Chế độ ăn Keto (Ketogenic) với lượng chất béo cao và cắt giảm tối đa carbohydrate đang thu hút sự quan tâm lớn từ người tập thể thao. Nhiều người tin rằng việc cơ thể chuyển sang đốt mỡ sẽ cung cấp nguồn năng lượng dồi dào, bền bỉ cho mọi hình thức vận động.
Tuy nhiên, các dữ liệu khoa học thực tế lại cho thấy một bức tranh hoàn toàn khác đối với các bài tập cường độ cao. Chế độ ăn Keto có thể duy trì tốt khả năng chuyển hóa hiếu khí nhưng lại làm suy giảm đáng kể sức mạnh bộc phát và công suất tối đa do suy kiệt lượng glycogen dự trữ trong cơ bắp.
Cơ chế chuyển hóa năng lượng khi vận động bộc phát
Để tạo ra lực bộc phát tức thì như bật nhảy, chạy nước rút hay nâng tạ nặng, cơ bắp cần một tốc độ tái tạo năng lượng cực nhanh. Hệ thống yếm khí phân giải đường (anaerobic glycolysis) đảm nhận nhiệm vụ này bằng cách sử dụng nguồn carbohydrate dự trữ trực tiếp trong cơ dưới dạng glycogen.
Khi thực hiện chế độ ăn Keto dài ngày, nguồn cung carbohydrate bị cắt giảm nghiêm trọng, dẫn đến cạn kiệt lượng glycogen cơ bắp dự trữ [1]. Mặc dù ty thể thích nghi để đốt chất béo hiệu quả hơn, quá trình oxy hóa chất béo đòi hỏi nhiều oxy và tốc độ giải phóng năng lượng chậm hơn đáng kể so với con đường phân giải glucose.
Ngoài ra, quá trình chuyển hóa ketosis còn dẫn đến tình trạng nhiễm toan chuyển hóa nhẹ [2]. Độ pH hệ thống và pH nước tiểu giảm xuống tạo ra rào cản sinh lý, ức chế trực tiếp hoạt động của các enzym đường phân, khiến cơ thể không thể sản sinh công suất tối đa trong thời gian ngắn [2].
Nghiên cứu thực nghiệm về hiệu suất kỵ khí và bộc phát
Một thử nghiệm ngẫu nhiên chéo năm 2019 đã đánh giá tác động của chế độ ăn Keto đối với 16 nam và nữ đã qua tập luyện (chỉ số BMI 23 ± 1 kg/m2, 23 ± 1 tuổi) [2]. Nhóm nghiên cứu cho các đối tượng áp dụng 4 ngày chế độ ăn Keto ít bột đường (<50 g/ngày, tinh bột chiếm <10% tổng năng lượng) so sánh với chế độ giàu bột đường (6-10 g/kg/ngày carbohydrate) [2].
Các bài kiểm tra chuyên sâu bao gồm bài đo công suất đạp xe kỵ khí Wingate và kiểm tra phục hồi ngắt quãng yo-yo [2]. Dù cả hai thực đơn đều tương đương về mức năng lượng (khoảng 2333 kcal/ngày ở nhóm Keto và 2280 kcal/ngày ở nhóm bột đường cao), nhóm Keto ghi nhận pH nước tiểu giảm rõ rệt (5,9 ± 0,1 so với 6,3 ± 0,2) [2].
Kết quả bài kiểm tra Wingate chỉ ra công suất tối đa (peak power) của nhóm Keto giảm 7% (801 ± 58 watt so với 857 ± 61 watt) và công suất trung bình giảm 6% (564 ± 50 watt so với 598 ± 51 watt) [2]. Bên cạnh đó, tổng quãng đường chạy trong bài kiểm tra ngắt quãng yo-yo giảm tới 15% (887 ± 139 mét so với 1045 ± 145 mét) [2]. Nghiên cứu này là bằng chứng rõ ràng cho thấy hạn chế tinh bột làm tụt giảm hiệu suất ở các bài tập cường độ cao phụ thuộc hệ kỵ khí [2].
Ty thể cơ bắp thích nghi đốt mỡ nhưng suy giảm glycogen
Một nghiên cứu công bố năm 2020 trên 29 người trưởng thành có vận động thể chất trong 12 tuần đã làm sáng tỏ sâu hơn mức độ thích nghi ở cấp độ tế bào [1]. Nhóm nghiên cứu chia đối tượng thành nhóm can thiệp Keto (15 người) và nhóm ăn hỗn hợp thông thường (14 người), kết hợp tập luyện dưới sự giám sát và tiến hành sinh thiết cơ đùi (vastus lateralis) [1].
Kết quả sinh thiết chỉ ra chế độ Keto làm tăng tỷ lệ kiểm soát hô hấp ty thể (19%) và tăng sản xuất ATP từ chất nền béo (36%), đồng thời tăng tỷ lệ oxy hóa chất béo toàn thân khi nghỉ ngơi [1]. Song song đó, các chỉ số trao đổi chất được cải thiện: insulin lúc đói giảm, chỉ số kháng insulin HOMA-IR giảm và mỡ nội tạng giảm [1].
Tuy nhiên, lượng glycogen trong cơ bắp ở nhóm Keto lại bị sụt giảm 14%, trong khi hàm lượng triglyceride nội cơ tăng 81% [1]. Đặc biệt, mức sản xuất ATP khi sử dụng chất nền thể xeton (ketone bodies) thấp hơn 4 đến 8 lần so với các chất nền khác, cho thấy ty thể cơ bắp người không thể dùng xeton làm nguồn nhiên liệu bộc phát thay thế cho carbohydrate [1].
Tải tinh bột và bài tập sức mạnh lặp lại
Vấn đề mức nạp tinh bột tác động ra sao đến các bài tập sức mạnh bùng nổ cũng từng được nghiên cứu vào năm 2006 trên 8 nam giới khỏe mạnh (26,3 ± 2,6 tuổi) [3]. Thử nghiệm đánh giá hiệu suất của 4 hiệp squat bật nhảy (jump squat) nỗ lực tối đa, 12 lần/hiệp với mức tạ 30% của 1RM và nghỉ 2 phút giữa các hiệp [3].
Các tình nguyện viên trải qua 4 ngày nạp tinh bột cao (6,5 g/kg/ngày) hoặc trung bình (4,4 g/kg/ngày) [3]. Kết quả đo lường không ghi nhận sự khác biệt đáng kể về công suất bật nhảy giữa chế độ ăn nhiều tinh bột và trung bình khi thực hiện bài tập đầu tiên trong buổi tập [3].
Điều này chứng minh cơ bắp không nhất thiết phải nạp lượng bột đường quá cao để duy trì sức mạnh bộc phát đơn lẻ nếu lượng glycogen nền tảng chưa bị cạn kiệt [3]. Điểm mấu chốt nằm ở chỗ: chế độ Keto cắt giảm tinh bột xuống mức cực thấp (<50 g/ngày) khiến kho dự trữ cạn kiệt, dẫn đến suy giảm sức mạnh, khác với việc duy trì lượng tinh bột vừa phải [2].
Bằng chứng trên các đối tượng thể thao khác
Tác động làm giảm hiệu suất bộc phát và công suất tối đa cũng được ghi nhận trong nghiên cứu thí điểm năm 2017 trên 5 vận động viên sức bền tại New Zealand thực hiện chế độ Keto trong 10 tuần [4]. Mặc dù khối lượng mỡ giảm rõ rệt (tổng 8 nếp gấp da giảm 25,9 mm), thời gian duy trì đến khi kiệt sức của các vận động viên lại giảm trung bình khoảng 2 phút [4].
Bên cạnh đó, các chỉ số công suất đỉnh (peak power) cho thấy xu hướng giảm trung bình 18 watt [4]. Dù các vận động viên tăng cường khả năng sử dụng mỡ làm nhiên liệu ở các mức vận động hiếu khí, những giai đoạn cần bung sức tối đa hay bứt tốc đều bị cản trở rõ rệt [4].
Ở một khía cạnh chuyển hóa khác, một nghiên cứu năm 2014 kéo dài 3 tuần trên 18 vận động viên Taekwondo lứa tuổi 15-18 cho thấy chế độ Keto hỗ trợ kiểm soát stress oxy hóa và làm tăng nồng độ cholesterol HDL [5]. Tuy nhiên, các báo cáo không chứng minh chế độ này giúp cải thiện thêm bất kỳ chỉ số sức mạnh hay lực đánh bộc phát nào của vận động viên [5].
Hiểu lầm thường gặp về Keto trong tập luyện sức mạnh
Nhiều người tập thể hình lầm tưởng rằng cơ thể có thể thích nghi hoàn toàn để sử dụng thể xeton thay thế năng lượng cho các buổi tập nặng. Thực tế sinh thiết cơ bắp chỉ ra khả năng oxy hóa thể xeton của ty thể cơ bắp người rất thấp, kém từ 4 đến 8 lần so với cơ chất thông thường [1].
Một hiểu lầm khác là cắt giảm tinh bột hoàn toàn vẫn giữ nguyên được độ bùng nổ cơ bắp như cũ. Dữ liệu đối chứng đo lường chính xác bằng máy đạp xe Wingate đã chứng minh công suất tối đa giảm ngay 7% chỉ sau 4 ngày áp dụng chế độ Keto [2].
Nhiều người cũng nghĩ rằng phải ăn thật nhiều tinh bột mới duy trì được công suất bộc phát. Dữ liệu thực tế cho thấy chế độ ăn tinh bột ở mức trung bình (khoảng 4,4 g/kg/ngày) vẫn bảo toàn sức mạnh tương đương chế độ nạp carbohydrate liều cao khi thực hiện bài tập lặp lại [3].
Nhóm đối tượng nên thận trọng
Vận động viên thi đấu các môn đòi hỏi sức mạnh bộc phát, cử tạ, chạy nước rút hoặc các môn đối kháng cần bứt tốc ngắt quãng không nên áp dụng Keto trước thềm thi đấu vì nguy cơ sụt giảm thành tích [2].
Người có tiền sử toan chuyển hóa, suy giảm chức năng thận, gan hoặc các bệnh lý chuyển hóa đặc thù cần tránh tự ý cắt bỏ tinh bột kéo dài [2].
Người tập thể hình đang trong giai đoạn muốn tăng tối đa khối lượng tạ, phát triển công suất hoặc gia tăng áp lực tập luyện kỵ khí cần cân nhắc kỹ việc thiếu hụt glycogen [1].
Gợi ý áp dụng dinh dưỡng thực tế
Người tập luyện cần xác định rõ mục tiêu ưu tiên: nếu mục tiêu chính là giảm cân, giảm mỡ nội tạng hoặc cải thiện độ nhạy insulin, Keto kết hợp tập luyện mang lại hiệu quả chuyển hóa rất tích cực [1].
Nếu mục tiêu là tối ưu hóa sức mạnh bộc phát và công suất kỵ khí, nên duy trì một lượng carbohydrate phù hợp trong khẩu phần ăn, không nhất thiết phải nạp quá mức mà chỉ cần ở mức trung bình để giữ đầy kho glycogen [3].
Đối với người muốn kiểm soát cân nặng nhưng vẫn cần duy trì lực nâng, có thể cân nhắc các hình thức dinh dưỡng chu kỳ, bổ sung lượng tinh bột vừa đủ quanh buổi tập cường độ cao thay vì duy trì trạng thái ketosis tuyệt đối [2, 3]. Luôn tham khảo ý kiến chuyên gia dinh dưỡng hoặc bác sĩ thể thao trước khi thay đổi chế độ ăn lớn.
Tóm lại, chế độ ăn Keto cải thiện tốt khả năng oxy hóa chất béo và các chỉ số chuyển hóa nội tạng [1]. Dẫu vậy, tình trạng suy kiệt glycogen cơ bắp và nhiễm toan nhẹ khiến Keto trở thành lựa chọn bất lợi cho những ai cần tối ưu sức mạnh bộc phát và công suất tối đa [2, 3].
