẫu hứng giữa các đoạn bứt tốc nhanh và chạy chậm hồi phục – thường được đồn đoán là mang lại cảm giác hưng phấn và xả stress vượt trội so với kiểu chạy đều nhịp truyền thống. Tuy nhiên, liệu việc thay đổi cường độ ngẫu nhiên này có thực sự giúp kiểm soát lo âu hiệu quả hơn chạy đều nhịp dưới góc nhìn của khoa học thần kinh?
Hiện tại, các nghiên cứu sinh học thần kinh chưa đưa ra kết luận khẳng định fartlek vượt trội hoàn toàn so với chạy đều nhịp trong việc điều trị lo âu, nhưng khoa học đã xác định rõ sự khác biệt về phản ứng của cơ thể đối với các mức cường độ vận động khác nhau. Hiệu quả kiểm soát cảm xúc khi chạy bộ phụ thuộc chặt chẽ vào hai chất hóa học quan trọng trong cơ thể: yếu tố dinh dưỡng thần kinh có nguồn gốc từ não (BDNF) và hormone gây căng thẳng cortisol.
Mối liên hệ giữa BDNF, cortisol và cảm xúc lo âu
Để hiểu được tác động của việc chạy bộ lên tâm trạng, trước hết cần xem xét cơ chế hoạt động của BDNF và cortisol. Yếu tố dinh dưỡng thần kinh có nguồn gốc từ não (BDNF) là một protein thiết yếu tham gia vào quá trình phát triển, tổ chức và duy trì chức năng của các tế bào thần kinh trong nhiều vùng não [1], [2]. Hoạt động dẫn truyền tín hiệu BDNF gia tăng được xem là yếu tố trung gian quan trọng mang lại các lợi ích cho não bộ sau khi chạy bộ [3]. Ngược lại, tình trạng căng thẳng và trầm cảm đã được ghi nhận là làm suy giảm mức biểu hiện của BDNF [3].
Trong mô hình động vật thí nghiệm, các nhà khoa học đã tạo ra những cá thể chuột bị loại bỏ hoàn toàn gen BDNF ở não sau khi sinh [4]. Kết quả quan sát cho thấy những con chuột thiếu hụt BDNF này trở nên tăng động rõ rệt khi tiếp xúc với các yếu tố gây căng thẳng và thể hiện mức độ lo âu cao hơn đáng kể trong thử nghiệm khám phá sáng/tối [4]. Ngoài ra, việc thiếu hụt BDNF còn dẫn đến tình trạng béo phì ở tuổi trưởng thành với trọng lượng cơ thể tăng từ 80% đến 150%, đồng thời gia tăng nồng độ leptin, insulin, glucose và cholesterol trong huyết thanh [4]. Điều này chứng minh BDNF giữ chức năng duy trì cốt lõi trong việc điều hòa hành vi liên quan đến lo âu cũng như cân bằng năng lượng [4].
Song song với BDNF, cortisol là hormone được vỏ thượng thận tiết ra nhằm phản ứng lại với các kích thích như sự đè nén tâm lý, nỗi sợ hãi và trạng thái lo âu [2]. Khi một người đối mặt với áp lực, trục dưới đồi - tuyến yên - thượng thận (HPA) sẽ kích hoạt giải phóng cortisol vào tuần hoàn. Yếu tố giải phóng corticotropin (CRF) là chất trung gian chính tại vùng dưới đồi điều hòa stress và cũng liên quan đến căn nguyên của các hành vi lo âu, trầm cảm [3]. Sự gia tăng hoạt động của CRF tại hạch hạnh nhân trung tâm có liên quan mật thiết đến các hành vi dạng lo âu [3].
Cường độ bài tập tác động như thế nào đến BDNF và cortisol?
Điểm khác biệt cốt lõi giữa chạy biến tốc fartlek và chạy đều nhịp nằm ở sự dao động của cường độ vận động. Khi chạy đều nhịp ở tốc độ vừa phải, cơ thể duy trì trạng thái ổn định, trong khi fartlek liên tục đẩy nhịp tim lên vùng cường độ cao rồi hạ xuống thấp. Nghiên cứu thực nghiệm trên người cho thấy mức độ vận động ảnh hưởng rất rõ rệt đến nồng độ BDNF và cortisol trong huyết thanh [2].
Một thử nghiệm can thiệp kéo dài 12 tuần được thực hiện trên 40 học sinh nam trung học cơ sở không có tiền sử bệnh lý thể chất [2]. Các đối tượng tham gia được chia ngẫu nhiên vào 4 nhóm: nhóm chạy máy cường độ thấp, nhóm cường độ trung bình, nhóm cường độ cao và nhóm đối chứng chỉ thực hiện các bài tập giãn cơ [2]. Chế độ tập luyện được duy trì đều đặn 4 buổi mỗi tuần [2]. Các chỉ số về thành phần cơ thể, nồng độ BDNF, yếu tố tăng trưởng giống insulin 1 (IGF-1), nồng độ cortisol và trí nhớ làm việc được đo lường trước và sau can thiệp [2].
Kết quả nghiên cứu ghi nhận rằng nhóm tập luyện cường độ cao cho thấy sự gia tăng đáng kể nồng độ BDNF lúc nghỉ ngơi, nồng độ IGF-1, nồng độ cortisol cũng như điểm số trí nhớ làm việc [2]. Đáng chú ý, đối với nồng độ BDNF lúc nghỉ ngơi, nhóm tập cường độ cao có mức tăng vượt trội hơn hẳn so với nhóm tập aerobic cường độ thấp và nhóm giãn cơ [2]. Sự cải thiện về trí nhớ làm việc ở nhóm cường độ cao cũng tăng đáng kể so với cả ba nhóm còn lại gồm nhóm cường độ thấp, nhóm cường độ trung bình và nhóm giãn cơ [2]. Nghiên cứu đi đến kết luận rằng ở lứa tuổi thanh thiếu niên khi não bộ vẫn đang phát triển, các bài tập aerobic cường độ từ trung bình đến cao đem lại hiệu ứng tích cực lên nồng độ BDNF lúc nghỉ và chức năng nhận thức [2].
Tuy nhiên, kết quả này cũng phản ánh một thực tế sinh lý quan trọng: bài tập cường độ cao kích thích sản sinh nhiều BDNF hơn nhưng đồng thời cũng làm tăng nồng độ cortisol trong máu [2]. Trong khi đó, việc tập luyện aerobic đều đặn đã được chứng minh trong nhiều nghiên cứu và tổng quan y văn là giúp giải phóng BDNF, nâng cao nồng độ IGF-1 và yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu (VEGF) – những chất hỗ trợ tính dẻo của não, cải thiện nhận thức và bảo vệ sức khỏe tâm thần [5].
Tác động của vận động dài hạn lên phản ứng căng thẳng
Mặc dù một đợt vận động cường độ cao có thể làm tăng cortisol tức thì, việc duy trì thói quen chạy bộ lâu dài lại mang đến khả năng thích ứng tuyệt vời cho hệ thống điều hòa thần kinh [3]. Khi cơ thể quen với việc vận động, trục phản ứng stress sẽ được tái lập trình theo hướng bền bỉ hơn.
Một nghiên cứu thực nghiệm trên chuột cái đã kiểm tra tác động của việc chạy tự nguyện dài hạn đối với các bản sao phiên mã của BDNF và thụ thể CRF loại 2 (CRFR2) tại vách bên (lateral septum), cùng với CRF tại hạch hạnh nhân trung tâm [3]. Kỹ thuật RT-PCR định lượng được dùng để đo mức mRNA trong mẫu sinh thiết não, kết hợp đo nồng độ corticosterone (hormone stress tương đương cortisol ở người) và leptin trong huyết tương [3]. Kết quả chỉ ra rằng tại vùng vách bên, mức biểu hiện gen BDNF mRNA tăng gấp 3 lần ở nhóm chạy bộ so với nhóm đối chứng (P < 0.05), trong khi CRFR2 mRNA không thay đổi đáng kể [3].
Đồng thời, nghiên cứu không ghi nhận sự thay đổi của CRF ở hạch hạnh nhân, nhưng phát hiện thấy nồng độ corticosterone trong huyết tương giảm xuống sau thời gian tập luyện [3]. Lượng hormone leptin trong huyết tương và trọng lượng của các mô mỡ xung quanh tuyến sinh dục cũng giảm đi sau quá trình vận động [3]. Yếu tố giải phóng corticotropin (CRF) ở vùng dưới đồi của chuột cũng đã được ghi nhận là giảm xuống sau khi tập thể dục [3]. Như vậy, thói quen vận động tự nguyện lâu dài không chỉ kích hoạt tăng sinh BDNF tại các vùng não chi phối cảm xúc mà còn giúp hạ thấp nồng độ hormone stress cơ bản trong cơ thể [3].
Mối tương tác phức tạp giữa căng thẳng tâm lý và phục hồi BDNF
Khi đánh giá việc kiểm soát lo âu, không thể chỉ nhìn vào sự gia tăng của BDNF mà bỏ qua cách thức cortisol tương tác với loại protein này. Một nghiên cứu lâm sàng ngẫu nhiên có đối chứng được thực hiện trên 29 nam thanh niên khỏe mạnh, có thể trạng gầy, nhằm tìm hiểu mô hình phản ứng và phục hồi của BDNF cũng như cortisol dưới thử nghiệm căng thẳng chuẩn hóa Trier Social Stress Test (TSST) [6]. Nồng độ BDNF và cortisol trong huyết thanh được đo lường trước và lặp lại nhiều lần sau khi đối mặt với stress tâm lý xã hội và sau điều kiện nghỉ ngơi [6]. Mức độ stress mạn tính chủ quan được đánh giá thông qua thang đo Trier Inventory for Chronic Stress (TICS) [6].
Sau bài kiểm tra căng thẳng TSST, cả BDNF và cortisol đều tăng đáng kể theo thời gian [6]. Sự gia tăng BDNF sau stress tâm lý xã hội gợi ý đây là một cơ chế tự bảo vệ thần kinh của cơ thể trước các tác nhân gây hại [6]. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng mức tăng cortisol càng mạnh để phản ứng với stress thì tốc độ sụt giảm của BDNF sau đó lại diễn ra càng nhanh [6]. Mối tương tác giữa BDNF và trục HPA cho thấy một mối quan hệ đối kháng, trong đó cortisol cản trở quá trình phục hồi của BDNF sau stress [6].
Ngoài ra, mức BDNF cơ bản lúc nghỉ ngơi có thể được dự đoán đáng kể bởi mức độ cảm nhận stress mạn tính của một người [6]. Nếu nồng độ cortisol duy trì ở mức cao kéo dài – như trường hợp thường thấy ở những người chịu căng thẳng mạn tính – nó có thể góp phần làm suy giảm quá trình hình thành tế bào thần kinh mới và làm tăng nguy cơ mắc các tình trạng thoái hóa thần kinh [6]. Điều này cho thấy nếu một người đang quá kiệt quệ hoặc stress nặng nề mà cố gắng tập luyện biến tốc ở cường độ quá cao, lượng cortisol tăng vọt có thể thúc đẩy sự sụt giảm nhanh chóng của BDNF, gây phản tác dụng cho tâm trạng.
Yếu tố di truyền ảnh hưởng đến độ nhạy cảm lo âu
Phản ứng lo âu và mức độ điều hòa hormone của mỗi cá nhân trước các kích thích vận động hoặc áp lực cuộc sống còn chịu sự chi phối của các yếu tố di truyền nội tại [1]. Trong đó, đa hình Val66Met trong gen mã hóa BDNF là một trong những biến thể di truyền được nghiên cứu nhiều nhất [1]. Allele Met của gen BDNF thường được xem là một yếu tố nguy cơ đối với các kiểu hình liên quan đến nỗi sợ và sự lo âu [1].
Một chuỗi các nghiên cứu đã kiểm tra tác động của đa hình Val66Met trên hai thông số của lo âu và căng thẳng: phản xạ giật mình do âm thanh được đánh giá trên 3 mẫu người lớn (N1 = 117, N2 = 104, N3 = 116) cùng 1 mẫu trẻ em (N4 = 123); và mức tăng cortisol để phản ứng với bài kiểm tra stress TSST được đo lường trên mẫu người lớn N3 và mẫu trẻ em N4 [1]. Kết quả ghi nhận những người mang allele Met có phản ứng tăng vọt cortisol rõ rệt hơn khi đối mặt với stress ở cả người trẻ tuổi (p = 0.039) và trẻ em (p = 0.013) [1].
Trái lại, những người mang allele Met lại thể hiện phản xạ giật mình trước âm thanh giảm đi đáng kể ở hầu hết các mẫu khảo sát (N1: p = 0.004; N2: p = 0.045; N4: p = 0.043) [1]. Sự khác biệt này chỉ ra rằng các biến thể di truyền có thể tạo ra những tác động phân hóa lên các kiểu hình lo âu khác nhau [1]. Mặc dù kích thước hiệu ứng là khiêm tốn và chịu thêm sự can thiệp từ các yếu tố môi trường sống [1], dữ liệu này giúp lý giải vì sao cùng một bài tập chạy biến tốc fartlek hay chạy đều nhịp, mức độ giải tỏa âu lo và phản ứng tiết hormone ở mỗi người lại không hoàn toàn giống nhau.
Những ai nên thận trọng khi lựa chọn phương pháp chạy?
Mặc dù chạy bộ mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe tâm thần, không phải ai cũng phù hợp với các bài tập cường độ cao ngẫu hứng như fartlek. Những người đang trong giai đoạn kiệt sức vì căng thẳng mạn tính cần đặc biệt lưu tâm. Do nồng độ cortisol tăng cao liên tục có thể ức chế sự phục hồi BDNF và làm giảm quá trình tạo tế bào thần kinh mới [6], việc thực hiện các bài bứt tốc dồn dập có thể vô tình làm tăng thêm gánh nặng hormone stress lên hệ thần kinh đang suy yếu [6], [2].
Những người mắc các bệnh lý mạn tính hoặc có vấn đề về chuyển hóa cũng cần có sự theo dõi y tế chặt chẽ khi vận động. Các nghiên cứu đã chỉ ra mối liên hệ phức tạp giữa hệ thống thần kinh, nồng độ hormone leptin, insulin, glucose và chức năng tâm lý [4]. Do đó, người có tiền sử bệnh tim mạch, huyết áp hoặc người đang điều trị các rối loạn lo âu nghiêm trọng không nên tự ý áp dụng các bài tập biến tốc cường độ mạnh mà cần tham khảo ý kiến của bác sĩ chuyên khoa hoặc chuyên gia thể lực trước khi bắt đầu.
Đối với người mới bắt đầu làm quen với chạy bộ hoặc người có ngưỡng chịu đựng căng thẳng thấp, việc bắt ép bản thân theo các đoạn biến tốc fartlek quá sức có thể làm khởi phát cảm giác sợ hãi và quá tải [2]. Trong những trường hợp này, các hình thức vận động nhẹ nhàng hoặc chạy đều nhịp ở tốc độ vừa phải sẽ là giải pháp an toàn hơn để cơ thể dần thích nghi [2], [5].
Gợi ý áp dụng tập luyện để giải tỏa tâm lý hiệu quả
Để ứng dụng các bằng chứng khoa học vào việc cải thiện tâm trạng, người tập có thể linh hoạt kết hợp giữa chạy đều nhịp và chạy biến tốc tùy thuộc vào trạng thái tinh thần và thể lực của bản thân:
Thứ nhất, lắng nghe mức độ căng thẳng trong ngày. Vào những ngày công việc gây áp lực tâm lý nặng nề hoặc khi cảm thấy kiệt sức, bạn nên ưu tiên các bài chạy đều nhịp ở cường độ nhẹ đến trung bình. Phương pháp chạy duy trì tốc độ ổn định giúp kích thích lưu thông máu, hỗ trợ giải phóng BDNF và các yếu tố tăng trưởng một cách êm dịu mà không khiến nồng độ cortisol bị đẩy lên quá mức [2], [5].
Thứ hai, đưa fartlek vào lịch tập một cách có kiểm soát. Nếu bạn cảm thấy cơ thể dồi dào năng lượng nhưng tâm trí rơi vào trạng thái bồn chồn, bức bối, các đoạn bứt tốc ngẫu nhiên của fartlek sẽ là công cụ tuyệt vời để giải tỏa năng lượng dư thừa. Bạn có thể tự đặt ra các mốc ngắn như chạy nhanh đến cột đèn phía trước, sau đó chạy chậm hồi phục cho đến khi nhịp tim và hơi thở ổn định trở lại. Nghiên cứu cho thấy bài tập cường độ cao có khả năng thúc đẩy nồng độ BDNF lúc nghỉ ngơi và nâng cao chức năng làm việc của não bộ [2].
Thứ ba, duy trì tính đều đặn thay vì chú trọng quá mức vào tốc độ. Nghiên cứu thực nghiệm chứng minh rằng thói quen vận động tự nguyện được duy trì bền bỉ theo thời gian mới là chìa khóa giúp tăng cường biểu hiện BDNF ở não và hạ thấp nồng độ hormone stress cơ bản trong huyết tương [3], [2]. Đặt mục tiêu duy trì từ 3 đến 4 buổi vận động mỗi tuần là cách tối ưu để bảo vệ hệ thần kinh trước những biến động tâm lý [2].
Cuối cùng, không có một công thức duy nhất nào cho tất cả mọi người trong việc lựa chọn giữa fartlek và chạy đều nhịp. Lắng nghe phản ứng của cơ thể, tập luyện vừa sức và duy trì sự kiên trì chính là cách khoa học nhất để xoa dịu tâm trí và xây dựng một tinh thần vững vàng.