Thói quen nhâm nhi tách cà phê mỗi sáng giúp nhiều người tỉnh táo, nhưng lại khiến người bệnh loãng xương lo lắng. Nhiều thông tin cho rằng thức uống này "rút" canxi từ xương và đẩy ra ngoài qua đường tiểu.
Thực tế, dữ liệu khoa học xác nhận caffeine làm tăng bài tiết canxi qua nước tiểu trong ít nhất 3 giờ sau khi uống [1]. Tuy nhiên, lượng thất thoát này nhỏ và phụ thuộc lớn vào tổng lượng canxi bạn nạp vào cơ thể mỗi ngày [2]. Nếu chế độ ăn đáp ứng đủ nhu cầu khuyến nghị, tách cà phê sáng vừa phải không gây hại cho hệ xương [2].
Caffeine tác động lên thận và tế bào xương thế nào?
Caffeine có cấu trúc hóa học tương tự adenosine, một chất truyền tin ngoại bào gắn vào các thụ thể trên bề mặt tế bào [3]. Tại thận, adenosine đóng vai trò điều hòa phản hồi cầu - ống thận thông qua việc làm co tiểu động mạch đến [3]. Khi uống cà phê, caffeine đối kháng thụ thể adenosine, chống lại sự co mạch này và làm tăng mức lọc cầu thận [3].
Đồng thời, caffeine ức chế tái hấp thu natri tại ống lượn gần của thận, kéo theo tăng lượng nước tiểu và tần suất đi tiểu [3]. Quá trình lợi tiểu này làm cơ thể mất nước, các vitamin nhóm B tan trong nước như B1, B12 cùng nhiều chất điện giải gồm canxi, magie, natri, kali và clorua [3]. Tác dụng tăng thải canxi niệu tỷ lệ thuận với liều caffeine tính theo khối lượng cơ nạc, có thể bị chặn lại bởi chất chủ vận thụ thể adenosine, và cơ thể không tự thích nghi để giảm mất mát này dù uống cà phê dài ngày [1].
Ngoài thận, caffeine còn giảm hấp thu canxi tại ruột [4]. Ở cấp độ tế bào, nghiên cứu năm 2021 chỉ ra caffeine cản trở quá trình tạo xương bằng cách giảm biệt hóa tế bào gốc trung mô thành dòng tế bào tạo xương [4]. Sự biệt hóa này vốn do gen Cbfa1/Runx2 kiểm soát thông qua điều hòa từ phân tử cAMP nội bào [4]. Caffeine ức chế enzyme cAMP phosphodiesterase, làm giảm phân hủy cAMP khiến nồng độ cAMP nội bào tăng lên, từ đó can thiệp biểu hiện gen Cbfa1/Runx2 và làm chậm quá trình tạo tế bào xương mới [4].
Dữ liệu nghiên cứu trên người về lượng canxi mất đi
Một thử nghiệm công bố năm 1994 đã kiểm tra liệu thận có giữ lại khoáng chất vào ban đêm để bù đắp lượng mất đi sau cữ cà phê sáng hay không [5]. Nghiên cứu thực hiện thiết kế trước - sau trong 2 ngày liên tiếp tại khu nội trú chuyển hóa trên 17 nam và nữ khỏe mạnh từ 17 đến 41 tuổi [5]. Người tham gia ăn chế độ kiểm soát chứa 11,3 mmol canxi và 12,7 mmol magie mỗi ngày [5]. Ngày đầu họ kiêng caffeine, ngày thứ hai uống 2 liều caffeine mức 3 mg/kg khối lượng cơ nạc vào lúc 7 giờ và 10 giờ sáng [5].
Kết quả cho thấy nồng độ caffeine trong nước bọt đạt đỉnh 4,7 umol/mL lúc 11 giờ 30 sáng và giảm dần với thời gian bán thải 7,3 giờ [5]. Lượng canxi và magie trong nước tiểu tăng đáng kể trong 6 giờ sau liều caffeine thứ hai [5]. Từ 16 giờ chiều đến 1 giờ sáng hôm sau, caffeine không còn ảnh hưởng đáng kể lên bài tiết khoáng chất [5]. Từ 1 giờ đến 4 giờ sáng, bài tiết canxi và magie niệu có giảm xuống, trong khi bài tiết creatinine không đổi ở mọi thời điểm [5]. Tuy nhiên, sự bảo tồn tại thận vào ban đêm không đủ bù đắp lượng mất buổi sáng, dẫn đến tổng mức mất ròng qua nước tiểu 24 giờ tăng thêm 0,32 mmol canxi và 0,16 mmol magie [5].
Một nghiên cứu khác thực hiện năm 1994 đánh giá tác động của việc ngưng caffeine trong 2 tuần trên 25 phụ nữ tuổi từ 39 đến 76 có thói quen dùng ít nhất 200 mg caffeine/ngày [6]. Dựa trên nhật ký ăn uống 3 ngày, lấy mẫu máu lúc đói và thu thập nước tiểu 24 giờ, nhóm nghiên cứu chia họ thành nhóm ăn ít canxi (414-584 mg/ngày) và nhóm ăn canxi trung bình (662-1357 mg/ngày) [6]. Sau 2 tuần bỏ caffeine, nhóm ăn ít canxi tăng nồng độ canxi huyết thanh và giảm nồng độ enzyme alkaline phosphatase đặc hiệu xương trong máu, trong khi nhóm ăn canxi trung bình không có thay đổi đáng kể các chỉ số này [6]. Ngược lại, lượng canxi bài tiết qua nước tiểu 24 giờ trung bình chỉ giảm ở nhóm dùng canxi mức trung bình [6]. Kết luận chỉ ra việc kiêng caffeine giúp tăng canxi siêu lọc và giảm chu chuyển xương ở phụ nữ lớn tuổi tiêu thụ dưới 600 mg canxi mỗi ngày [6].
Dùng nhiều cà phê dài hạn và nguy cơ gãy xương
Về mặt định lượng thực tế, một nghiên cứu quan sát trên phụ nữ ghi nhận cứ mỗi 150 mg caffeine nạp vào (tương đương 1-2 tách cà phê) sẽ làm mất 15 mg canxi sau vài giờ [3]. Phụ nữ tiêu thụ trên 300 mg caffeine mỗi ngày bị mất xương cột sống nhiều hơn và xảy ra gãy xương hông nhiều hơn so với người tránh dùng hoặc chỉ uống vừa phải [3].
Ở quy mô lớn hơn, một nghiên cứu đoàn hệ tương lai năm 2005 đã theo dõi 3.279 phụ nữ có gãy xương do loãng xương trong thời gian trung bình 10,3 năm [6]. Các đối tượng được chia thành 5 nhóm ngũ phân vị dựa trên lượng caffeine tiêu thụ hàng ngày [6]. Kết quả ghi nhận sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa nhóm dùng dưới 200 mg/ngày và nhóm dùng cao nhất trên 330 mg/ngày, với tỷ số rủi ro (HR) gãy xương tăng 1,2 lần (khoảng tin cậy 95%: 1,07-1,35) ở nhóm dùng nhiều [6].
Trên mô hình động vật, nghiên cứu năm 2021 ghi nhận caffeine làm giảm sự hình thành các nốt khoáng hóa, giảm cụm tế bào tạo xương, đồng thời hạ thấp hoạt tính enzyme LDH và prostaglandin E2 (PGE2) ở chuột Wistar [4]. Một thử nghiệm khác công bố năm 2024 thực hiện trên 40 chuột cái Wistar trưởng thành nuôi 8 tuần bằng chế độ ăn thiếu hụt chỉ chứa 50% lượng canxi khuyến nghị (18-20 g thức ăn AIN-93M/ngày) [7]. Chuột được chia theo thiết kế 2x2 gồm phẫu thuật cắt buồng trứng hoặc phẫu thuật giả, kết hợp dùng giả dược hoặc caffeine liều 6 mg/kg/ngày [7]. Kết quả giải phẫu xương chày và xương đùi cho thấy cả việc cắt buồng trứng lẫn việc nạp caffeine đều làm tăng canxi niệu, giảm hàm lượng canxi trong xương và làm giảm sức bền gãy xương khi cơ thể thiếu hụt canxi từ thức ăn [7].
Góc nhìn cân bằng: Vai trò quyết định của chế độ ăn
Dù các thí nghiệm cho thấy sự thất thoát khoáng chất, một tổng quan khoa học năm 2002 nhấn mạnh rằng ở các nghiên cứu sinh lý người và cân bằng kiểm soát, caffeine chỉ gây tác động ức chế rất nhỏ lên hấp thu canxi ruột và không làm thay đổi tổng lượng canxi niệu 24 giờ [2]. Tác giả lý giải mối liên hệ tiêu cực trong các khảo sát dịch tễ học một phần xuất phát từ tỷ lệ nghịch giữa thói quen uống cà phê và uống sữa: người uống nhiều đồ uống chứa caffeine thường uống ít sữa, dẫn đến thiếu hụt canxi đầu vào [2].
Ở phụ nữ trẻ tuổi ăn đủ canxi, lượng caffeine vừa phải có rất ít hoặc không có hại vì cơ thể tự bù đắp lượng mất qua thận và ruột bằng cách tăng hấp thu canxi tại ruột [1]. Các quan sát quy kết caffeine gây loãng xương đều rơi vào nhóm dân số tiêu thụ lượng canxi thấp hơn nhiều so với mức tối ưu [2]. Hiện không có bằng chứng nào cho thấy caffeine gây hại cho tình trạng xương hay cân bằng canxi ở những người nạp đủ nhu cầu canxi khuyến nghị hàng ngày [2].
Những ai cần đặc biệt thận trọng?
Nhóm đầu tiên cần lưu ý là phụ nữ lớn tuổi, đặc biệt khi chế độ ăn thiếu hụt canxi dưới mức khuyến nghị (chẳng hạn dưới 600 mg/ngày) [1]. Khác với người trẻ, cơ thể phụ nữ lớn tuổi không còn khả năng tự bù đắp hiệu quả để duy trì cân bằng canxi như trước [1]. Việc mất canxi không được bù đắp hoàn toàn sẽ trở thành yếu tố nguy cơ thúc đẩy bệnh loãng xương tiến triển [1].
Nhóm thứ hai là bệnh nhân mắc bệnh viêm ruột (IBD) [4]. Ở những người này, niêm mạc ruột bị tổn thương làm giảm khả năng hấp thu canxi sẵn có [4]. Khi uống cà phê, tác động kép vừa giảm hấp thu tại ruột vừa tăng thải qua thận khiến họ không thể bù đắp lượng canxi thất thoát bằng chế độ ăn thông thường, dẫn đến suy giảm mật độ khoáng của xương [4]. Ngoài ra, người đang dùng thuốc điều trị cần lưu ý cà phê làm thay đổi dược động học của thuốc; một báo cáo ca bệnh cho thấy uống 3 tách cà phê (300 mg caffeine) làm tăng tốc độ bài tiết thuốc steroid đồng hóa oxandrolone từ mức tối đa 10 ng/phút lên 150 ng/phút (tăng khoảng 20 lần) [3].
Uống cà phê sao cho an toàn với hệ xương?
Người có nguy cơ hoặc đang bị loãng xương không nhất thiết phải cai tuyệt đối cà phê, nhưng cần giới hạn lượng caffeine dưới 200-300 mg mỗi ngày (tương đương 1-2 tách cà phê) để tránh ngưỡng làm tăng nguy cơ mất xương cột sống và gãy xương hông [6].
Cách đơn giản nhất để hóa giải tác động cản trở hấp thu canxi của một tách cà phê là pha thêm khoảng 1-2 thìa canh sữa tươi [2]. Đồng thời, cần đảm bảo bữa ăn hàng ngày giàu canxi thông qua sữa, chế phẩm từ sữa, cá nhỏ ăn cả xương hoặc rau xanh đậm, uống đủ nước lọc để bù lại hiệu ứng lợi tiểu nhẹ [3]. Nếu bạn đang mắc loãng xương, bệnh đường ruột hoặc dùng thuốc điều trị dài ngày, hãy trao đổi trực tiếp với bác sĩ để được tư vấn định lượng phù hợp nhất.